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1、第二节第二节流域的综合开发流域的综合开发以美国田纳西河流域为例以美国田纳西河流域为例1 一、流域和水系一、流域和水系1、几个基本概念、几个基本概念干流干流:支流：支流：分水岭：分水岭：流域：流域：2、流域的特性：特殊性和整体性、流域的特性：特殊性和整体性在一个水系中，直接流入海洋或内陆湖泊或消失于荒漠的河流叫做在一个水系中，直接流入海洋或内陆湖泊或消失于荒漠的河流叫做干流，流入干流的河流叫做干流，流入干流的河流叫做一级支流一级支流，流入一级支流的河流叫做，流入一级支流的河流叫做二级支二级支流流，其余依此类推。，其余依此类推。在水系中，汇集流域径流的主干河流。在水系中，汇集流域径流的主干河流。直
2、接或间接流入干流的河流。直接或间接流入干流的河流。相邻两个流域之间的山岭或高地。相邻两个流域之间的山岭或高地。由分水线所包围的河流或湖泊的地面集水区和地下集水区的总和。由分水线所包围的河流或湖泊的地面集水区和地下集水区的总和。2 二、流域开发的自然背景二、流域开发的自然背景田纳西河流域示意图田纳西河流域示意图 田纳西河位于田纳西河位于美国东南部美国东南部，密西西比河的支流俄亥俄河的分支密西西比河的支流俄亥俄河的分支发源于发源于阿巴拉契亚山阿巴拉契亚山的西坡的西坡在在肯塔基市肯塔基市附近注入俄亥俄河附近注入俄亥俄河3 二、流域开发的自然背景二、流域开发的自然背景1、田纳西河流域的基本情况、田纳西
3、河流域的基本情况田纳西河流域综合开发利用的方向是由什么田纳西河流域综合开发利用的方向是由什么决定的？决定的？流域的地形、气候，水文特征以及矿产资源流域的地形、气候，水文特征以及矿产资源的蕴藏状况的蕴藏状况，决定了田纳西河流域综合开发，决定了田纳西河流域综合开发的方向。的方向。4 2、田纳西河流域的自然背景、田纳西河流域的自然背景（1）地形：多山，地势起伏较大）地形：多山，地势起伏较大利：蕴藏着丰富的水力资源利：蕴藏着丰富的水力资源弊：使得陆路交通不便弊：使得陆路交通不便但河流航运对沟通上、下游地区之间的但河流航运对沟通上、下游地区之间的联系，作用十分突出。联系，作用十分突出。5 气候气候亚热带
4、地区，气候温暖湿润。降水丰富，亚热带地区，气候温暖湿润。降水丰富，冬末春初冬末春初多降水，多降水，夏秋季夏秋季降水相对较少。降水相对较少。图图3.14诺克斯维尔市年内各月气温和降水量诺克斯维尔市年内各月气温和降水量6 思考（思考（P50）1田纳西河水主要靠大气降水补给。根据流域的气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，年平均降水量在点拨：降水丰富，年平均降水量在1300毫米左右，毫米左右，冬末春初多降水，夏秋季降水相对较少。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
5、长期，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气候条件对农业发展有什么影响?如何利用田纳西如何利用田纳西河的资源发展农业河的资源发展农业?点拨：点拨：第一问从灌溉不足、资源浪费、农业减产等第一问从灌溉不足、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。方面考虑。7 水系水系优点：优点：水系发达，支流众多，水量丰富，大水系发达，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部分可通航，并通
6、过密西西比河及其支流可通往全国大部分地区可通往全国大部分地区(图图3.15)。缺点：缺点：由于地形起伏大，河流落差较大。由于地形起伏大，河流落差较大。水量很不稳定。水量很不稳定。思考：思考：田纳西河水量的变化对航运会有什么影响田纳西河水量的变化对航运会有什么影响?怎怎样才能改善田纳西河的航运条件样才能改善田纳西河的航运条件?点拨：点拨：在径流量小的季节影响航运的顺利进行。第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二问从修建水库和大坝等方面进行调整河流的径流量。量。8 矿产资源矿产资源矿产资源丰富，主要有煤、铁、铜、磷、矿产资源丰富，主要有煤、铁、铜、磷
7、、锌、云母等。锌、云母等。9 三、流域的早期开发及其后果三、流域的早期开发及其后果18世纪下半叶：农业较为发达，盛产世纪下半叶：农业较为发达，盛产棉花棉花、马铃薯和蔬菜。对自然环境的影响不大，整个流马铃薯和蔬菜。对自然环境的影响不大，整个流域环境较好。域环境较好。19世纪后期：流域内世纪后期：流域内人口激增人口激增，开始对对其，开始对对其进行进行掠夺式开发掠夺式开发，带来一系列生态环境与社会问，带来一系列生态环境与社会问题。题。20202020世纪世纪世纪世纪30303030年代初：成为年代初：成为年代初：成为年代初：成为美国最贫困地区之一美国最贫困地区之一美国最贫困地区之一美国最贫困地区之一
8、10 11 1土地退化土地退化田纳西河流域是美国的老棉花带。棉花是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，长期高强度地种一种对地力消耗较大的作物，长期高强度地种植棉花，造成植棉花，造成土地退化土地退化，致使老棉花带衰落。，致使老棉花带衰落。12 2植被破坏植被破坏为了扩大耕地面积和获取炼铜用的木炭，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，坏了地表植被。植被破坏造成水土流失，生态环境恶化。生态环境恶化。13 3环境污染环境污染炼铜企业大量排放高浓度的二氧化硫，形炼铜企业大
9、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，使许多生物成酸雨。酸雨污染了土壤和水体，使许多生物消失绝迹。消失绝迹。14 三、流域的早期开发及其后果三、流域的早期开发及其后果长期高强度种植长期高强度种植棉花棉花土地退化土地退化老棉花带衰落老棉花带衰落扩大耕地和获取扩大耕地和获取炼铜用的木炭炼铜用的木炭植被破坏植被破坏水土流失，水土流失，生态环境恶化生态环境恶化炼铜企业大量排放炼铜企业大量排放SO2，形成酸雨，形成酸雨环境污染环境污染许多生物消失许多生物消失绝迹绝迹原因原因问题问题后果后果15 四、流域的综合开发与效果四、流域的综合开发与效果1流域的开发的流域的开发的核心核心河流的利用
10、与治理河流的利用与治理，即结合流域的具体，即结合流域的具体特征，对资源进行综合开发和利用。特征，对资源进行综合开发和利用。利用的是利用的是“优势条件优势条件”，治理的是，治理的是“流流域问题域问题”，并且治理是开发利用的前提和保障。，并且治理是开发利用的前提和保障。16 2田纳西河流域管理局田纳西河流域管理局(简称简称TVA)针对早期开发所带来的问题，负责田纳西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。河流域的统一开发和管理的机构。TVA将河流的将河流的梯级开发梯级开发作为流域开发的核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，同时心，并结合资源条件对流域进行
11、综合开发，同时对流域的生态环境进行恢复和治理对流域的生态环境进行恢复和治理(图图318)。1933年以后，年以后，TVA在田纳西河的干、支流在田纳西河的干、支流上修建了上修建了71座大小水坝，在座大小水坝，在防洪、航运、发电、防洪、航运、发电、提高水质、旅游、土地利用提高水质、旅游、土地利用等方面实现了统一开等方面实现了统一开发和管理。发和管理。17 3田纳西河流域综合开发的措施田纳西河流域综合开发的措施防洪防洪在干支流上建成了具有防洪库容的水在干支流上建成了具有防洪库容的水库库35座，形成了统一有效的水库防洪调度座，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。系统，防洪标准达到百
12、年一遇。1933年以年以后，全流域再未发生洪灾，平均每年防洪后，全流域再未发生洪灾，平均每年防洪减灾效益约减灾效益约2亿美元。亿美元。18 航运航运水坝修建后，河流水位保持平稳，诺克水坝修建后，河流水位保持平稳，诺克斯维尔以下均可通航。斯维尔以下均可通航。目前，田纳西河经目前，田纳西河经俄亥俄河和密西西比河，与五大湖相通，俄亥俄河和密西西比河，与五大湖相通，通过水运可达美国通过水运可达美国22个州。每年田纳西河个州。每年田纳西河水运的通航效益比陆路节省约水运的通航效益比陆路节省约4亿美元。亿美元。河流航运价值分析思路河流航运价值分析思路河河流流航航运运价价值值分分析析内内容容水文特征水文特征水
13、系特征水系特征经济发展状况经济发展状况径流量大小，稳定情况，结冰径流量大小，稳定情况，结冰期长短，含沙量大小，落差大期长短，含沙量大小，落差大小，流速缓急。小，流速缓急。流域面积大小，支流状况，和流域面积大小，支流状况，和网密度。网密度。流域内经济状况，运输需求状流域内经济状况，运输需求状况。况。19 发电发电建成了建成了30座座水电水电站，同时大规模发展站，同时大规模发展火电和核电火电和核电，使田纳西河流域成为，使田纳西河流域成为全国最全国最大的电力供应基地大的电力供应基地。廉价而可靠的电力供。廉价而可靠的电力供应，促进了流域内炼铝、化学等高耗能工应，促进了流域内炼铝、化学等高耗能工业的发展
14、，在田纳西河两岸形成一条业的发展，在田纳西河两岸形成一条“工工业走廊业走廊”。20 提高水质提高水质提高水质而采取的措施：如污染防治、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水源涵养林保护和库区生态环境的改善等等。等。21 旅游旅游建立了一大批公园、野生动物管理区、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。一项重要的收入来源。22 土地利用
15、土地利用留出大面积土地用于生态恢复，建立留出大面积土地用于生态恢复，建立自然保护区自然保护区调整农业、林业和牧业结构，实行调整农业、林业和牧业结构，实行退退耕还林，退耕还牧耕还林，退耕还牧，提高了森林覆盖率和草，提高了森林覆盖率和草原面积原面积采取措施稳固河、湖岸线，有效地采取措施稳固河、湖岸线，有效地控控制了水土流失制了水土流失对采矿区的土地生态进行恢复和治理。对采矿区的土地生态进行恢复和治理。23 通过综合开发与整治，田纳西河流域根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。到到了迅速发展，生态环
16、境明显改善。到20世纪世纪80年代，田纳西河流域人均收入水年代，田纳西河流域人均收入水平已接近全国平均水平，平已接近全国平均水平，实现了实现了经济效益、经济效益、社会效益社会效益和和生态效益生态效益的统一的统一。4、流域综合开发的效果、流域综合开发的效果24 活动活动目前田纳西河流域的综合开发与治理，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、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，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，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，实现人类活动才能保持
17、流域的生态平衡，实现人类活动与地理环境的相互协调与地理环境的相互协调(图图325)。25 1根据图根据图326，说明提高土地利用程度会导致其他五个方，说明提高土地利用程度会导致其他五个方面的哪些变化。面的哪些变化。点拨：根据图点拨：根据图3.25和图和图3.26，提高土地利用程度，也，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纸厂采集更多的原料。这些措施，有可能会使。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）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
18、；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）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；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）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；发电用水会有减少；（4）由于与（）由于与（3）同样的理由，枯水期水位下降，航运条）同样的理由，枯水期水位下降，航运条件变差；件变差；（5）由于提高了土地利用程度，会加重水土流失现象，）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，河流含沙量增
19、加、淤塞河道、小气候恶化、洪涝灾害增多，加重防洪负担。加重防洪负担。26 2在土地利用之外，另选一个方面，分析受它变化在土地利用之外，另选一个方面，分析受它变化(提高或提高或降低降低)的影响，其他五个方面会产生怎样的变化的影响，其他五个方面会产生怎样的变化?将你的研将你的研究成果用图表示出来。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：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）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。用的，都将受到影响。（2）河水水质下降，将会使旅游人数减少。）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）如果水质变差是由于“富营养化富营养化”的话，会引起水的话，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，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。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）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会影响航运的经济效27