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1、141水文地质基础课教学大纲一、课程简介1课程名称、编号课程名称（中文）：水文地质学基础课程名称（英文）： General Hydrogeology 课程编号： 02121207 2课程简介（1）教学对象教学对象：招收普高生或三校生生源的三年制全日制工程地质勘查专业二年级学生。（2）学时数与学分：本课程学时总数 60 学时，其中理论教学48 学时，实验教学 12 学时。本课程学分为 3.5 学分。（3）先修课与后续课学习本课程需先学习地质地貌基础、矿物岩石基础、构造地质基础等课程，后续岩土工程勘察、地基处理等专业课程的学习与本课程相关。（4）课程主要内容简介本课程的主要内容应以地下水的形成、赋
2、存、分布和运移规律及各类地下水的特征为中心进行选材，并注意与本专业其它课程的配合与衔接。3教材、教学参考书选用建议（1）教材水文地质学基础，潘宏雨、马锁柱等编著，地质出版社，2008 年水文地质学基础实习实验讲义， 2004 年（2）参考资料水文地质学基础，王大纯、张人权等编著，地质出版社，1995 年现代水文地质学，林学钰等编著，地质出版社，2005 年水文地质学，沈照理等编著，科学出版社，1985 年 二、课程的性质、教学目标和任务1、课程性质水文地质学基础 是工程地质勘查专业必修的重要专业基础课。该课程的基本知识也是岩土工程、水文与工程地质、资源勘察、土木工程和建筑工程（岩土工程方向）等
3、与地下水有关专业的必修内容。2、教学目标根据专业培养目标， 本课程的教学目标是： 使学生系统地获得水文地质学的基本知识和地下水的形成、分布、运移的基本理论， 初步掌握运用所学知识对与职业基础课142地下水有关问题进行水文地质分析的基本方法和技能，培养学生科学的思维方法和实事求是的工作作风，培养学生良好的思想品德和职业道德。（1）知识目标1、掌握地下水形成的基本知识，明确自然界各部分水体的互相转化过程；水在岩石中存在的形式及与周围含水介质的相互关系、含水层与隔水层的基本概念及地下水运动的基本定律；2、掌握地下水的物理性质和化学成分，化学成分的形成作用及其影响因素及水质分析资料的整理方法和地下水化
4、学分类；3、掌握各种类型地下水的特征和分布规律。4、掌握水文地质测绘、物探及钻探的基本方法；水文地质试验及其适用范围；矿床水文地质及环境水文地质的一些基本知识。（2）能力目标1、掌握气象水文资料整理；水化学资料整理；2、掌握达西渗透实验及其应用；3、掌握潜水等水位线图及承压水等水压线图的编制；4、掌握地下水化学成分形成作用及其实例分析。（3）素质目标1、培养学生良好的思想品德和职业道德；2、培养学生爱岗敬业、认真负责的优良作风和吃苦耐劳精神；3、培养学生科学的思维方法，努力提高创新意识和创新能力。3、重点与难点重点：水文地质学的基本概念，基本原理和基本研究方法。难点：地下水的形成、分布、运移特
5、征和规律，学会运用水文地质学原理，科学分析和解决相关水文地质问题的思维方法。 三、课程内容和要求绪言目的与要求： 通过绪言的学习，使学生掌握水文地质学的概念、研究对象及研究内容；了解地下水在国民经济中的作用及水文地质学的发展概况。重点和难点：地下水和水文地质学的概念；地下水在国民经济中的作用。第一部分自然界的水循环及影响地下水的因素1、自然界的水循环2、自然界中水的动态均衡3、影响地下水的因素目的与要求：1、了解自然界中水的形成和分布、自然界中水的动态均衡；2、掌握自然界的水循环过程，自然界水的统一性以及气象、水文、地质、人为等因素对地下水循环的影响。水文地质学基础143重点和难点：自然界的水
6、循环（大循环、小循环）的概念；影响自然界水循环的气象、水文、地质、人为等要素。教学提示：从自然界水的分布及其统一性来认识地下水，重点阐明地球水分的转化是通过循环而实现的道理；蒸发、降水和径流是自然界水循环过程中的主要环节。实习一：气象资料整理目的与要求： 掌握整理一般气象资料的基本方法，认识各气象要素随时间的变化特征。重点与难点：各气象要素随时间的变化曲线图及直方图的做法。第二部分地下水的赋存1、岩石的空隙2、岩石中水的存在形式3、岩石的水理性质4、含水层与隔水层目的与要求：1、了解岩石空隙（孔隙、裂隙、溶穴）的概念、岩石中水的各种存在形式；2、掌握空隙度的求法，水分的储容及运移有关的岩石的水
7、理性质；3、 掌握含水层、隔水层与弱透水层的概念及它们之间的辨证关系（相对性）。重点和难点：岩石的空隙性；含水层、隔水层及弱透水层的定义。难点是含水层与隔水层的相对性。教学提示：本章应着重阐明岩石的空隙性与水的储容和运移之间的辨证关系，为含水层和隔水层概念的理解打下基础。第三部分地下水的分类及其特征1、地下水的分类2、包气带地下水3、潜水4、承压水目的与要求：1、掌握地下水在地质剖面中的分布，地下水赋存特征对水量、水质时空分布的影响；2、掌握根据地下水埋藏条件划分的包气带水（包括上层滞水）、潜水、承压水的特征和按含水介质类型划分的孔隙水、裂隙水、岩溶水的一般特点。重点和难点：上层滞水、潜水、承
8、压水的概念及相关知识；教学提示：本章可通过实践教学， 使学生学会等水位线图的做图方法及其所揭示的水文地质信息，以加强对课程内容的理解。实习二：编制潜水等水位线图目的与要求： 熟悉潜水等水位线图的编制方法，初步学会阅读和利用潜水等职业基础课144水位线图。重点和难点：潜水等水位线图的编制方法。实习三：编制承压水等水压线图目的与要求： 掌握绘制承压水等水位线图的基本方法，培养阅读等水位线图的能力。重点和难点：绘制承压水等水位线图的基本方法。第四部分地下水的运动1、渗流的基本概念2、地下水运动的基本规律3、流网4、达西定律应用举例目的与要求：1、建立地下水在各种因素影响下，处在经常不断的运动之中的思
9、想。地下水在运动中要与其赋存环境发生各种各样的作用，在改造环境的同时， 本身也被环境改造，使得其水质、水量及其运动状态发生相应的变化。2、通过教学，使学生在理解地下水运动特点及水力学相关概念的基础上，重点掌握重力水运动的基本规律达西定律，学会运用达西定律和流网图来解释一些水文地质现象， 分析和解决相关的水文地质问题（包括地下水天然流量计算与简单的井流计算）。重点和难点： 达西定律及其应用条件； 流网图的概念及其反映的水文地质信息。难点是达西定律的表达式中各项因子尤其渗透系数的物理意义；达西定律在实际当中的应用。教学提示：着重讲清达西渗流定律。在讲清地下水运动特点的基础上，重点阐述达西定律的内容
10、和表达式中各项因子的物理意义，并明确达西定律的适用条件，强调达西定律理论的经典性和应用范围的广泛性；用达西定律应用举例的方式，教授学生求算地下水天然流量和简单的井流计算内容。通过实验教学及实践教学，使学生进一步理解达西定律。实习四：达西渗流实验目的与要求： 通过渗透实验使学生对线性渗透定律有感性认识，了解该定律的实验过程，掌握渗透系数的室内测定方法。重点和难点：渗透系数的室内测定方法。实习五：达西定律的物理实质及其应用目的与要求： 结合实例分析，进一步理解达西定律的物理实质，学会运用达西定律分析、认识问题。重点和难点：运用达西定律的知识进行实例分析。第五部地下水的物理性质和化学成分1、概述水文
11、地质学基础1452、地下水的物理性质3、地下水的化学成分和化学性质4、地下水按化学成分的分类目的与要求：1、正确理解地下水是一种复杂的溶液，它是水与环境（自然地理、地质背景）及人类活动长期相互作用的产物。2、掌握地下水的物理性质、化学成分特征及形成、化学性质及变化规律。3、了解地下水的基本成因类型；学会水质分析资料的整理及其表示方法。重点和难点：本章重点是地下水化学成分的形成作用的概念和作用机理。教学提示：应强调地下水是一种复杂的水溶液。 地下水作为一种天然的溶剂，在不断的运动中改造着环境，同时本身也被环境所改造，其水质、水量随时空变化而演变，始终维持着水 岩 盐之间的动态平衡。所以， 研究地
12、下水的化学成分及其形成作用，不能孤立的、静止的从化学纯的角度去研究，必须地下水与环境的长期作用及人类活动干扰的角度，去揭示地下水化学成分演变的内在原因和规律。另外， 地下水化学成分的形成作用与化学元素在水中的迁移，都是在不断运动中进行的， 所以必须与地下水运动的研究密切结合。利用实践教学指导学生完成一个实际水样化学分析成果资料的整理和成因分析，以培养学生的实际工作能力。实习六：水化学分析资料整理目的与要求：熟悉水化学分析资料整理的基本方法。重点和难点：水化学分析报告表中各项值的计算。实习七：地下水化学成分形成作用的实例分析目的与要求： 了解地下水化学成分的形成与其所处自然地理、地质环境之间的联
13、系，学习运用所学知识分析地下水化学成分的形成作用。重点和难点：运用所学知识分析地下水化学成分的形成作用。第六部分地下水的补给与排泄1、地下水的补给2、地下水的排泄3、地下水的径流目的与要求：1、通过本章的学习，使学生清晰的建立起运动的地下水与环境介质相互作用相互改造，使水量、水质随着时空的变化而有规律的重新分布的思想。2、掌握地下水补给、径流与排泄的概念并深刻理解其基本内涵。3、了解影响地下水补、径、排特征的主要因素与机理。4、深刻理解含水层或含水系统通过补给从外界获得水量、盐量和能量，通过径流将水分和盐分由补给区输送到排泄区而后向外界排出的过程。弄清随着水分的交换、运移过程， 必然伴随着盐分
14、的交换和运移，从而控制着地下水水质和水量的分布规律。职业基础课146重点和难点：重点是地下水补给、径流、排泄的概念、过程和方式。教学提示：在清晰阐述地下水补给、径流、排泄的概念的基础上，分析、介绍地下水的各种补给来源、排泄方式和径流要素。使学生建立起含水系统中“盐随水来，盐随水去”，水分和盐分在时间和空间上共同变化的思想。第七部分地下水的动态与均衡1、地下水动态与均衡的概念2、影响地下水动态的因素3、地下水天然动态类型4、地下水均衡目的与要求：1、通过本章的学习，使学生清晰的理解地下水动态和地下水均衡的概念；2、掌握地下水均衡原理，建立起地下水均衡的时、空概念；3、充分认识人类活动对地下水动态
15、和地下水均衡的影响；学会建立一个地区地下水均衡方程式。重点和难点：重点是地下水动态与均衡的概念和地下水均衡方程式的建立。难点是均衡式中各个均衡项的确定与表达。教学提示：本章内容应从地下水系统信息的输入和输出的模式入手，阐明地下水动态及其影响因素分析。在阐明地下水补给、径流、排泄与动态的基础上，重点阐明地下水的均衡原理， 指导学生应用质量守恒定律去分析参与地下水循环的各要素之间的数量关系。第八部分孔隙水1、洪积扇中的地下水2、冲积层中的地下水3、湖积物中的地下水4、黄土高原的地下水5、沙漠地区的地下水6、冰川堆积地区、滨海岛屿地区堆积物中的地下水7、孔隙含水系统实例分析目的与要求：1、通过本章的
16、教学，使学生深刻理解孔隙水除具有分布普遍、埋藏较浅、易于开采等宏观特点及其时、空分布的不均匀性。2、掌握不同水力条件下形成的沉积物及其空间几何形态、粒度与分选性，掌握不同成因沉积物中地下水的分布规律和特征。重点和难点： 本章重点是第四系松散沉积物中的孔隙水，主要是洪积扇及河流下游堆积平原地下水的形成、埋藏、分布及交替循环的规律。教学提示：孔隙水主要赋存在第四纪松散沉积物颗粒构成的孔隙网络之中，我国部分第三系未胶结或半胶结的松散沉积物中也赋存孔隙地下水。受不同水动水文地质学基础147力条件控制，在特定沉积环境中所形成不同成因类型的沉积物，其岩性、地貌呈现有规律的变化，决定着赋存其中的地下水的特征。因此，回溯晚近时期的地质历史，恢复沉积时的水动力条件， 是掌握松散沉积物沉积规律并借以认识孔隙水形成与分布规律的关键。第九部分裂隙1、裂隙水的埋藏分布特征2、裂隙水富集的一般规律目的与要求：通过本章教学，使学生掌握裂隙水分布的基本规律和基本特征，熟悉不同成因的基岩裂隙含水介质的特点，了解能够形成含水层和隔水层的主要岩石。重点和难点
