第五章 问题探究 如何让城市不再“看海”课件(共34张PPT)2023-2024学年高中地理人教版（2019）必修一

(共34张PPT)
城市内涝
第五章 问题探究
如何让城市不再“看海”
1.分析原因：联系已学知识，分析城市内涝成因。（综合思维）
2.说明影响：联系生活实际，说明城市内涝产生的影响。（人地协调观）
3.探究策略：结合雨水花园，海绵城市等资料，探究解决城市内涝问题的策略。
（区域认知、地理实践力）
学习目标
课题探究思路
现实问题：我国一些城市内涝问题严重。
了解城市洪水与土壤功能缺失的关系
排水不畅，路面积水
借鉴国际控制城市雨洪的有益探索—雨水花园
了解我国为控制城市雨洪而进行的海绵城市试点
探索我国解决城市“看海”问题的现实困扰和应对措施
探究策略：
1、交通瘫痪
2、建筑受损
3、经济损失
4、环境污染
5、威胁民众的生命安全，造成人员伤亡。
探究1：结合生活实际，说出城市内涝的危害
探究2—城市内涝的原因
思考：城市大面积土地被硬化，主要改变了水循环的哪些环节？
下渗减少，地表径流增多，地下径流减少。
资料一：城市洪水与土壤蓄水功能缺失
探究2—城市内涝的原因
资料一：城市洪水与土壤蓄水功能缺失
土壤截留的降水越多，降水通过它流到河流所需要的时间就越长，削减了洪峰，因此降低了洪灾的风险。1米厚的多孔隙土壤能截留300毫米的降水量。而沥青或者混凝土等不透水层覆盖的土地，降水无法下渗。
思考：说明土壤对蓄积雨水和减轻洪涝灾害的意义。
土壤疏松多孔隙，截留蓄积雨水，增大下渗量，进而减少地表径流，削减洪峰，从而减轻洪涝灾害。
土壤厚度、土壤孔隙度、土壤含水量
探究2—城市内涝的原因
资料二：武汉市水务局最新调查数据显示，曾经的“百湖之市”武汉市城区50年来近百个湖泊消失，湖泊面积由1980年的719平方千米锐减至2015年的490.1平方千米，武汉中心城区仅存的38个湖泊还面临着继续被侵蚀的风险，由此而带来的后果是武汉城区一旦暴雨，极易引发城市内涝。
湖泊湿地面积减小，
蓄洪分洪能力减弱
资料三：大雨后的街道一片积水，本应该在此时承担排水重任的下水道，却发挥了完全相反的作用——积水回流，从管道口喷涌而出，溅起了半米多高的泥浆。这样的场景并不罕见，在中国的大中小城市都可能看到。
探究2—城市内涝的原因
排水设施不够完善
1、多数城市位于东部季风区，夏季降雨量大且集中
2、地势低平，排水不畅
探究2—城市内涝的原因
自然原因：
人为原因：
3、路面硬化，下渗减少，大部分降水转化为地表径流，产流快且急。
4、湖泊湿地面积减小，调节能力减弱
5、城市化快速发展，但排水设施不够完善。
探究3—应对城市内涝的措施
雨水花园---让城市不再“看海”
20世纪90年代，美国的一个新建住宅区为每栋住宅配建30-40平方米的蓄积雨水的场地，称为“雨水花园”。经过数年的追踪监测，发现雨水花园平均减少了75%—90%地面雨水径流量，此后，世界各地开始建设各种各样的雨水花园（如下图）。
雨水花园 让城市不再“看海”
资料：每年入汛以后，我国很多城市面临内涝问题。雨水花园（左图）是控制城市内涝的有益探索。雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地，被用于汇聚并吸纳来自屋顶或地面的雨水，通过植物、沙土的综合作用使雨水得到净化，并使之逐渐渗入土壤，涵养地下水，或将之补给景观用水、厕所用水等城市用水，是一种生态可持续的雨水控制与雨水利用设施。某处雨水花园的边界以石笼（右图）作为主要形式，利用废旧石材作为内部填充材料，石缝积累一定量的土壤杂质后可自然生长植物。
雨水花园让城市不再“看海”
思考：
1.简述在雨水花园建设过程中，选择废旧石材作为雨水花园边界主要材料的原因。
利用废旧石材作为材料，经济、环保；废旧石材对雨水具有很好的渗透、过滤作用；石缝积累一定量的土壤杂质后可自然生长植物，生态效果和景观效果俱佳。
雨水花园 让城市不再“看海”
思考：
2.从对雨水下渗、净化、蓄积、利用等方面，说明雨水花园的作用。
树皮覆盖层有利于雨水下渗并拦截地表杂物。
种植土层、人工填料层、砂层可对下渗雨水起过滤和净化作用。
砂层和砾石层孔隙比较大，可大量储蓄水。
蓄积的雨水可通过导水管引出使用。如绿化用水、冲厕所等方面。
问题探究二
雨水花园让城市不再“看海”
思考：
3.请提出两条可以实现城市雨水资源化的措施。
建设雨水收集、储存设施，收集储存雨水；建设蓄洪系统，拦截雨水；将收集和拦蓄的雨水回灌补给地下水或灌溉绿地、喷洒路面等。
思考：
3.雨水花园还有哪些作用？
雨水花园让城市不再“看海”
通过合理的植物配置，雨水花园为昆虫、鸟类提供良好的栖息环境，维持生物多样性；
花园中植物的蒸腾作用调节温度，增加湿度，改善局部小气候；
提供休闲观赏景观；美化环境；
保护排水管道，降解污染；
海绵城市与城市生态环境建设
海绵城市 2012年，我国提出“海绵城市”的概念，希望城市能够像海绵一样，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，以此提升城市生态系统功能，并减少城市洪涝灾害的发生。2014年年底，中央政府决定支持海绵城市的试点工作。
海绵城市示意
探究3—应对城市内涝的措施
作为湖北批复成立的第一个城市新区，东津新区以前瞻性眼光、国际化视野推进新区规划设计，高水平、高标准、高规格编制新区规划，将海绵城市理念融入城市规划和建设。
“在推进海绵城市建设中，优先利用自然排水系统，建设生态排水设施，充分发挥绿地、道路、水系等对雨水的吸纳、蓄渗和缓冲作用，提升城市排水防涝能力。”东津新区建设局负责人介绍。东津新区整修11条水系50余公里，疏浚水系14条约46公里。建设了唐白河景观公园、华侨城天鹅湖湿地公园等城市绿地公园。特别是在襄阳东站周边修建了3条水系，并配套建设了蓄水池、小型湿地等海绵城市设施，在遇到强降雨时，能够确保高铁站雨水迅速畅通排放。
探究3—应对城市内涝的措施
海绵城市与城市生态环境建设
思考：
1.推想海绵城市地面材料的特点。
2.从雨水花园到海绵城市，对城市雨洪控制的思想有哪些发展。
3.在什么自然条件下的城市宜建海绵城市？
探究3—应对城市内涝的措施
透水性好、抗压、耐磨、不易被腐蚀、防滑、环保、美观多彩、舒适易维护和吸音减噪，成了"会呼吸"的城镇景观路面，也有效缓解了城市热岛效应，让城市路面不再发热。
从雨水花园到海绵城市，对雨洪控制的思想由局部处理到整体设计，体现了城市化过程中的“低影响开发”思路，走人与自然和谐相处的可持续发展之路。
控制雨洪的目标：降水多，平原地区的城市
追求雨水资源化：降水季节变化大，易形成旱灾的地区
对策和建议
解决“看海”问题存在的现实困难
城市发展不平衡：中国城市发展不平衡，一些大城市或特大城市的基础设施建设相对较好，而中小城市或农村地区的城市管道管理系统滞后。
排水能力不足：由于城市规模扩大和暴雨频发等原因，中国一些城市的排水能力不足。这导致在降雨过程中积水严重，影响了交通和居民生活。
管道老化和损坏：部分城市的管道存在老化和损坏问题，导致漏水、堵塞和破裂现象增多。这些问题需要及时修复和维护，但目前的管理机制和技术手段还不够完善。
缺乏科学的规划和设计：部分城市的管道规划和设计缺乏科学性，没有充分考虑到城市的地形、水文等因素，导致排水系统难以应对未来的发展和气候变化等挑战。
对策和建议
解决“看海”问题应对措施
加强排水系统建设：全面规划和设计，确保排水设施的布局合理、互联互通。
推广绿色屋顶和透水铺装：采用绿色屋顶技术，通过植被覆盖和雨水收集系统，减少雨水径流，增加蓄水量，改善城市水环境。推广透水铺装材料，减少硬质路面的覆盖面积，增加土壤渗透能力，帮助降低城市内涝风险。
完善维护和清理工作：建立健全的维护和清理机制，制定明确的排水设施维护标准和作业规范，确保排水系统的长期可靠运行。
引入可持续发展理念：在设计施工中，充分考虑生态环境保护和资源利用的可行性，采用低碳材料和节能技术，减少对自然资源的消耗。
（2015年全国1卷1-3题）雨水花园是一种模仿自然界雨水汇集、渗漏而建设的浅凹绿地，主要用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水，并通过植物及各填充层的综合作用使渗漏的雨水得到净化。净化后的雨水不仅可以补给地下水，也可以作为城市景观用水、厕所用水等。图1示意雨水花园结构。据此完成1～3题。
1．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
2. 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
3. 雨水花园的核心功能是
A. 提供园林观赏景观 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
D
B
C
随着城镇化的推进，城市水生态环境正发生着变化。下图为我国某城市水循环系统模式示意图。据此完成(1)～(3)题。
(1)图示水循环环节（ ）
A．①为下渗 B．②为地下径流
C．③为蒸发 D．④为水汽输送
(2)近年来，该城市建设硬地面积扩大，
直接影响的水循环环节是（ ）
A．① B．②
C．③ D．④
(3)某班同学为城市建设“海绵城市”献计献策，下列措施可行的有（ ）
A．普及屋顶绿化，扩大绿地面积 B．加强监督和管理，消除水体污染
C．跨流域调水，禁止开采地下水 D．地面铺设透水砖，就地消纳雨水
(1) C (2) B (3) D
？
？
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雨水花园是一种模仿自然界雨水汇集、渗漏而建设的浅凹绿地，主要用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水。经过数年的追踪检测，发现雨水花园平均减少了75%~80%地面雨水径流量。下图示意水循环及雨水花园结构。据此完成(1)～(3)题。
(1)雨水花园可以（ ）
A．加强①环节 B．减弱②环节
C．减弱③环节 D．加强④环节
(2)雨水花园中砾石层的主要作用是（ ）
A．净化水质 B．蓄积雨水
C．增加下渗 D．减少蒸发
(3)雨水花园的核心功能是（ ）
A．解决淡水不足 B．减轻热岛效应
C．缓解城市内涝 D．美化城市环境
(1) D (2) C (3) C
？
？
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问题探究三
海绵城市与城市生态环境建设
海绵城市示意
夏季风影响,降水多;城市大量路面硬化,下渗速度慢;排水系统建设落后,排水不畅。
渗水、抗压、耐磨、不易被腐蚀、防滑、环保、美观多彩、舒适易维护和吸音减噪，成了"会呼吸"的城镇景观路面，也有效缓解了城市热岛效应，让城市路面不再发热。
海绵城市建设的湖泊,人工湿地、草坪,使得城市更加美观;增加大量的绿地而积,水域面积能改善城市的空气质量,降解浮尘;缓解城市热岛效应;对雨水进行蓄积和循环使用,节约水资源,能缓解部分水资源紧张的现象。
对策和建议
解决“看海”问题存在的现实困难
VS
为建设节约型社会，改善学校生态环境，我国某学校规划建设“海绵校园”，如图所示。读图回答下列问题。
1．列举出受“海绵校园”影响显著的
两个水循环环节。
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。
3．请你为利用“海绵校园”系统收集起来的雨水，设计利用途径。
对点演练
下渗、地下径流或地表径流。
铺设透水砖有利于雨水下渗，增加雨水的存蓄量，减少地表径流，防止内涝的发生；增加绿化面积有利于涵养水源，增加下渗，增加空气湿度，美化校园环境。
浇灌校园花草；净化后用于卫生用水等。
下图是我国某城市“雨水街坊示范区”景观图（左图），区内以雨水花园为主的雨洪管理贯穿全园，展示了雨水从下落、收集、滞留、净化，到下渗的全过程，形成优异的生态水循环系统。右图为水循环过程模式图。据此完成(1)～(2)题。
(1)相对于一般城市建成区，该示范区主要影响的水循环环节有（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
(2)“雨水街坊示范区”在城市推广，能够（ ）
①加剧城市热岛效应 ②提高水资源利用率
③减轻城市交通压力 ④减少城市内涝发生
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
(1) C
(2) D
当堂检测
？
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绿色屋顶是海绵城市建设的重要设施之一。为评估绿色屋顶的生态效益，我国某科研工作者设计了绿色屋顶实验槽来研究不同降水条件下植被对屋顶径流的调控效益。实验槽底边直径100cm，高30cm（其中土壤层的厚度为20cm）。下图示意该绿色屋顶实验垂直结构。据此完成(1)～(3)题。
(1)该实验设计中排水孔主要是为了模拟测量以下哪个环节的水量（ ）
A．蒸发 B．降水
C．地表径流 D．地下径流
(2)实验中若增加植被覆盖率则（ ）
A．大塑料壶收集的雨水变多
B．导流槽中雨水汇集的速度变慢
C．植被蒸腾损耗的水量变少
D．导流槽径流达峰值的时刻提前
(3)绿色屋顶的广泛使用可以（ ）
A．加剧用地紧张 B．减缓气温波动
C．稳定生态系统 D．提升城市形象
(1) D (2) B (3) B
当堂检测
？
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多位于河流中下游、
沿海地区
城市化
生态环境
破坏
城市
地势平坦
排水不畅
季风气候
降水集中
城市扩大
湖泊减少
植被涵养水源功能下降
土壤蓄水功能缺失
下垫面硬化
地表径流增加
地下排水
设施落后
分析原因：
结合所学水循环的过程，判断城市“看海”与土壤功能缺失的关系。(重点)
结合实例分析雨水花园与海绵城市主要的生态功能。(重点)
结合案例说明我国解决“看海”问题的显示困难和可能的应对措施。(重点)
1
2
3
问题探究一
城市洪水与土壤蓄水功能缺失
资料：“雨季一来，城里看海”一度成为全民讨论的热点，是全国多座城市的尴尬。下图示意两种不同地面水循环状况。
思考：
1.与自然路面相比，分析城市路面的明显变化对水循环带来的影响。
2.说明土壤对蓄积雨水和减轻洪涝的意义。
与自然路面相比，城市路面硬化程度较高，使得地表水很难下渗，下渗减少，导致地下径流减少；城市地表很难保存水分，使得蒸发减少；由于下渗、蒸发等环节减少，地表径流加大。
土壤疏松多孔隙，截留蓄积雨水，增大下渗量，进而减少地表径流，削减洪峰，从而减轻洪涝灾害。
下沉式绿地是一种高程低于周围路面的公共绿地。与“花坛”相反，其理念是利用开放空间承接和贮存雨水，达到减少径流外排的作用(如下图所示)。它是海绵城市建设的一项重要措施。据此完成(1)～(2)题。
(1)在下沉式绿地一侧，路缘石缺口处常常要放上一些鹅卵石，
其主要作用是(　　)
A．减轻地表径流的侵蚀
B．与绿地整体搭配、美观
C．防止污水流入
D．避免行人、车辆踩压绿化植被
(2)在选择下沉式绿地内的绿化植被时，最好选择(　　)
A．地被植物 B．观赏性强的植物
C．蒸腾作用强的阔叶树种 D．本地耐渍的植物
(1) A
(2) D
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对点演练
对点演练
植生滞留槽，又称作“雨水花园”,主要机制包含物理性的入渗、吸附拦阻作用和滞留槽中生物性的反应；另外，植生滞留槽可滞留大量雨水。目前，植生滞留槽成为建设海绵型城市的新亮点。下图为城市植生滞留槽
示意图。据此完成(1)～(2)题。
(1)城市建设采用“植生滞留槽”后（ ）
A．地表径流增加
B．地表水下渗增加
C．地下径流减少
D．大气降水减少
(2)城市“植生滞留槽”的建设对城市环境的有利影响是（ ）
A．调节城市局部气候，缓解城市热岛效应
B．加重地表土壤干燥度，增大城市气温日较差
C．发挥生物滞水功能，彻底根治城市内涝
D．增加地表水下渗，根治城市地下水水位下降
(1) B
(2) A
？
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