水文地質(zhì)學(xué)-教學(xué)大綱

1、水文地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)大綱【英文譯名】：Hydrogeology【適用專業(yè)】：地質(zhì)工程【學(xué)分?jǐn)?shù)】：2【總學(xué)時(shí)數(shù)】：32【實(shí)踐學(xué)數(shù)】：0一、本課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)水文地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課。本課程重點(diǎn)講授有關(guān)的基本概念、地下水賦存、地下水運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、地下水的補(bǔ)給與排泄、地下水的物化性質(zhì)、地下水資源、地下水的生態(tài)環(huán)境特性。介紹了地球上水的循環(huán)、包氣帶水的運(yùn)動(dòng)、化學(xué)成分成因類型、地下水的動(dòng)態(tài)與均衡等。本課程的目的是通過本課程的教學(xué)使學(xué)生系統(tǒng)掌握水文地質(zhì)的基本知識(shí)，學(xué)會(huì)分析區(qū)域水文地質(zhì)條件的問題的基本方法，能閱讀和分析常用的水文地質(zhì)圖件和資料，為學(xué)生從事該方面的工作打下基礎(chǔ)。二、本課程

2、的基本要求通過本課程所有教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生掌握水文地質(zhì)的基本知識(shí)，熟悉水文地質(zhì)工作的技術(shù)和方法，能閱讀和分析常用的水文地質(zhì)圖件和資料。通過以上學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具有分析、研究、解決水文地質(zhì)實(shí)際問題的基本能力。三、本課程與其他課程的關(guān)系本課程學(xué)習(xí)前必須學(xué)習(xí)普通地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等課程。后繼課程有土力學(xué)與基礎(chǔ)工程等課程。四、課程內(nèi)容注：“*”為重點(diǎn)部分；“#”為難點(diǎn)部分。緒論水文地質(zhì)學(xué)概念；研究內(nèi)容；地下水在國民經(jīng)濟(jì)中的作用；水文地質(zhì)學(xué)的分支；水文地質(zhì)學(xué)的發(fā)展簡史及發(fā)展趨勢。第1章地下水概論1.1 地球上的水及其循環(huán)地球上水的分布；*水循環(huán)的概念、水文循環(huán)、地質(zhì)循環(huán)；*影響水循環(huán)的因素；

3、我國水文循環(huán)概況。*1.2地下水的賦存巖石的空隙性：孔隙、裂隙、溶穴的概念、表征和特征；巖石中水的存在形式：巖石骨架中的水、巖石孔隙中的水（重力水*、毛細(xì)水*）。巖石的水理性質(zhì)：容水性、持水性、給水性和透水性的概念、表征及相互間的關(guān)系；有效應(yīng)力原理與巖土壓密：有效應(yīng)力原理*、地下水位變動(dòng)引起的巖土壓密；包氣帶與飽水帶：概念；含水層、隔水層與弱透水層：理解掌握概念；地下水的分類：按埋藏條件分為：上層滯水、潛水、承壓水；按介質(zhì)條件分為：孔隙水、裂隙水、巖溶水。*1.3地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分* 地下水的物理性質(zhì)：色、嗅、味、比重、透明度、溫度等；* 地下水的化學(xué)性質(zhì)：PH值、硬度、礦化度、侵蝕性

4、。* 地下水化學(xué)成份的形成作用：溶濾作用、濃縮作用、脫碳酸作用、脫硫酸作用、陽離子交換吸附作用、混合作用及人為作用。地下水化學(xué)成分的基本類型：溶濾水、沉積水和內(nèi)和生水。* 地下水化學(xué)成分的分析與資料整理：簡分析、全分析和專門分析；庫爾洛夫式、舒卡列夫分類表。*1.4不同埋藏條件下的地下水上層滯水：概念及特征；*潛水：相關(guān)概念、特征（分布特征、補(bǔ)給與排泄特征、動(dòng)態(tài)特征及水化學(xué)特征等）、等水位線圖及其應(yīng)用；*承壓水：相關(guān)概念、特征（分布特征、補(bǔ)給與排泄特征、動(dòng)態(tài)特征及水化學(xué)特征等）、等水壓線圖及其應(yīng)用；潛水與承壓水的轉(zhuǎn)化。第2章地下水的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)*22.1重力水的運(yùn)動(dòng)基本概念：滲透、滲透流速、實(shí)際

5、流速、水頭、水力坡度、跡線、流線、流網(wǎng)、等水頭線、潛水等水位線、承壓水等水壓線、有壓流、無壓流、穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流、層流、紊流等；達(dá)西定律及其適用范圍、滲透系數(shù)；地下水流速、流向的測定；地下水向完整井的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)：完整井、非完整井的概念；裘布依公式；飽水粘性土中水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2.2 毛細(xì)現(xiàn)象與包氣帶水的運(yùn)動(dòng)毛細(xì)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)；毛細(xì)負(fù)壓；毛細(xì)上升高度；包氣帶水的分布及運(yùn)動(dòng)；2.3 地下水的動(dòng)態(tài)與均衡地下水動(dòng)態(tài)與地下水均衡的概念；地下水動(dòng)態(tài)的類型；影響地下水動(dòng)態(tài)的因素。第3章不同含水介質(zhì)中的地下水* 3.1孔隙水洪積物中的地下水及其特征；沖積平原中的地下水；黃土高原中的地下水；湖積物中的地下水；實(shí)例分析。

6、* 3.2裂隙水裂隙水的類型：風(fēng)化裂隙水、成巖裂隙水、構(gòu)造裂隙水；裂隙介質(zhì)的特征，與裂隙的成因有關(guān)；裂隙介質(zhì)的研究方法；斷裂帶的水文地質(zhì)意義。* 3.3巖溶水巖溶發(fā)育的基本條件：巖石可溶、透水、地下水流動(dòng)且具有侵蝕性；影響巖溶發(fā)育的主要因素：地質(zhì)構(gòu)造、可溶巖的成份與結(jié)構(gòu)、氣候、徑流條件;巖溶水系統(tǒng)的演變：起動(dòng)階段、快速發(fā)展階段、停滯衰亡階段；巖溶水的特征：介質(zhì)特征、富水特征、運(yùn)動(dòng)特征、動(dòng)態(tài)特征；巖溶水的富水規(guī)律。3.4泉泉的概念；泉的分類；研究泉的實(shí)際意義。第4章地下水資源評(píng)價(jià)*4.1地下水資源地下水與地表水的比較：空間分布、時(shí)間調(diào)節(jié)性、水質(zhì)、可利用性；地下水資源概念的演變；地下水資源的特征：

7、系統(tǒng)性、可恢復(fù)性、調(diào)節(jié)性。4.2地下水資源量的組成*相關(guān)概念；補(bǔ)給量及其計(jì)算；消耗量及其計(jì)算；貯存量及其計(jì)算。*4.3地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)飲用水水質(zhì)評(píng)價(jià)；灌溉水水質(zhì)評(píng)價(jià)：一般評(píng)價(jià)、定量評(píng)價(jià)；地下水對(duì)混凝土侵蝕性的評(píng)價(jià)：結(jié)晶性侵蝕、分解性侵蝕、結(jié)晶分解復(fù)合性。*第5章地下水與環(huán)境5.1 過量開發(fā)和排除地下水引起的環(huán)境退化；5.2 過量補(bǔ)充地下水引起的環(huán)境退化；5.3 過度開發(fā)水資源引起環(huán)境退化的實(shí)例；5.4 地下水污染。本章內(nèi)容鼓勵(lì)學(xué)生查相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)例自己講。第6章礦床水文地質(zhì)6.1 礦坑充水條件：充水水源、充水途徑；6.2 礦坑涌水量預(yù)測：水文地質(zhì)比擬法、回歸分析法、解析法、水均衡法、模擬法;6

8、.3 礦坑水的防治：防水措施、地表水治理、地下水治理。本章內(nèi)容只簡單的涉及。五、教學(xué)方法建議本課程采用多媒體，教學(xué)效果不錯(cuò)。同時(shí)注意調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，部分章節(jié)（如第5章）適于將教師講授與學(xué)生自己講解相結(jié)合，使學(xué)生對(duì)地下水與環(huán)境的關(guān)系有更深刻的理解，能在日常生活及將來工作中更好地保護(hù)地下水資源、保護(hù)環(huán)境。六、考核方式本課程為考查課，采用結(jié)構(gòu)評(píng)分制，將平時(shí)表現(xiàn)、課后作業(yè)、期末閉卷考試相結(jié)合，來公平公正地進(jìn)行考核。平時(shí)表現(xiàn)占10%課后彳業(yè)上30%期末閉卷考試占60%七、其它作業(yè)：第1章：1、什么是巖石的孔隙性，自然界巖土的空隙有哪些種類？各有何特點(diǎn)，衡量指標(biāo)是什么？2、巖石中存在哪些形式的水？各有何

9、特點(diǎn)？它們?cè)诘叵率侨绾畏植嫉模?、何謂巖石的水理性質(zhì)，包括哪些內(nèi)容，各用什么衡量指標(biāo)，它們之間有何關(guān)系？4、地下水的物化性質(zhì)有哪些？5、簡述潛水及其特征？潛水等水位線圖能解決哪些實(shí)際問題？如何解決？6、何謂承壓水；它與潛水有何區(qū)別？承壓水等水壓線圖能解決哪些實(shí)際問題？如何解決？第2章：1、達(dá)西定律的原理、表達(dá)式及適用條件？2、地下水滲透流速與實(shí)際流速有何區(qū)別？3、簡述地下水動(dòng)態(tài)及其類型？4、水文地質(zhì)（潛水方面）資料整理與分析。（大作業(yè)）要求：繪出ABCDEF區(qū)內(nèi)的等水位線；繪出EF剖面柱狀圖；計(jì)算含水層的滲透系數(shù)K;計(jì)算含水層厚度H;用三點(diǎn)法計(jì)算水力坡度I;計(jì)算EF斷面的水流量Q。第3章：1、

10、洪積扇中地下水的分布規(guī)律。簡述其縱剖面特征？2、斷裂構(gòu)造如何制約地下水的富集?3、喀斯特水的特征表現(xiàn)在哪些方面？第4章：1、地下水資源評(píng)價(jià)主要解決哪些問題？2、地下水資源的組成及其之間的關(guān)系？3、地下水水質(zhì)資料整理與分析及水質(zhì)評(píng)價(jià)。（大作業(yè)）要求：計(jì)算各陰、陽離子的濃度；寫出庫爾洛夫式；對(duì)地下水進(jìn)行命名；分別對(duì)水樣1、水樣2做出飲用水、灌溉用水的綜合評(píng)價(jià)。第5章：1、過度開采地下水對(duì)環(huán)境有何影響？2、過度補(bǔ)充地下水對(duì)環(huán)境有何影響？3、如何防治地下水污染？八、選用教材及主要參考書1、教材水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)，王大純等主編，地質(zhì)出版社，1995年版。2、參考書1）、戚筱俊編工程地質(zhì)及水文地質(zhì)中國水利水電出版社1997年5月2）、房佩賢等編專門水文地質(zhì)學(xué)地質(zhì)出版社1996年11月3）、李正根編水