初中地理人教版（2024）八年级上册（2024）【跨学科主题学习】探究“束水攻沙”原理优秀课件ppt

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区域认知：了解河流过水横截面面积、流量、流速的基本概念。综合思维：通过数学计算和数据分析河流流量、过水横截面、流速的动态关系，分析“束水攻沙”的基本原理。人地协调观：通过黄河“束水攻沙”的治理策略，树立正确的人地协调观。地理实践力：在日常生活中，保护黄河生态环境。
01/计算河流的过水横截面面积
02/探寻不同河段的河流过水横截面面积与河宽、水深的关系
03/探寻河流过水横截面面积与流速的关系
04/探究黄河“束水攻沙”的原理
计算河流的过水横截面面积
Calculate the crss-sectinal area f the river fr water flw
河流的过水横截面近似倒梯形。假设一条河流某处的河底宽度（a)为60米，河水深度(h)为3米时，河面宽度(b)为100米（图1）.。
图1 河流过水横截面示意
运用梯形面积公式，计算河流在该处的过水横截面面积(S)，写出计算过程。
（上底a+下底b）×高h÷2
（60+100）×3÷2=240（平方米）
探寻不同河段的河流过水横截面面积与河宽、水深的关系
Explring the relatinship between the crss-sectinal area f river flw, river width, and water depth in different river sectins
假设图2中甲、乙、丙、丁各河段河底宽度均为河面宽度的1/2，利用河流过水横截面面积计算公式，完成表1。
图2 河流四地过水横截面位置示意
表1 河流四地的河面宽度、河底宽度、水深与过水横截面面积
探寻河流过水横截面面积与流速的关系
Explring the relatinship between the crss-sectinal area f a river's flw and its flw velcity
如图3，在AB位置垂直河流做一个横截面，假设河流通过AB位置横截面的平均流速为2米/秒，可以从AB位置向下游2米处的CD位置再截取一个横截面。假设河流两岸平行、河底宽度不变，AB至CD间的水量在数值上等于以AB过水横截面为底，高为2米的棱柱体积。该体积就是通过AB横截面的流量值。
图3 河流某河段流量计算原理示意
根据以上描述，列出流量的计算公式。结合任务一的计算结果，计算此时河流经过该横截面的流量。
240x2=480m3/s
在相同流量下，由于河流在不同河段的过水横截面面积不同，河流的流速也存在差异。假设流量保持900米3/秒不变，根据表1中计算的甲、乙、丙、丁四地的过水横截面面积，试计算甲、乙、丙、丁四处的河流流速，并绘制河流过水横截面面积一流速关系图(图4)。
图4 河流过水横截面面积-流速关系曲线
甲：900÷450=2米/秒
乙：900÷300=3米/秒
丙：900÷150=6米/秒
丁：900÷180=5米/秒
根据图4绘制的曲线，描述河流流速与过水横截面面积之间的关系。
河流流速与过水横截面面积成反比。 过水横截面面积越小，流速越快； 过水横截面面积最大，流速越慢。
探究黄河“束水攻沙”的原理
Explring the principle f "restraining water and attacking sand" in the Yellw River
视频：黄河“束水攻沙”
（1）请用现代汉语描述潘季驯的“束水攻沙”方略。
当水流分散时流速减缓，泥沙容易沉积导致河床抬高；而将水流集中后，流速加快，冲刷力增强，能带走河底泥沙使河道加深。具体做法是通过修筑堤坝约束河道宽度，迫使水流集中形成较大冲击力，利用这种水力冲刷作用持续带走河床淤积的泥沙，从而维持河道深度和通航能力。
水分则势缓，势缓则沙停，沙停则河饱，尺寸之水皆由沙面，止见其高。水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深，寻丈之水皆由河底，止见其卑。筑堤束水，以水攻沙，水不奔溢于两旁，则必直刷乎河底。一定之理，必然之势，此合之所以愈于分也。
（2）河流的流速越大，搬运和冲刷泥沙的能力就越强。试从流速与河流过水横截面面积的关系说明“束水攻沙”的原理。
过水横截面面积越小，流速越大。"束水攻沙"通过收窄河道（减小过水横截面面积）来增大流速，从而增强水流冲刷力，将沉积泥沙冲向下游。其核心是利用"断面缩小→流速提升→输沙能力增强"的原理治理淤积。
【人教版】初二地理 上册 ◎