地下水動(dòng)力學(xué)-彭輝

1、中國(guó)海洋大學(xué)本科生課程大綱課程名稱(chēng)地下水動(dòng)力學(xué)(Groundwater Dynamics)課程代碼084102101359課程屬性專(zhuān)業(yè)知識(shí)課時(shí)/學(xué)分32/2課程性質(zhì)選修實(shí)踐學(xué)時(shí)0責(zé)任教師劉貫群課外學(xué)時(shí)0課程屬性：&業(yè)知識(shí)，課程性質(zhì)：選修一、課程介紹1 課程描述地下水動(dòng)力學(xué)講授地下水運(yùn)動(dòng)的基本原理、計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)方法，是研究地下水 運(yùn)動(dòng)規(guī)律和定量評(píng)價(jià)地下水資源的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括：滲流理論基礎(chǔ)、地下水向河 渠的運(yùn)動(dòng)、地下水向完整井的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)、地下水向完整井的非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)、地下水向邊 界附近井的運(yùn)動(dòng)、非飽和帶的地下水運(yùn)動(dòng)、地下水中的溶質(zhì)運(yùn)移。Groundwater dynamics describe

2、s the basic principles, calculation methods and experimental methods of groundwater movement, which is the basis for studying the law of groundwater movement and quantitatively evaluating ground water resources The main contents include: the basic vadose theory, the movement of ground water to canal

3、s, the steady movement of groundwater to the intact well, the unsteady movement of groundwater to intact wells, the movement of ground water to the well near the boundary, the movement of groundwater in unsaturated zone and the transport of solutes in groundwater.2 .設(shè)計(jì)思路：本課程是為地下水污染控制課程提供理論基礎(chǔ)的課程，需要弄清

4、不同類(lèi)型地下水 和污染物在地下運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律，應(yīng)能夠預(yù)測(cè)其污染發(fā)展趨勢(shì)。因此需要了解地下 水滲流的基本概念、定律和微分方程及數(shù)學(xué)模型及其解法，地下水向河渠、井的穩(wěn)定 運(yùn)動(dòng)與非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，地下水的溶質(zhì)運(yùn)移理論等?？紤]到邊界對(duì)其的影響，也增加了該 部分內(nèi)容。另外污染大部分都是從地表產(chǎn)生，增加了非飽和帶的地下水運(yùn)動(dòng)部分。由 于課時(shí)較少，地下水向不完整井運(yùn)動(dòng)、干擾井及潛水井的非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)不列入教學(xué)大綱。3 課程與其他課程的關(guān)系：先修課程：高等數(shù)學(xué)、水力學(xué)、普通地質(zhì)學(xué)、環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)。本課程與這四門(mén) 課程密切相關(guān)，它們是本課程的數(shù)學(xué)、地學(xué)和水力學(xué)基礎(chǔ)，有利于本課程的學(xué)習(xí)。后修課程：地下水污染控制，本課程為

5、該課程提供地下水運(yùn)動(dòng)原理與計(jì)算方法、 預(yù)測(cè)地下水污染的發(fā)展趨勢(shì)，為地下水污染控制提供理論基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)本課程的U標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點(diǎn)和工程設(shè)計(jì)能力，達(dá)到華盛頓公約規(guī)定的國(guó) 際工程師認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)符合國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。課程目標(biāo)1：使學(xué)生掌握地下水運(yùn)動(dòng)的基本理論，并初步掌握針對(duì)地下水運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué) 模型的建立和求解方法。課程LI標(biāo)2：初步運(yùn)用地下水運(yùn)動(dòng)的基本理論分析水文地質(zhì)問(wèn)題，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué) 模型并提出適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法。三、學(xué)習(xí)要求要完成所有的課程任務(wù)，學(xué)生必須：（1）本課程以高等數(shù)學(xué)、水力學(xué)、普通地質(zhì)學(xué)、環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ)，熟悉上 述課程相關(guān)內(nèi)容是本課程最基本的要求。（2）按時(shí)

6、上課，上課認(rèn)真聽(tīng)講，積極回答教師提問(wèn)、參與課堂討論。本課程將包含 隨堂提問(wèn)、討論等活動(dòng)，課堂表現(xiàn)和出勤率是成績(jī)考核的組成部分。（3）按時(shí)完成常規(guī)課下習(xí)題和求水文地質(zhì)參數(shù)的作業(yè)。這些作業(yè)要求學(xué)生按書(shū)面 形式按時(shí)提交作業(yè)，掌握課程所要求的內(nèi)容。（4）課后認(rèn)真復(fù)習(xí)，總結(jié)提高。四、教學(xué)進(jìn)度序號(hào)專(zhuān)題或主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述1緒論1主耍介紹課程的性質(zhì)、主要內(nèi)容及學(xué)科的發(fā)展 歷史和發(fā)展現(xiàn)狀、今后研究方向及應(yīng)用。2滲流理論基礎(chǔ)2滲流的基本概念、達(dá)西定律2巖層透水特征分類(lèi)與水流折射定律、流網(wǎng)2滲流的連續(xù)性方程2滲流基本微分方程1定解條件及數(shù)學(xué)模型的建立。3河渠間地下水的穩(wěn)定運(yùn) 動(dòng)2主要介紹河渠間地下水穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)

7、，包括地下水 向河渠的潛水穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)、承圧水的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。4地下水向完整井的穩(wěn)定 運(yùn)動(dòng)2水井的分類(lèi)及井流特征、地下水向承圧水井的 穩(wěn)定流動(dòng)2地下水向潛水井的穩(wěn)定流動(dòng)、2流量和水位降深關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式。5地下水向完整井的非穩(wěn) 定運(yùn)動(dòng)2承壓井流的泰斯公式(Theis)、雅柯布(Jacob) 公式2流量呈階梯狀變化時(shí)的計(jì)算公式、恢復(fù)水位公 式以及不同條件下的越流公式。2利用抽水試驗(yàn)資料確定水文地質(zhì)參數(shù)的方法、 原理和基本步驟.6地下水向邊界附近井的 運(yùn)動(dòng)2鏡像原理、直線邊界附近井流、特殊布井條件 下非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)求參7非飽和帶水分的運(yùn)動(dòng)3非飽和帶水分的基本知識(shí)、非飽和帶水運(yùn)動(dòng)的 基本方程8地下水中的溶質(zhì)

8、運(yùn)移3水動(dòng)力彌散現(xiàn)象及其機(jī)理、彌散通量擴(kuò)散通量 和水動(dòng)力彌散系數(shù)、對(duì)流彌散方程及其定解條 件、一維彌散問(wèn)題的解。五、參考教材與主要參考書(shū)1、選用教材：薛禹群主編：地下水動(dòng)力學(xué)，地質(zhì)出版社，2010年，第三版2、主要參考書(shū)：1 薛禹群主編：地下水動(dòng)力學(xué)，地質(zhì)出版社，1997年，第二版2 李同斌，鄒立芝主編：地下水動(dòng)力學(xué)，吉林大學(xué)出版社，1995年，第一版3 陳祟希，林敬主編：地下水動(dòng)力學(xué)，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1999年，笫一版4 李佩成主編：地下水動(dòng)力學(xué)，農(nóng)業(yè)出版社，1993年，第一版習(xí)薛禹群主編：地下水動(dòng)力學(xué)原理，地質(zhì)出版社，1986年，第一版6J. Bear著，李竟生等譯：多孔介質(zhì)流體動(dòng)力學(xué)

9、，中國(guó)建筑出版社，1983年, 第一版67 沈照理等編著：水文地質(zhì)學(xué)，地質(zhì)出版社，1985年，第一版8 楊天行，付澤周，劉金山等主編：地下水流向井的非穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的原理及計(jì)算 方法，地質(zhì)出版社，1980年，第一版9 J. Bear著，許涓銘等譯：地下水水力學(xué)，地質(zhì)出版社，1985年，第一版六、成績(jī)?cè)u(píng)定（-）考核方式 E : A.閉卷考試B.開(kāi)卷考試C.論文D.考查E.其他（二）成績(jī)綜合評(píng)分體系:成績(jī)綜合評(píng)分體系比例對(duì)課程目標(biāo)支持12隨堂測(cè)驗(yàn)和課堂討論30習(xí)題作業(yè)（包括小組 作業(yè)與回報(bào)）20期末考試50總計(jì)100隨堂測(cè)驗(yàn)全部為單項(xiàng)選擇和多項(xiàng)選擇題，選對(duì)得分，多選少選錯(cuò)選均不得分。 課堂討論具體評(píng)分標(biāo)

10、準(zhǔn)如下：課堂討論評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)得分1.熟練運(yùn)用資料，積極參與討論、能主動(dòng)地闡明口己的觀點(diǎn)和想法，表達(dá)清晰 流暢，能組織帶動(dòng)其他同學(xué)合作交流，共同探討解決問(wèn)題。90J00 分2.基本能夠熟練運(yùn)用資料，能參與討論、能清晰地闡明口己的觀點(diǎn)和想法，能 熱情參與和其他同學(xué)的合作交流，共同探討解決問(wèn)題。70-90 分3.無(wú)法熟練運(yùn)用資料，參與討論態(tài)度一般、沒(méi)有主動(dòng)闡明口己的觀點(diǎn)和想法， 與其他同學(xué)合作交流、共同探討解決問(wèn)題的能力態(tài)度一般。60-70 分4.不能夠運(yùn)用資料，不積極參與討論，在小組合作中表現(xiàn)消極，不愿與其他同 學(xué)合作交流。60分以下作業(yè)具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:作業(yè)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)得分1 嚴(yán)格按照作業(yè)要求并及時(shí)完

11、成，基本概念清晰，解決問(wèn)題的方案正確、合理， 能創(chuàng)新性地提出不同的解決問(wèn)題方案。90-100 分2.基本按照作業(yè)要求并及時(shí)完成，基本概念基本清晰，解決問(wèn)題的方案基本正 確、基本合理。70-90 分3.完成作業(yè)態(tài)度合格，基本概念不夠清晰，解決問(wèn)題的方案不能體現(xiàn)對(duì)丁課程 的理解。6070分4.不能按照作業(yè)要求，未及時(shí)完成，基本概念不清晰，不能制定正確和合理解 決問(wèn)題的方案。60分以下小組學(xué)習(xí)匯報(bào)具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:小組學(xué)習(xí)匯報(bào)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)得分1小組成員都參與學(xué)習(xí)和匯報(bào)，相互尊重和相互幫助，pp（簡(jiǎn)潔美觀，條理清晰， 邏輯通順，內(nèi)容全面準(zhǔn)確90-100 分2小組成員大部分都參與學(xué)習(xí)和匯報(bào)，ppt美觀，條理

12、較為清晰，邏輯較為通順， 內(nèi)容基本準(zhǔn)確70-90 分3.小組成員只有一半?yún)⑴c學(xué)習(xí)和匯報(bào)，ppt較美觀，條理不夠清晰，邏輯不夠通 順，內(nèi)容有個(gè)別理解錯(cuò)誤。60-70 分4.小組成員只有一人完成，ppt不簡(jiǎn)潔美觀，邏輯混亂，內(nèi)容不準(zhǔn)確。60分以下小組課程作業(yè)具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:小組課程作業(yè)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)得分1 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求并及時(shí)完成，基本概念清晰，解決問(wèn)題的方案正確、合理， 能進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程完成設(shè)計(jì)。90-100 分2.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求并及時(shí)完成，基本概念清晰，解決問(wèn)題的方案正確、合理， 利用EXCEL完成設(shè)計(jì)。70-90 分3.基本完成設(shè)計(jì)耍求，基本概念不夠清晰，解決問(wèn)題的方案不能體現(xiàn)對(duì)丁課程 的理解。6070分4.不能按照設(shè)計(jì)要求，未及時(shí)完成，基本概念不清晰，不