高三地理河流的综合开发以美国田纳西河流域为例.docx
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高三地理河流的综合开发以美国田纳西河流域为例
第二节 河流的综合开发——以美国田纳西河流域为例
课时安排:
2课时
教学目的:
1.观察地图,建立流域和水系的概念,并总结归纳出流域的基本特点:
特殊性和整体性
2.结合地图和地理图表,分析田纳西河流域开发的自然背景。
3.通过了解田纳西河流域不同时期的开发措施和后果,分析流域综合开发的意义。
教学重点:
1.分析田纳西河流域开发的自然背景。
2.分析流域综合开发的意义
教学难点:
建立流域和水系的概念
教具准备:
有关挂图等、自制图表等
教学方法:
启发讲述法、案例分析法、图示法等
教学过程:
第一课时
一、流域
1.几个基本概念
⑴干流、支流(一、二级支流)、分水岭、流域
⑵流域的特性
①特殊性
每个流域的特征各不相同,有的流域适宜人类生存,先形成了人类文明。
人类文明大多发源于大河流域,如尼罗河文明、两河文明、黄河——长江文明、印度河——恒河文明。
②整体性
流域是一种特殊类型的区域,它的各组成部分之间联系非常密切,构成一个整体。
对河流进行开发利用,除要考虑河流的特殊性外,更要考虑流域的整体性特征,进行综合开发。
美国田纳西河流域开发堪称这方面的成功范例。
二、流域开发的自然背景:
——决定河流的利用方式和流域的开发方向
一个河流流域的开发利用,与其本身的自然环境有关,比如密西西比河下游,地势平坦,土层深厚,就适宜发展农业;而科罗拉多河,河道狭窄、落差大,就适宜开发水利资源,对于田纳西河来说,搞清其流域的自然环境,是避免盲目开发的首要条件。
1.田纳西河流域的基本情况
田纳西河位于美国东南部,是密西西比河支流俄亥俄河的一条流程最长、水量最大的分支,发源于阿巴拉契亚山的西坡,在肯塔基市附近注入俄亥俄河(图3.15)。
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,因此应保护好它的植被生态;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。
因此是生态环境保护的重点。
2.田纳西河流域的自然背景:
⑴地形 多山,地形起伏较大
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。
⑵气候
亚热带地区,气候温暖湿润。
降水丰富,冬末春初多降水,夏秋季降水相对较少。
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?
点拨:
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
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?
点拨:
第一问从灌溉不足、资源浪费、农业减产等方面思考;第二问从修建水库等方式进行调整季节分配等方面考虑。
⑶水系
优点:
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(图3.17)。
缺点:
①由于地形起伏大,河流落差较大。
②水量很不稳定。
⑷矿产资源
矿产资源丰富,主要有煤、铁、铜、磷、锌、云母等。
思考
田纳西河水量的变化对航运会有什么影响?
怎样才能改善田纳西河的航运条件?
点拨:
在径流量小的季节影响航运的顺利进行。
第二问从修建水库和大坝等方面进行调整河流的径流量。
三、流域的早期开发及其后果
18世纪下半叶:
农业较为发达,盛产棉花、马铃薯和蔬菜。
对自然环境的影响不大,整个流域环境较好。
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。
1.土地退化
田纳西河流域是美国的老棉花带。
棉花是一种对地力消耗较大的作物,长期高强度地种植棉花,造成土地退化,致使老棉花带衰落。
2.植被破坏
为了扩大耕地面积和获取炼铜用的木炭,大片的森林被砍伐;此外,矿山开采也破坏了地表植被。
植被破坏造成水土流失,生态环境恶化。
3.环境污染
炼铜企业大量排放高浓度的二氧化硫,形成酸雨。
酸雨污染了土壤和水体,使许多生物消失绝迹。
活动
墨累——达令河流域位于澳大利亚东南部,以亚热带大陆性干旱与半干旱气候为主,大部分地区年降水量在200~500毫米,农业需要灌溉。
在20世纪20~70年代,由于不合理的开发利用,流域的生态环境遭到破坏。
1.随着农业的发展,灌溉不断增加。
根据图3.18,总结灌溉对流域生态环境的影响。
点拨:
图3.18给我们的信息是:
生态系统是个整体,其组成要素是相互影响,相互制约,相互渗透的。
其中某一个因素的变化,必定会引起其他诸多因素的改变。
不考虑生态系统的这种关系,任意对自然环境加以改变,最终可能会给生态环境带来灾难性的后果。
本图中,农业需要灌溉,这是天经地义的事,但灌溉引起了自然界一系列因素的变化,最终造成了人类生存构成威胁的种种灾难:
牲畜质量下降、鱼类减少、土地盐碱化。
其实,这幅关系图还远未把许多影响表示出来。
比如,湿地的减少,会造成鸟类减少;鸟类减少,会造成虫灾增多;人类如使用杀虫剂则又会加剧环境的污染……
2.图3.19为墨累——达令河流域水库和灌溉区的分布图,从中可以看出,上、中游地区截取了大量河流径流。
这样做的结果是使下游水量明显减少,生态环境恶化。
在极干旱时,出现海水倒灌的现象,影响河流的利用。
我们从墨累一达令河流域开发过程中可吸取哪些教训?
点拨:
从图中可以分析出:
由于降水量多的东部和东南部水库众多,拦截了大量河水;该区分布的大片灌溉区消耗掉了支流的大部分径流。
这样,汇入干流的流量大量减少;加上部分干流流经干旱的热带草原气候和热带沙漠气候区,又消耗掉部分河水;而下游地区属地中海式气候,夏季炎热干燥,上游来水减少,必定导致河水水位下降,生态环境恶化。
极度干旱时,就会出现海水倒灌现象。
从墨累—达令河流域开发的情况来看,主要是对水资源的数量掌握不清。
导致引用过多的河水灌溉,使下游生态环境恶化,甚至发生海水倒灌现象。
板书设计
第二节 河流的综合开发
——以美国田纳西河流域为例
一、流域
1.几个基本概念
⑴干流、支流(一、二级支流)、分水岭、流域
⑵流域的特性
①特殊性 ②整体性
二、流域开发的自然背景:
——决定河流的利用方式和流域的开发方向
1.田纳西河流域的基本情况
2.田纳西河流域的自然背景:
⑴地形:
多山,地形起伏较大
⑵气候:
亚热带地区,气候温暖湿润。
⑶水系:
优点:
水系发达,支流众多,水量丰富
缺点:
①由于地形起伏大,河流落差较大。
②水量很不稳定。
⑷矿产资源:
矿产资源丰富
三、流域的早期开发及其后果
1.土地退化
2.植被破坏
3.环境污染
第二课时
四、流域的综合开发
1.流域的开发的核心
河流的利用与治理,即结合流域的具体特征,对资源进行综合开发和利用。
2.田纳西河流域管理局(简称TVA)
⑴针对早期开发所带来的问题,负责田纳西河流域的统一开发和管理的机构。
⑵TVA将河流的梯级开发作为流域开发的核心,并结合资源条件对流域进行综合开发,同时对流域的生态环境进行恢复和治理(图3.20)。
⑶1933年以后,TVA在田纳西河的干、支流上修建了71座大小水坝,在防洪、航运、发电、提高水质、旅游、土地利用等方面实现了统一开发和管理。
3.田纳西河的干、支流上修建水坝的作用
⑴防洪
在干支流上建成了具有防洪库容的水库35座,形成了统一有效的水库防洪调度系统,防洪标准达到百年一遇。
1933年以后,全流域再未发生洪灾,平均每年防洪减灾效益约2亿美元。
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?
点拨:
由于河流水量很不稳定,导致径流量小的季节无法通航,而修建大坝以后可以调节水流,增加径流量小的季节的水量,利于通航。
⑵航运
水坝修建后,河流水位保持平稳,诺克斯维尔以下均可通航。
目前,田纳西河经俄亥俄河和密西西比河,与五大湖相通,通过水运可达美国22个州。
每年田纳西河水运的通航效益比陆路节省约4亿美元(图3.23)。
⑶发电
建成了30座水电站,同时大规模发展火电和核电,使田纳西河流域成为全国最大的电力供应基地。
廉价而可靠的电力供应,促进了流域内炼铝、化学等高耗能工业的发展,在田纳西河两岸形成一条“工业走廊”。
阅读
通过材料的阅读了解抽水蓄能水电站的工作原理。
⑷提高水质
提高水质而采取的措施:
如污染防治、水源涵养林保护和库区生态环境的改善等等。
⑸旅游
建立了一大批公园、野生动物管理区、风景区、宿营地和俱乐部,以及规模宏大的教育中心。
目前,该流域已经成为一个著名的风景旅游区,旅游业收入成为流域一项重要的收入来源。
⑹土地利用
①留出大面积土地用于生态恢复,建立自然保护区
②调整农业、林业和牧业结构,实行退耕还林,退耕还牧,提高了森林覆盖率和草原面积
③采取措施稳固河、湖岸线,有效地控制了水土流失
④对采矿区的土地生态进行恢复和治理。
通过综合开发与整治,田纳西河流域根治了洪灾,农林牧渔业、工业和旅游业得到了迅速发展,生态环境明显改善。
到20世纪—80年代,田纳西河流域人均收入水平已接近全国平均水平,实现了经济效益、社会效益和生态效益的统一。
阅读
说明:
伏尔加河的案例可以作为另一种流域开发利用的模式,进行对照分析。
伏尔加河主要流经平原地区,航运条件很好,但平原地区难以修建大型水利工程,导致水量难以得到调节,水旱灾害频发。
伏尔加河的综合利用。
1.流域开发的自然背景:
欧洲第一大河,位于俄罗斯境内,多流经平原地区,干支流通航里程达3260千米,通航期200多天。
流域内有丰富的石油、天然气、钾、磷等矿产,人口稠密,交通便捷,工农业发达。
2.流域的综合开发
主要以修筑大型水利枢纽、进行梯级开发为重点,通过开通运河、清理水道、建设河港等工程措施,沟通了波罗的海、白海、黑海、亚速海、里海,实现了“五海通航”。
通过对全水系进行综合开发治理,实现了发电、航运、灌溉、供水、渔业和旅游等综合经济效益,带动了全流域国民经济的综合发展。
3.综合开发存在的问题。
⑴水利工程没有修建过鱼道,影响鱼群洄游产卵;
⑵下游没有修建大型水库,水量受自然因素影响较大,水旱灾害频繁发生;
⑶沿岸污染源没有得到有效控制,河水污染严重。
活动
目前田纳西河流域的综合开发与治理,主要包括防洪、航运、发电、提高水质、旅游、土地利用六个方面。
在开发过程中,只有建立和保持这六个方面的合理关系,才能保持流域的生态平衡,实现人类活动与地理环境的相互协调(图3.28)。
1.根据图3.29,说明提高土地利用程度会导致其他五个方面的哪些变化。
点拨:
根据图3.28和图3.29,提高土地利用程度,也就是要增加开垦荒地、发展畜牧业、增加旅游设施,为造纸厂采集更多的原料……。
这些措施,有可能会使
(1)旅游在更短期内获得更高的经济效益,但从长期分析会导致旅游业萎缩;
(2)由于农畜业用地的增加,会增加农药、化肥、杀虫剂、除草剂的使用量,从而导致水质下降;
(3)由于农牧业加强,用水量也有所增加,对枯水期的发电用水会有减少;
(4)由于与(3)同样的理由,枯水期水位下降,航运条件变差;
(5)由于提高了土地利用程度,会加重水土流失现象,河流含沙量增加、淤塞河道、小气候恶化、洪涝灾害增多,加重防洪负担。
2.在土地利用之外,另选一个方面,分析受它变化(提高或降低)的影响,其他五个方面会产生怎样的变化?
将你的研究成果用图表示出来。
点拨:
如果我们选择河水水质下降,由此可能引起其他因素产生以下变化:
(1)河水水质变坏会影响到土地的利用。
比如水果、蔬菜、粮食、花卉的种植和畜牧业等,凡是用河水灌溉或引用的,都将受到影响。
(2)河水水质下降,将会使旅游人数减少。
(3)如果水质变差是由于“富营养化”的话,会引起水生植物滋生,繁生的水生植物顺流而下就可能堵塞水轮机,影响发电。
甚至使溢洪道排洪不畅而影响防洪效果。
(4)短期内不会对航运带来麻烦,但旅游人数减少,也会影响航运的经济效
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第二节河流的综合开发
——以美国田纳西河流域为例
四、流域的综合开发
1.流域的开发的核心:
河流的利用与治理
2.田纳西河流域管理局(简称TVA)
3.田纳西河的干、支流上修建水坝的作用
⑴防洪:
形成了统一有效的水库防洪调度系统⑵航运 ⑶发电:
水电、火电、核电
⑷提高水质:
如污染防治、水源涵养林保护和库区生态环境的改善等 ⑸旅游
⑹土地利用①建立自然保护区②提高森林覆盖率和草原面积
③有效控制水土流失④对采矿区的土地生态进行恢复和治理。
五、伏尔加河流域的综合开发
1.流域开发的自然背景
2.流域的综合开发
3.综合开发存在的问题
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