DSE 地理｜河流管理与水资源备课指引（导师用）｜水文过程线、城市化洪峰与水资源分配

2026-11-02

学生识讲“香港会水浸”，但讲不出同一场雨为何廿年前无事、今日浸街。这一堂用水文过程线把“几时到、几大声”变成可以读的图。

本堂目标　学生能够：① 由雨量与集水区面积算出总径流量，并用水文过程线讲出洪峰高度与滞后时间；② 解释城市化如何把洪峰由 45 升到 180 立方米每秒、滞后时间由 9 小时缩到 3 小时，令流量超出河槽两成；③ 比较水塘储水、海水化淡、再造水与节流四种供水方法，并用 30 日储备这个数讲出香港的供水脆弱点。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
集水区	雨水落在一个范围之后会去哪里	沿支流汇入干流，最后由一个出口流出
流量单位	每秒 180 立方米即是多少	一秒流过 180 吨水，等于约 3 个标准泳池一小时
百分比	180 比 150 多几成	多 30，即 20%

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–10 分	雨水去哪里	集水区、分流、下渗、蒸发	画出一个集水区箭咀图
10–22 分	水量收支	面积乘雨量得总水量，乘径流系数得直接径流	算出 960 万与 336 万立方米
22–34 分	水文过程线	洪峰、滞后时间、上升段与退水段	读出两个数字
34–44 分	城市化效应	不透水面、渠道化、填平蓄洪池	解释洪峰升 4 倍
44–54 分	供水选项	水塘、化淡、再造水、节流	算出 30 日储备
54–60 分	离场检查	三题即场批	三题全对

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：一场雨有多少水，是一条乘法

集水区面积 120 平方公里，一场雨落 80 毫米。总水量 = 120 × 10⁶ × 0.08 = 960 万立方米。
雨水不是全部变成径流：部分下渗、部分蒸发、部分被植物截留。若径流系数 0.35，直接径流 = 960 万 × 0.35 = 336 万立方米。
其余 624 万立方米去了泥土与空气。所以“落雨就有水”是错的：要问几多成真的流到河。
用曼宁公式粗算天然河槽：n = 0.035、水力半径 1.5 米、比降 0.001，流速 = (1/0.035) × 1.5^(2/3) × √0.001 ≈ 1.18 米每秒；断面 30 平方米，流量 ≈ 35.4 立方米每秒。

要学生讲：960 万立方米雨水，为何只有 336 万立方米流到河（下渗、蒸发、截留）。

第二幕：城市化把洪峰推高又推早

同一场雨，农地变屋邨之后：不透水面由一成升到七成，下渗几乎消失，水靠渠道一下冲到河。洪峰由 45 升至 180 立方米每秒，是原来的 4 倍；滞后时间由 9 小时 缩到 3 小时。
河槽设计容量 150 立方米每秒，180 已经超出 20%，所以河水走不切，走上街。
要留意：总水量几乎没变（雨一样大），变的是“几时到、几集中”。所以治水不是把水变走，而是把到达时间拖慢。
三个常用手法：蓄洪池（把水留住几个钟）、可渗透铺面（回复下渗）、河道扩阔（加大容量），各有土地成本。

要学生讲：总雨量不变，为何洪峰可以升 4 倍（到达时间集中，不是水量增加）。

第三幕：供水是一场分配，不是一场开采

香港水塘总容量约 5.86 亿立方米，但本地集水只有约 2 至 3 亿立方米一年，其余靠东江水。做一条算式：水塘存 1,200 万立方米，每日需求 40 万立方米，只够 30 日；一旦输水受阻，一个月就见底。
所以供水选项要比较“产能、成本、时间”：海水化淡厂每日产 13.5 万立方米但电费贵；再造水每立方米成本低于化淡但要管网；节流最便宜但靠行为。
50 年一遇的暴雨，年度超越几率是 1 ÷ 50 = 2%。设计排水系统就是用这个几率换成本：标准愈高，渠愈贵。
答题时要把“风险”写成几率与后果两栏，不要只写“会水浸”。

要学生讲：水塘 30 日储备这个数，对城市规划有什么含意（要有第二水源或跨境输水）。

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
计算	总水量与直接径流	面积 × 雨量 = 总水量；再乘径流系数	960 万与 336 万立方米
计算	洪峰超出河槽	(洪峰 − 容量) ÷ 容量	超出 20%
解释	城市化前后水文过程线差异	不透水面 → 下渗跌 → 洪峰升、滞后短	用 4 倍与 9 比 3 小时
评价	供水方案取舍	产能、成本、时间、环境四项各给证据	结论要有分寸

合理性检查（一定要教）：面积要用平方米：1 平方公里 = 10⁶ 平方米，忘记换算就会差一百万倍。
雨量 80 毫米 = 0.08 米，不是 80 米；单位先统一才乘。
径流系数必定小于 1，算出大过总雨量就是计错。
洪峰是流量（立方米每秒），总水量是体积（立方米），两者不能直接相减。
50 年一遇是 2% 年超越几率，不是“50 年一次准时发生”。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
120 平方公里落 80 毫米雨的总水量	960 万立方米	120 × 10⁶ × 0.08
径流系数 0.35 的直接径流	336 万立方米	960 万 × 0.35
洪峰 180、河槽 150 的超出百分比	20%	(180 − 150) ÷ 150

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
把总雨量当成径流	答“落 80 毫米就有 960 万立方米流到河”	“要乘径流系数，其余下渗、蒸发、截留。”
以为城市化令总水量增加	答“起楼之后雨水多了”	“雨一样，变的系到达时间同集中程度。”
混淆流量与体积	答“洪峰 180 立方米，河槽 150 立方米”	“洪峰系每秒，河槽容量都系每秒，不系立方米。”
把 50 年一遇讲成周期保证	答“50 年一定会有一次”	“系每年 2% 机会，可以连续两年发生。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

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08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
960 万立方米的直接径流	336 万立方米	三题全对＝可进水资源管理
洪峰超出河槽多少	20%	错一题＝下堂前重讲百分比
水塘 30 日储备的含意	要有第二水源	错两题以上＝回到第三幕

09　导师常问

要背香港水塘容量吗？

记“约 5.86 亿立方米、本地集水不足一半”两个量级就够，其余讲结构。

曼宁公式要考吗？

DSE 不要求计，但要用“流速 × 断面 = 流量”讲清关系。

城市化一定令洪峰升吗？

不一定。有蓄洪池与可渗透铺面可以压低，要按个案讲。

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