《環(huán)境水文學(xué)-環(huán)科》課程教學(xué)大綱

PAGEPAGE6環(huán)境水文學(xué)EnvironmentalHydrologytry（環(huán)境科學(xué)專業(yè)）一、課程基本信息學(xué)時：27學(xué)分：1.5考核方式：考查，平時成績占總成績的30%中文簡介：《環(huán)境水文學(xué)》是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的一門必修學(xué)科基礎(chǔ)課，水文學(xué)是研究水文現(xiàn)象的變化規(guī)律及其在工程上應(yīng)用的科學(xué)，是給水排水工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。設(shè)置本課程的目的在于使學(xué)生通過本課程的各個教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握水文現(xiàn)象及其變化規(guī)律的基本概念、基本理論和基本計算方法，為學(xué)習(xí)給水排水專業(yè)課程及培養(yǎng)在給水排水工程領(lǐng)域從事技術(shù)工作的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力打下堅實的基礎(chǔ)。本課程的任務(wù)是結(jié)合專業(yè)需要，應(yīng)使學(xué)生了解水文現(xiàn)象的基本特點，掌握水文學(xué)的基本理論，學(xué)會水文分析計算的方法，熟悉水文資料的搜集、整理與應(yīng)用，以完成專業(yè)培養(yǎng)計劃要求的有關(guān)基本業(yè)務(wù)訓(xùn)練，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和以后從事專業(yè)工作解決水文問題打下良好的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)目的與要求目的：在于使學(xué)生通過本課程的各個教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握水文現(xiàn)象及其變化規(guī)律的基本概念、基本理論和基本計算方法，為學(xué)習(xí)給水排水專業(yè)課程及培養(yǎng)在給水排水工程領(lǐng)域從事技術(shù)工作的適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力打下堅實的基礎(chǔ)。。要求：結(jié)合專業(yè)需要，使學(xué)生了解水文現(xiàn)象的基本特點，掌握水文學(xué)的基本理論，學(xué)會水文分析計算的方法，熟悉水文資料的搜集、整理與應(yīng)用，以完成專業(yè)培養(yǎng)計劃要求的有關(guān)基本業(yè)務(wù)訓(xùn)練，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和以后從事專業(yè)工作解決水文問題打下良好的基礎(chǔ)了解各種投影法（主要是正投影法）的基本理論及其應(yīng)用；具有簡單繪制和閱讀工程圖紙的能力；具有計算機(jī)繪圖的初步能力。三、教學(xué)方法與手段本課程的教學(xué)方法：主要采用講授和互動相結(jié)合式教學(xué)，通過講授與指導(dǎo)、練習(xí)與實踐、引導(dǎo)和自學(xué)相結(jié)合使學(xué)生和教師之間能相互交流、相互探討，充分發(fā)揮彼此的主觀能動性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。本課程的教學(xué)手段：多媒體課件（CAI課件和PPT課件）、動畫視頻手段等有機(jī)結(jié)合，充分幫助學(xué)生建立水文學(xué)相關(guān)概念，提高教學(xué)的時效性。本課程的教學(xué)內(nèi)容安排：本課程的學(xué)習(xí)方法：（1）細(xì)心、耐心的學(xué)習(xí)態(tài)度。（2）刻苦鉆研的精神，要獨立思考，克服困難。（3）提高自學(xué)能力，先預(yù)習(xí)→聽課→復(fù)習(xí)→做作業(yè)。教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)學(xué)時分配第一章緒論3.0第一節(jié)水文現(xiàn)象及水文循環(huán)了解第二節(jié)水文學(xué)的研究領(lǐng)域及發(fā)展第三節(jié)水文學(xué)與給水排水工程的關(guān)系第四節(jié)水文現(xiàn)象的特性第五節(jié)水文現(xiàn)象的研究方法了解掌握掌握掌握重點與難點：重點：水文現(xiàn)象及水分循環(huán)的概念，水文現(xiàn)象的四種運(yùn)動形難點：水文現(xiàn)象的特性與研究方法。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：理解并掌握水文現(xiàn)象及水分循環(huán)的概念、組成及分類；了解水文學(xué)的分類及與本課程的內(nèi)容；了解水文學(xué)與給水排水工程的關(guān)系；理解并掌握水文現(xiàn)象的特點與研究方法。第二章水文學(xué)的一般概念與水文測驗5.0.第一節(jié)河流與流域掌握第二節(jié)河川徑流及其表示方法掌握第三節(jié)河川徑流形成過程及影響徑流的因素掌握第四節(jié)流域水量平衡第五節(jié)水文資料的觀測方法及收集第六節(jié)水位與流量關(guān)系曲線掌握掌握理解重點與難點：（1）重點：河川徑流河床的基本特性；河川徑流特征參數(shù)的表示方法；閉合流域的水量平衡方程式；水位與流量關(guān)系曲線的繪制與延長。（2）難點：流量的測算和泥沙的測算；用斷面特性系數(shù)法進(jìn)行水位流量關(guān)系曲線延長（高水延長部分）。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：（1）理解并掌握河流與流域的概念；了解河網(wǎng)、干流及支流的概念與分級；了解河床基本特征（包括各種斷面的劃分與特性，及了解各斷面、各參數(shù)的作用）；理解河流的分段及每段的河流特性；理解并掌握流域和分水線的概念、分類，并能夠通過練習(xí)獨立繪制流域的分水線、計算流域的面積；（2）掌握河川徑流的概念及表示河川徑流特征表示參數(shù)的概念和計算公式；（3）理解并掌握河川徑流的形成過程及其特征時期，了解影響河川徑流的主要因素，了解地下徑流和過程線的概念；（4）掌握閉合流域概念，會區(qū)分閉合流域和非閉合流域，理解并掌握閉合流域的平衡方程式；（5）了解河川水文資料的觀測方法：水位觀測、流量測算、泥沙測算；（6）理解并掌握水位流量關(guān)系曲線的繪制和延長，了解其應(yīng)用。第三章水文統(tǒng)計基本原理與方法5.0第一節(jié)水文統(tǒng)計的意義及基本概念了解第二節(jié)頻率和概率了解第三節(jié)經(jīng)驗頻率曲線掌握第四節(jié)隨機(jī)變量的統(tǒng)計參數(shù)第五節(jié)理論頻率曲線第六節(jié)抽樣誤差第七節(jié)水文頻率分析方法第八節(jié)相關(guān)分析掌握掌握理解掌握理解重點與難點：（1）重點：累積頻率和重現(xiàn)期的定義和計算；皮爾遜Ⅲ型曲線；統(tǒng)計參數(shù)的表示及對累積頻率曲線和頻率密度曲線的形狀影響；試錯適線法的頻率分析；相關(guān)分析。（2）難點：皮爾遜Ⅲ型曲線的理解；統(tǒng)計參數(shù)對累積頻率曲線和頻率密度曲線的形狀影響；相關(guān)分析。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：（1）理解并掌握機(jī)率與頻率的定義、隨機(jī)事件的統(tǒng)計規(guī)律、有關(guān)機(jī)率定理，掌握累積頻率與重現(xiàn)期的概念和計算；（2）掌握均值、均方差、離差系數(shù)、偏差系數(shù)的定義和計算；（3）能夠繪制頻率曲線與累積頻率曲線，掌握常用經(jīng)驗累積頻率計算公式，了解設(shè)計頻率標(biāo)準(zhǔn)，理解并掌握頻率曲線的繪制與延長；（4）了解皮爾遜Ⅲ型曲線，理解并掌握統(tǒng)計參數(shù)對累積頻率曲線和頻率密度曲線的形狀影響；（5）了解誤差來源和誤差的計算；（6）了解現(xiàn)行的頻率分析方法，熟悉適線法的頻率分析過程；（7）了解相關(guān)分析的意義，理解并掌握直線相關(guān)的回歸方程的解法，如圖解法和最小二乘法，掌握是否直線相關(guān)的判斷條件。第四章年徑流及洪、枯徑流3.0第一節(jié)概述理解第二節(jié)設(shè)計年徑流量掌握第三節(jié)設(shè)計年徑流量的年內(nèi)分配掌握第四節(jié)設(shè)計洪水流量和水位理解第五節(jié)設(shè)計枯水流量和水位理解重點與難點：（1）重點：洪水的意義及推算方法；對特大洪水資料如何處理；枯水徑流的推算。（2）難點：特大洪水資料的處理。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：（1）了解設(shè)計年徑流量與徑流年內(nèi)分配；（2）了解設(shè)計洪水的意義及推算方法，掌握選樣方法和特大洪水資料的處理。（3）了解影響枯水徑流的因素及不同條件下的枯水徑流推算；（4）了解洪、枯水的調(diào)查。第五章降水資料的搜集與整理3.0第一節(jié)降水理解第二節(jié)降水分布掌握第三節(jié)點雨量資料的整理第四節(jié)暴雨強(qiáng)度公式的推球第五節(jié)可能最大降水（PMP）掌握掌握了解重點與難點：（1）重點：降水三要素；面雨量的計算；暴雨強(qiáng)度公式的推求。。（2）難點：暴雨強(qiáng)度公式的推求。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：（1）了解并掌握降水的概念、觀測方法、降水三要素；（2）理解并掌握流域平均降水量及不同條件的三種計算方法；（3）了解點雨量資料的整理方法及步驟；（4）了解暴雨強(qiáng)度公式的推求方法，對圖解法及最小二乘法要求理解并掌握。第六章小流域暴雨洪峰流量的計算4.0第一節(jié)小流域暴雨洪水計算的特點理解第二節(jié)設(shè)計凈雨量的推求理解第三節(jié)流域匯流第四節(jié)暴雨洪峰流量的推理公式第五節(jié)地區(qū)性經(jīng)驗公式及水文手冊的應(yīng)用掌握掌握理解重點與難點：（1）重點：暴雨損失的分類；凈雨量的概念；暴雨洪水的形成過程；等流時線原理；暴雨洪峰流量的推算公式。。（2）難點：分析一次暴雨過程的下滲曲線、降水強(qiáng)度曲線和暴雨洪峰流量過程線的關(guān)系；等流時線原理分析不同歷時情況的暴雨洪水過程。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：（1）了解小流域暴雨洪水計算的特點及計算公式；（2）了解暴雨的損失、暴雨洪水形成過程，能夠分析一次暴雨過程的下滲曲線與降水曲線的關(guān)系，掌握等流時線原理和暴雨洪峰流量的推理公式；（3）了解水科院水文所公式中洪峰流量參數(shù)的定量方法；（4）了解小流域暴雨徑流研究組公式中洪峰流量參數(shù)的定量方法；（5）了解地區(qū)性經(jīng)驗公式及水文手冊的應(yīng)用。第七章城市降雨徑流4.0第一節(jié)城市化與城市水文過程了解第二節(jié)城市化與城市暴雨徑流了解第三節(jié)城市水文資料的收集第四節(jié)城市暴雨徑流的水質(zhì)特征第五節(jié)城市降雨徑流的水質(zhì)控制掌握掌握掌握重點與難點：（1）城市暴雨徑流的特點；城市不同水文資料的收集；城市降雨徑流的水質(zhì)特性。。（2）城市降雨徑流的水質(zhì)特性。衡量學(xué)習(xí)是否達(dá)到目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)：（1）了解城市化與城市水文過程；（2）理解并掌握城市暴雨徑流的特點；（3）了解城市不同水文資料的收集；（4）了解城市設(shè)計暴雨意義及類型；（5）理解并熟悉城市降雨徑流的水質(zhì)特性。五、推薦教材和教學(xué)參考資源推薦教材：[1]黃廷林,