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第二节 流域的综合开发,-以美国田纳西河流域为例,河流人类的摇篮,一、流域与水系的相关概念 1、流域 又称供水区,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总称,一般指地面的集水区。 2、分水岭 相邻流域间的山岭或河间高地,干,流,一,级,支,流,二级支流,分水岭,3、水系 河流干流、支流和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河,彼此连接组成的庞大系统 4、支流 干流 一级支流 二级支流 5、流域的特点 特殊性与整体性,1、河流开发的自然背景,河流开发的自然背景,地形特征,气候特征,水文特征,矿产资源的蕴藏,决定,河流的利用方式,流域的开发方向,二、流域开发的自然背景以田纳西河流域为例,开发原则,田纳西河,俄亥俄河,位置:位于美国_ 发源地:_山脉的_坡。在_市注入俄亥俄河。 地位:是_河支流_河的一条流程最长、水量最大的分支,是 支流,2、田纳西河流域的概况,东南部,阿巴拉契亚,西,肯塔基,密西西比河,俄亥俄河,二级,3、流域内不同区域开发保护的重点不同,船闸:调节水位落差,保证船舶航行,大坝:利用落差发电;调节径流,利于内河航运;拦蓄洪水; 旱季灌溉用水,田纳西河流域示意图,山地丘陵,丘陵,冲积平原,(1)地形:,上游:山地丘陵,中游:丘陵,下游:冲积平原,4、田纳西河流域开发的自然背景,多山,地形起伏较大,地形类型,地势起伏情况,思考:利与弊,蕴藏着丰富的水力资源,陆路交通不便,河流航运作用突出,(2) 气候,类型:亚热带季风性湿润气候。 特点:气候温暖湿润,降水丰富, 冬末春初多降水,夏 秋季降水相对较,说明田纳西河流域的气候类型及气候特点.,气温,降水,1.田纳西河水主要靠大气降水补给。根据流域的气候特征,田纳西河水量季节变化有什么特点? 气候特征是亚热带季风性湿润气候,降水丰富,冬末春初多降水,夏秋季降水相对较少. 冬末春初水量大,夏秋季节水量小。 2.从农业发展角度看,夏季是作物的主要生长期,需水量较大,而冬季需量较少。田纳西河流域的气候条件对农业发展有什么影响?如何利用田纳西河的资源发展农业? 夏季是作物的生长期,需水量大,降水相对偏少,会出现缺水干旱;冬季需水量少,降水相对多,会造成洪涝。 修建水库及引水灌溉工程,在冬春季节蓄水,夏秋季节缺水时放水。,课堂探究一,活动时间:5分钟,利:流域内光热水较为丰富 弊:河流流量不稳定; 降水的季节变化与农作物的季节需求相矛盾,易患旱涝灾害,利与弊,冬季风,夏季风,原因:地处阿巴拉契亚山脉西坡,冬春季位于迎风坡,受到来自北冰洋水汽的影响,多地形雨;夏秋季位于背风坡,太平上上的水汽难以到达,降水较少。,自然背景 (3)水系,地形起伏大,落差大,水量不稳定,流量差异大,特征,水量丰富,水系发达支流众多,通过密西西比河 及其支流可通往 全国大部分地区,利:航运发达,水能丰富,弊:航运不便,1.田纳西河水量的变化对航运会有什么影响?,2.怎样才能改善田纳西河的航运条件?,与农业的需求结合,将修水库与船闸结合起来,使河流各段保持较稳定的水位,利于通航。,在径流量小的季节影响航运的顺利进行;特别是夏秋季降水较少,农业用水增加,水位下降较大.水位过低,吨位大的船只不能通航.,思考,自然背景 (4) 矿产资源 主要有煤、铁、铜、磷、锌、云母等。, 丰富,利:利于流域开发,有利于能源工业、钢铁工业、有色冶金业的发展 弊:早期开发导致环境污染和生态破坏,田纳西河流域开发的自然背景,三、流域的早期开发及其后果,阶段一:18世纪下半叶 人类经济活动:,有较发达的农业, 盛产棉花、马铃薯、蔬菜,人口较少,影响不大,对自然环境影响:,1、不同的开发阶段,阶段二:19世纪后期 人类经济活动: 对自然环境影响:,人口激增,掠夺式开发,带来一系列生态环境问题,20世纪30年代初 成为美国最贫困地区之一,流域的早期开发及其后果,2、田纳西河流域早期开发出现的问题,长期高强度种植棉花,土地退化,开采铜矿,破坏地表植被,扩大耕地面积,砍伐大片森林,获取炼铜燃料,炼铜,酸雨,环境污染,植被破坏,贫困落后,1、总结灌溉对流域生态环境的影响? (1)河流径流减少,流速减慢,使河水盐度增加,水体富营养化,鱼类减少。 湿地面积减少以及湿地生态环境恶化,导致湿地对气候的调节能力减弱。 灌溉增加,地下水位上升,导致次生盐碱化;河口水量减少,出现海水倒灌现象。,课堂探究二,2、(1)水库和灌区多分布在河流的 河段。 (2)河流灌溉的开发强度如何?,(3)上游的水库和灌溉区消耗了支流的大部分径流,下游水量明显减少,湿地减少; 在极干旱时,出现海水倒灌现象。 过度灌溉使地下水位上升,土壤盐渍化、生物多样性减少,生态环境恶化;,活动:墨累达令河,(4)合理利用河流水资源,避免中、上游过多引水灌溉,DBBD 5、(1)密西西比河 田纳西河 阿巴拉契亚山脉 (2)地形:地势平坦,排水不畅 降水:降水季节变化大 (3)亚热带季风性湿润气候,降水多,径流量大; 发源于阿巴拉契亚山脉,主要流经山区,在平原注入密西西比河,河流落差大。,课堂检测,梯级开发,梯级开发是一种常用的开发河流水力资源的方式,因自上游至下游呈阶梯状而得名。在河流径流量较稳定、丰富的河段,河流落差集中、水急摊多的河段,依地势高低依次建设多个水电站,充分利用当地的水能,同时兼顾防洪、航运、灌溉、水产等综合效益。,流域的综合开发,防 洪,航 运,发 电,水质提高,旅 游,土地利用,流域开发的核心,河流的梯级开发(TVA),河流的利用与治理,四.流域的综合开发,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;联系范围广;经济效益高。,发电:,提高水质,水库,居民生活用水,农业灌溉用水,水生生物,要求 水质高,污染防治,水源涵养林保护,库区生态环境改善,旅游,旅游业,水库 修建,流域环 境改善,带动,促进,建立公园、野生动物管理区、风景区、宿营地和俱乐部以及教育中心,成为著名的风景旅游区,带动游船制造业和经营业的发展,土地利用,自然保护区,建立保护区,调整农林牧,稳定河湖线,恢复采矿区。,坡地,平原,电厂附近,山地,水库,栽培果树、蔬菜,种植玉米、大豆、棉花,发展温室蔬菜,植树造林、发展林业和畜牧业,发展渔业,因地制宜,全面发展农林牧渔业,1、结合田纳西河流域的自然特征,分析修建大坝有何作用?,(1)从地形、水文条件看,流域内多山,河流落差大,水流急,支流众多,水量丰富。水力资源丰富。 修建大坝可以充分开发水能,减缓流速,使航道加深加宽,利于航行。 (2)从气候条件看,流域内冬末春初降水多,夏秋降水少,河流水量变化大。 修建大坝可以大量蓄水,稳定水位,利于航行,且利于夏秋季节农业灌溉,冬春季起到防洪的作用。,4、田纳西河梯级开发如何促进第一、第二、第三产业的发展?,田纳西河梯级开发如何促进第一、第二、第三产业的发展?,(1)农业:为种植业和林业、牧业提供了水源、消除洪涝灾害;为水产养殖提供了场所; (2)工业:水电使其污染下降,成本降低; (3)第三产业:提供了旅游资源和便利的交通。 另外,三大产业还相互影响。比如:森林得到恢复,为木材加工、造纸工业提供了原料。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。,3、田纳西河流域的哪些治理措施可以为我国长江流域综合开发所借鉴?(提示;可以从流域的自然背景和资源利用方面分析),进一步加大管理力度,实行全流域的统一管理与开发,提高防洪标准; 加大对长江水能资源的开发; 疏浚河道,提高流域的通航能力; 进一步改善流域内生态环境; 发展特色旅游业,综合开发的影响因素,田纳西河流域开发的自然背景,早期开发及后果,流域的综合开发,流域的整体性,河流的特点,地形:多山、起伏大、水力资源丰富,气候:亚热带、温暖湿润、降水冬末春初多,夏秋少,水系:支流多、水量大、落差较大、水量不稳定,土地退化 植被破坏 环境污染,统一组织:TVA,核心:梯级开发,开发措施及效益,田纳西河流域综合开发,流域的早期开发及其后果,长期高强度种植棉花,土地退化,老棉花带衰落,扩大耕地和获取炼铜用的木炭,植被坡坏,水土流失, 生态环境恶化,炼铜企业大量排放SO2,形成酸雨,环境污染,许多生物消失绝迹,原因,问题,后果,位置:,中低纬度、距墨西哥湾不远、美国东南部,气候:,亚热带湿润气候,降水丰富,冬春多雨,夏秋降水较少,水量大,水量不稳,地形:,多山,地形起伏较大,洪涝频发,资源:,流域自然地理条件,排水不畅,水能、煤、石油、金属矿,流域人文 地理条件:,人口激增,掠夺式开发,土地退化、植被破坏、 环境污染,经济贫困落后,考察,田纳西河有哪些区位条件?,一、流域与水系,流域与水系 流域又称供水区,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总称,一般指地面的集水区。 相邻流域间的山岭或河间高地,称为分水岭。分水岭最高点的连线,称为分水线或分水界。,水系 水系指河流干流、支流和流域内的湖泊、沼泽或地下暗河,彼此连接组成的庞大系统,又称河系。它汇聚全流域的地表水和地下水,最终注入海洋、湖泊或消失在荒漠中。 河流水系由干流和一系列支流组成,一般将流入干流的支流,叫一级支流,流入一级支流的叫二级支流,依次类推。,二、流域开发的自然背景,1、田纳西河概况,2、田纳西河流域开发的自然背景,地理位置 气候 地形 水文 矿产资源 植被 土地,地理位置:,美 国,墨西哥湾,中低纬度,太平洋,大西洋,气候:,地形:,山地丘陵,丘陵,冲积平原,水系(图3.15) 矿产资源,知识点小结,三、流域的早期开发及其后果,1、18世纪下半叶 经济活动:有较为发达的农业,盛产棉花、马铃薯、蔬菜。 影响:人口较少,人类活动对自然环境的影响不大,整个流域山青水秀,森林繁茂。 2、19世纪后期 流域内人口激增,开始对对其进行掠夺式开发,带来一系列生态环境与社会问题。,长期高强度种植棉花,土地退化,老棉花带衰落,扩大耕地和获取炼铜用的木炭,植被坡坏,水土流失, 生态环境恶化,炼铜企业大量排放SO2,形成酸雨,环境污染,许多生物消失绝迹,原因,问题,后果,土地退化 植被破坏,3、20世纪30年代初,成为美国最贫困的地区之一,背景资料: 田纳西流域由于长期缺乏治理,森林破坏,水土流失严重,经常暴雨成灾,洪水为患,是美国最贫穷落后的地区之一,年人均收入仅100多美元,约为全国平均值的45%。,思考题 1、总结灌溉对流域生态环境的影响? 答:牲畜质量下降、鱼类减少、土地盐渍化(显性);湿地的减少会造成鸟类的减少、鸟类的减少会造成虫灾增多、人类使用杀虫剂会加剧环境污染等.(隐性),2、墨累达令河流域开发结果: 下游水量明显减少,生态环境恶化,在极干旱时,出现海水倒灌现象。,合理利用河流水资源,避免中、上游过多引水灌溉,二、流域开发的自然背景以田纳西河为例 1、田纳西河流域的基本情况: (1) 位置 位于美国东南部 (2) 流域范围 发源于阿巴拉契亚山脉的西坡,在肯塔基市附近注入俄亥俄河。全长1450千米,流域面积10.6万平方千米。,二、田纳西河流域开发的自然背景 1、田纳西河流域的基本情况:,俄亥俄河,田纳西河,位于美国_ 是_河支流_河的一条流程最长、水量最大的分支,发源于_山脉的_坡。在_市注入俄亥俄河。,田纳西河流域简介,东南部,密西西比,俄亥俄河,阿巴拉契亚,西,肯塔基,4、自然背景 (1) 地形 多山,地形起伏较大 (上游地区为高低起伏的山地丘陵,中游地区为丘陵,下游地区为冲积平原) 利:蕴藏着丰富的水力资源。 弊:使得陆路交通不便,但河流航运对沟通上、下游地区之间的联系,作用十分突出。,上游地区,中游地区,下游地区,田纳西河流域的气候类型是( ) A亚热带季风性湿润 气候 B地中海气候 C温带海洋性气候 D温带大陆性气候,A,2、自然背景 (2) 气候 思考 1.田纳西河水主要靠大气降水补给。根据流域的气候特征,田纳西河水量季节变化有什么特点? 降水丰富,年平均降水量在1300毫米左右,冬末春初多降水,夏秋季降水相对较少.水量季节变化大. 2.从农业发展角度看,夏季是作物的主要生长期,需水量较大,而冬季需量较少。田纳西河流域的气候条件对农业发展有什么影响?如何利用田纳西河的资源发展农业? 降水的季节变化,与农作物的季节需求产生矛盾,成为种植业限制性因素; 田纳西的地形条件很适宜修建蓄水库,从修建水库等方式进行调整季节分配,解决降水与灌溉的季节矛盾。,亚热带的温暖湿润气候,美国 东南 部,阿巴拉契亚山地,俄亥俄河,山地为主,亚热带湿润气候,发达,支流众多,水量不稳定,夏秋少,冬春多,煤、铁、铜、磷、锌、云母,水能丰富,影响航运、农业,水量和落差,因 素,知识点小结,三、流域的早期开发及其后果,4、自然背景 (1) 地形 多山,地形起伏较大 (上游地区为高低起伏的山地丘陵,中游地区为丘陵,下游地区为冲积平原) 利:蕴藏着丰富的水力资源。 弊:使得陆路交通不便,但河流航运对沟通上、下游地区之间的联系,作用十分突出。,上游地区,中游地区,下游地区,干,流,一,级,支,流,二级支流,分水岭,一、流域与水系的相关概念 1、流域 又称供水区,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总称,一般指地面的集水区。 2、分水岭 相邻流域间的山岭或河间高地,思 考,对于一条河流的特征应从哪几方面来认识呢?,河流特征分析思路,水文特征,水系特征,河流特征的描述思路,(1)地形:,山地丘陵,丘陵,冲积平原,多山,地形起伏较大,4、开发背景,1.田纳西河水主要靠大气降水补给。根据流域的气候特征,田纳西河水量季节变化有什么特点? 冬末春初多降水,夏秋季降水相对较少.水量季节变化大. 2.从农业发展角度看,夏季是作物的主要生长期,需水量较大,而冬季需量较少。田纳西河流域的气候条件对农业发展有什么影响?如何利用田纳西河的资源发展农业? 降水的季节变化,与农作物的季节需求产生矛盾,成为种植业限制性因素; 田纳西的地形条件很适宜修建蓄水库,从修建水库等方式进行调整季节分配,解决降水与灌溉的季节矛盾。,课堂探究一,活动时间:5分钟,水文特征:,流量 ,季节变化 、汛期在 、上游流速快中下游流速减缓、 结冰期,弊:由于地形起伏大,河流落差较大。水量很不稳定。,4.河流特征,大,明显,冬春季,无,利:水系发达,支流众多,水量丰富,大部分可通航,并通过密西西比河及其支流可通往全国大部分地区。,水系,知识拓展,上游,中游,下游,上游:多峡谷急流,富水能,中游:多曲流,多支流,多湖泊,下游:水流平稳,江阔水深,活动:墨累达令河,墨累达令河没有采矿和工业,那该流域生态环境恶化的原因是什么?,过度灌溉,1.田纳西河水主要靠大气降水补给。根据流域的气候特征,田纳西河水量季节变化有什么特点? 气候特征是亚热带季风性湿润气候,降水丰富,冬末春初多降水,夏秋季降水相对较少. 冬末春初水量大,夏秋季节水量小。 2.从农业发展角度看,夏季是作物的主要生长期,需水量较大,而冬季需量较少。田纳西河流域的气候条件对农业发展有什么影响?如何利用田纳西河的资源发展农业? 降水的季节变化,与农作物的季节需求产生矛盾,成为种植业限制性因素; 田纳西的地形条件很适宜修建蓄水库,从修建水库等方式进行调整季节分配,解决降水与灌溉的季节矛盾。,课堂探究一,活动时间:5分钟,该地位于阿巴拉契亚山的西坡,夏秋季吹东南风,地处山脉的背风坡,降水少; 冬春季盛行西北风,地处山脉的迎风坡,多地形雨,降水丰富。,我来动动脑,(3)分析水库和灌溉布局以及过度灌溉对地区的生态环境的影响 下游水量明显减少,生态环境恶化,在极干旱时,出现海水倒灌现象。,(4)从墨累-达令河流域开发过程中可吸取哪些经验教训?,合理利用河流水资源,避免中、上游过多引水灌溉,
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