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水文学概论
水文学概论

英文名称:The introduction of hydrology

课程编号】ENV13011 所属模块】学科基础课
学分数】2 适用专业】环境科学/环境工程
学时数】32 开设学期第六学期(春季)
【已开设次数】0 【建议选课人数】30-50
授课教师姓名】李春晖 授课教师职称】副教授
授课教师联系方式】 Email: chunhuili@bnu.edu.cn 手机:13691404007 授课教师所属单位】 网上赌搏平台
【先修课要求】:无

一、课程简介

《水文学概论》是面向环境科学和环境工程专业本科生开设的一门专业基础课程。本课程详细介绍水文学的发展、水文学的研究意义、水文学的基本原理、水文循环的降水、蒸发、下渗、径流基本环节水文过程,最后介绍河流、湖泊、海洋、河口和地下水的基本水文特征,以及水文资料的搜集和整理,水文统计的基本知识和方法,年径流分析和计算,枯水与洪水等。本课程还将安排一些野外实习环节。

二、课程目标

本课程将详细介绍水文学的基础知识和基本理论,认识水文现象的一般规律,掌握基本水文分析和计算的方法,为在环境科学和环境工程学习奠定水文学基础。通过野外实习,将所学理论知识与实际工作结合起来,增强学生的动手能力。

本课程采取启发式教学,要学生从自然水文现象中发现事物规律,提高学生分析问题、解决问题的能力,从实践中,提高学生实际动手操作能力,激发学生的创新意识。

三、教学内容和学时分配

本课程共32学时,讲授28学时,野外实习2学时,复习回顾2学时。

第一章 绪论  2学时

主要内容:

1.1水文学研究对象

1.2水文学的体系

1.3水文学现象的特点

1.4水文现象的研究方法

教学要求:

学生掌握水文学的学科的基本研究定义、研究对象和研究方法,了解研究水文学的意义。

课前学习要求:无

重点、难点:

水文学的研究主要方法。

其它教学环节:

讨论:哪些现象属于水文现象?

习题:分析水文学研究的基本方法,并举例说明。

第二章 地球上水的性质与分布  2学时

主要内容:

2.1 水的基本物理和化学性质

2.2 地球上水的分布

2.3我国水资源特点与存在问题

2.4 世界水日和中国水周

教学要求

明确水的基本特征,以及世界上水资源的空间分布特征,我国水资源分布特征及存在问题。

课前学习要求:收集世界上缺水和丰水地区典型国家或地区,分析其成因。

重点、难点:我国水资源存在的问题,水多,水少,水脏,水浑。

其它教学环节:观看视频文件,关于我国水资源问题的纪录片,如《水问》

第三章 水文循环的基本环节   共6学时

主要内容:

3.1 水文循环与水量平衡 

l  水循环的基本过程

l  水循环的类型与层次结构

l  水循环的作用与效应

l  水量平衡概述

l  通用水量平衡方程

l  全球水量平衡方程

3.2 降水

l  水汽扩散

l  水汽输送

l  降水要素

l  面降水计算

l  影响降水的因素

l  可能最大降水              

3.3 蒸发

l  蒸发的物理机制

l  影响蒸发的因素

l  蒸发量的计算              

3.4 下渗

l  下渗的物理过程

l  下渗理论与经验公式

l  影响下渗的因素

3.5 径流

l  径流的含义及其表示方法

l  径流的形成过程

l  影响径流的因素               

3.6 野外试验                

教学要求

掌握水循环的基本知识,会推求水量平衡方程式,了解二者的关系。对主要环节的水文过程,了解主要概念和过程。

课前学习要求:

重点、难点:本章是水文学的基础,重点掌握水文要素的主要过程。泰森多边形计算平均降水。

其它教学环节:野外观测降水、蒸发。

第四章 陆地表面水的组成与运动       共10学时

主要内容:

4.1陆地表面水的水的组成与结构

4.2流域产流与汇流

l  流域产流理论

l  流域汇流分析

l  流域产流、汇流计算与模型分析

4.3河流的水情

l  水情要素

l  年径流

l  年径流量的计算

l  径流的年际变化与年内变化

l  洪水与枯水

4.4河水的运动

l  河水的运动状态

l  河水的纵向运动

l  河水的环流运动

l  河流的泥沙运动

4.5冰川的运动与补给

l  冰川的形成及类型

l  冰川的物质平衡与运动

l  冰川对河流的补给作用

4.6湖水的运动与调蓄

l  湖泊概述

l  湖泊、水库水的运动

l  湖泊、水库的水量平衡与调节作用

l  湖泊的演化

l  沼泽

4.7 径流向海汇集及效应

l  入海河口的水文特征

l  径流向海汇集效应

教学要求

重点掌握河流的水情要素及河水的运动,知道湖泊、水库的运动状况,能够说出湖泊、水库的平衡与体积作用以及湖泊的演化过程。

课前学习要求

查阅文献,了解地表水的主要分类及基本特征。

重点、难点:河流、湖泊、水库的水文运动规律。

其它教学环节:观看录像,野外观测径流,掌握水位、流速及流量的测定方法;参观水库,了解水库的基本参数。

第五章 地下水的结构与运动        共4学时

主要内容:

5.1地下水系统的组成与结构

l  地下水的贮存空间

l  岩石的水理性质

l  地下水主要的理化性质

5.2地下水类型

l  地下水基本类型的划分

l  包气带水

l  潜水

l  承压水

5.3地下水的补给与排泄

l  地下水的补给来源

l  地下水径流

l  地下水排泄

5.4地下水运动

l  影响地下水动态的因素

l  地下水动态

l  地下水平衡

教学要求

掌握岩石的水理性质和几种主要类型的地下水,知道地下水的补给与排泄情况,了解几种特殊的地下水。

课前学习要求:了解地下水的主要运动特征。

重点、难点:地下水的分类与运动特征。

其它教学环节:

讨论:我国地下水存在的问题及解决方案。

第六章 海洋的结构与海水运动         共4学时

主要内容:

6.1海水的组成与结构

l  海洋研究的意义

l  海洋的分布特征

l  海洋的组成

6.2波浪

l  波浪现象

l  波浪要素

l  波浪的分类

6.3潮汐

l  潮汐及其类型

l  潮汐的成因与变化

l  潮流

6.4洋流

第一节   洋流的成因及类型

第二节   大洋环流系统

教学要求

掌握海洋的组成与结构,知道海浪的基本知识,重点掌握潮汐、洋流的有关概念及类型。

课前学习要求:无。

重点、难点:潮汐和洋流运动。

其它教学环节:无。

第七章 人类活动对水文的影响  2学时

主要内容:

7.1水利工程和农业措施对水文要素的影响

7.2森林水文效应

7.3水土保持的水文效应

教学要求:让学生了解人类活动的水文效应,从水文循环过程了解其规律。

课前学习要求:复习水文循环过程。

重点、难点:水文过程的迟滞效应。

其它教学环节:

讨论:水土保持的功与过

第八章 复习与辅导               2学时

主要内容:

对本课程做系统的回顾与复习,重点和难点重新梳理总结。

教学要求

要求学生对基础知识和理论全面了解。

课前学习要求:无

重点、难点:无

其它教学环节:无。

四、教材与学习资源

参考书目:

王红亚 吕明辉编著.水文学概论。北京大学出版社,2007

管华.水文学. 科学出版社,2010

郭雪宝,沈恬.水文学.中国建筑工业出版社,2005

黄锡荃,水文学,高等教育出版社,1985

金伯欣主编.水文学与水资源概论.华中师范大学出版社,1986

左其亭等.现代水文学,科学出版社,2002

五、教学策略与方法建议

本课程要求理论联系实际,专业知识与工农业生产相结合,培养学生的科学思维能力、逻辑思维能力和动手能力。教学中,尽量结合生产和生活中的案例启发学生求知欲望和培养解决问题的能力。

主要教学方法有:

1.课程教学以课堂讲授为主,辅助以多媒体教学,讨论的多种教学手段。目的在于使学生对于水文学的基本知识和原理有更为深刻的理解。

2.资料收集、分析法。指导学生收集、分析特定河流的水文资料。通过对数据的处理、分析,研究、比较不同河流的水文特征,培养学生的水文数据资料处理、分析能力。

3.野外调查法。调查北京市市及周边地区河流特征,培养学生水文工作的综合能力。

六、考核方式

l  平时成绩占40%,期末考试占60%;试卷题型包括名词解释、简答、论述题等,其中识记题占分值的35%左右,理解题占分值的45%左右,综合题占分值的20%左右。

l  平时成绩由课后作业与课堂成绩组成

l  课后作业:共15次,平均1次/周

l  课堂成绩:课堂提问;学生自讲专题PPT(5分钟),教师点评并给出成绩

l  考试采用百分制。