第十六章 区际联系与区域协调发展
第一节 流域内协调发展
课标要求 命题趋势
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。 1.基础性考法:厘清黄河调沙减淤的背景及措施。 2.综合性考法:以某流域为背景,分析流域内部水资源协作开发的措施。 3.创新性考法:借鉴黄河流域内部协调发展的措施,根据流域的地理环境特征,提出流域综合开发的一般方法和措施。
考点1 流域综合开发
【必备知识 排查】
1.流域的概念:
河流的干流和各级支流以及连通的湖泊、沼泽构成了水系,由分水岭所包围的河流或水系的集水区域。
2.流域内部水资源协作开发的原因:
(1)流域内水资源的特点。
①功能多样性:具有农业灌溉、淡水养殖、提供工业用水和生活用水、发展航运、水能发电、生态保护、旅游等多种功能。
②开放共享性:对于流域内不同行政区域、不同行业和部门具有开放共享性。
(2)不同的利益主体在水资源利用、水质保护中出现利益冲突。
(3)流域具有整体性强、关联度高的特点。
3.流域协作开发的措施:
河段 措施
上游地区 制定相关法律,实施水源地保护、水土保持等生态保护措施
下游地区 征收费用作为对上游生态保护的经济补偿
全流域 ①对全流域进行水量分配和调度、水利工程建设的布局规划、排污治污管控; ②河长制可有效解决上游和下游、岸上和岸下的水资源保护、水污染防治等问题
【点拨】
梯级开发
河流梯级开发主要是指对河流水能的开发。在河流径流量较稳定且丰富、落差集中、水急滩多的河段,依地势高低依次建设多个水电站,充分利用当地的水能,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】
同一流域的上下游之间,水资源利用中的利益冲突主要表现有哪些
提示:①争建水库或港口码头;②上游大量排污,下游污染严重;③上游山区森林破坏、水土流失,加剧下游河道淤积、洪涝灾害。
【高考真题 剖析】
(2021·浙江6月选考)我国东南沿海地区独流入海河流径流量较大,流程较短。此类河流所在小流域的生态、农业、城镇等要素多形成上游-中游-下游-滨海的四段式空间分布序列。下图为独流入海河流小流域生态、农业景观示意图。完成(1)(2)题。
(1)该类型小流域内 ( )
A.上游人口密集,小城镇广布
B.中游城镇均为河运集散地
C.下游易形成小流域中心城镇
D.滨海城镇职能以商业为主
(2)该类型小流域在国土开发建设中存在的主要问题是 ( )
A.上游洪水威胁严重
B.中游地质灾害频发
C.下游水体污染加剧
D.滨海滩涂湿地锐减
[考场速解模式]
抓 信 息 ①位置:东南沿海→流域内地形条件复杂; ②流域特征:河流径流量较大,流程较短; ③地形特征:上游→生态景观和农业景观; 中游→丘陵→谷地园艺→邻近城市; 下游→平原→水网良田→中心城镇
建 联 系 第(1)题:上游→丘陵山区→城镇少;下游→地形、交通有利于城镇形成。 第(2)题:滨海→滩涂→围垦养殖→生态环境恶化 →滨海滩涂湿地面积锐减
【解析】(1)选C,(2)选D。第(1)题,上游以生态景观和农业景观为主,主要是丘陵山区,人口稀疏,小城镇分布数量较少。中游城镇部分是河运集散地,并不是全部;读图分析,下游地势平坦,水运交通便利,易形成小流域中心城镇;滨海城镇多湿地滩涂,商业并不发达。第(2)题,上游地区地势落差较大,河流流速快,洪水威胁并不严重;中游地区地势较上游平坦,地质灾害发生频率较小;河流下游地区湿地、水网良田多,水体污染不严重;滨海滩涂围垦养殖,随着生态环境恶化,滨海滩涂湿地面积锐减。
【核心要点 突破】
1.流域综合开发的一般思路:
2.流域综合开发的地理条件评价:
3.流域内的协调发展措施:
【知识拓展】流域内部综合开发的差异性分析
(1)河流水文水系特征的描述。
(2)河流水文或水系特征的成因分析。
(3)河流航运价值的分析思路。
【高考预测 精练】
角度1 河流综合开发条件
重力坝和拱坝均为常见的大坝类型,重力坝主要依靠坝体自重产生的抗滑力来维持稳定,拱坝则是通过凸向上游的拱形坝体将水压力传给河谷两岸来维持稳定。金沙江乌东德水电站大坝是世界上最薄的300米级特高拱坝。图1为乌东德大坝景观图,图2为金沙江下游某河段及附近地区等高线示意图。据此完成1~3题。
1.与重力坝相比,乌东德水电站修建拱坝的主要优势为坝体 ( )
A.技术要求低 B.维护成本低
C.工程量较小 D.造型较美观
2.拱坝修建的关键条件为河流两岸的 ( )
A.降水 B.植被 C.土质 D.岩体
3.该水电站原规划建于河门口,后选址在乌东德,其主要原因是现坝址 ( )
A.河道笔直,利于通航 B.河面开阔,利于蓄水
C.落差较大,利于发电 D.两岸对称,利于筑坝
【解析】1选C,2选D,3选D。第1题,乌东德拱坝坝体厚度较小,工程量小;而重力坝依靠坝体自重产生的抗滑力来维持稳定,工程量相对较大,C正确;拱坝的技术要求较高,A错误;没有体现维护成本的相关信息,B错误;造型美观不是修建拱坝的主要原因,D错误。第2题,拱坝是通过凸向上游的拱形坝体将水压力传给河谷两岸来维持稳定,所以要求两岸的岩石岩性稳定,岩体是拱坝修建的关键条件;降水、植被、土质对拱坝的修建影响较小。第3题,乌东德所在河道两岸的等高线较密集且基本对称分布,说明河流两岸形态基本对称,利于筑坝,D正确;河门口和乌东德河段河道都比较直,A错误;乌东德河道较窄,河面较窄,B错误;河门口和乌东德的海拔相差不大,河流落差基本一致,C错误。
角度2 流域内协调发展
传统的中、小河流治理,大多采用修筑堤坝、护岸等工程措施,堤坝割裂了河流廊道,给河流生物的迁移和能量的交换形成了障碍,干扰了内河、陆地和海洋系统间的相互关系。1912年起,美国陆续拆除部分水坝。近年来,大型木石工法(通过在河岸及河道中布置合适的原木及块石,达到改善河流水文情势、河岸稳定和营造生物栖息地的目的)在美国河流修复领域十分盛行。据此完成4、5题。
4.美国拆除大量水坝对下游的不利影响是 ( )
A.下泄水量减少 B.河流浑浊度上升
C.河水流速降低 D.生物多样性减少
5.与传统中、小河流治理相比,大型木石工法可以 ( )
A.提高河流水质 B.提升拦水效果
C.增强防洪能力 D.增加泥沙淤积
【解析】4选B,5选A。第4题,水坝有拦蓄洪水、调节河流径流季节变化、沉积泥沙等功效,大量拆除后功效降低或消失,会导致下游泥沙含量增加,B正确;水量增多,流速加快,A、C错误;生态环境逐渐改善和恢复,河流中生物多样性增多,D错误。第5题,大型木石工法可营造生物栖息地,改善和恢复河流生态环境,增加河床底部及河岸的粗糙度,使洪水下泄速度略有减小,拦水拦沙防洪作用弱于传统堤坝工程;随着河道中生态环境的改善,能有效提高河流的自净能力,提高河流水质。
【加固训练】
灵渠凿于秦代,沟通了长江和珠江两大水系。是目前所知世界上最古老的盘山渠道,灵渠分水坝设计为高2.24米的“人”字滚水坝,其将湘江三七分流,三分通过南渠入漓,七分通过北渠归湘。下图为灵渠水利工程示意图。完成(1)(2)题。
(1)“人”字滚水坝最可能的影响为 ( )
A.增加洪水期北渠的输水流量
B.减少南渠的泥沙淤积
C.减小湘江故道水量季节变化
D.增加河水对坝体侵蚀
(2)北渠航道如图设计的作用主要是 ( )
A.降低水流速度 B.减轻泥沙的淤积
C.缩短航行距离 D.增加枯水期流量
【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,“人”字坝高2.24米,在枯水期可以拦截湘江水,丰水期湘江水可以从坝顶溢流,从湘江故道流入湘江下游,A错;“人”字坝使进入南渠的水量比较稳定,从而增大了湘江故道的水量季节变化,C错;设计为“人”字坝减少了河水对坝体的侵蚀,D错;坝体精确分流,使得入南渠水仅占3成,而且坝体可以一定程度上阻拦泥沙,减少南渠泥沙淤积,B正确。第(2)题,由于“人”字坝的修建,加大了湘江故道的落差,船只无法越过“人”字坝进入南渠。另外开凿一条弯曲的北渠作为航道,既能减小大坝附近湘江上下游的落差,降低水流速度,又能稳定水量,确保通航的连续性,实现船只航行的目的。
考点2 黄河的调沙减淤与水资源调配
【必备知识 排查】
1.黄河的泥沙与水害:
2.黄河沙患的解决措施:
3.黄河流域水资源的调配:
(1)调配背景。
①径流量少:黄河流域人口、城乡较为密集,耕地数量多,人水矛盾突出。
②需求量大:随着工农业发展和人口迅速增加,对水资源的需求量不断增加,自1972年以来出现断流现象。
(2)调配措施。
时间 措施
1999年 黄河水利委员会被授权实施黄河水量的统一调度和分配
2009年 制定了《黄河取水许可管理实施细则》,对全流域水资源的开发利用进行宏观控制和年度调整
【点拨】
“地上悬河”形成过程
含沙量很大的河流,在河谷开阔,比较平缓的中、下游,泥沙大量堆积,河床不断抬高,水位相应上升。为了防治水害,两岸大堤随之不断加高,天长日久,河床高出两岸地面,成为“地上悬河”。黄河从桃花峪到入海口流程700多千米,每年大约有4亿吨泥沙淤积在黄河下游河道内,河床逐年升高,形成世界著名的“地上悬河”,河床滩面高出背河地面一般3~5米。
【思考】
如何解决河流断流的问题
提示:加强全流域水资源的统一调配与管理;流域内植树种草,增加水源涵养能力;在流域内大力培育推广耐旱作物;发展节水农业,推广喷灌、滴灌等技术;适当降低重化产业比重,减少用水量;跨流域调水进行补充。
【情境探究 提升】
[生活情境]小浪底水利枢纽
小浪底水利枢纽位于三门峡水利枢纽下游130千米、河南省洛阳市以北40千米的黄河干流上,控制流域面积69.4万平方千米,占黄河流域面积的92.3%,是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程,是治理开发黄河的关键性工程。黄河之害,根在泥沙,病在淤积。小浪底发挥减淤作用,首先是拦沙。
[任务驱动]
任务1:小浪底水库是如何减淤的
提示:通过人造洪峰,提高河水流速,加大对河道的冲刷,减少河道淤积,进而起到减淤的目的。
任务2:防洪是小浪底水库的一个重要功能,为了防洪,小浪底每年都要进行放水,以腾出库容。请说明小浪底水库放水的具体月份并说明原因。
提示:6月份到7月初。北方地区雨季集中在7、8月份,为了防止洪涝,一般在雨季来临前放水。
【核心要点 突破】
1.黄河流域的调沙减淤措施:
2.黄土高原水土流失治理的具体措施:
3.流域水资源的调配措施:
(1)采取合理的工程措施进行开发利用。
①修建水库蓄水→解决季节性用水不足。
②修建引水工程、跨流域调水→解决水资源空间分布不均。
③修建治污工程→治理水污染,提高利用率。
(2)采取科学合理的管理措施。
流域的整体关联性特征决定了流域内水资源必须统一调度和分配。因此必须成立统一的管理机构,科学合理地进行水资源的统筹规划分配,既要兼顾流域生态用水,也要保证生产、生活用水。
(3)通过技术措施实现水资源的高效利用。
①推广节水技术,发展节水农业。
②推广节水技术,在工业生产中提高水资源利用率。
③发展治污技术,提高水资源污染的治理水平。
④发展循环经济,促使水资源循环利用。
【高考预测 精练】
角度1 水资源调配
“黄河百害,唯富一套。”位于内蒙古自治区中部的河套平原,灌渠纵横,是我国重要的灌溉农业区。读图,完成1、2题。
1.当地政府在①②两地修建了水利枢纽来引黄河水灌溉。从可用水量和经济角度判断,最适合作为总引水口的选址地点及原因是 ( )
A.①——自北向南的径流汇流于此
B.①——上游来水处,水量较大
C.②——地势高于①,可自流引水
D.②——居灌区中心,调控方便
2.为避免上游高密度灌渠对黄河中、下游的负面影响,流域内应采取的措施是 ( )
A.各河段水量由当地政府自行调度
B.下游工农业大力节水,保障上游
C.全流域依靠跨流域调水工程补水
D.统一调配水资源,提高用水效率
【解析】1选B,2选D。第1题,从可用水量和经济角度判断,最适合作为总引水口的选址地点是①,该处河流自南向北流,位于河流上游,水量较大,A错误,B正确;②处位于①的下游,地势低于①处,C错误;②处居于退水口附近,而不是灌区中心,D错误。第2题,为避免上游高密度灌渠对黄河中、下游的负面影响,流域内应采取的措施是统一调配水资源,D正确;不能由当地政府自行调度,A错误;全流域都需要节约用水,B错误;黄河流域中游河段水资源比较丰富,不需要依靠跨流域调水工程补水,C错误。
角度2 黄河的调沙减淤
3.阅读材料,完成下列问题。
黄河是世界罕有的多沙河流。黄河调水调沙是根据水库蓄水情况,充分利用自然的力量,通过精确调度小浪底水库的水量进行冲沙减淤,辅以人工扰动措施,调整其河道淤积形态,加大排沙量,即利用进入下游河道水流的挟沙能力,在悬河主槽淤积最为严重的河段实施河床泥沙扰动,扩大主槽过洪能力。下图为黄河流域局部区域图及某次调水扰沙工程景观图。
(1)小浪底放水排沙为每年的6月下旬或7月上旬,但每年时间并不固定,请分析原因。
(2)说明人工扰沙工程选取图示河段的原因。
(3)河流泥沙有害有利,请提出将黄河泥沙化害为利的具体措施。
【解析】第(1)题,黄河放水排沙的主要目的是腾出库容为夏季防洪做准备,同时冲刷河道,提升河流的泄洪能力。黄河的主要补给水源为雨水补给,但因为夏季风强弱不同,所以雨季到来的时间也不同,进而放水排沙的时间也不同。第(2)题,人工扰沙主要针对的是泥沙沉积的状况。该段河道比较弯曲,河水的流动受阻,流速减缓,泥沙沉积。主要流经平原,地形平坦,水流平缓。该河段为地上河,补给少,取水多,径流量小,搬运能力弱,泥沙沉积。第(3)题,黄河泥沙的利用:可以用来修筑河堤,就地取材。泥沙可以填充矿坑,改良土壤,使得土壤更加肥沃。可以增加三角洲的面积,填海造陆,维护三角洲的生态平衡。
答案:(1)我国北方七、八月份雨季来临之前,水库需要腾出一定的库容, 做好防洪准备;清淤河道,增大洪水通过能力。夏季风的强弱影响我国雨带由南至北移动的快慢,雨带至黄河流域有早有晚,调水调沙的时间相应调整。
(2)河道弯曲,水流不畅;地势低平,流速减缓;距离小浪底水库远,沿途下渗、蒸发、取用水,导致该河段流量小,泥沙易沉积。
(3)黄河泥沙可以固堤防汛;做建筑材料;进行淤地的修复改良(矿坑填淤、盐碱地淤沙);河口造陆和湿地生态系统维护。(答对其中两点即可)
【加固训练】
在每年的农历六月,黄河中下游在小浪底水库调水调沙期间都会上演“流鱼”奇观,此时黄河水的含沙量剧增,溶解氧含量下降,混浊度升高。每当黄河发生“流鱼”现象时,中下游沿岸地区有成百上千的群众到河边捕鱼,场面蔚为壮观。据材料完成(1)~(3)题。
(1)“流鱼”现象发生时,沿岸居民捕捞的鲤鱼、鲶鱼、鲫鱼等鱼类多呈死亡状态,其原因是 ( )
A.调水调沙过程中,水流冲击使得鱼类相互碰撞而死亡
B.河水混浊,溶解氧降低,泥沙含量增加致使鱼类在短期内窒息死亡
C.调水调沙过程中,河流下切使得河床加深,水压增加导致鱼类死亡
D.调水调沙过程中,短时间密集捕捞,生存环境巨变致使鱼类死亡
(2)在黄河小浪底水库调水调沙期间,下列现象可信的是 ( )
A.调水调沙使得黄河支流鱼类种类出现明显增加
B.调水调沙期间小浪底大坝下游地区生物多样性明显增加,河道的生态功能提升
C.调水调沙使得河道泥沙淤积增加,湿地面积增加,湿地生态功能不断增强
D.调水调沙使得河道普遍下切、展宽,河滩草地被泥沙覆盖而形成新的耕地
(3)针对黄河“流鱼”现象,下列破解黄河生态困局措施中做法不正确的是 ( )
A.建立生态系统监测站,实时把控黄河水质以及水生生物的动态变化
B.扩大湿地面积,恢复河流生态系统,保护生物多样性
C.恢复河道自然弯曲,减缓河水流速,提高泥沙淤积,改善水质
D.加强人工增殖放流,弥补鱼类自然繁殖量不足,保护濒危鱼类
【解析】(1)选B,(2)选A,(3)选C。 第(1)题,调水调沙期间,黄河水的含沙量剧增,溶解氧含量下降,会造成鱼类短时间窒息死亡,同时大量的泥沙也会直接黏附在鱼鳃上,阻碍氧气交换,导致鱼类窒息死亡。第(2)题,调水调沙虽然会导致大批鱼类窒息死亡,但鱼群也会出现从泥沙含量高的黄河干流转移到水质相对清洁的支流的规避行为,使得相对清澈的支流鱼类种类和数量出现明显增加。调水调沙期间,小浪底大坝下游的生物多样性明显降低,河道的生态功能出现退化;由于泄洪水流对河床强烈冲刷,下游河道普遍下切、缩窄,导致河滩草地被泥沙覆盖,造成湿地面积减少和沿岸低洼区耕地淹没,湿地的生态功能普遍降低甚至丧失。第(3)题,恢复河道自然弯曲,减缓河水流速,泥沙淤积量提高,易造成河流沿岸草地、滩涂等湿地被泥沙覆盖,湿地面积减少,使得湿地生态功能不断退化,不利于破解黄河的生态困局。