《水文地质学》课程教学大纲.docx

水文地质学课程教学大纲课程英文名称：Hydrogeology课程编号：HZ192170课程类别：个性化课程课程性质：选修学 分：2学 时：32 （其中：讲课学时：32实验学时：0 ）适用专业：地质工程开课部门：环境与资源学院地质工程系先修课程：普通地质学构造地质学矿物学岩石学；后续课程：工程地质学 工程地质勘察一、课程目标水文地质学是地质工程专业的一门专业基础必修课。本课程重点讲授水 文地质学有关的基本概念、地下水赋存、地下水运动的基本规律、地下水的补给 与排泄、均衡，地下水的物化性质、地下水资源与评价、地下水的生态环境特性。 通过本课程的学习，使学生具备以下能力：1 .理解掌握水文地质学的基本概念和基本理论，并能以之为工具分析基本的 水文地质问题。2 .利用水文地质的基本理论，分析工程地质勘察与设计中的的相关水文地质 问题3,利用水文地质的基本理论与方法，分析资源勘察与评价中相关的水文地质 问题。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求课程目标1、2、31. 3掌握地质工程专业工程基础 知识，能针对地质工程相关工程 问题进行分析和处理。L工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础知识 和地质工程、资源勘查及矿产资源开发利用等知识用 于解决复杂工程问题。课程目标1,2, 31. 4掌握地质工程专业知识，能够 综合应用并解决地质工程相关复 杂工程同题，三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系Ui水文地质学教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1绪论讲授作业112地球中水的分布与循环讲授作业213地下水的赋存讲授作业314地下水运动的基本规律讲授作业415地下水的物理性质与化学成分的演化讲授作业516地下水的补给、排泄与径流讲授作业62、37地下水的动态与均衡讲授作业72、38不同空隙岩层中的地下水讲授作业82、39地下水系统讲授作业92、310地下水资源与评价讲授作业102、311地下水与环境讲授作业112、312水文地质勘察讲授作业121、2、3、课程的主要内容及基本要求（一）理论教学局部第一单元绪论（支撑课程目标1）知识点水文地质学概念；研究内容；地下水的功能，地下水在国民经济中的作用； 水文地质学学科划分；水文地质学的开展简史及开展趋势。重 点水文地质学概念；水文地质学的研究内容；难 点水文地质学学科划分；基本要求1、识 记：水文地质学概念；2、领 会：水文地质学的研究内容；水文地质学学科划分；第二单元 地球中水的分布与循环（支撑课程目标1）.知识点地球中水的分布；水文循环、地质循环；地下水的起源各说；中国水资源概 况；地下水的供水意义；中国地下水分区；重 点水文循环、地质循环；难 点地下水的起源各说；地质循环；.基本要求1、识 记：地球中水的分布；2、领 会：水文循环、地质循环；3、简单应用：中国地下水分区；第三单元 地下水的赋存（支撑课程目标1）知识点、岩石中空隙的概念、空隙的分类；岩石的空隙性：孔隙、裂隙、溶穴的概念、 表征和特征；岩石孔隙度的概念、孔隙度的影响因素；岩石中水的存在形式：岩石骨架中的水、岩石孔隙中的水（重力水、毛细水）；岩石的水理性质：容水性、持水性、给水性和透水性的概念、表征及相互间的关 系；给水度的影响因素；包气带与饱水带的概念;含水层、隔水层与弱透水层的概念;潜水、承压水、 上层滞水的概念；潜水、承压水的补给与排泄；越流的概念；地下水的分类：（按埋藏条件分为）上层滞水、潜水、承压水；（按介质条件 分为）孔隙水、裂隙水、岩溶水；重 点岩石中空隙的概念、空隙的分类；孔隙、裂隙、溶穴的概念；孔隙度的影响 因素；潜水、承压水的补给与排泄；越流的概念；难 点岩石的水理性质：容水性、持水性、给水性和透水性的概念、表征及相互间的关系；给水度的影响因素；基本要求1、识记：岩石中空隙的概念、空隙的分类；岩石的空隙性：孔隙、裂隙、溶穴的概念；岩石的水理性质：容水性、持水性、给水性和透水性的概念；2、领 会：包气带与饱水带的概念;含水层、隔水层与弱透水层的概念； 潜水、承压水、上层滞水的概念；地下水的分类：（按埋藏条件分为）上层滞水、 潜水、承压水；（按介质条件分为）孔隙水、裂隙水、岩溶水；越流的概念；3、简单应用：给水度的影响因素；潜水、承压水的补给与排泄；第四单元 地下水运动的基本规律（支撑课程目标1）知识点基本概念：渗流、渗流流速、实际流速、水头、水力坡度、迹线、流线、流 网、等水头线、潜水等水位线、承压水等水压线、有压流、无压流、稳定流、非 稳定流、层流、紊流等；达西定律及其适用范围、渗透系数；地下水流速、流向的测定；地下水向完整井的稳定运动：完整井、非完整井的概念；裘布依公式；饱水粘性土中水的运动规律；均质各向同性介质中的流网；重 点达西定律及其适用范围、渗透系数;均质各向同性介质中的流网；潜水等水 位线、承压水等水压线的应用难 点达西定律及其适用范围、渗透系数的本质及影响因素;均质各向同性介质中的流网；潜水等水位线、承压水等水压线的应用；基本要求1、识 记：基本概念：渗流、渗流流速、实际流速、水头、水力坡度、 迹线、流线、流网、等水头线、潜水等水位线、承压水等水压线、有压流、无压流、稳定流、非稳定流、层流、紊流等；2、领 会：达西定律及其适用范围；3、简单应用：潜水等水位线、承压水等水压线的应用；4、综合运用：河间地块流网的绘制；河间地块流网的特征；包气带水的分 布及运动；第五单元 地下水的物理性质与化学成分的演化（支撑课程目标1） 知识点地下水的物理性质：色、嗅、味、比重、透明度、温度等；地下水的化学性质：PH值、硬度、矿化度、侵蚀性；地下水中的主要阴阳 离子成分；地下水化学成份的形成作用：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作 用、阳离子交换吸附作用、混合作用及人为作用；地下水化学成分的基本类型：溶滤水、沉积水和内生水；地下水化学成分的分析：简分析、全分析和专门分析；地下水水化学成分类型：库尔洛夫式、舒卡列夫分类表。地下水化学成分的演化规律；重 点地下水化学成份的形成作用：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸 作用、阳离子交换吸附作用、混合作用及人为作用；地下水化学成分的演化规律; 难 点地下水化学成分的演化规律；.基本要求1、识记：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交换吸附作用、混合作用及人为作用2、简单应用：地下水水化学成分类型：库尔洛夫式、舒卡列夫分类表3、综合运用：地下水化学成分的演化规律；第六单元 地下水的补给、排泄与径流（支撑课程目标2、3）知识点地下水补给、排泄、径流的概念；地下水补给、排泄、径流的主要方式及影 响因素；地表水入渗的基本形式及特点，活塞式入渗的影响因素；地下水径流模 数、补给模数、径流系数；地下水补给、排泄量的计算；泉的类型、泉的水文地 质意义； 重 点地下水补给、排泄、径流的主要方式及影响因素；地下水补给、排泄量的 计算；泉的水文地质意义；难 点地下水补给、排泄量的计算基本要求1、识记：地下水补给、排泄、径流的概念；地下水径流模数、补给模数、径流系数；2、领 会：地下水补给、排泄、径流的主要方式及影响因素；3、综合运用：地下水补给、排泄量的计算；第七单元 地下水的动态与均衡（支撑课程目2、3）知识点地下水动态与均衡的概念;地下水动态的影响因素;地下水均衡方程式、均 衡期概念、均衡区概念；地下水动态类型：入渗-径流型、径流-蒸发型、入渗- 蒸发型、入渗-弱径流型； 重 点地下水动态的影响因素；地下水均衡方程式；难 点地下水均衡方程式；基本要求1、识 记：地下水动态与均衡的概念；均衡期概念、均衡区概念；2、领 会：地下水动态的影响因素3、综合运用：地下水均衡方程式的应用；第八单元 不同空隙岩层中的地下水（支撑课程目标2、3）知识点孔隙水:洪积物中的地下水及其分带特征;不同气候条件对于洪积物地下水 化学成分的影响;冲积物中的地下水;黄土高原中的地下水;湖积物中的地下水；裂隙水：岩石裂隙的基本类型；风化裂隙水、构造裂隙水、岩溶水的特征及 相互区别；裂隙野外调查统计、裂隙水的模型化方法； 断裂带的水文地质意义。岩溶发育的基本条件；水流对岩溶发育的控制作用；岩溶含水介质特征、岩 溶水补给、径流及排泄特征；重 点洪积物中的地下水及其分带特征；断裂带的水文地质意义；难 点洪积物中的地下水及其分带特征;冲积物中的地下水;湖积物中的地下水；断裂带的水文地质意义；基本要求1、识 记：岩石裂隙的基本类型；2、领 会：风化裂隙水、构造裂隙水、岩溶水的特征及相互区别；裂隙野外 调查统计、裂隙水的模型化方法；3、简单应用：黄土高原中的地下水；湖积物中的地下水；4、综合运用：洪积物中的地下水及其分带特征；不同气候条件对于洪积物地下 水化学成分的影响；冲积物中的地下水；第九单元地下水系统（支撑课程目标2、3）知识点地下水含水系统的概念、地下水流动系统的概念；地下水含水系统与流动系 统的区别与联系；地下水流动系统的特征（水力联系特征、水化学特征、水温特 征）重 点地下水含水系统与流动系统的区别与联系；地下水流动系统的特征（水力 联系特征、水化学特征、水温特征）.难 点地下水流动系统的特征（水力联系特征、水化学特征、水温特征）基本要求1 识 记：地下水含水系统的概念、地下水流动系统的概念；2、领 会：地下水含水系统与流动系统的区别与联系；3、简单应用：地下水流动系统的特征（水力联系特征、水化学特征、水温特征） 第十单元 地下水资源与评价（支撑课程目标2、3）知识点地下水资源的含义；地下水资源的特性；储存资源的含义及其供水意义、补 给资源的含义及其供水意义；可持续开采量的评价原理探讨；重 点储存资源的含义及其供水意义、补给资源的含义及其供水意义；难 点储存资源的含义及其供水意义、补给资源的含义及其供水意义；可持续开采 量的评价原理探讨；基本要求1、识 记：地下水资源的含义；地下水资源的特性；2、领 会：地下水资源的特性；3、简单应用：储存资源的含义及其供水意义、补给资源的含义及其供水意义； 第十一单元地下水与环境（支撑课程目标2、3）知识点地下水的环境效应；与地下水相关的环境问题：岩溶区干旱与洪涝、地下水与土壤、地下水污染、 海水入侵；重 点与地下水相关的环境问题：岩溶区干旱与洪涝、地下水与土壤、地下水污染、 海水入侵；难 点岩溶区干旱与洪涝、地下水与土壤、地下水污染基本要求1、识 记：地下水的环境效应；2、简单应用：岩溶区干旱与洪涝、地下水与土壤、地下水污染、海水入侵； 第十二单元 水文地质勘察（支撑课程目标1、2、3）知识点水文地质调查的目的、任务、阶段划分及主要工作手段；水文地质调查的工 作程序；水文地质的成果；水文地质测绘的主要内容及工作方法；水文地质勘探 线（点）的布置原那么； 重 点水文地质调查的目的、任务、阶段划分及主要工作手段;水文地质测绘的主 要内容及工作方法；水文地质勘察的布置原那么；难 点水文地质勘探线（点）的布置原那么；.基本要求1、识 记：水文地质调查的目的、任务、阶段划分及主要工作手段；水文地 质调查的工作程序；水文地质的成果；2、领 会：水文地质测绘的主要内容及工作方法；3、综合运用：水文地质勘探线（点）的布置原那么；【学时分配】五、教学方法与手段知识单元理论学时绪论2地球中水的分布与循环2地下水的赋存2地下水运动的基本规律3地下水的物理性质与化学成分的演化3地下水的补给、排泄与径流3地下水的动态与均衡2不同空隙岩层中的地下水4地下水系统2地下水资源与评价3地下水与环境2水文地质勘察4（1）多媒体课件教学：主要用于课程要点、难点的讲解，具体实例的演示 等。（2）注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考 问题、分析问题，拓展学生的思维。(3)自学和讨论：对于非重点难点和描述性内容多要求学生通过网络课件、 资料阅读和课外作业完成，自学效果通过讨论、提问、批改作业等方式予以检查; 六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中重要的基本概念、基本原理、基本方法与基本 技能。考核形式：考试、考查，结构评分成绩评定：水文地质学是理论与实践很强的课程，实行以能力培养为导向的 全过程课程考核，成绩采用结构评分。考核评分体系：课后作业25%,课堂提问及讨论15%,期末考试(笔试) 60%o在平时成绩的评分标准中，为了表达成绩的差异性，采用的是百分制，在 计算综合考核成绩时在根据其各自所占比例进行折算。评价组成评价环节评估课程目标对应毕业要求期末考试(笔试) (60%)填空课程目标1、21.3 （15 分）选择课程目标1、21.3 （15 分）简答题课程目标11.3 （10 分）论述题课程目标2、31.4 （20 分）平时成绩 (40%)课堂讨论 及问答 (15%)口头形式课程目标1、2、31.3, 1.4（15 分）课后作业 (25%)作业一课程目标11.3 （4 分）作业二课程目标11.3 （4 分）作业三课程目标11.3 （4 分）作业4课程目标2、31.4 （4 分）作业5课程目标2、31.4 （4 分）作业6课程目标2、31.4 （5 分）平时成绩评定标准评定工程评估课程目标内容分值总分值课堂讨论 与问答课程目标1、2、3不按时出勤，不能认真听讲，做与上课 无关的事，不参加课堂讨论，不能正确 回答课堂提问0-60100分按时出勤，课堂较认真听讲，被动参与 课堂讨论，不主动回答课堂问题60-75按时出勤，课堂认真听讲，主动参与课 堂讨论，能够正确回答课堂提问75-90按时出勤，课堂认真听讲，主持小组的 课堂讨论，能够积极主动且正确地回答 课堂提问90-100作业课程目标1、2、3未完成作业，未独立完成作业，计算过 程和结论不正确0-60100分独立完成作业，方法运用正确，计算过 程有较多错误，计算结果不正确60-75独立完成作业，计算过程有少许错误， 结论基本合理75-90独立完成作业训练题目，计算过程正 确，结论合理90-100七、选用教材、讲义和主要参考书1 .选用教材：水文地质学基础，崔可锐编著，合肥工业大学出版社，2010年12月；水文地质学基础，张人权、梁杏等编著，地质出版社，2011年1月；2 .主要参考书：地下水动力学，陈崇希编著，中国地质大学出版社，1999年10月；水文地质手册（第二版），中国地质调查局，地质出版社，2016年4月；水文地球化学，沈照理主编，地质出版社，1986年；八、大纲说明本大纲依据地质工程专业2019版培养方案制定。该课程理论、实践性强， 在教学中应重视理论，训练能力和技能，提高学生工程实践能力。教学中应采用 多媒体授课，多用工程实例。