内容正文:
湘教版选择性必修2《区域发展》 · 第三章 区域合作
第二节资源跨区域调配对区域发展的影响讲义
一、课程标准与学习目标
1. 课标解读
本条课标的关键词是“以某区域为例”。考试不要求死记所有工程的线路,而要求掌握分析这一类问题的“通用思路”——先从资源分布与消费的空间差异入手,再分别评价调出区、调入区、沿线区在经济、社会、生态三个方面的有利与不利影响。
“资源”是广义的:既包括水、能源(煤、油气、电力),也包括煤炭以铁路/海运方式实现的空间位移;西电东送中的“电力”是二次能源,其本质是把西部的水能、煤炭转化为电能输出。
2. 本课学习目标
运用地图和资料,说出我国资源跨区域调配的背景,在地图上指出南水北调、西气东输、西电东送、北煤南运的主要线路与起讫点。
结合实例,从经济、社会、生态三个维度,辩证分析资源跨区域调配对调出区、调入区、沿线地区的影响。
运用上述分析思路,独立评价某一调水工程(如澳大利亚东水西调)的影响并提出治理措施。
认识资源跨区域调配对缩小区域差距、保障国家资源安全、促进区域协调发展的意义,树立人地协调观。
3. 知识框架(思维导图)
资源跨区域调配的必要性 资源分布不均(禀赋差异) + 生产与消费的空间错位 → 资源丰富区“供过于求”、经济发达区“供不应求” → 必须跨区域调配。
调配的四大工程 南水北调(水)、西气东输(油气)、西电东送(电)、北煤南运(煤)四条“能源与资源大动脉”。
影响的三个空间单元 调出区(资源优势→经济优势;也有环境代价)、调入区(缓解短缺、促进发展;也可能带来生态问题)、沿线区(生态最敏感,水土保持、动植物保护尤其重要)。
影响的三个维度 经济效益、社会效益、生态效益,并兼顾不利(负面)影响——答题必须“有利+不利”成对书写。
二、我国资源跨区域调配的必要性
1. 基本国情:资源禀赋与需求的空间错位
我国幅员辽阔,区域间的经济发展水平和资源配置存在显著差异,这是资源跨区域调配的根本原因。
表1 我国东、中、西部资源供需差异
区域
资源/能源状况
需求状况
调配方向
东部(华北、华东、华南沿海)
资源、能源明显不足
人口、城镇、产业密集,经济发达,需水量与能耗巨大
调入(北煤南运、南水北上、西气东输、西电东送的终点)
中西部(西北、西南、山西陕西内蒙古)
自然资源丰富,水能、煤炭、油气储量大,相当一部分地区供过于求
经济发展水平较低,本地消费量有限
调出(能源基地、水源区)
南北方之间
南方(长江流域)水资源丰沛,北方(黄淮海流域)水资源贫乏
北方承载全国约32%的人口、39%的耕地、35%的GDP,却只占全国约7%的水资源量
南水北调
结论:我国资源跨区域调配的本质,是在全国尺度上重新配置资源,实现优势互补、缩小东西差距与南北差距,为经济发达但资源短缺的地区提供发展支撑,同时把中西部地区的资源优势转化为经济优势。
2. 为什么调配能带来整体效益
资源富集区因远离市场、开发能力不足,资源长期“沉睡”;调入区则因资源短缺而发展受限。调配打通了供需两端,使资源流向产出效率最高的地区。
调配带动基础设施(管道、铁路、泵站、输电铁塔)建设,拉动钢铁、建材、机械、施工等相关产业,并在沿线创造大量就业岗位。
调配缓解输入区的资源环境压力,例如天然气替代煤炭可减轻大气污染,外调水替代超采地下水可遏制地面沉降。
三、我国资源跨区域调配四大工程
(一)南水北调——破解水资源南北失衡
1. 调水的必要性:华北为什么缺水
华北平原是我国水资源最短缺的地区之一,缺水是“自然原因”与“人为原因”叠加的结果,也是南水北调工程决策的基本依据。
自然原因 ①温带季风气候,年降水量较少、地表径流量小;②降水集中在7、8月且多暴雨,常以洪水形式流失,季节变化和年际变化大;③冬春降水少、春季气温回升快、蒸发旺盛,春旱严重;④河湖少、人均水资源拥有量低。
人为原因 ①人口稠密、耕地面积广,生活与生产需水量大;②经济发达,工业和城市发展挤占生态用水;③水资源浪费严重、利用率低;④水污染加剧了水质型缺水。
而长江流域面积广、水量丰富、流量稳定,距华北调水距离相对较近,具备作为水源区的可行性。因此南水北调把长江、淮河、黄河、海河四大流域连接起来,形成“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体布局。
图1 南水北调工程“四横三纵”总体布局示意图
图2 南水北调东线、中线、西线工程线路示意
2. 三线工程比较
表2 南水北调三线工程比较(考试高频)
线路
取水与输水路径
优点
缺点
东线工程
从长江下游扬州(江都水利枢纽)引水,利用京杭运河提水北送,连通洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖;出东平湖后分两路:一路向北穿黄河至天津,一路向东经济南到烟台、威海。经13级泵站逐级提水。
利用京杭运河及沿线天然湖泊,工程量小、建设资金少。
黄河以南需逐级提水,耗能高、运营费用大;长江下游水质较差;大规模调水可能加剧长江口咸潮与下游水质下降。
中线工程
从加坝扩容后的丹江口水库引水,沿唐白河西侧过长江—淮河分水岭,经黄淮平原西部,在郑州以西穿黄河,基本自流至北京、天津。2014年12月12日通水。
地势南高北低可自流输水,运行费用低;水源稳定、水质较好(常年保持Ⅱ类及以上)。
需新开挖渠道,工程量大;需加高丹江口大坝,占用耕地、迁移人口较多;沿线低洼段地下水位上升,易引发土壤次生盐渍化。
西线工程
在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿输水隧洞,调长江水入黄河上游。
水质好,可常年供水,能自流输水。
穿越高山峡谷,需开凿长隧洞,施工难度大、工程艰巨、造价高,尚在规划论证阶段。
3. 南水北调的区域影响(辩证分析模板)
水资源调配对调出区、调入区、沿线地区的影响各不相同,必须用“分区域+分维度”的方式作答。
表3 南水北调的区域影响
空间单元
有利影响
不利影响及对策
调入区(华北)
①生态:补充地下水、减缓地下水位下降与地面沉降,保护湿地、维护生物多样性;②经济:缓解用水紧张,满足工农业与城市用水,支撑粮食主产区与能源基地;③社会:保障生活饮水安全,利于社会稳定。
外来物种可能随水入侵;不合理灌溉引起地下水位上升、土壤盐渍化——应推广节水灌溉、建设排水工程。
调出区(长江中下游)
长江径流量减少,可减轻丰水期的洪涝灾害压力。
①枯水期下游水量减少、自净能力下降,水质变差;②海水倒灌加剧(咸潮),河口盐度升高;③泥沙淤积加重、航道淤塞,影响航运;④水生环境改变,生物多样性减少。对策:研究合理的调水量与适宜调水时间,枯水期控制调水。
沿线地区
缓解沿线城市供水紧张,带动水利设施建设。
地下水位上升易引发土壤次生盐渍化;工程建设占地、移民;水生生物栖息地受干扰。对策:有灌有排、推广喷灌滴灌、调整耗水作物种植结构。
图3 南水北调中线水源地丹江口水库
图4 南水北调东线起点——江都水利枢纽泵站群
图5 南水北调中线输水明渠
4. 十年成效(数据实证)
截至2024年12月12日全面通水十周年,东、中线一期工程累计调水超767亿立方米,惠及沿线45座大中城市、直接受益人口超过1.85亿。北京城区供水近八成是“南水”,天津主城区与雄安新建城区供水全部为“南水”。东线水质稳定保持地表水Ⅲ类,中线保持Ⅱ类及以上;通过水源置换与河湖生态补水,华北地区地下水水位总体回升,永定河等众多河流湖泊重现生机。中线引江补汉工程已进入全面实施阶段。
教材活动·想一想 在南水北调的实施中,为合理开发利用与保护水资源,还必须同时采取哪些措施?提示:①节约用水,把节水作为受水区的根本出路;②防治水污染,保障调水水质;③保护生态环境;④推广喷灌、滴灌等节水技术,发展节水农业。
(二)西气东输——清洁气源西进东输
1. 工程建设的原因
我国能源生产和消费地区差异大:东部沿海经济发达、能源需求量大但天然气贫乏;西部地区受经济水平限制,丰富的天然气得不到充分开发,供过于求。
调整能源消费结构的需要:我国长期以煤炭为主的能源结构带来了温室效应、酸雨、烟尘等环境问题;天然气是相对清洁的能源(主要成分为甲烷,使用安全、热值高、洁净),可替代煤炭、减轻大气污染。
北煤南运给交通运输造成巨大压力,发展管道输气可缓解铁路运煤压力。
概念辨析 天然气是清洁能源,但不是新能源;煤炭、石油、天然气都属于常规化石能源。
2. 线路与工程概况
表4 西气东输一、二、三线工程
工程
起讫与走向
战略意义
一线工程
西起新疆塔里木盆地轮南油气田,向东至上海,全长4167千米,穿越戈壁、沙漠、黄土高原,三次跨越黄河、一次跨越长江。
拉开西部大开发序幕的标志性工程,把西部资源优势转化为经济优势。
二线工程
西起新疆霍尔果斯口岸,南至广州、深圳、香港,外连土库曼斯坦的中亚天然气管道,是世界最长的跨国天然气管道。
首条引进境外(中亚)天然气资源的战略通道。
三线工程
西起新疆霍尔果斯口岸,南达福建、广东,新增进口中亚天然气资源的战略通道。
进一步保障东南沿海能源供应安全。
西气东输为长江三角洲和珠江三角洲等经济发达地区提供大量天然气,成为当地发展的能源保障;同时拉动西部经济发展、促进民族团结与社会稳定。
图6 西气东输管道施工现场(焊接作业)
图7 西气东输管道焊接与铺设
3. 西气东输的区域影响
表5 西气东输对东、西部的影响
地区
有利影响
不利影响
对东部地区
①缓解能源紧缺状况,促进经济发展;②优化能源消费结构,减少煤炭消耗,减轻大气污染、改善大气质量与居民生活质量;③带动城镇基础设施建设;④减轻铁路运输压力。
天然气燃烧仍排放CO₂,属化石能源;输气管道占地与建设对沿线生态有一定扰动。
对西部地区
①把资源优势转变为经济优势,增加财政收入;②拉动钢铁、建材、机械、电力等相关产业发展;③增加就业机会,提高居民收入;④完善基础设施(道路、管道);⑤因天然气替代部分薪柴,可缓解因植被破坏带来的水土流失与荒漠化压力。
管道穿越戈壁、荒漠、黄土区,施工区易造成土地沙化、水土流失;天然气勘探开发可能扰动地表生态。
延伸·中俄东线 2019年12月2日中俄东线天然气管道投产通气,2022年全面贯通。意义:为我国提供新的天然气能源来源,拓宽能源进口渠道、保障能源进口多元化,利于防范大气污染。
(三)西电东送——西部能源点亮东部灯火
1. 概念与原因
西电东送是把青海、贵州、云南、广西、四川、内蒙古、山西、陕西等省(自治区)的电力资源,输送到电力紧缺的广东、上海、江苏、浙江和北京、天津等地区。其实质是西部水能、煤炭资源在产地转化为电能后远距离输送。
能源分布不均:我国水能资源60%以上集中在西南地区,煤炭资源主要集中在山西、内蒙古、陕西等西部省区。
东部沿海人口稠密、经济发达,对能源需求量大,却缺乏常规能源(常规能源指煤、石油、天然气、水能)。
2. 三大通道(必背)
表6 西电东送三大通道
通道
主力电源(送端)
受端地区
南部通道
贵州乌江、云南澜沧江,以及桂滇黔交界处的南盘江、北盘江、红水河的水电,加上贵州、云南两省的坑口火电
广东(珠江三角洲)
中部通道
长江三峡和金沙江干支流的巨型水电
华东地区(沪宁杭)
北部通道
黄河上中游(龙羊峡、李家峡、刘家峡、青铜峡等)的水电,以及山西、内蒙古的坑口火电
京津唐地区
【特别提醒】黄河上游送往京津唐地区的电能,主要是龙羊峡、李家峡、刘家峡、青铜峡等水电站的电能。
图8 西电东送特高压输电线路
图9 跨越山区的特高压输电铁塔
3. 西电东送的区域影响
表7 西电东送的区域影响
地区
有利影响
不利影响
对调入区
①缓解能源紧张,促进经济社会发展;②改善能源消费结构,减轻环境污染;③减轻铁路运输(运煤)压力。
东部大量依赖输入电,一旦外送通道故障,保供压力大,需发展多元电源。
对调出区
①把资源优势转化为经济效益;②带动水电、火电、建材、施工等相关产业发展,增加就业;③水电替代火电、退耕还林有利于水土保持与生态保护;④缩小东西差距,利于社会稳定。
水电开发需筑坝、淹地、移民,可能破坏河流生态与珍稀物种栖息地;火电需燃煤,存在大气与废渣污染。
(四)北煤南运——乌金滚滚下江南
1. 概念与原因
北煤南运是将我国北方出产的煤炭运往南方,主要运往华东和华南沿海地区。原因:华北地区(山西、陕西、内蒙古西部,合称“三西”)煤炭资源丰富、生产大于消费,是输出区;华东、华南地区消费大于生产,是输入区,且南方夏季、冬季为用煤旺季。
2. 运输通道
北煤南运以铁路干线为骨架、港口为节点、铁水联运为补充,运输量大、运距长,主要采用铁路、海运与内河水路运输;京沪、京九、京广、焦柳等铁路,沿海、长江、京杭运河等水运线路都是主要通道。
表8 北煤南运主要通道
通道
线路组成
运输特点
北通道
以大秦铁路(大同—秦皇岛)为主,辅以丰沙大、京原等铁路,大部分煤炭在秦皇岛港下水转海运南下;另有朔黄铁路(神木—黄骅港)形成“双轮驱动”。
大秦铁路是世界运量最大的重载铁路专线,年运能约4.5亿吨,占全国铁路煤炭运量约1/4;朔黄线年运能约3.5亿吨。
中通道
以石太铁路为主,经石德线转青岛港下水;侯月线(侯马—月山,东延至日照)也属此通道。
以晋中、晋东南焦煤、无烟煤外运为主,部分转海运南下。
南通道
以太焦、侯月、陇海、西康等铁路为主。
以晋陕煤炭南运华中、华南为主。
新通道
浩吉铁路(浩勒报吉—吉安,全长1813.5千米,2019年开通),纵贯蒙、陕、晋、豫、鄂、湘、赣七省区,一跨长江、两越黄河。
世界一次性建成里程最长的重载铁路,实现“北煤直达华中”,不必再全部经港口下水,2024年货运量突破1亿吨。
图10 大秦铁路上的煤炭重载列车
图11 行驶在晋北山区的大秦线运煤列车
图12 秦皇岛港煤炭码头装船外运
3. 北煤南运的区域影响
对华北(输出区):把煤炭资源优势转化为经济优势,带动矿区开采、铁路与港口建设,增加就业与财政收入;但长期高强度开采易造成地面塌陷、水土流失、粉尘与煤矸石污染。
对华东、华南(输入区):保障了发电、冶金、化工等产业的能源供应,支撑南方经济持续运行,缓解因缺煤导致的“拉闸限电”。
对沿线:铁路运输本身能耗低、污染小(铁路能耗约为公路的1/7、污染物排放约为1/13),比公路运煤更节能环保;但煤炭装卸、中转环节易产生扬尘与水体污染,需加强抑尘与封闭储煤。
现实数据 截至2023年,全国铁路发运煤炭27.5亿吨,较十年前增长18.5%;东部地区用能中约有40%来自“西电东送”“西气东输”“北煤南运”等“能源大动脉”。
四、资源跨区域调配对区域发展的影响——通用分析框架
1. 工程的一般特点
工程量浩大,建设周期长,需投入大量人力、物力、资金和技术。
线路长、规模大、施工方式多样、地貌类型复杂,生态脆弱地区的水土保持、动植物保护等生态保护与建设工作非常重要。
2. 重点考虑的因素
可靠的资源供给(调出区必须有稳定、安全的资源可供输出)与稳定的市场消费能力(调入区要有持续的需求)。
资源调配线路的造价:新建线路短、施工难度小、建设成本低的方案优先。
沿线的自然地理条件和人文经济状况。
可能引发的生态环境问题(尤其是穿越生态脆弱区、水源保护区、地质复杂区时)。
3. 对区域发展的影响(答题模板)
表9 资源跨区域调配影响的答题模板
空间单元
有利影响(经济效益 / 社会效益 / 生态效益)
不利影响
调出区
①经济效益:将资源优势转变为产业优势与经济效益,促进经济社会发展,形成优势产业集群与大型产业基地;②社会效益:发展相关产业,增加就业机会,带动基础设施完善。
①资源减少(如水源区径流量减小);②环境破坏(植被破坏、水土流失、土地沙化);③产业结构层次偏低,原材料经济占比高,易受市场波动影响。
调入区
①经济效益:缓解当地资源短缺,促进经济社会可持续发展,为发展提供资源支撑;②社会效益:保障生产生活与城市运行;③生态效益:减轻污染、减少地下水过度开采,保护生态环境。
可能引发生态环境问题(盐渍化、外来物种入侵、污染物输入等)。
沿线区
一般带动沿线基础设施与产业发展。
运输线路长、规模大、施工方式多样、地貌类型复杂,生态环境脆弱区的水土保持、动植物保护尤为重要。
4. 答题关键技巧
口诀一 先答“必要性”(为什么调),再答“影响”(怎么影响):资源分布不均 + 生产与消费空间错位 → 调配 → 分区域、分维度作答。
口诀二 “有利+不利”必须成对出现。只答有利不答不利,是本题型最常见的失分点。
口诀三 三个空间单元(调出区、调入区、沿线区)×三个维度(经济、社会、生态),是组织答案的“九宫格”。
口诀四 线路选择类设问,从“资源供应与市场、线路长短、施工难度与造价、安全系数、对沿线自然环境的影响”五方面比较利弊。
口诀五 解决资源紧张的途径要分“开源”与“节流”两条线:开源(跨流域调水、修建水库、海水淡化、人工降水、合理开采地下水、寻求替代能源);节流(循环利用、提高利用率、喷灌滴灌、推广耐旱作物、梯级水价、污水净化、树立节水意识)。
五、案例探究:澳大利亚“东水西调”工程
1. 背景:墨累—达令河流域为什么缺水
澳大利亚东南部的墨累—达令河流域是世界著名的混合农业区(小麦—牧羊带)。该地位于大分水岭西侧、东南信风的背风坡,处于“雨影区”,降水稀少;而随着农业发展,灌溉需水量不断增大,水资源短缺日益突出。
与此同时,大分水岭东侧为湿润气流的迎风坡,多地形雨,雪河等河流水量丰沛、向南流入塔斯曼海。为此,澳大利亚政府不得不在雪河上修建水库,通过自流或抽水、经隧洞或明渠,将东部的雪河水调入墨累—达令河流域,以解决农业灌溉用水问题——这就是著名的“雪山调水工程”。
图13 澳大利亚墨累—达令河流域与“东水西调”(雪山调水)工程示意
2. 东水西调的影响与治理
表10 澳大利亚东水西调的影响与治理
区域
问题表现
产生原因
整治措施
东部调出区(雪河下游)
河流中下游水质变差、污染加重;水量减少、生物多样性受损。
调水后河流水量减少,水体的净化能力和稀释作用降低。
研究确定合理的调水量和适宜的调水时间,枯水期减少调水。
西部调入区(墨累—达令盆地)
土壤盐渍化加重。
干旱区大量灌溉导致地下水位上升,水分蒸发后盐分在土壤表层积聚。
①建设排水工程,做到有灌有排;②推广喷灌、滴灌等节水灌溉技术;③调整种植结构,减少耗水量大的农作物种植面积。
调入区的积极效益
缓解西部地区水资源紧张,保障生产生活用水;扩大农业灌溉面积,提高粮食产量,促进畜牧业发展;调水结合发电,电能输往堪培拉、悉尼等城市;水库形成旅游景观。
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3. 比较思维:与美国“北水南调”的对比
美国太平洋沿岸:北部为温带海洋性气候(或地中海气候区以北),降水较多、水资源富余;南部为地中海气候,降水较少,且城市、人口密集,用水需求大,故实施“北水南调”。
从工程建设角度看,澳大利亚东水西调难度大、投资高:美国输水线路位于盆地内、与山脉走向一致;而澳大利亚线路需穿越大分水岭,需开凿长隧洞,工程量大。
六、易错辨析与考点提醒
表11 高频易错点辨析
易错点
正确表述
“天然气是新能源”
天然气是清洁能源,但不是新能源;它属于常规化石能源,主要成分是甲烷。
“南水北调只分析有利影响”
必须同时分析调出区、调入区、沿线区的不利影响(水质下降、咸潮、泥沙淤积、土壤盐渍化等)。
“东线、中线、西线各有利弊混为一谈”
东线:工程小、水质差、需提水;中线:可自流、水质好、工程大、移民多;西线:水质好、工程最艰巨。
“北煤南运就是西煤东运”
二者有交叉但不等同:北煤南运强调煤炭从北方(含华北、西北)向南运往华东华南;西煤东运强调从山西陕西内蒙古运往东部港口下水。浩吉铁路则是直接南北贯通、不再全部经港口下水。
“西电东送送的是一次能源”
电力是二次能源;西电东送的实质是把西部的水能、煤炭在产地转化为电能后再远距离输送。
“调出区只受益、调入区只付出”
双方均有有利与不利影响;调出区把资源优势转化为经济优势,也付出资源减少与环境破坏的代价;调入区受益的同时也可能出现盐渍化、外来物种入侵等问题。
“华北缺水只答自然原因”
必须同时答自然原因与人为原因(人口密集、工农业发达、浪费严重、水污染)。
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