人教版九年級全第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展本章復(fù)習(xí)（市一等獎(jiǎng)）

漢川民樂閘特大險(xiǎn)情的社會(huì)調(diào)查活動(dòng)內(nèi)容1、了解民樂閘在我市國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要作用.2、了解民樂閘險(xiǎn)情產(chǎn)生的原因及搶險(xiǎn)過程.3、分析閘門扭曲斷裂的形成原因.活動(dòng)目的1、進(jìn)一步熟悉和鞏固相關(guān)的物理知識.2、引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心本地的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感.3、培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用書本知識分析、解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維.4、了解水污染危害，加強(qiáng)環(huán)保意識.活動(dòng)準(zhǔn)備1、民樂閘及險(xiǎn)情簡要介紹漢北河是七十年代開挖的一條人工河，來水面積約6300km2，水流出漢江.民樂閘是漢北河水利工程的一個(gè)重要組成部分，是汊湖流域1936km2面積排水出漢江的一個(gè)重要通道，閘體結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混疑土開敞式，閘門為雙懸臂鋼門，設(shè)計(jì)流量250m3/s.1998年8月，漢北河流域遭受特大暴雨襲擊，適逢漢江水位超歷史，導(dǎo)致漢北河水位持續(xù)猛長，8月8日18時(shí)，達(dá)到超歷史水位29．時(shí)20分漢北河民樂閘因持續(xù)一個(gè)多月高水位擠壓，閘板在超設(shè)計(jì)水位差0．71m的巨大壓力下，發(fā)生扭曲斷裂、變形脫槽.當(dāng)時(shí)內(nèi)外落差5．68m，漢北河以600m3/s流量直瀉民樂渠，直接威脅汊湖流域的19個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)場600多萬畝農(nóng)田，79萬人口，近600家企業(yè)，而且還危及到漢川市城關(guān)鎮(zhèn)及漢川電廠的安全.險(xiǎn)情出現(xiàn)后，在省市防汛指揮部的領(lǐng)導(dǎo)下，組織3000余名解放軍官兵，近2000余名民兵突擊隊(duì)參加搶險(xiǎn)戰(zhàn)斗，采用三峽專家的平堵法截流，成功制服險(xiǎn)情.2、知識準(zhǔn)備①講解水位、水頭差、流量等概念.②受污染的水對鋼鐵銹蝕的影響有哪些?如何使用pH試紙鑒定物質(zhì)的酸堿性?③液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系怎樣?水對閘門產(chǎn)生的壓力怎樣計(jì)算?3、器具準(zhǔn)備：照相機(jī)、皮尺、筆記本、筆、繪圖工具.4、與本市防汛指揮部及水利局取得聯(lián)系，爭取他們的支持，以便安排專家指導(dǎo)，確定活動(dòng)的時(shí)間.活動(dòng)過程1、考察現(xiàn)場選擇在退水后考查民樂閘，此時(shí)民樂閘閘口、河道全部露出水面，便于學(xué)生觀察損壞的閘門，測算搶險(xiǎn)物質(zhì)，觀測河道.考察現(xiàn)場時(shí)強(qiáng)調(diào)紀(jì)律、注意安全、仔細(xì)查看、認(rèn)真測量、如實(shí)記錄.把學(xué)生分成三個(gè)小組進(jìn)行觀測活動(dòng).①一組學(xué)生觀測民樂閘·觀察民樂閘的結(jié)構(gòu)、閘門損壞程度、折斷方向，測量閘門的高和寬.·觀察閘門是否銹蝕?銹蝕程度如何?閘門開啟和關(guān)閉是如何進(jìn)行的?·拍攝閘門的照片.·繪制民樂閘及閘口河道的示意圖，要求圖中標(biāo)注有關(guān)數(shù)據(jù).②二組同學(xué)觀測搶險(xiǎn)物資·辨認(rèn)撈出搶險(xiǎn)物資的種類，拍攝打撈出搶險(xiǎn)物資的照片.·測算民樂閘險(xiǎn)情所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失.③三組同學(xué)觀測漢北河·測量河堤寬度和堤頂高程，觀察河道的特點(diǎn)；·訪問當(dāng)?shù)鼐用?，了解漢北河河水污染情況，并取水樣回校分析.(漢北河上游的應(yīng)城市的鹽水、云夢縣的鹵水排入漢北河造成漢北河嚴(yán)重污染.)2、訪問專家強(qiáng)調(diào)訪問專家要懂禮貌、認(rèn)真聽、詳細(xì)記.根據(jù)本次活動(dòng)的內(nèi)容及現(xiàn)場調(diào)查情況，事先擬定好訪問提綱.①民樂閘所處的地理位置，民樂閘在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著怎樣的作用?②民樂閘修建的時(shí)間、設(shè)計(jì)使用年限、設(shè)計(jì)閘門年所承受的最大水頭差(即水位差)及民樂閘設(shè)計(jì)的其他有關(guān)資料.③漢北河流域歷年洪水期間的降水量、漢北河民樂閘歷年的最高水位.漢北河流域在今年洪水期間的降水量，民樂閘發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，閘門內(nèi)外的水位差、高水位浸泡時(shí)間.漢北河出口處漢江水位、漢江出口處長江水位.④民樂閘險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，漢北河民樂閘閘口水的流速、流量、水的沖擊力.⑤漢北河流域工業(yè)污水源有幾處，排放情況如何，排污治理情況如何.⑥民樂閘出險(xiǎn)將對哪些地區(qū)造成威脅，及該地區(qū)的人口、面積、固定資產(chǎn)、社會(huì)生產(chǎn)總值等基本數(shù)據(jù).⑦民樂閘搶險(xiǎn)過程中的壯觀場面和涌現(xiàn)出的先進(jìn)人和事.3、設(shè)置問題引導(dǎo)學(xué)生開展討論研究，要求學(xué)生在課余撰寫調(diào)查報(bào)告或小論文.①討論的問題：·民樂閘的閘門整體強(qiáng)度為什么降低?·水頭過高為什么易使閘門扭曲變形?·民樂閘險(xiǎn)情出現(xiàn)的原因有哪些方面?·閘門設(shè)計(jì)時(shí)為什么有一個(gè)水頭差最大允許值，設(shè)計(jì)水頭差的依據(jù)是什么?當(dāng)水頭差超過設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，水利工程技術(shù)人員一般實(shí)施筑壩配水反壓，為什么?·民樂閘特大險(xiǎn)情對你有什么啟示?②調(diào)查報(bào)告和小論文選題參考·民樂閘險(xiǎn)情原因的探析.·減小水閘內(nèi)外水位差，提高水閘防洪能力.·物理知識在水利設(shè)施中的應(yīng)用.·增強(qiáng)環(huán)保意識，能減少水患.·由民樂閘搶險(xiǎn)，試論科技是第一生產(chǎn)力活動(dòng)小結(jié)這次實(shí)地考察和訪問，使學(xué)生了解到在抗洪搶險(xiǎn)中涌現(xiàn)出的許多感人的事跡，使學(xué)生認(rèn)識到水利工程在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要作用.經(jīng)過認(rèn)真分析和討論，學(xué)生了解到民樂閘出險(xiǎn)的直接原因是行洪期間實(shí)際水頭差超設(shè)計(jì)指標(biāo)，基本原因是閘門長期受工業(yè)污水浸泡而使整體強(qiáng)度降低，配水反壓是確保水閘安全度汛的有效辦法.活動(dòng)后全班同學(xué)有的寫調(diào)查報(bào)告，有的寫科學(xué)小論文.其中吳磊等六名同學(xué)自發(fā)組成的研究小組提出“筑壩配水反壓，提高水閘防洪能力”的方案，很有參考價(jià)值。附：學(xué)生小論文筑壩配水反壓，提高水閘防洪能力三(2)班：吳磊吳風(fēng)波馬偉超劉豐陳志偉楊浩發(fā)生在一九九八年八月十八日的民樂閘閘門扭曲斷裂的原因是由于閘門受到水的壓力差超過其所能承受的壓力，倘若在大水來臨前，提高閘內(nèi)側(cè)水位，減小閘外內(nèi)的水位差，從而減小閘門所承受的壓力差，就能保證水閘安全度汛，現(xiàn)就這一設(shè)想的理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)、具體方案綜述如下.理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)由p=ρgh及F=p·S，可推算出閘門受到的水壓差為F=p1S1-p２S２=ρ水·gS(h1-h２)(其中p為水對閘門的平均壓強(qiáng)，h1為閘門在上游水中中點(diǎn)的深度，h２為閘門在下游水中中點(diǎn)的深度).由此，當(dāng)閘門內(nèi)外的水位差減小時(shí)，閘門受到水的壓力減小.這一結(jié)論可用下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.取一兩端開口的玻璃管，在其一端扎上薄橡皮膜，向管中注些水，橡皮膜向外凸出，然后將玻璃管放入盛水容器中，使管內(nèi)水面與管器中水面相平，此時(shí)橡皮膜變平.如圖39－1.然后再向玻璃管中注水，橡皮膜向下凸出，如圖39－2.繼續(xù)向管中注水，直到橡皮膜壓破.上述實(shí)驗(yàn)表明：隨著管內(nèi)水面升高，管內(nèi)外水面的高度逐漸增大，橡皮膜受到的壓強(qiáng)差也逐漸增大，壓力差同時(shí)增大，當(dāng)壓力差超過橡皮膜的承受限度時(shí)，橡皮膜被壓破.水閘也是如此，所以減小水閘內(nèi)外水位差，從而減小水閘所承受的壓力差是確保水閘安全度汛的行之有效的辦法.實(shí)施方案筑壩配水反壓實(shí)施方案平面設(shè)計(jì)圖如圖39－3所示.在閘內(nèi)側(cè)100m～200m處修筑配水反壓大壩，壩上修建配水反壓閘，在大水來臨前，向反壓室注水后，關(guān)閉配水反壓閘，配高閘