【教案】4.4单元活动 建设海绵城市 鲁教版选择性必修1第4单元 水体运动的影响

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第4单元 水体运动的影响
单元活动　建设海绵城市
[设计意图]
1．有助于落实“对生活有用的地理”观念，解决生活中经常用到的城市内涝、城市热岛效应等相关问题。
2. 有助于培养综合思维能力，结合相关材料，综合分析建设海绵城市的必要性与紧迫性。
3．有助于形成人地协调观，结合海绵城市建设的必要性，形成人、城市与自然环境和谐共生的观念。
4．有助于在实践中巩固本单元的重点内容，结合家乡或校园实例，设计建设海绵城市的方案，并说明该设计优点与不足，提升地理实践力。
[活动体系]
探究点一　建设海绵城市的必要性
[思考探究]
某年6月27日，广西百色市凌云县因为洪水深近两米且无法外排，通往外界的道路全部中断，居民只能划船出行。7月13日，武汉城区一座桥下严重积水，公交车只能暂停行驶。雨水来势汹汹，从南到北，从东到西，给中国各地的防汛工作带来了不小的压力。轮番强降雨，更让众多城市组团“看海”。
[探究1]　近年来城市内涝的原因是什么？
提示：造成内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中。有的地方排水设施不健全、不完善，排水系统建设滞后是造成内涝的一个重要原因。
[探究2]　治理城市内涝的有效措施是什么？
提示：建设“海绵城市”。
[系统思维]
海绵城市建设的意义
建设意义 针对问题的形成
避免、减少城市内涝 城市硬化路面比例大、城市排水系统脆弱、降水集中且多暴雨和台风等极端事件
减轻水污染 城市的生产废水和生活污水排放量大、河道等自然水体的自净能力减弱甚至丧失
缓解水资源短缺 城市建设过度硬化造成降雨形成径流外排，地下水补给不足；水体污染严重
[训练评价]
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”。读海绵城市示意图，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．海绵城市提倡营建“绿色屋顶”和“绿色阳台”，其改善环境的主要作用是(　　)
A．缓解交通拥堵 B．减轻热岛效应
C．减少城市内涝 D．减少噪声污染
解析：1.B　2.B　第1题，海绵城市大量采用透水性路面，增加雨水的下渗，增加了地下水，地下径流增强；土地的透水性增强，蒸发增强；地表径流减小。选B正确。第2题，“绿色屋顶”和“绿色阳台”，增加城市的绿地，能美化城市环境；绿色植物能大量吸收CO2放出氧气，可净化空气，可降低大气的温室效应，调节气候，减轻城市的热岛效应；屋顶阳台的绿化，可以起遮阳的作用，也可降低城市的气温；但对城市交通、内涝没有缓解作用。
近年来，我国不少城市出现了“一雨即涝”的现象。针对这种现象，我国提出了建设“海绵城市”的对策。通过增加城市“海绵体”，使城市能够像海绵一样，下雨时渗水、蓄水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。据此完成3～4题。
3．我国最需加强“海绵城市”建设的地区是(　　)
A．东北地区 B．西北地区
C．华北地区 D．青藏地区
4．不属于造成城市“一雨即涝”的人为原因是(　　)
A．城市用地改变了土地性质
B．城市扩展破坏了原有的水系
C．城市发展减少生物的种类
D．城市建筑改变了原有的地貌
解析：3.C　4.C　第3题，根据材料推断“一雨即涝”的城市应该位于我国降水较多的东部季风区；西北地区气候干旱，降水稀少，青藏地区海拔高、降水少，故排除选项B、D；东北地区所处纬度较高，雨季较短，而且城市数量少、规模较小，而华北地区城市众多，夏季降水集中且多暴雨，易发生“一雨即涝”，是我国最需加强“海绵城市”建设的地区，A错，C对。故选C。第4题，城市建设使耕地、草地等转变为建设用地，改变了土地性质，A对，不符合题意；城市扩展破坏了原有的水系使地表水无法迅速汇入河流，容易导致城市积水，B对，不符合题意；城市发展减少生物的种类，生物种类与城市内涝无关，C错，符合题意；城市建筑改变了原有的地貌使得下渗量减少，容易发生内涝，D对，不符合题意。故选C。
5．[社会调查]
调查题目：“海绵校园”建设状况
调查背景：
材料一　“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雨水带来的城市环境问题等方面具有良好的“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。借鉴“海绵城市”相关成功经验，阳泉市某学校规划建设“海绵校园”。
材料二　如图为该学校“海绵校园”规划方案图，喷泉所用水为校园蓄水。
调查思考：
(1)列举“海绵校园”对水循环影响显著的两个环节。
(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。
解析：第(1)题，由材料可知，“海绵校园”能在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用，因此，“海绵校园”对水循环的下渗、地下径流或地表径流有显著的影响。第(2)题，铺设透水砖由于能透水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加强植被的涵养水源功能，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。
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。
探究点二　建设海绵城市的行动方案
[思考探究]
2013年12月12日，习近平总书记在《中央城镇化工作会议》的讲话中强调：“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。2016年12月23日，位于北京市通州区的行政办公区被列为“海绵城市”试点区域，预计到2030年，通州区80%建成区的面积将达到海绵城市建设要求，实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”。海绵城市雨水收集与释放如下图所示：
[探究1]　说明“海绵城市”对城市区域水循环的影响。
提示：海绵城市建设使得城市雨水下渗增加，进而使得地下径流增加，地表径流减少，并增加了地表的蒸发，使城市区域更充分地参与了水循环。
[探究2]　“海绵城市”将绿地、道路的雨水引入到雨水利用系统，试分析这样做的目的。
提示：将雨水引入雨水利用系统可以减少城市内涝的发生，还可以缓解水资源的短缺，并改善城市的生态环境。
[探究3]　通州区建设“海绵城市”除了能实现“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”，有同学认为其建设还可以减缓地面下沉，试说明其理由。
提示：海绵城市建设有利于雨水下渗，补充地下水，抬高地下水位，减轻因地下水过度开采而出现的地下漏斗区，减缓地面沉降。
[系统思维]
1．海绵城市建设的关键——“海绵体”
城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系，也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施，建设海绵城市关键在于不断提高“海绵体”的规模和质量，它是构成海绵城市的基本元素。
城市“海绵体”可分为三类，即原有的“海绵体”、受到破坏的“海绵体”、新建的“海绵体”。城市建设中应最大限度地保护原有的河流、湖泊、湿地、池塘、沟渠，维持城市的自然水文特征；对已经被破坏的水体和其他自然环境，要采用多种手段逐步进行恢复，并达到一定的比例；适当开挖沟渠增加水域面积，优先采用具有渗透、调蓄和净化功能的材料和设施，提高绿色基础设施的比例。
2．海绵城市建设六大要素
海绵城市建设的重点是建立城市雨洪综合管理系统，快速渗水和有效集水是这一系统的关键，目的在于有效控制雨水径流。为了达到此目的，要在“渗、滞、净、蓄、用、排”六大要素上做文章。
六大要素 措施 目的
渗 充分利用渗透和绿地技术，改变各种路面、地面铺装材料，改造屋顶绿化，下沉绿地，从源头将雨水留下来然后“渗”下去 降低地表径流量，控制城市内涝、涵养水源
滞 雨水花园、人工湿地及植草沟、滞留带等工程措施
净 人工湿地建设、生态滤池建设 过滤和降解汇流雨水中的污染物，以净化水体，保护城市水环境
蓄 利用自然水体和地下蓄水池收集雨水 减轻城市内涝，涵蓄水源
用 各级管网输送，用于绿化灌溉、建筑施工和生活 缓解水资源紧缺
排 排水防涝系统、设施与天然水系河道相结合，地面排水与地下雨水管渠相结合 避免内涝
[训练评价]
北京北海团城是中国古代雨水利用的综合示范工程，建于湖中孤岛，城内面积5 760 m2，高出湖面5.64 m。团城内除建筑物、古树外，其余均由多气孔的梯形青砖铺筑。由于团城设计巧妙(下图)，城内数十棵古树无需人工浇灌而百代常青。据此完成1～2题。
1．团城内地面铺筑时选用梯形青砖是为了(　　)
A．减少土壤蒸发　　　　　 B．滞留雨水污染物
C．增加雨水下渗 D．增加地表径流量
2．冬季含水涵洞对古树生长的作用有(　　)
A．吸纳土壤的水分，避免古树烂根
B．稀释土壤污染物对古树的危害
C．为土壤提供养分，维持古树生长
D．营造古树生长适宜的温湿环境
解析：1.C　2.D　第1题，团城内除建筑物、古树外，其余均由多气孔的梯形青砖铺筑。团城内地面铺筑时选用梯形青砖是为了增加雨水下渗，地下水充足，古树无需灌溉，C对、B错；多气孔不能减少土壤蒸发，A错；下渗增加，地表径流量减小，D错。故选C。第2题，冬季北京地区降水少，冬季含水涵洞对古树生长的作用是为土壤提供水分，营造古树生长适宜的温湿环境，D对、A错；含水涵洞的水补给土壤水，土壤污染物不易被带走，减轻对古树的危害的作用小，B错；北京主要是落叶林，冬季不是古树生长时期，C错。故选D。
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。下图为武汉市某区打造海绵城市而建造的下沉式道路绿化带的照片。据此完成3～4题。
3．设计绿化带下沉深度，需要考虑的首要因素是(　　)
A．地势起伏 B．降雨量及降雨强度
C．土壤入渗率 D．绿化带面积
4．武汉市建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
解析：3.B　4.D　第3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、土壤渗透系数的差异，各地设计下沉标准也因地制宜，降雨是主导因素，降水多少直接影响绿化带下沉深度。故选B。第4题，武汉市夏季降水量大，“看海”(城市内涝)现象时有发生，城市排水系统有待改善，武汉市建设下沉式道路绿化带的主要目的是防治内涝。故选D。
5．阅读图文材料，回答下列问题。
“海绵城市”运用生态城市理念，打造“吸水、蓄水、渗水、净水”的海绵体，可有效缓解城市内涝问题。某中学地理兴趣小组为研究地面状况对下渗、地表径流的影响，做以下实验(如图)。
材料：大小相同的长方形多孔木槽、斜木架、草皮、不透水砖、脸盆、喷水壶等
实验步骤：①将两个长方形多孔木槽固定在相同倾角的针木架上；②将甲、乙脸盆分别放在多孔木槽正下方；③将草皮、不透水砖分别铺在多孔木槽里；④将喷水壶里的水用相同的速度和水量分别浇在草皮、不透水砖上；⑤观察甲、乙脸盆里的水量。
(1)由实验得知：甲、乙脸盆里的水量较多的是________，可见影响下渗的因素是___________。
(2)城市内涝是城镇化过程中比较突出的问题。下图是“城市内涝”形成示意图，将下列选项的序号填入相应的方框内___________。
①排水不畅　②城市地表径流增加　③绿地面积减少
(3)请你为打造“海绵城市”献计献策。
解析：第(1)题，读图可知，甲地表存在草皮，由于植被对雨水的截留作用，会增加下渗量，故甲中水量较多，故影响下渗的因素是地面状况。第(2)题，根据所学知识可知，城镇化会造成建筑交通用地增加，绿地面积减少，从而使得下渗量减小，城市地表径流增加，暴雨和地势低洼排水不畅，使得城市发生内涝。第(3)题，根据所学知识可知，打造“海绵城市”可以加强城市绿化；搞好城市排水管网的规划和建设；铺设透水砖；集约用地；城市低洼处的整治等。
答案：(1)甲　地面状况
(2)从左到右、从上到下③②①
(3)加强城市绿化；搞好城市排水管网的规划和建设；铺设透水砖；集约用地；对城市低洼处进行整治等。
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