水文地质学基础
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spContent=本课程是水文与水资源工程、地下水科学与工程、环境工程、岩土工程等地学相关专业的核心基础课,是中国地质大学(武汉)创立以来最早开设的基础专业课程之一,迄今已有近60多年的历史;出版了国家级精品教材,是湖北省精品资源共享课程。
—— 课程团队
课程概述

“水文地质学基础”课程主要讲授地下水科学的基本概念、基本原理和基本方法,课程内容是构建学生专业知识体系的基础框架。通过“水文地质学基础”的学习,学生能深入理解地下水赋存空间的特征,地下水的形成与分布,地下水的埋藏条件,运动机制与规律,地下水物理化学成分及地下水化学形成作用,地下水流系统的基本概念,地下水补给、径流与排泄,地下水的动态与均衡,以及地下水资源与环境等基本概念与基本原理,在此基础上初步掌握分析与解决水文地质问题的方法与思路,并为后续的专业课奠定基础。

授课目标

课程开设目的是为初学者在认识(了解)地下水功能的基础上,通过地下水赋存条件、运动规律、水化学形成,以及地下水补给径流和排泄等学习,掌握水文地质学的基本概念、基本原理和基本方法,为后续的专业课奠定基础。

课程大纲

本课程以课堂讲授为主,辅以相关的实验课、实习讨论,通过多种视频教学方法和实践环节,达到对教学内容的掌握和深入理解,初步掌握水文地质参数求取、水文地质现象观察的实验(设计)方法,具备地下水作为资源的水文地质条件的分析能力。

视频课程分章节(知识点)要求如下:

课程介绍(宣传片):介绍水文地质学研究基本内容,了解地下水的主要功能和水文地质学的应用,以及视频课程(MOOC)学习内容。

地球中的水与水循环:介绍水循环的地质循环和水文循环,初步了解我国水资源和地下水的分布与分区。

岩石中的空隙与水,地下水的赋存:重点介绍空隙类型和空隙中的重力水、毛细水和结合水,要求掌握与水有关的表征岩土空隙性质的参数,重点孔隙度、容水度、给水度、持水度和渗透系数;学习并掌握岩层含水性的划分;掌握地下水的分类,与不同埋藏中的地下水。

地下水运动基本规律:学习掌握重力水的运动规律——达西定律,通过教学、实验和讨论掌握达西定律以及达西公式各个物理量的含义与影响因素;通过流网的学习,掌握均质各向同性剖面流网的绘制方法。

包气带水:介绍包气带中毛细水的运动,毛细水的不同存在形式,通过课堂讲授和实验掌握毛细水的上升运动和上升高度,包气带水的下渗运动特点;初步了解包气带水分分布。

地下水的化学组分与水化学形成作用:掌握地下水中主要气体成分、七种主要离子成分,了解它们的来源及指示意义;了解水化学成分的主要形成作用:溶滤作用、浓缩作用、脱硫酸作用和脱碳酸作用及其影响因素;掌握水化学成分的表达方式;要求能够根据水化学成分分析其可能的形成作用。

地下水的补给与排泄:通过学习与实验,掌握地下水主要补给来源、补给过程和影响因素的分析,补给量的初步确定方法;掌握地下水的径流排泄(泉、泄流)和蒸发排泄的过程和影响,掌握泉的出露条件、分类和泉的水文地质意义。

地下水流动系统:掌握地下水流动系统的概念,地下水流动系统划分与模式。

地下水的动态与均衡:掌握地下水动态与均衡的概念,地下水动态类型,水均衡原理与水均衡方程式;了解区域水均衡的研究方法;了解人类活动条件下地下水动态与均衡的变化。

孔隙水、裂隙水和岩溶水:通过三种不同空隙类型中的地下水学习,掌握孔隙水、裂隙水和岩溶水的赋存、运动和水化学特点;了解不同成因沉积物(冲积物、湖积物和黄土高原)中地下水特征的差异;了解不同裂隙水(风化、成岩和构造裂隙水)的赋存差异与研究意义;掌握岩溶水与差异性溶蚀作用,岩溶发育与地下河系化岩溶水的特点。初步掌握不同含水介质地下水流系统的划分与差异。

地下水资源和水资源管理:了解地下水资源的概念和地下水资源的特征,掌握补给资源和储存资源的划分及其供水意义,了解地下水资源属性与可开采量的概念;

地下水与环境:从地下水的功能角度,了解作为水资源的地下水开发利用可能产生的与生态环境有关问题,简单介绍地面沉降,地下水污染,海水入侵等环境问题。

在课程各章节学习中,贯穿学习和了解水文地质研究中的分析方法。

预备知识

水力学、构造地质学、地质学基础、地貌学与第四纪地质。

证书要求

1. 采用百分制计分,平时成绩30%,实验报告(作业)10%,考试60%。60分及以上为“合格”,85分及以上为“优秀”。由任课教师签发课程结业证书,其中成绩“合格”者颁发普通证书,成绩“优秀”者颁发优秀证书。

2. 要求在规定的时间内完成课程作业和实验作业。


对中国地质大学(武汉)的在校学生:

采取网上MOOC学习与课堂授课学习相结合的方法。具体做法与要求由教务处和任课老师安排。


参考资料

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