高中地理第二节 流域的综合开发──以美国田纳西河流域为例教案

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1 300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。

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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

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。

五、伏尔加河流域的综合开发

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。

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3 260千米，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