选择性必修1 自然地理基础第四单元 水体运动的影响单元活动 建设海绵城市学案设计

单元活动　建设海绵城市

一、建设海绵城市的必要性

1．目的：有效预防城市内涝的发生，缓解旱季时水源不足的问题。

2．必要性

判断

1．建设海绵城市能够提高地下水位。( √ )

2．只有在易发生洪水的地区才有必要建海绵城市。( × )

二、建设海绵城市的行动方案

1．重点：建立城市雨洪综合管理系统。

2．关键：快速渗水和有效集水。

3．目的：有效控制雨水径流。

4．具体措施：屋顶绿化、透水铺装、下凹式绿地、雨水收集利用等。

判断

1．屋顶绿化能减缓排水压力。( √ )

2．利用透水材料铺设地面能增加下渗。( √ )

3．建设海绵城市使蒸发量减小。( × )

探究点　海绵城市

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。城市涝灾(内涝)已成为我国部分城市的新环境问题。能够有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式，有利于修复城市水生态、涵养水资源，增强城市防涝能力。下图为海绵城市示意图。

1．[综合思维]分析说明海绵城市建设的主要作用。

答案　增加雨水的下渗量并回收利用雨水，提高水资源的利用率；减小了地表径流，可有效降低暴雨后城市内涝的频率和程度；改善城市小气候，气温降低，湿度增大，气温日较差减小。

2．[综合思维]分析我国城市内涝产生的主要原因，并提出缓解城市内涝的措施。

答案　原因：短时间内(或特大暴雨)降水多，强度大；城市人口激增，城区建筑物密集，城市热岛效应加剧暴雨强度；城市地面硬化面积大(或水泥路面大幅增加)，不利于下渗；绿地、水面大幅减少；城市排水系统设计标准偏低，城市管网不完善，排水能力弱。

措施：加强城市规划；完善城市排水系统；保护湿地(或增加水面面积)；增加绿地面积；疏浚河道。

3．[综合思维]分析海绵城市建设对城市水循环环节的影响。

答案　海绵城市的建设，使下渗增多，地表径流减少，地下径流增多；使当地空气变得湿润，蒸发量增大。

1．图解海绵城市建设要点

2．建设海绵城市的行动方案

海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。下图为“海绵城市示意图”。据此完成1～2题。

1．海绵城市大量采用透水性路面可以使城市水循环(　　)

A．蒸发减弱

B．下渗增强

C．地表径流增强

D．地下径流减弱

2．因地制宜建设“海绵城市”可以(　　)

①缓解城市水资源压力　②提高城市防洪排涝能力　③减轻城市交通拥堵压力　④增强城市热岛效应

A．①②  B．②③  C．③④  D．①④

答案　1.B　2.A

解析　第1题，大量透水性路面可以增加雨水下渗，补给地下水，使地表径流减少，地下径流增加，土壤湿度增大，蒸发增强。第2题，图中显示“海绵城市”通过绿色屋顶、生物滞留、透水路面等实现雨水再生利用，从而缓解城市水资源的压力，增加下渗，使地表径流减少，进而缓解城市内涝，提高城市防洪排涝能力。绿色植物吸收CO2，能缓解城市热岛效应，但对城市交通没有缓解作用。

为提升城市基础设施建设水平，解决城市发展中存在的水方面问题，某城市某小区采用了雨水开发应用模式。下图为“城市某小区雨水开发应用排放模式与传统雨水排放模式比较示意图”。据此完成3～5题。

3．城市规模的扩大造成的主要影响是(　　)

A．蒸发量增加 B．地下径流量减少

C．降水量增加 D．雨季地表径流量减少

4．与传统雨水排放模式相比，小区雨水开发应用排放模式的优势是(　　)

①减少土壤侵蚀　②解决城市洪灾　③增加下渗量　④补充地下水

A．①②  B．②③  C．③④  D．①④

5．此小区雨水开发应用排放模式最适宜应用的城市是(　　)

A．海口   B．乌鲁木齐

C．天津   D．拉萨

答案　3.B　4.C　5.C

解析　第3题，随着城市规模的扩大，城市地表硬化面积增大，城市水域及植被覆盖面积减少，城市实际蒸发量减少，城市空气中的水汽减少，降水量减少，A、C两项错误；在雨季时，城市地表硬化使雨水下渗量减少，地下径流量减少，地表径流量增加，B项正确，D项错误。第4题，与传统雨水排放模式相比，小区雨水开发应用排放模式建有绿化带和渗水道路，有利于增加下渗量，补充地下水，减轻城市洪灾的危害，城市集雨管网有利于缓解城市缺水问题，土壤侵蚀和降水强度有关，题干中没有这方面的信息，③④正确。第5题，小区雨水开发应用排放模式建有绿化带和渗水道路，有利于增加下渗量，补充地下水，城市集雨管网有利于缓解城市缺水问题，所以此模式适用于降水季节分配不均，水资源紧张的城市。

下沉式道路绿化带是指将城市道路两侧的绿化带和中间隔离绿化带设计成低于道路表面50～300 mm，能有效将道路上灰尘和雨水收集进道路两边的绿化带。下图为武汉市某区为打造海绵城市而建造的下沉式道路绿化带的照片。据此回答1～2题。

1．设计绿化带下沉深度，需要考虑的有(　　)

①地势起伏　②降雨量及降雨强度　③土壤入渗率　④绿化带面积

A．①②  B．③④  C．①④  D．②③

2．武汉市打造下沉式道路绿化带的主要目的是(　　)

A．补给地下水，缓解水资源紧张状况

B．增加城市绿地面积，改善城市环境质量

C．增加空气湿度，调节城市气候

D．削减路面径流，缓解城市内涝

答案　1.D　2.D

解析　第1题，由材料分析可知，下沉式道路绿化带是一种生态环保的雨水渗蓄设施，由于各地气候差异，降雨量、降雨强度、土壤入渗率的差异，各地设计下沉标准不同，选D项。第2题，武汉市夏季降水量大，看海现象时有发生，城市排水系统有待改善，所以下沉式道路绿化带是武汉打造海绵城市防止内涝最主要的目的和措施之一，选D项。

下图为“德国柏林某生活小区的雨水收集、净化和利用系统示意图”。据此完成3～4题。

3．该系统的广泛使用，对城市环境的影响是(　　)

A．防止绿地水土流失   B．促使地下水位下降

C．控制雨水径流污染   D．减少绿地土壤盐分

4．在下列城市中该系统最容易推广的是(　　)

A．科威特   B．孟买

C．新加坡   D．多伦多

答案　3.C　4.C

解析　第3题，根据图示可知该系统利于减轻城市内涝，提高地下水位，实现了雨水和城市污水的分流，故利于有效控制雨水径流污染。所以选C。第4题，根据图示可知该系统适宜在雨水多且水资源短缺的地区推广。新加坡全年降水充沛，但因国土面积小，缺乏储水空间，且经济发达，生产生活需水量大，适合该系统的推广，选C。

我国大部分地区经历强降水过程，一些城市就会发生严重的内涝，以京、津两城市最为严重，城市内涝的发生与城市的水循环密切相关。下图为“某城市水系统的自然循环和社会循环模式示意图”。读图回答5～6题。

5．图中甲、乙、丙、丁分别是(　　)

A．蒸发、地表径流、跨流域调水、降水

B．降水、地表径流、蒸发、跨流域调水

C．跨流域调水、下渗、地下径流、蒸发

D．降水、蒸发、地表径流、跨流域调水

6．近年来，我国许多城市内涝严重，从水循环的角度来看，造成城市内涝的主要人为原因有(　　)

①全球气候变暖，极端天气频发，特大暴雨不断增多　②城市化速度加快，地面硬化率扩大，地面渗透力下降　③城镇多地处平原或谷地，地势低洼，容易形成积水　④城市河湖的蓄泄洪和排水管网的排水设计能力偏低

A．①②  B．③④  C．①③  D．②④

答案　5.B　6.D

解析　第5题，图中甲与人工降水箭头指向相同，表示降水；乙箭头指向地表天然水体，表示地表径流；丙箭头从地表天然水体指向水汽输送，表示蒸发；丁表示跨流域调水。B正确。第6题，造成城市内涝的主要人为原因是城镇化速度加快，地面硬化率扩大，地面渗透力下降；城市河湖的蓄泄洪和排水管网的排水设计能力偏低，D正确；特大暴雨不断增多和城市多地处平原或谷地属于自然原因。

下图示意雨水花园结构。据此回答7～9题。

7．铺设树皮覆盖层的主要目的是(　　)

A．为植物提供养分   B．控制雨水渗漏速度

C．吸附雨水污染物   D．保持土壤水分

8．对下渗雨水净化起主要作用的填充层是(　　)

A．树皮覆盖层和种植土层   B．种植土层和砂层

C．砂层和砾石层   D．树皮覆盖层和砾石层

9．雨水花园的核心功能是(　　)

A．提供园林观察景观   B．保护生物多样性

C．控制雨洪和利用雨水   D．调节局地小气候

答案　7.D　8.B　9.C

解析　第7题，树皮覆盖层位于最上层，远离根系，显然不是为了提供养分；雨水渗漏速度最慢的是种植土层，因此树皮覆盖层不能控制雨水渗漏速度；树皮覆盖层与其他各层都有水体净化作用，但不是其主要作用；树皮覆盖层可以减少水分蒸发，保持土壤水分。故选D。第8题，雨水下渗后，密度较大的种植土层和砂层可对雨水起到净化过滤作用。雨水经过树皮覆盖层和砾石层时下渗速度快，净化效果差。故选B。第9题，雨水花园的核心功能是增加雨水的下渗量并充分利用雨水，同时减小了地表径流，起到控制雨洪的作用。故选C。

植被浅沟指在地表沟渠中种有植被的一种工程，它通过重力流收集雨水径流。读“城市植被浅沟示意图”，回答10～12题。

10．在城市中用植被浅沟替代不透水地面会使水循环环节(　　)

A．a增强   B．b增强

C．c减弱   D．d减弱

11．城市大量布置植被浅沟，主要目的是(　　)

A．增加绿地面积，美化环境

B．强化对雨水的滞留能力

C．减少雨水的冲刷，降低水土流失

D．优化水生环境，保护生物的多样性

12．城市大量布置植被浅沟后，会使城市河流(　　)

A．流量下降   B．丰水期水位上升

C．流量更加稳定   D．流速减小

答案　10.A　11.B　12.C

解析　第10题，据图可知，a代表蒸发或蒸腾，b代表地表径流，c代表下渗，d代表地下径流。用植被浅沟替代不透水地面会使a增强，b减弱，c增强，d增强，故A项正确。第11题，根据题干可知，植被浅沟指在地表沟渠中种有植被的一种工程，它通过重力流收集雨水径流。其主要目的在于强化雨水的滞留能力，故B项正确；其他说法不是其主要目的，故排除。第12题，城市大量布置植被浅沟，对河流的流量具有调节作用，流量会更加稳定，故C项正确。

13．借鉴“海绵城市”相关成功经验，某学校规划建设“海绵校园”。下图为“该学校‘海绵校园’规划方案图”，喷泉所用水为校园蓄水。(8分)

(1)列举“海绵校园”对水循环影响显著的两个环节。(2分)

(2)分析铺设透水砖和增加绿化面积在建设“海绵校园”中所起的作用。(6分)

答案　(1)下渗；地下径流或地表径流。

(2)铺设透水砖有利于雨水和地表径流的下渗，增加雨水的存续量；增加绿化面积有利于通过植被截留降水，增加下渗；涵养水源，增加空气湿度；增加生物多样性；美化校园环境等。

解析　第(1)题，结合材料分析，“海绵校园”下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，因此建设“海绵校园”可以改变水循环的下渗，减少地表径流，增加地下径流。第(2)题，渗水砖使用后，增加了下渗，减少了地表径流，有利于缓解内涝问题。绿地面积的增加，可以增加空气的湿度，调节局部气候；绿地具有截留雨水的作用，还可以增加生物的栖息地，使校园环境更加美化。

14．阅读图文材料，回答下列问题。(10分)

材料一　海绵城市是指城市像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，干旱缺水时将蓄存的水“释放”并加以利用。这种“生态治水”的新方式，突破了“以排为主”的传统雨水管理理念，有助于防止城市内涝。

材料二　传统模式“快排”与海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”的对比。

(1)分析海绵城市对减轻城市内涝的作用。(4分)

(2)简述建设海绵城市的生态意义。(6分)

答案　(1)海绵城市在下雨时吸水、蓄水、渗水，最大限度地实现雨水在城市区域的储存和渗透，减少地表径流。

(2)建设海绵城市有利于减少地表径流，缓解城市内涝；加强蓄水能力，促进雨水资源化利用；降雨时吸水、蓄水、渗水、净水，干旱缺水时将蓄存的水“释放”并加以利用，缓解水资源紧缺现象，是“生态治水”的新方式。