資源簡介

第二節　水資源與國家安全
【學習目標】
1.以小組為單位進行合作探究,分析水資源問題與其他自然資源地理要素和人文地理要素的關系,并從不同角度提出水資源安全保護的措施。(綜合思維)
2.能夠運用“我國年降水量及各流域水資源分布”等示意圖及我國水資源利用率等表格,說明我國水資源的分布狀況和開發利用現狀,掌握閱讀、分析、運用地理圖表和地理數據的技能。(區域認知)
3.通過分析說明水資源保護與國家安全的關系,增強對水資源的憂患意識,樹立正確的人地協調關。(人地協調觀)
4.能夠通過多種途徑和手段收集有關水資源問題的地理信息,培養科學探究的意識和地理調查的能力。(地理實踐力)
【自主預習】
一、水資源
1.廣義的水資源:地球上所有的氣態、①　　　　和固態的天然水。
2.狹義的水資源:人類能夠直接使用的淡水。
二、我國水資源概況
1.總量:我國水資源豐富,占全球水資源總量的6%,居世界第六位。
2.人均擁有量:我國人均水資源約為世界人均擁有量的1/4,人均水資源較為貧乏。
3.我國水資源存在的問題
(1)②　　　　　　　不均,缺水問題突出
A.時空分布不均
a.空間分布:“③　　　　　　　、東多西少”。
b.時間分配:④　　　　　　、冬春少和⑤　。
B.水資源分布與用水需求間的矛盾主要表現
a.供求總量不平衡,⑥　　　　　增長速度超過可供水量增長速度。
b.沿海發達地區的用水缺口明顯擴大,制約了當地經濟社會的發展。
c.工農業和⑦　　　　　用水量不斷增加,對水資源的可持續利用構成了很大的壓力。
C.水資源短缺的類型
類型 分布 影響因素(原因)
⑧　　　　 北方地區、西北地區 氣候、地形、地質等
⑨　　　　 南方地區 不合理用水、水體受到污染等
　　(2)水污染問題嚴重
A.水體污染來源:工業生產、農業生產、⑩　　　　等。
B.表現
a.我國單位工業產值的污染排放量明顯較高, 　　　　排放量日益增長,處理率也不高。
b.目前,我國的河流、湖泊和水庫都受到不同程度的污染。因為水體 　　　　　　有限,北方的污染負荷普遍重于南方。
c.在我國沿海地區,由于人為超量開采地下水,發生 　　　　現象。
(3)水資源利用效率低, 　　　　　
A.農業是水資源的浪費大戶。
B.我國工業用水的重復利用率僅為 　　　　左右。
C.城鎮居民用水鋪張浪費現象也十分嚴重。
三、我國水資源安全保護措施
1. 　　　　　　,優化水資源配置。
2.節約用水,構建節水型社會。
3.水污染防治。
四、跨境水資源與國家安全
對 　　　　　河流的開發利用,關系到沿河各國的切身利益。各國需要相互理解,彼此尊重,協調一致,統一制定水資源利用與保護方案,促進沿河國家的合作共贏。
【答案】　①液態　②時空分布　③南多北少　④夏秋多　⑤年際變化大　⑥需水量　⑦服務業　⑧資源型缺水　⑨水質性缺水　⑩生活污水　 城市污水　 自凈能力　 海水入侵　 浪費嚴重　 55%　 興修水利　 國際性
【合作探究】
情境導入　阿拉伯聯合酋長國石油資源豐富,但缺乏淡水。淡化海水是該國主要的淡水來源。在2018年國際水資源峰會上,阿布扎比水電管理局宣布阿聯酋已修建完成迄今為止世界上最大的人工淡化海水儲備庫。儲備庫位于阿聯酋南部的利瓦沙漠下的含水層中,距離海岸的海水淡化廠約160千米。淡水通過直徑約1米的管道輸送至沙漠下80米深的地方,隨后滲入地下蓄水層中。此外,在這片沙漠區域內有大約300口井用于補給、回收地下淡水。該計劃始于2002年,耗資約4.5億美元,儲備庫最大容量約2 600萬噸,一旦有緊急情況,每天可以向當地居民提供約10萬噸的水。
阿聯酋人工淡化海水儲備庫輸水管道
阿聯酋淡水資源不足的主要原因是什么 阿聯酋在沿海修建海水淡化廠,建立淡水儲備庫,這樣做有哪些重要意義
主題1　水資源短缺的原因
情境1　下圖為我國水資源豐缺地域差異略圖。
任務1　指出我國水資源的空間分布規律
【答案】　南多北少,東多西少。
任務2　我國少水帶和缺水帶最主要的成因是什么
【答案】　屬于干旱和半干旱地區,降水少。
任務3　多水帶也時常受水資源緊缺的困擾,最主要的原因是什么
【答案】　水污染嚴重。
任務4　我國經濟發展受水資源限制明顯的地區分布在什么帶 試分析原因。
【答案】　過渡帶。原因:人口多,工農業發達,需水量大,水污染嚴重,水資源相對缺乏。
情境2　北京時間2023年6月13日,美國得克薩斯農工大學的研究人員在學術期刊《自然》上發表論文,稱盡管新水庫的建設讓總儲水容量在上升,但由于需求增長,全球水庫的庫存量在過去近20年卻持續下降。從種種跡象來看,在氣候變化和需求增加的背景下,全球水資源短缺已經成為迫在眉睫的問題。有分析顯示,到2030年,全球對水的需求將超過供應量的40%,全球大約一半的人口將生活在缺水的地區。屆時,食品、發電、采礦、造紙等嚴重依賴水的行業都將受到缺水的影響。
任務1　影響水資源短缺的原因是什么
【答案】　水資源的供給和需求。
任務2　水資源短缺產生原因是什么
【答案】　自然原因:地球上淡水資源有限,水資源地區分布不均。
人為原因:人口劇增,工農業生產發展,導致用水量增加;水資源不合理的開發和利用;水污染與水浪費現象嚴重。
任務3　你能想到哪些針對水資源短缺的解決措施
【答案】　修建水庫,跨流域調水,合理開發利用地下水;海水淡化,人工降水;提高水資源的利用率,減少水污染,加強對污水的治理;農業中合理施用化肥、農藥;完善相關法律法規。
1.水資源短缺的原因分析
水資源的供需矛盾是水資源短缺的主要原因。
供給 來水量少,如年降水量少,降水季節變化大(季節性缺水)、流域面積小,地下水埋藏深,開采困難 可利用的水資源減少
水資源流失多或儲存的水資源少,如島嶼面積小,地勢起伏大,喀斯特地貌滲漏
生活污水、工業廢水的排放導致水污染
需求 人口增加,工農業發達 需求量增大
水資源利用率低,浪費嚴重
2.水資源短缺的類型
類型 原因 我國分布
資源型 缺水 當地由于降水少;或山區地形地表水流速快,不易留存;或喀斯特地貌廣布,多漏斗、地下河、溶洞等,地表水不易留存,而導致的可利用水資源總量少,不能適應經濟發展的需要,形成供水緊張 我國的北方地區、西北地區、西南地區等
水質性 缺水 大量排放的廢污水造成淡水資源受污染導致可利用水資源減少 主要分布在我國南方地區
3.水資源短缺的對策分析
(1)從開源和節流兩方面分析(一般性措施)
開源 合理開發和抽取地下水;修建水庫,把大氣降水及洪水期多余的河水蓄積起來,改變水資源的時間分布;跨流域調水,把水資源相對豐富的地區的水調入水資源相對貧乏的地區,改變水資源的空間分布;海水淡化、人工降水等
節流 提高水資源的利用率:農業生產中推廣滴灌、噴灌技術,提高農業的灌溉效率,培養作物新品種,種植耐寒作物;工業上加大科技投入,提高工業用水的重復利用率,限制高耗水工業的發展;城市中分質供水,推廣節水型器具。建立階梯水價制度,采用經濟手段節水,加強水資源保護的宣傳力度,提高人們的節水意識;制定水資源保護的法律、法規,采用法律手段節水
(2)根據水資源短缺原因分析(針對性措施)
產生原因 對策
自然原因 空間分布不均 跨流域調水
時間分布不均 修建水庫
氣候干旱,水資源總量少 節約用水
人為原因 人口劇增,工農業生產規模擴大,水資源需求量增大 控制人口增長,節約用水,提高水資源利用率
水資源浪費嚴重 節約、合理用水;水資源市場化,加強管理
水資源污染嚴重 保護水源、防治污染、凈化污水、立法保護
　　水資源利用率是指流域或區域用水量占水資源可利用量的比率。國際上一般認為,一條河流合理開發的上限是水資源利用率為40%。讀我國部分地區及世界平均水資源開發利用率比較示意圖,回答1~2題。
1.圖中所示我國部分地區水資源利用上的共同問題是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　
A.水資源更新速度快
B.利用率過高
C.水污染嚴重
D.土壤鹽堿化
2.河西走廊水資源缺乏的主要人為原因是(　　)。
A.河流徑流量較小
B.城市密集,生活用水量小
C.灌溉用水量大
D.水資源統籌管理程度低
【答案】　1.B　2.C
【解析】　第1題,由材料可知,國際上一般認為,一條河流合理開發的上限是水資源利用率為40%,再結合圖中的數據可以看出,這些地區的水資源開發利用率都高于60%,而世界平均水平只有25%左右;所以圖示我國部分地區水資源利用上的共同問題是利用率過高。第2題,河西走廊是我國著名的灌溉農業區,故灌溉用水量大是其水資源缺乏的主要人為原因。
主題2　水資源安全保護措施
情境　我國目前人均水資源量只有2 098立方米,僅為世界平均水平的1/4,北方和西部部分地區已出現重度缺水。
任務1　我國水資源存在的問題有哪些
【答案】　水資源短缺,浪費嚴重,污染嚴重,利用效率低。
任務2　針對水資源的分布特點,我國已利用南水北調東線工程把長江流域豐富的水資源調往華北地區。該東線調水路線主要利用京杭運河(圖乙)。根據對東線調水路線的調查發現,該線路調水需要解決的主要問題之一是污染問題,其中A、B、C三個河段中污染最嚴重的是哪一段 為什么
【答案】　A河段。原因:工農業發達;人口稠密;船舶多;生產生活污水的無節制排放;陸地面積狹小;雖然降水十分豐富,但地表水缺乏。
情境2　
材料一　世界、中國及中國的主要水系人均徑流量示意圖。
材料二　江蘇和寧夏兩省級行政區的水資源利用情況對比表。
省級 行政 區 用水量 [米3/ (人·年)] 生活用 水量[米3/ (人·年)] 生產用 水量[米3/ (人·年)] 農田灌溉 用水量[米3 /(人·年)] 萬元地區 生產總值 用水量 /米3
江蘇省 610 70 540 446 570
寧夏 回族 自治區 1 780 26 1 754 1 352 4 000
任務1　根據材料一概括我國水資源的現狀,并分析原因。
【答案】　現狀:我國人均徑流量小于世界平均水平;人均徑流量南方多,北方少。原因:我國人口總量多,南方年降水量大于北方。
任務2　據材料二分析表中兩省級行政區在生產與生活用水量方面的差異。
【答案】　江蘇省的人均生活用水量比寧夏大,人均生產用水量比寧夏小。
任務3　簡要說明我國今后保障水資源安全應采取的措施。
【答案】　興修水利,優化水資源配置;節約用水,構建節水型社會;加強水污染防治。
儲水方案——培育區域認知、人地協調觀
情境　水窖又叫旱井,一般是修建于地面以下并具有一定容積的蓄水建筑物,由水源、管道、沉沙、過濾、窖體等部分組成。水窖多修建在我國西北干旱、半干旱地區土層較厚的山塬地下。西北地區修筑水窖歷史悠久,20世紀90年代發展較快。
地頭水柜,又稱集雨澆灌工程,就是用水泥和石塊砌成的蓄水池,大者可裝上千立方米的水,小的也能裝一百立方米左右。因有的蓄水池狀如柜子,又大多建在田間地頭,故當地人稱之為地頭水柜。在我國西南喀斯特地貌發育的地區比較普遍。
任務1　分析西北地區和喀斯特地貌區水資源短缺的原因。
【答案】　西北地區地處內陸,遠離海洋,氣候干旱,降水少,蒸發強;隨著工農業發展和人口增加,生產和生活用水量增多。喀斯特地貌區,地表崎嶇,土層薄,土壤貯水、保水能力弱;巖石裂隙、漏斗、地下溶洞發育,地表降水極易快速轉移到地下深處,開采利用難度大;水利設施薄弱,工程性缺水嚴重。
任務2　說明水窖和地頭水柜的主要功能和作用。
【答案】　水窖和地頭水柜是存儲雨水和地表徑流的一種水利設施,可提供人畜飲水和農業灌溉用水,也起到了蓄水保土的作用。
任務3　分別指出修建水窖和地頭水柜需要注意的問題。試以某地區為例,設計一個水窖或地頭水柜的建造方案。
【答案】　修建水窖應重點做好防滲工作,以飲用水為主的窖池應遠離污染源,修建地頭水柜應注意要有足夠的集流場,水柜位置一般應高于所需灌溉的農田。
水窖建造方案:首先,根據地形地質、集流場地、主要用途等選擇窖址。提供生活用水的水窖建在村莊附近,提供灌溉用水的水窖建在田頭路旁;其次,根據場地大小、建筑材料和當地土質確定窖型;最后,配套工程。
水資源安全保護措施
興修水利,優化水資源配置 對自然界的水體,如河流、湖泊、海洋、地下水等進行調控和整治,能夠提高水資源的利用率,減輕水旱災害
通過修建水利工程,可以解決水資源時空分布不均衡的問題
因地制宜地利用水資源,是水資源安全保護的重要方式,如:新疆的坎兒井、黃土高原的水窖、建設“海綿城市”等
完善綜合防洪減災體系,加強涇河湖泊治理工程建設,繼續推進大江大河大湖堤防加固、河道治理、控制性樞紐和蓄滯洪區建設
節約用水,構建節水型社會 結合產業結果和經濟布局調整,推廣和普及節水技術,提高用水效率,進而提高水資源的承載能力
改進陳舊的灌溉系統,發展節水高效的現代灌溉農業和現代旱作農業
加強宣傳教育,提高公民節水意識,減少浪費
水污染 防治 排放污染物時,必須充分考慮水體的承載能力,把環境污染控制在特定限度之內
通過法治、管理、科技等手段,預防和治理水污染
建立水質監測體系,發動社會各界力量,共同參與監督管理
遙感技術可快速準確地查明水體污染的范圍、程度等,還具有實時預報和污染監測能力
　　2020年3月22日是第二十八屆“世界水日”。聯合國確定2020年“世界水日”的宣傳主題為“水與氣候變化”。據此回答1~2題。
1.我國工農業生產受缺水威脅最嚴重的地區是(　　)。　　　　　　　　　　　
A.東北地區 B.西北地區
C.南方地區 D.華北地區
2.我國工農業生產受缺水威脅最嚴重的地區解決缺水問題的措施有(　　)。
①跨流域調水　
②實施水資源有償使用制度,提高水價,強化節水意識　
③縮小工農業生產規模,減少耗水量　
④科學種田,實施節水灌溉技術　
⑤改造自然,實施人工降雨
A.①②④ B.②③⑤
C.①③⑤ D.③④⑤
【答案】　1.D　2.A
【解析】　第1題,華北地區降水較少,徑流量小,水資源缺乏,再加上人口稠密,經濟發達,需水量大,水資源污染和浪費嚴重,因而嚴重缺水;西北地區雖然降水更少,水資源不足,但工農業規模小,耗水量小,故不是受缺水威脅最嚴重的地區。第2題,跨流域調水、節約用水、合理用水等都是解決華北地區缺水的有效措施,①②④正確;解決缺水問題不能依靠縮小工農業生產規模,③錯誤;人工降雨成本太高,⑤錯誤。
主題3　跨境水資源與國家安全
情境　巴拉圭河(見教材活動“巴拉圭和地理位置”圖)是巴拉那河的主要支流,是巴西與玻利維亞、巴拉圭與阿根廷的邊界河。巴拉圭河起源于巴西的馬托格羅索州,在阿根廷的科連特斯市北部注入巴拉那河,全長2 549 km。饒魯河河口與阿帕河河口把巴拉圭河分成上、中、下游。巴拉圭河從源頭至河口間流量季節變化差異顯著。
2016年7月,巴拉圭與阿根廷邊境遭遇嚴重干旱,地面龜裂,巴拉圭皮科馬約河河水枯竭,原本生活在河水中的魚類被曬干,許多哺乳動物因為高溫和水資源短缺,也難逃干渴致死的命運。
有人認為,巴拉圭河部分河段干涸與各國協調管理不夠也有很大關系。巴拉圭河是南美著名的國際性河流,但南美各國間多年來對于水資源重要性的重視度不夠。
任務1　指出巴拉圭河從源頭至河口間不同河段流量季節變化特征,并從氣候、地形、流域等方面分析造成這些變化的原因。
【答案】　巴拉圭河流量具有明顯的季節性。科倫巴以上河段汛期一般為每年的1—2月,7—8月流量最小;科倫巴以下河段汛期一般為每年的6—8月,12月至次年1月流量最小;河口附近汛期主要集中在2—6月。原因:科倫巴以上河段處于熱帶草原氣候區,1—2月為濕季,降水多,6—8月為干季,降水少;中游流經廣闊的沼澤平原,廣大濕地對河流流量的調節作用明顯,同時,氣候類型向亞熱帶季風性濕潤氣候過渡,6—8月降水增多,使科倫巴以下的河段汛期向后推延;河口附近有皮科馬約河、貝爾梅霍河等支流的匯入。
任務2　綜合分析2016年皮科馬約河出現河水枯竭的地理原因。
【答案】　處于旱季,降水少,蒸發強,河水水位下降;河道淤泥未能及時清理,導致河道多處水流受阻,加劇河水干涸;流域內植被遭到破壞,涵養水源能力下降;過度開墾發展種植業,農業用水量增大;流域內各國協調管理不夠。
任務3　為了充分利用巴拉圭河的水資源,流域各國需要在哪些方面協調
【答案】　防洪、灌溉、水量分配、水電開發、航運建設、控制跨境水污染、生態環境保護等方面。
1.水資源和國家安全的關系
2.跨境水資源開發的重要意義與基本原則
(1)重要意義
跨境水資源的開發利用,牽涉到所在國家的發展與安全。
(2)基本原則
國際性河流的沿河各國需要相互理解,彼此尊重,協調一致,統一制定水資源利用與保護方案,促進沿河國家的合作共贏。
　　聯合國確定的缺水標準:當人均年可利用水量<1 700 米3時,為有“水壓力”國家;人均年可利用水量<1 000 米3,為“水短缺”國家;人均年可利用水量<500 米3,為“嚴重缺水”國家。跨境流域水資源分配直接影響流域國家的利益及流域水資源的公平合理利用,因此,在水資源競爭日益激烈的情況下,跨境流域水資源分配成為世界關注的重要話題。讀萊茵河流域部分國家人均年可利用水量及人均年用水量差異示意圖,回答1~2題。
1.圖中四個國家中水資源問題最突出的是(　　)。　　　　　　　　　　　　
A.奧地利
B.法國
C.荷蘭
D.德國
2.為緩解該流域水資源問題,各國應該(　　)。
A.流域合作,協調用水
B.興修水利,雨季儲水
C.加大調水,公平買賣
D.科技合作,海水淡化
【答案】　1.C　2.A
【解析】　第1題,根據圖文材料可知,四個國家中,荷蘭的人均年可利用水量<1 000 米3,水資源量最少,為“水短缺”國家,但人均用水量最大,因此荷蘭的水資源問題最突出。第2題,該河流為萊茵河,為穿過多個國家的典型跨境河流,各國應該加強合作,對流域的水資源進行合理利用,實行公平分配與協調管理,不能各自無序使用,導致下游地區水質污染或水資源短缺。
【隨堂檢測】
讀圖,回答1~2題。
1.圖示問題在我國產生的主要原因有(　　)。
①我國水資源的總量少　
②我國水資源時空分布不均　
③部分地區水污染十分嚴重,產生水質性缺水問題　
④人口激增和經濟發展,對水資源需求量越來越大　　　　　　　　　　　　
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.①②④
2.華北地區缺水的自然原因有(　　)。
①河川徑流季節變化大　 ②降水稀少,蒸發量大　
③多年平均徑流總量不足　④工農業發達,需水量大
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【答案】　1.C　2.B
【解析】　第1題,圖示問題是水污染和水資源短缺。我國水資源時空分布不均,②正確;部分地區水污染十分嚴重,③正確;人口激增和經濟發展,對水資源的需求量越來越大,④正確。第2題,華北地區位于我國東部季風區,降水季節變化大,造成河川徑流季節變化大;多年平均徑流總量不足。
　　青草沙水庫位于長江南支入海口的長興島,圈圍近70 km2的水面,是上海市多個自來水廠的水源地。讀青草沙水庫工程及其地理位置示意圖,回答3~4題。
3.與黃浦江上游水源地比較,青草沙水源地的優點有(　　)。
①水質較好　②水量穩定　③輸水泵站用電少　④上溯海水影響小
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
4.每年5—9月,青草沙水庫采取“上游水閘引水,下游水閘排水”的運行方式,其主要目的是(　　)。
A.保障圍堤安全度汛 B.減少庫區泥沙淤積
C.預防水體富營養化 D.利用水位落差發電
【答案】　3.A　4.C
【解析】　第3題,黃浦江上游水源地易受周邊地區生產、生活的影響,水質較差,青草沙水源地受陸地排污的影響較小,其水質相對較好。同時,青草沙水源地位于長江入海口附近,過境的徑流量更大,水量豐富且更為穩定,①②正確;青草沙水源地是上海市多個自來水廠的水源地,由于地處長江入海口附近,輸水泵站用電更多,而黃浦江上游水源地地勢相對較高,輸水動力條件更好,輸水泵站用電少,③錯誤;青草沙水源地位于長江入海口附近,易受海水上溯的影響(所以圖中建設了圍堤),④錯誤。第4題,每年5—9月水溫較高,浮游生物及藻類的繁殖速度快,青草沙水庫采取“上游水閘引水,下游水閘排水”的運行方式,加快庫區水體更新速度,減少水體在庫區的停留時間,從而預防水體富營養化;保障圍堤安全度汛不是其主要目的;該措施主要是加快庫區水體的更新速度,與減少庫區泥沙淤積關系不大;青草沙水庫主要用于城市供水,并不承擔發電功能。
　　讀某年我國農業用水、工業用水、生活用水及生態用水比重統計表,回答5~6題。
用水類型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
用水比重/% 62.41 23.32 12.54 1.73
5.上表中Ⅰ類表示(　　)。
A.農業用水 B.工業用水
C.生活用水 D.生態用水
6.優化用水結構,緩解Ⅱ類水資源短缺問題的有效措施有(　　)。
①推廣噴灌、滴灌技術,節約用水　
②灌溉渠道硬化,防止水浪費　
③建污水處理廠,防治水污染,使廢水資源化　
④加強科技創新,提高水資源的重復利用率
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【答案】　5.A　6.B
【解析】　第5題,農業用水量大,特別是灌溉用水。由表中數據可知,Ⅰ類用水比重最大,可推測Ⅰ類表示農業用水。第6題,結合上題分析可知,Ⅰ類表示我國的農業用水,工業用水僅次于農業用水,可推測Ⅱ類表示工業用水。①②是緩解我國農業用水短缺問題的有效措施,③④是緩解我國工業用水短缺問題的有效措施。
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