师：同学们，这节课我们来学习高一人教版地理必修一第五单元的问题探究——如何让城市不再“看海”。主要内容是运用本册书所学原理知识，探究城市内涝出现的原因及应对方法。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”。城市雨洪泛滥，不仅引发内涝，还加剧了污染物扩散、水资源匮乏等诸多问题。利用水循环、土壤等地理知识，从地理学视角分析和探究这些问题的形成，并提出防治措施，是一个有意义、有价值的课题。本学期我们已做过一些问题探究，现在来整理一下探究思路。
探究首先要发现和收集现实热点问题，并找到其中的共性。比如本节课探究的现实问题，就是我国一些城市内涝问题严重。找到问题后，利用学过的原理知识分析原因。例如内涝问题严重，主要是在快速城市化过程中，大量修建房屋、道路等，占用了湖泊、湿地面积，硬质化地表减少了植被和裸露土壤的面积比例，导致土壤下渗和涵养水源功能缺失，从而产生洪水。这些原理在必修一第三章水循环一节和第五章植被和土壤章节都学过，应用到这个情景中就能分析得出答案。
分析原因后，探讨如何解决城市出现的这些问题。牛顿曾说，之所以能看得更远，是因为站在巨人的肩膀上。探究问题解决方案时，首先要借鉴已有的研究成果，比如借鉴国际上不同城市控制雨洪的有益探索，像雨水花园；然后了解我国为控制城市雨洪进行的海绵城市试点；最后总结资料，结合所学知识，探索我国解决城市内涝问题的具体应对措施，这样探究过程就完成了。下面我们先来看城市洪水和土壤蓄水功能缺失之间的必然联系。
根据水循环知识，降下来的雨水，一部分通过蒸发蒸腾进入大气，一部分通过下渗进入土壤，其余部分成为地表径流。土壤截留的降水越多，降水通过它流到河流所需时间就越长，能削减洪峰，降低洪灾风险。一米厚的多孔隙土壤可截留300毫米降水量，而用沥青或混凝土之类的不透水层覆盖土地，降水无法向土壤下渗。城市中大面积土地表面被硬化，一旦发生强降水，产生的净流量很容易超过排水系统的排水能力，从而积水成涝。2012年7月21日，北京市平均降水量170毫米，就在局部地区造成了重大暴雨灾害。
现在我们来分析，城市大面积土地被硬化，改变了水循环的哪些环节，以及以北京为例，土壤蓄集雨水对减轻洪涝灾害有什么意义。先看第一个问题，城市大面积土地被硬化，改变了水循环的哪些环节？从整个水循环过程看，特大城市大面积硬化地面的行为，会影响水循环的所有环节。比如大城市造成的热岛效应会加剧蒸发，热岛效应引起的城市风会改变局地水汽输送，城区盛行上升气流会使降水增多。其中影响最大的环节是，与自然地表相比，硬化地面会显著减少下渗，增加地表净流量。所以在城市化过程中，水循环的各个环节都会受到影响，与原来自然状态不同，整体来看是短时净流量变大，波峰提前。
再看北京土壤蓄积雨水对减轻洪涝灾害的意义。北京市多年平均降水总量较少，不足700毫米，但降水季节变化和年际变化大，加上北京地势低平，部分低洼地区容易积水，产生洪涝灾害。不过北京位于华北平原，土层深厚，土壤蓄水能力强。如果能发挥北京城市的蓄水能力，可有效降低北京受洪涝灾害的影响。那如何让城市化过程中硬质化的地表重新发挥土壤蓄水库的功能呢？人们尝试让城市地表恢复自然状态，提出在城市小区建设雨水花园。
雨水花园是20世纪90年代美国一个新建住宅区，为每栋住宅配建了一个30 - 40平方米的蓄积雨水场所。它是自然形成或人工挖掘的浅凹绿地，用来汇聚并吸收来自屋顶和地面的雨水，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，或者用来补给景观用水、厕所用水等，是一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用措施。我国在2000年后也开始在城市建设中引入雨水花园。
图中是广州市花城广场的雨水花园景观，大家可以看到浅凹的储水池和较多绿色植被。雨水花园有哪些组成部分，各部分功能是什么？我们来分别论述。这是一个雨水花园的示意图，首先地表呈微凹形状，有利于降水后汇集雨水。根据一地的典型雨量，可以计算出所需的最大蓄水高度。地面上种植植被可以固定土壤，减缓径流。地表先覆盖一层树皮，树皮空隙度大，有利于水的下渗，加快下渗速度，还能减少蒸发量、防止尘土飞扬等。树皮层下的种植土层为上面的植物生长提供营养成分和扎根场所。树皮层下面的种植土层和人工填充层可以净化水质。下边的沙层和砾石层空隙相对较大，渗入的地下水能自由流动，起到储水作用。储存的水还可以通过埋在下边的保水管引入蓄水池，用来浇灌植物。