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(共21张PPT)
问题研究 如何让城
市不再“看海”
第五章 植被与土壤
地理
学习目标
①结合北京、深圳等城市案例，理解不同区域的雨洪问题差异。
②从水循环、生态、社会经济多角度分析海绵城市的合理性。
③设计简单的雨水花园方案，提出城市内涝应对措施。
④树立可持续发展理念，认识人与自然和谐共生的重要性。
学习重难点
重点：
理解城市内涝的形成原因和排水系统的优化策略。
难点：
制定有效的排水方案，解决城市内涝问题。
导入新课
近些年来，每逢雨季，我国自北向南，一些城市内涝问题严重，人们戏称到城市“看海”。
思考：为什么城市暴雨后容易积水？你认为哪些因素导致了城市内涝？
城市内涝：由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。
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一、城市洪水与土壤蓄水功能缺失
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学习任务一：分析城市洪水与土壤蓄水功能缺失的关系
材料1:2012年7月21日，北京大雨倾盆、四处“汪洋”。北京遭遇了61年来最大的暴雨，全市平均降水量170毫米，最大降雨点房山区河北镇达到460毫米。暴雨引发房山地区山洪暴发，拒马河上游洪峰下泄，市区多处内涝严重，部分中小河流和水库出现汛情。
但这场暴雨中，身处暴雨中心的北海团城无一例积水报告。无论下多么大的雨，在这座城池上，都会雨过地皮湿，很快就渗流得一干二净，地面只略显潮湿，而秘密就在地面铺设的青砖和地下的涵洞中。距今已近600年的一套明朝建成的古代集雨排水工程，目前仍在团城“服役”。
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学习任务一：分析城市洪水与土壤蓄水功能缺失的关系
材料2：北京市地形图和北海团城雨水渗排流程图。
1.分析本次强降雨造成北京西部山洪暴发、东部城区内涝严重的自然原因。
2.城市大面积土地面积被硬化，改变了水循环的哪些环节？
3.说明土壤对蓄积雨水和减轻洪涝的意义。
4.北海团城免受雨涝之苦的“秘诀”是什么？
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【答案】
1.本次降水雨量大，雨势强；西部山区地势起伏大，汇水快，暴发山洪；而东部城区地处平原，地势平坦，水流慢，泄洪能力弱，导致内涝严重。
2.下渗减少、地下径流减少、蒸发减少、地表径流增多。
3.土壤疏松透气，截留蓄积雨水，增大下渗，进而减少地表径流，削减洪峰，减轻洪涝灾害。
4.青砖、竖井利于雨水下渗；涵洞利于排水。
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一、城市洪水与土壤蓄水功能缺失
城市地
面硬化
下渗减少
地表径流增加
地下径流减少
容易造成城市内涝
地下水水位下降
海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，遇到有降雨时能够就地或者就近“吸收、蓄存、净化”雨水，在干旱缺水时将蓄存的水“释放”并加以利用，雨水花园是海绵城市中的明星设施。
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二、城市雨洪控制之路---从雨水花园到海绵城市
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。
　雨水花园
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二、城市雨洪控制之路---从雨水花园到海绵城市
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
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二、城市雨洪控制之路---从雨水花园到海绵城市
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学习任务二：探究城市雨洪控制之路---从雨水花园到海绵城市
材料3：雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地，被用于汇聚并吸收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，或使之补给景观用水、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。清华大学某处雨水花园的边界以石笼（下图）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。
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学习任务二：探究城市雨洪控制之路---从雨水花园到海绵城市
1.从下渗、净化、蓄积、利用说明雨水花园的作用。
2.说出海绵城市与雨水花园的异同点，并比较分析
3.什么自然条件下的城市宜建设海绵城市
4.我国大多数城市建设海绵城市的现实困难有哪些？如何应对？
材料4：雨水花园和海绵城市的示意图。
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【答案】
1.蓄水层截留雨水，利于下渗；种植土壤层净化雨水；砾石层利于蓄积雨水；蓄积的雨水用于生产、生态、生活。
2.雨水花园作为城市内一种小尺度雨水控制措施，对城市内涝起到较好的缓冲作用，但不仅仅是缓冲城市内涝，还可净化雨水、涵养水源、弥补公共用水；海绵城市是一种大尺度的防涝措施，以建筑、道路、绿地等为载体，通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种生态化技术，构建城市低影响开发雨水系统。即海绵城市在下雨时，蓄水、吸水、渗水、净水，在需要时将蓄存的水释放并加以利用。
降水集中多暴雨的城市；降水季节变化大、容易形成旱灾的地区；地处平原，排水不畅。
4.现实困难与应对措施。
现实困难 应对措施
资金不足 政府补贴+社会资本合作
老旧城区改造难度大 分阶段改造，优先易涝点
公众参与度低 科普教育，鼓励社区共建雨水花园
完善城市绿地格局，强化绿色基础设施（绿色屋顶、下凹式绿地、植被浅沟）等。
保持原有水系等生态空间，建设调蓄池、生态湿地等。
借鉴国外先进经验，改造地下管网，提高排水能力。
减少硬化，推广环保透水沥青、铺设透水地面。
吸、蓄、渗、净、用、排
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三、解决“看海”问题应对措施
方法技巧：雨水花园可以将雨水滞留下渗,补充地下水,减少地表径流量,是一种生态持续的雨洪控制、雨水利用措施,是实现海绵城市的一个重要手段。
海绵城市的主要环节及作用
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环节 主要作用
渗水 改变路面、地面铺装材料,改造屋顶绿化,增加绿地比重
蓄水 把降水蓄存起来,以达到调蓄和错峰的目的。
常用形式有两种:塑料模块蓄水、地下蓄水池
滞水 延缓地表径流汇聚时间,具体形式有
雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地
净水 通过土壤的渗透,植被、绿地系统等能净化水质
用水 利用收集净化好的雨水,缓解用水压力
三、解决“看海”问题应对措施
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
当堂训练
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。据此回答1～2题。
C
D
3.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
4.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
5.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
当堂训练
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。据此回答3～5题。
D
B
B
何时让城市不再“看海”
城市洪水
城市雨洪控制之路
解决“看海”问题应对措施
土壤蓄水功能的缺失
保持原有水系；改造地下管网；减少硬化；完善城市绿地格局
雨水花园
海绵城市
课堂小结
谢谢大家

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