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第二节河流的综合开发——以美国田纳西河为例一、流域和水系1流域：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。分水岭：是指分隔相邻两个流域的山岭或高地，河水从这里流向两个相反的方向。分水线：分水岭最高点的连线称为分水线，又称分水界，降落在分水线两侧的降水分别注入两个流域。2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。支流：流入干流的支流，叫做一级支流，流入一级支流的支流叫二级支流，依次类推流域不同部分生态保护的侧重点组成部分重要性保护重点河流的发源地，其生态环境直接影响河流的水量和水质是流域开发利用的主要部分是人类活动比较集中的地区山地河流河谷平原应保护好它的植被生态水资源的合理分配和水质的保护是生态环境保护的重点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一、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：(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。密西西比河的支流俄亥俄河的分支,二级支流。全长1450千米，流域面积10.6万平方千米田纳西河流域示意图（1）地形：丘陵冲积平原上游山地丘陵;中游丘陵;下游冲积平原，地势低平多山，地形起伏较大流域开发的自然背景(2)气候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。优点：水系发达，支流众多，水量丰富大部分可通航缺点：地形起伏大，河流落差大；受气候影响，水量很不稳定冬春多，夏秋少降水季节变化与农作物的季节需求产生矛盾；解决办法：修建水库水量不稳定，给航运造成困难；特别是夏秋由于农业用水，水位更低解决方法：与农业需求结合，修水库与船闸结合。分析一条河流水能资源丰富与否的思路一条河流或某一河段水力资源是否丰富，主要看两方面：一是河流水量的大小，一般水量越大，径流越稳定，水力资源越丰富；二是河流的落差，一般落差越大，水流越急，水力资源越丰富。水量和落差的大小又受其他因素的影响，具体分析思路如下：我国西南地区河流水能丰富①地处湿润地区，降水丰沛，径流量大；②地处一、二阶梯交界处，河流落差大航运价值的分析方法航运条件好:自然条件：地形平坦，水流平缓；降水丰沛均匀，河流流量大且季节变化小社会条件：流域内经济发达，人口众多，运输量大西欧河流航运价值大的原因：河流水量充沛，水位稳定，含沙量小，无冰期，流域内经济发达，人口众多，运输量大，河流航运价值大.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☆描述河流的水系特征：1.长度2.流向3.流域面积大小4.落差大小5.河道曲直情况6.支流多少7.河流支流排列形状（扇形、树枝状）☆描述河流的水文特征：1.流量：大小、季节变化、有无断流（取决于降水特征、雨水补给、河流面积大小）2.含沙量：取决于流域的植被状况3.结冰期：有无、长短，取决于最冷月月均温4.水位：高低、变化特征（取决于河流补给类型、水利工程、湖泊调蓄作用）5.水能：与地形（河流落差大小，流速快慢）、气候（降水量的多少，径流量的大小，蒸发量的大小）有关6.汛期7.航运价值田纳西河水文特征：流量大，季节变化明显、汛期在冬春季、无结冰期、含沙量小、水能丰富、航运价值大1、东北地区河流水文特征（黑龙江、松花江、嫩江、乌苏里江）水量丰富（流经湿润半湿润区）汛期较短（有春汛－季节性冰雪融水、夏汛－温带季风气候，大气降水）含沙量少（森林茂密、地势起伏小）结冰期长（纬度高，位于寒温带、中温带），松花江、乌苏里江、黑龙江有凌汛现象水位变化较小：河流补给多样航运价值：季节性航运（夏季）水能资源贫乏（地势落差小）秦岭—淮河以北：辽河、海河、黄河水量较小：流经半湿润和半干旱地区水位变化大：补给主要是7、8月的降水汛期较短，季节变化较大：降水季节短含沙量大：河流上、中游植被少，且流经疏松土质的地区，水土流失严重结冰期较短：冬季较短航运价值低：中、上游地势起伏大，下游地势平坦，但泥沙淤积严重，加之水量小中上游水能资源丰富：中上游落差大的地方水能资源相对丰富，形成梯级开发凌汛：河流在水文特征上有冰坝阻塞水流的现象，叫凌汛。发生条件：一河流有结冰期，二河流由低纬地区流向高纬地区。时间：一年两次，结冰时，融冰时3、秦－淮以南地区河流水文特征水量丰富：流经降水丰富的湿润地区（雨季长，流域面积广）水位变化小：降水的季节长汛期较长，季节变较小：降水多，且季节长含沙量小：植被保护较好结冰期无：冬季气温在0℃以上航运价值高：下游地区（地势平坦、水量大）水能资源丰富：中上游水能资源较为丰富（水量大、落差大）4、西南地区河流水文特征水量丰富：流经降水丰富的湿润地区水位变化小：降水的季节长汛期较长，季节变较小：降水多，且季节长含沙量小：植被保护较好结冰期无：冬季气温在0℃以上航运价值低：山高谷深，多峡谷水能资源丰富：落差大，多峡谷，水量丰富5、西北地区河流（多内流河）水文特征流量小：流经干旱半干旱地区（冰川融水补给和山地降水补给）水位季节变化大：以冰川融水补给为主，受气温影响较大，多为季节性河流（冬季断流）或时令河汛期短（夏汛）航运价值和水能价值都较低流程不长（蒸发、下渗、灌溉用水多）（4）矿产:矿产资源丰富,主要有煤、铁、铜、磷、锌、云母流域的早期开发及其后果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：流域的早期开发及其后果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破坏水土流失，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（热带草原气候）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。墨累——达令河流域灌溉特别容易导致的生态环境问题是：河流因过度抽水而径流减少，盐度增加，湿地又因失去补给水源而面积减少，导致湿地生态环境的恶化，造成河湖中蓝绿藻繁殖，鱼类减少；因灌溉增加，地下水位上升，出现干旱区土地盐渍化问题。2．图3.17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?（1）水库和灌溉区多分布在河流的上游（2）开发强度较大（3）使下游水量明显减少，生态环境恶化。在极干旱时，出现海水倒灌等现象，影响河流的利用。（4）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，甚至出现海水倒灌的现象。四.流域的综合开发流域开发的核心：河流的利用与治理田纳西河流域开发的核心：梯级开发流域的综合开发核心：河流的梯级开发，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。流域的综合开发河流梯级开发主要是对河流水能的开发。在河流径流量较稳定、丰富的河段，河流落差集中、水急滩多河段，依地势高低建设大坝、水库和船闸，充分利用当地的水能发电，同时兼顾防洪、航运、灌溉、水产等综合效益，这样的河流开发方式叫梯级开发。思考：什么工程居于核心？与三个产业的关系怎样？核心提供水源、消除洪涝提供场所提供基础提供交通和资源（为工业提供廉价运输）提供原料（减少污染、降低成本）根本原则：综合田纳西河梯级开发作用1、稳定径流，利于通航2、防洪，蓄水落差发电3、改善了当地小气候4、解决了农业灌溉用水流域综合开发（1）防洪：建水库，形成统一的防洪调度系统流域综合开发的实施思考：田纳西河干流共修建了几座大坝？作用是？（1）共修建9座。（2）防洪蓄水通航船闸：利用向两端有闸门控制的航道内灌、泄水，以升降水位，使船舶能克服航道上的集中水位落差的厢形通航建筑物。船从坝下往坝上行船时，先进入五闸室，入口处的闸门关闭后，船闸自动充水，将停舶在闸室内的船舶往上抬升，待该闸室内的水位与四闸室平行时，打开闸门，船“上”到四闸室。如此反复，船像爬楼梯一般不断攀升，直至到达坝上水面，完成过闸过程。2.航运水坝修建后，河流水位保持平稳，多能通航，可与五大湖相通，达22个州（3）发电：类型——水电、火电、核电影响——全国最大的电力供应基地——促进流域高耗能工业的发展两岸形成“工业走廊”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，需要或核电补充；而火电或核电检修时，又需要水电代替供电。（4）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（5）旅游：旅游业水库的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（6）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。水资源综合开发是流域治理的核心水资源综合开发防洪航运旅游灌溉发电养殖洪水灾害有效控制；航运便利；电力充足；高耗能工业发达；森林覆盖率高；适宜旅游；居民收入高。今天的田纳西河流域流域的综合开发提高土地利用程度会导致其它五个方面的哪些变化？参考：土地充分利用起来发展工农业及其他行业，促进当地经济，从而推动旅游业发展；由于土地利用的扩大，植被的减少，其他生产规模的扩大，污染源的增多，势必造成河流水质下降；植被减少后水土流失加剧，河道被淤浅，河流水量季节变化增多，会使航运条件下降；河道的淤积，致使泄洪能力减弱，水库的淤积则使库容降低，从而使防洪的难度提高；土地利用的变化用水量增加枯红水河的梯级开发1.水文特征2.开发的意义研究和规划河流开发整治的一般方法和过程分析流域发展的地理条件自然地理条件人文地理条件（流域位置、自然环境、自然资源等）（人口、经济发展基础等）进一步分析流域发展各地理要素有利要素制约要素探寻发展方向探寻综合治理对策方法指引:习题演练：不同区域开发保护的重点河流及其开发方向组合，正确的是（）A．发源地—保护植被生态B．河流—生态环境保护的重点C．河谷平原—水资源的合理分配和水质保护D．河口—矿产资源开发和港口建设,流域中开发利用的主要部分A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-----20世纪30年代初，成为美国最贫困的地区之一田纳西河流域位于美国农业带（区）中的（）A．玉米带B．混合农业区C．棉花带D．亚热带作物带田纳西河流域的生态环境问题及其成因组合，不正确的是（）A．长期高强度地棉花种植—土地退化B．矿产开采冶炼、扩大耕地面积—植被破坏、水土流失C．炼铜企业大量排放含硫废物—酸雨污染D．氯氟氢化合物大量使用—臭氧层空洞CD田纳西河两岸形成“工业走廊”的根本原因是()A．土地利用程度大大提高B．航运能力提高，交通便利C．矿产资源丰富D．田纳西河流域有全国最大的电力基地D河流上该不该建大坝《中国国家地理》杂志2004年专门做了一期“建坝与拆坝”专题，“在河流上该不该建大坝呢？”为什么有的国家建坝热火朝天，而有的国家正在悄悄地拆坝呢？一.尼罗河尼罗河为沿岸地区人民从事耕种提供了哪些有利条件？①为定期泛滥的河水带来了肥沃的土壤；②为中下游两岸带来了充足的灌溉水源。1.阿斯旺大坝从哪些方面提高了尼罗河的利用效益？2.水能是可再生能源，水电站建成后，不仅可以永续利用水能发电，而且可以减少对矿物能源的使用