3.2流域的综合开发——以美国田纳西河流域为例

河流与人类的关系人类文明大多发源于大河流域——以美国田纳西河流域为例课程标准以某流域为例，分析该流域开发的地理条件，了解该流域开发建设的基本内容，以及综合治理的对策措施。学习要求3.流域综合治理的对策和措施2.流域开发的基本内容1.流域开发的地理条件学习目标导航1．重点：田纳西河的综合开发2．难点：区域河流综合开发利用与可持续发展3．考情：河流的综合整治与开发利用，一直是高考考查的载体和内容，能够集中考查学生的地理思维和地理能力，2008年四川卷考查了田纳西河流域的开发；2009年天津文综卷考查密西西比河和莱茵河两流域开发治理流域和水系流域：河流和水系在地表的集水区。水系：指河流干流、支流和流域内湖泊、沼泽和地下暗河，彼此连接组成的庞大系统，又称河系流域开发的自然背景•河流开发总的原则：河流的开发利用既要考虑河流的特点，更要考虑流域的整体性特征，进行综合开发。•流域开发的自然背景：流域的自然背景气候特征水文特征地形特征矿产资源决定河流的利用方式流域的开发方向肯塔基市1.田纳西河流域的地形——河流之“父”地形特征地形起伏较大多山蕴藏着丰富的水力资源陆路交通不便，河流航运作用突出河流开发利用的价值很大2.田纳西河流域的气候——河流之“母”亚热带地区气候温暖湿润气温年均温13-16℃冬季2℃左右夏季为24-28℃降水年平均1300㎜左右冬末春初多雨夏秋季相对少1、田纳西河主要靠大气降水补给。根据流域的气候特征，田纳西河水量的季节变化有什么特点？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，而冬季需水量少。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水资源发展农业？冬春河流水位相对较高，夏秋相对较低。影响：水热组合不佳，降水的季节变化与农作物的季节需求矛盾明显，限制了种植业的发展。措施：利用河道狭窄、落差大，利于筑坝的地形特点，多修水库及引水灌溉工程，解决降水与灌溉的季节矛盾。3.田纳西河流域的水系田纳西河水系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发展航运的有利条件河流落差较大水量很不稳定发展航运的不利条件阅读P50的水系，评价该流域发展航运的利与弊田纳西河的航运价值很高，具体表现为：①流域遍及七个州，航运能联系四个州；②通过密西西比河联系全国大部分地区；③通过密西西比河进入墨西哥湾，可发展河海联运。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？水量不稳定，特别是夏秋季降水少，农业用水增加，水位下降较大，给该河的航运带来困难。改善该河航运条件的主要办法是与农业的需求结合，将修水库与船闸结合起来，通过修水库和船闸使河流各段保持较稳定的水位，利于通航。图3.15田纳西河在全国航运体系中的地位4.田纳西河流域的矿产——变资源优势为经济优势矿产资源丰富煤铁铜磷锌云母利于流域综合开发田纳西河流域开发的自然背景位于亚热带湿润气候区，夏季降水丰富，水资源丰富；流域内地形起伏，河流落差大，蕴藏丰富的水能资源；流域内有丰富的煤、铁、铜、磷、锌、云母等矿产资源；丰富的水资源、水能资源、矿产资源为经济发展提供了有利条件；流域的早期开发及其后果18世纪下半叶人类活动对自然环境影响不大带来一系列生态问题与发展问题成为美国最贫困的地区之一人口较少农业为主人口激增掠夺资源20世纪30年代初水土流失生态失衡19世纪后期生态环境问题产生的原因造成的后果土地退化植被破坏环境污染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，带内长期高强度种植棉花老棉花带衰落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，矿山开采也破坏了地表植被炼铜企业大量排放高浓度的二氧化硫，形成酸雨水土流失，生态环境恶化酸雨污染土壤和水体，许多生物消失绝迹田纳西流域生态环境保护的侧重点组成部分重要性保护重点山地河流河谷平原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。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。流域各地段环保侧重点图3.13田纳西河流域示意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。P51.活动墨累—达令流域6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3.16，总结灌溉对流域生态环境的影响。图3.16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，最终造成了对人类生存构成威胁的种种生态灾难：牲畜质量下降、鱼类减少、土地盐渍化。墨累—达令河流域重要水库和灌溉区1.水库和灌溉区多分布在河流的哪些河段？水库和灌溉区多分布在河流的上游2.河流灌溉开发强度如何？河流灌溉开发强度较大3.结合第一题的结论，分析水库和灌溉区的布局，以及过度灌溉对该地区的生态环境的影响由于降水多的东南部和东部水库众多，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。4.我们从墨累—达令河流域开发过程中可吸取哪些教训？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。导致引用了过多的河水用于灌溉，使下游生态环境恶化，甚至是海水倒灌现象。在干旱、半半旱地区，影响人类生产、生活、生存的最为重要的因素是水，流域开发至关重要的是对水的合理利用。流域的综合开发总体构想流域的开发核心河流的利用与治理田纳西河流域河流的梯级开发结合具体特征综合开发对流域的生态环境进行恢复和治理/资源条件成立TVA图3.19田纳西河干流的梯级开发示意1.田纳西河能实现梯级开发的条件是？地势起伏大，相对高度（落差）大2.田纳西河干流共修建了几座大坝？对航运的作用是？除此之外还有什么作用？a.共修建9座。b.抬高水位；改善通航条件c.防洪发电；蓄水灌溉读图3.19回答下列问题：读图3.18，梯级开发为什么成为田纳西河流域综合开发和治理的核心？从图中我们可以很轻易看出梯级开发对第一、第二和第三产业的作用：对于农业，梯级开发为种植业和林业、牧业提供了水源、消除了洪涝灾害，为水产养殖提供了场所；对于工业，水电使其污染下降，成本降低；对于第三产业，梯级开发提供了旅游业资源和便利的交通。此外，梯级开发使森林得到恢复，在为木材加工、造纸工业提供原料的同时，还改善了生态环境；这又成为了旅游业的基础。方便的水运还为工业提供了廉价的运输。图3.18田纳西河流域的综合开发和治理1、稳定径流，利于防洪航运2、蓄水落差可以发电3、改善气候，提高水质4、促进了旅游业的发展流域综合开发的作用5、解决了农业灌溉用水利于土地生态恢复和治理防洪田纳西河干、支流建成具有防洪库容的水库35座形成统一有效的防洪调度系统防洪标准达百年一遇1933年以后，全流域再未发生洪灾，平均每年防洪减灾效益约为2亿美元。图3.21田纳西河航运的经济效益对田纳西河航运产生的积极影响：①通航里程长；②联系范围大（22个大州）；③经济效益高。（每年有4亿美元效益）航运发电田纳西河的水力资源充足，为什么还要大规模发展火电和核电呢？因为水电在河流枯水期往往电力不足，需要火电或核电补充；而火电或核电检修时，又需要水电代替供电。发电煤火电水水电铀核电全国最大电力供应基地炼铝工业化学工业田纳西河两岸成工业走廊”提高水质水库居民生活用水农业灌溉用水水生生物水质要求高污染防治水源涵养保护林库区生态环境改善措施旅游旅游业水库的修建流域环境改善带动建立公园、野生动物管理区、风景区、宿营地和俱乐部以及教育中心促进成为著名的风景旅游区带动了游船制造业和经营业的发展土地利用合理利用和保护土地的措施①建立自然保护区，留出大面积土地用于生态恢复；②调整农、林、牧结构，实行退耕还林、还牧，提高森林覆盖率和草原面积；③采取措施稳固河、湖岸线，有效地控制水土流失；④对采矿区的土地生态进行恢复和治理自然背景决定河流的利用方式和流域的开发方向——综合利用•地形：田纳西河的区域优势自然条件利用方向—产业优势•气候：•水系：•矿产资源•崎岖，水能资源丰富交通依赖河流•发达，水量丰富，但是水量不稳定•丰富，多样水电、航运棉花种植、水库、旅游、养殖、灌溉航运、水库产业：综合开发、多元结构•亚热带湿润性季风气候，降水不均（冬末春初多红水河的梯级开发红水河位于广西壮族自治区西北部，是珠江水系干流西江的上游，全长638千米，河段多峡谷、险滩，水流湍急，不利于船只航行，但水量大，落差大集中，水能资源十分丰富，是我国水电开发、防洪及航运规划中的重点河流。自20世纪80年代中期，国家批准红水河梯级开发方案，在红水河全河段建设了10个梯级电站。红水河梯级电站的建设对于促进全国电力联网，实现能源的优化配置，满足广东和广西电力增长的需要，优化华南地区电力结构具有重要的作用。图3.24红水河梯级开发示意流域的水电梯级开发，形成了多个不同的库容的库区。因库区水面宽阔，河流舒缓，对两岸冲刷力明显减弱，不仅保持了水土，而其为开发该流域的旅游资源创造了条件。同时电站修建后改善了航运条件，预计到2012年，红水河将成为沟通黔、桂、粤三省区通江达海的黄金水道，为黔、桂两省区煤炭及其他矿产资源外运开辟了便捷的新通道。此外，红水河的梯级开发还对减轻西江和珠江三角洲的洪水灾害具有明显的作用，并将带动整个流域建材、冶金、机械、农牧业和第三产业的极大发展。流域开发的平衡问题图3.25田纳西河流域开发中六个方面相互关系示意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3.26加强土地利用强度的结果1.根据图3.26说明提高土地利用程度会导致其他五个方面的哪些变化。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？2.以河水水质下降为例：（1）河水水质变坏会影响到土地利用。比如水果、蔬菜、粮食、花卉的种植和畜牧业等，凡是用河水灌溉或饮用的，都将受到影响。（2）河水水质下降，将会使旅游业人数减少。（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，但旅游业人数减少，也会影响航运的经济效益。1.根据图3.25和图3.26，提高土地利用程度，也就是要加强开垦荒地、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）旅游在短期内获得较高的经济收益，但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。美国田纳西河流域的启示生态环境改善与资源利用合理资源优势转变成产业优势田纳西启示录流域的开发应从宏观把握整个流域的自然条件，以水资源和土地资源为基础，不仅要发展经济，还要把改善生态环境始终作为重点工作，只有生态环境改善了，资源利用合理了，经济才能持续稳定地增长，最终摆脱贫困。