师:今天我们要一起探讨的课题是高二地理人教版选择性必修2第四单元第一节流域内协调发展的第二课时。先看下本节课的学习目标。课程标准要求是以某流域为例,说明流域内部协作开发水资源、保护环境的意义。具体学习目标为:一、结合具体案例,根据不同河段的特点,分析流域存在的问题及综合开发利用措施;二、结合材料分析,理解黄河水资源调配的背景及措施;三、理解流域内部协作开发水资源对环境的影响。
我们首先回顾一下上节课的主要内容。上节课学习了流域内部水资源协作开发的基本概念和基本理论,包括水系、流域的概念,流域的基本特点,以及流域协作开发的必要性及统筹管理措施。同时还学习了黄河的基本概况,了解到黄河两大特征:径流量小,含沙量大;黄河主要问题是中游水土流失严重,下游地上河导致洪涝灾害频发。黄河下游水患根源在于中游水土流失,治水关键在于治沙,所以要在黄河流域内综合协调黄土高原的水土流失和华北平原的泥沙淤积问题。
流域内如何综合协调呢?首先在侵蚀区要减少入河的泥沙量,其次在堆积区要减少河道的淤积。接下来探讨黄河是如何调沙减淤的。中游的黄土高原是黄河流域的主要侵蚀地区,水土保持是减少入黄泥沙的根本措施。那么黄河中游是如何做好水土保持的呢?当地由政府投资补偿,以小流域作为基本单元,因地制宜实施生物措施、耕作措施、工程措施相结合来综合治理。比如采取封山育林、退耕还林还草,以及在沟头植树造林、在田埂栽种灌木等生物措施。请问这些措施起了什么作用呢?
生:植树种草和退耕还林还草等各种生物措施可以削减暴雨和径流对地表的侵蚀能力,提高表土的抗蚀能力。乔灌草相结合,兼顾了生态效益和经济效益。
师:非常好。同时,还采取了沿等高线耕作、留茬、少耕、免耕等耕作措施。那还有哪些工程措施呢,如修建梯田、水平沟和谷坊、挖鱼鳞坑、打坝淤地等。这些措施起了什么作用呢?我们选取两个来具体分析一下,比如说修建水平梯田,它为什么能够减少水土流失呢?从图中大家可以看到,修建梯田可以改变坡面的形态,进而改变水流的路线,降低水流速度,因此能促进泥沙就地沉积。我们再来看打坝淤地有何作用,下面通过一段视频来了解一下。
(播放视频)
师:看完视频大家了解打坝淤地的作用了吗?
生:它可以拦蓄泥沙,防止泥沙流入下游河中;坝上的泥沙淤积成坝地,土层深厚,土质良好。
师:工程性措施实施的空间可以分两类,坡地和沟谷。坡地的工程措施如挖鱼鳞坑,可以减轻降水和坡面径流的侵蚀作用。沟谷的工程措施如修建淤地坝、谷坊坝等,可以保土蓄水,阻止沙石向下游流失。通过实施生物措施、耕作措施和工程措施相结合的综合治理,黄土高原水土保持的治理成效如何呢?我们来比较一下黄河四个水文站在不同时期的输沙量变化。这四个水文站分别是头道拐、龙门、小浪底和利津,大家看一下图。好,我们可以发现从1956年到2016年,黄河的四个水文站输沙量都呈下降趋势,这说明了通过综合治理可以有效地减少从黄土高原进入黄河的沙量。
那么一个流域又是如何通过综合治理来解决水土流失问题呢?接下来通过一个具体案例,南小河沟的小流域综合治理来探讨一下。首先什么是小流域呢?在水利上通常指面积小于50平方千米或河道基本上在一个线属范围内的流域。南小河沟是泾河支流的一条支沟,位于甘肃省庆阳市,是黄土高原地区的典型小流域。在治理前,这里水土流失严重,20世纪50年代开始进行小流域综合治理。请大家结合材料,思考在小流域的各个部分应采取什么样的治理措施,下边通过一段视频来了解一下。
(播放视频)
师:大家可以看到南小河沟的小流域综合治理实行了保塬、护坡和固沟的治理方针。我们先看看塬是什么?塬在图中就是绿色的条田部分。塬是黄土高原地区因流水冲刷而形成的一种地貌,呈台状,四周陡峭,顶上平坦。保塬、护坡和固沟的治理方针,实质上是构筑了塬、坡、沟三道防线。保塬实际上是通过平整土地,增加水流入渗,削减地表径流,做到水不入沟。护坡是在缓坡修筑梯田、封坡、育林育草,达到拦截含蓄坡面径流的作用。固沟是在沟道打坝淤地,可以拦截泥沙,保持水土。通过综合治理,南小河沟林草覆盖率达到84%,平均径流拦蓄效益达到55%,拦泥效益达到97%,科技成果转化率达到70%,有效地控制了该区域的水土流失,成为黄河中游的一块翡翠。
在侵蚀地区,通过综合治理有效地减少了入河泥沙量。在堆积地区,如何减少河道的淤积呢?我们一起探讨一下黄河下游如何利用水库来进行调水调沙。大家看图片,这是黄河下游的小浪底水利枢纽,这是黄河小浪底调水调沙的场面。
调水调沙就是在现代化技术条件下,利用工程设施和调度手段,通过水流的冲击,将水库里的泥沙和河床上的淤沙适时送入大海,从而减少库区和河床的淤积,增大主槽的行洪能力。黄河小浪底工程从2009年竣工到2015年,累计将下游河道中9.66亿吨的泥沙送入大海,地上河没有再长高,黄河下游基本保持冲淤平衡。通过小浪底工程我们可以看到修建水库起到的作用是,它可以通过对河流中的大量泥沙进行拦截,实现河流减淤的目的,同时利用水库蓄水,适当放水,人为制造可控洪峰,对下游河道实施冲淤,将下游河道中淤积的泥沙送入大海。
