流域综合治理与开发_以田纳西河流域为例

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教案设计

第三节流域综合治理与开发——以田纳西河流域为例

一、背景知识

1、河流与人类的关系

①人类文明大多发源于大河流域：尼罗河文明、两河（底格里斯河、幼发拉底河）、黄河—长江、印度河—恒河；

②大河两岸多是人口、城市稠密地区。 2、流域和水系：图3.14 流域（供水区）——指供给河流地表水源的地面集水区和地下水源的地下集水区的总称；一般指地面集水区。

分水岭——相邻流域间的山岭或河间高地。分水岭最高点的连线，称为分水线或分水界。 水系（河系）——指河流干流、支流和流域的湖泊、沼泽或地下暗河，彼此连接组成的庞大系统。

支流——注入干流；二级支流——注入一级支流；三级支流——注入二级支流。

3、流域的特性——特殊性、整体性。流域是一个自然区域，又是一个经济区域，区域各自然要素之间，自然要素和经济要素之间是相互联系、相互影响、相互制约的。

二、河流各部分与人类活动和生态环境的关系：图3.15(学生读图填表) 组成部分 重要性 保护重点 山地 是河流的发源地，其生态环境直接影响河流的水量和水质

应保护它的植被

河流

是流域中开发利用的主要部分

在利用过程中要注意水资源的合理分配和水质的保护 河谷平原 是人类活动比较集中的地区

是生态环境保护的重点

三、流域开发的自然背景

流域开发的自然背景决定了河流的利用方式和流域的开发方向。

1、地形——多山、地形起伏较大——（影响）水力丰富；陆路交通不便，河流航运作用突出

（分析水力丰富与否从两个方面分析：河流水量的大小；河流的落差）

2、气候——（图3.16）亚热带，温暖湿润气候。降水丰富，冬末春初多降水，夏秋相对较少。

学习方法：（描述气候特征：从气候的两个基本要素——气温和降水两个方面着手。

对气温的描述可参考下列数值指标：

描述

酷寒 严寒 寒冷 温和 温暖 炎热

月均温℃ -30℃∽-34.9℃ <-20℃ <0℃ 0℃∽15.9℃ 16℃∽19.9℃ >20℃

地 形 特 征 气 候 特 征 水 文 特 征

矿产资源蕴藏 流域的自然背景 河流的利用方式

流域的开发方向

P56思考：1、田纳西河水主要靠大气降水补给，河流的水量会随降水量的变化而变化。冬末春初多降水，河流在这个季节径流量也最大，其中3月份水位最高；夏秋季降水相对较少，河流流量在这一埋藏也最小，进入枯水期，其中以10月份水量最少。

2、从诺克斯维尔市气温降水柱状图看，田纳西河流域水热条件的匹配并不佳。冬末春初多阴雨，光照少，不利于作物的播种和生长；而在作物生长的旺季——夏季，正是需水量最大的季节，而该季节降水不足，极易形成旱灾，影响作物的生长和成熟。解决的措施就是发展农田灌溉。田纳西河水量圈套，能够为农田灌溉提供充足稳定的水源。

3、水系——对航运影响

⑴有利——水系发达，支流众多；水量丰富；通过密西西比河及其支流通往全国大部分地区

⑵不利——河流落差大；水量很不稳定。

学习方法：分析河航运发达的条件——

发达——水量大；水量变化小；经济发展程度高

不发达——水量小；水量变化大；经济发展程度低

P56思考：田纳西河进入枯水期时，因水位过低，使吨位大的船只不能通航，将大大影响客货运量。可以通过修建水库大坝的方法调节水量，或是抬高水位。

4、矿产资源——煤、铁、铜、磷、锌、云母等，丰富。

知识储备：矿产分为金属矿和非金属矿。金属矿可分为黑色金属矿、有色金属矿、贵金属和稀有金属等。

常见金属矿：铁、铜、锰、铅锌、钨、钛、镍、金等。

常见非金属矿：石英、云母、磷、盐、煤、石油、天然气、玉石矿等，以能源矿和宝石类矿最为重要。

四、流域的开发早期及其后果

1、18世纪下半叶

人口较少，农业较发达，盛产棉花、马铃薯和蔬菜——对自然环境的影响不大。

2、19世纪后期

人口激增，对资源掠夺式开发——生态环境和社会问题

学习方法：造成一个区域生态恶化的根本原因——

一是人口的增长；二是掠夺式的开发方式

生态环境问题产生原因造成后果

老棉花带衰落

土地退化老棉花带，长期高强度种植棉花，对

地力消耗较大。

水土流失，生态环境恶化植被破坏扩大耕地面积；炼铜用木炭；矿山开

采

环境污染炼铜排放高浓度的SO2，形成酸雨。污染土壤、水体，许多生物消失绝

迹

3、20世纪30年代初——美国最贫困地区之一

知识储备：棉花适宜的地区具有光照充足，气候干旱，水源丰富的特点，如中亚、埃及、中国的等，美国田纳西河流域夏季降水较少，正利于棉花后期的生长和成熟，田纳西河为灌溉提供充足的水源。

P57活动：1、灌溉容易导致的生态环境问题：河流因考试抽水而径流减少，盐度增加，湿地又因失去补给水源而面积减小，导致湿地生态环境的变化，造成河湖中蓝绿藻繁殖，鱼类减少。

五、流域的综合开发

流域开发——河流的利用与治理为核心——结合资源条件——综合开发

读图P59——图3.22:

梯级开发——把河流分为若干段，选定适宜的坝址，修建一系列的水利枢纽，逐段地利用该河流的水利资源。

首先，分河段修建水库和船闸，能改善不稳定径流，使各河段水位相对平衡，利于通航；其次，可以抵御洪涝灾害，利用落差发电（冶金工业、保护森林，改善环境）；第三，水源充足改善小气候（地力和植被得到恢复）；第四，利用蓄水为农业提供灌溉水源。

为何田纳西河每年的8月1日开始放水？这主要与河流的径流量季节变化有关。该流域冬春雨水较多（11月起进入降水多的季节），此时放水腾出更大的库容以容纳洪水，减少涝灾的发生；另外，8—10月正是降水少、流量小的季节，此时水库放水能够抬高下游的水位，以利于航运。

思考：结合田纳西河流域的自然特征，分析修建大坝有何作用

修建大坝拦蓄水量所起的作用是多方面的，但就田纳西河流域的自然特征而言，主要有以下几个方面：⑴田纳西河流域山地多，起伏大，河流落差大，修建大坝可利用落差发电；⑵水流急，且水位季节变化大，修建大坝可调节径流，使之趋于平稳，利用河航运；⑶降水年变化较大，河流径流季节变化大，雨季易出现洪水，修建大坝可拦蓄洪水，减少洪灾；⑷修建大坝拦水，还用作旱季时的灌溉用水。⑸水源充足可改善小气候环境。

知识储备：防洪库容和防洪标准

库容就是水库的容积。防洪库容主要是用于调蓄上游入库洪水，削减洪峰，减轻下游洪水威胁，以达到防洪的目的。其相应水位，称为最高洪水位，洪水能够给水上建筑物（如大坝、堤防等）构成较大的威胁，在设计这些水上建筑物时就不能不考虑它本身抗御洪水的能力。通常所说某水库是按百年一遇洪水设计，就是指水库能够抗御重现期为百年的洪水。“百年一遇”即为该水库的设计标准。

学习方法：水电站的选址从三个方面考虑——建坝的工程量要小，一般选建在峡谷处；蓄水量，要有水可蓄；效益高，追求综合效益：防洪、旅游、养殖、发电、灌溉等读图P59——图3.20（田纳西河流域的综合开发与治理）:

此图为田纳西河梯级开发与第一、第二、第三产业的关系。⑴农业：梯级开发为其种植业和林业、牧业提供了水源、消除了洪涝灾害；为水产养殖提供了场所。⑵工业：水电为其提供了动力资源，使工业成本降低、污染下降。⑶第三产业：梯级开发提供了旅游资源和便利的交通。⑷三大产业间间相互影响的关系：如森林得到恢复，为木材加工、造纸工业提供原料。生态环境的改善提供了旅游业的基础。方便的水运为工业提供了廉价的运输。

1、防洪——百年一遇的标准。

2、航运——水坝建成后，河流水位保持平稳，田纳西河经俄亥俄河和密西西比河，与五大湖相通，利于航运：通航里程长；联系围广；经济效益高。

3、发电——水电、火电、核电——全国最大电力供应基地——炼铝、化学工业——工业走廊