《水文地質學》課程教學大綱課程名稱：水文地質學Hydrogeology課程編號：021060110課程性質：□必修選修課程類別：□通識課程專業(yè)課程￡實踐教學適用專業(yè)：新能源科學與工程課程學時：總學時32，其中：理論28、實驗4課程學分：2應開課學期：第三學期先修課程：地質學基礎、構造地質學與大地構造、礦物巖石學任課學院、系部：能源科學與工程學院新能源科學與工程系一、課程簡介《水文地質學》是新能源科學與工程的專業(yè)選修課程，主要講述水文地質學基本概念、基本原理以及基本分析方法，使學生在學習過程中能夠貫通水文地質學基本原理，靈活掌握基本分析方法，不斷提高分析問題和提出問題的能力。二、課程教學的目標及與畢業(yè)要求的關系（一）課程目標課程總目標：《水文地質學》的教學目標使學生了解水文地質的一些基本概念、基本原理和基本分析方法。課程目標1：夠深入理解地下水賦存空間的特征，地下水的形成與分布，地下水的埋藏條件，運動基本定律，地下水物理化學成分的基礎理論，地下水系統(tǒng)的基本概念，地下水補給徑流與排泄，地下水的動態(tài)特征與均衡原理，以及地下水資源、地下水與環(huán)境等相關概念與基本問題；課程目標2：在上述基本知識與內容的基礎上，初步掌握水文地質問題的分析方法與思路。初步掌握運用所學知識對與地下水有關問題進行水文地質分析的基本方法和技能，培養(yǎng)學生科學的思維方法和實事求是的工作作風。（二）課程目標與畢業(yè)要求的對應關系本課程目標支持的主要畢業(yè)要求如下表：課程目標畢業(yè)要求1．夠深入理解地下水賦存空間的特征，地下水的形成與分布，地下水的埋藏條件，運動基本定律，地下水物理化學成分的基礎理論，地下水系統(tǒng)的基本概念，地下水補給徑流與排泄，地下水的動態(tài)特征與均衡原理，以及地下水資源、地下水與環(huán)境等相關概念與基本問題畢業(yè)要求1：工程知識，能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決新能源勘查、開發(fā)與綜合利用中的工程問題，具備工程科學思維和工程管理意識。2．在上述基本知識與內容的基礎上，初步掌握水文地質問題的分析方法與思路。初步掌握運用所學知識對與地下水有關問題進行水文地質分析的基本方法和技能，培養(yǎng)學生科學的思維方法和實事求是的工作作風畢業(yè)要求4：研究，能夠基于科學原理與方法，結合具體生產(chǎn)實踐，分析、解決新能源勘查和開發(fā)利用中的技術問題。能夠正確認識行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，具備文獻信息提煉、歸納能力。能夠提出工程問題的關鍵理論問題和技術難題，善于利用文獻資料及團隊技能開展初步科學研究與技術攻關。三、課程教學的基本內容及教學安排（一）課程教學的內容及學時安排知識單元知識點學時數(shù)課程目標線下授課線上授課實驗/實踐1.緒論知識點1.1：水文地質學的研究對象；知識點1.2：地下水的功能；知識點1.3：水文地質學發(fā)展簡史；知識點1.4：當代水文地質學的特點；2課程目標12.地球中水的分布與循環(huán)知識點2.1：地球中水的分布；知識點2.2：地球中水的循環(huán)；知識點2.3：中國水資源概況；知識點2.4：中國地下水概況；2課程目標13.巖土中的空隙和水知識點3.1：巖土中的空隙；知識點3.2：巖土中的水；知識點3.3：與水有關的巖土性質；2課程目標14.地下水的賦存知識點4.1：含水層、隔水層和弱透水層；知識點4.2：含水系統(tǒng)；知識點4.3：潛水、承壓水和上層滯水；2課程目標15.地下水運動的基本規(guī)律知識點5.1：滲流基本概念；知識點5.2：重力水運動的基本規(guī)律；知識點5.3：網(wǎng)流；2課程目標16.包氣帶水知識點6.1：毛細現(xiàn)象和毛細水；知識點6.2：土壤水勢及其組成；知識點6.3：包氣帶水的分布與運動規(guī)律；知識點6.4：涉及包氣帶水的主要領域；2課程目標17.地下水中的化學組成及其演變知識點7.1：概述；知識點7.2：地下水中的化學組分；知識點7.3：地下水中的微生物；知識點7.4：地下水的溫度；知識點7.5：地下水中化學成分的形成作用；知識點7.6：地下水基本成因類型及其化學特征；知識點7.7：地下水化學分析及其圖示；2課程目標18.地下水的補給與排泄知識點8.1：概述；知識點8.2：地下水補給；知識點8.3：地下水排泄；知識點8.4：含水層之間的水量交換；2課程目標29.地下水系統(tǒng)知識點9.1：地下水系統(tǒng)理論的創(chuàng)建；知識點9.2：地下水系統(tǒng)的某些概念及術語；知識點9.3：地下水系統(tǒng)基本特征；知識點9.4：盆地地下水流模式及其控制因素；知識點9.5：Toth理論對水文地質學的突破性貢獻；2課程目標210.地下水動態(tài)與均衡知識點10.1：地下水動態(tài)與均衡的概念；知識點10.2：地下水動態(tài)的影響因素；知識點10.3：天然條件下地下水均衡；知識點10.4：均衡計算中的某些問題；2課程目標211.孔隙水知識點11.1：孔隙水的特征及控制因素；知識點11.2：洪積物中的孔隙水；知識點11.3：沖積物中的孔隙水；知識點11.4：湖積物中的孔隙水；知識點11.5：干旱內陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域；知識點11.6：干旱半干旱黃土高原孔隙水系統(tǒng)；知識點11.7：半干旱平原孔隙水系統(tǒng)：河北平原；2課程目標212.裂隙水知識點12.1：概述；知識點12.2：裂隙的成因類型及其中的地下水；知識點12.3：裂隙介質及其滲流；知識點12.4：裂隙及裂隙水的研究方法；知識點12.5：斷層的水文地質意義；知識點12.6：官地水電站玄武巖裂隙水系統(tǒng)；2課程目標213.巖溶水（喀斯特水）知識點13.1：巖溶及其研究意義；知識點13.2：巖溶發(fā)育基本條件；知識點13.3：巖溶水系統(tǒng)的改造與演變；知識點13.4：巖溶水特征；2課程目標214.地下水資源與水資源管理知識點14.1：地下水資源概念的演進；知識點14.2：地下水資源的特征；知識點14.3：地下水資源屬性及其意義；知識點14.4：地下水可持續(xù)開采量評價方法；知識點14.5：水資源管理及地下水管理；2課程目標2合計284（二）課堂實驗/實踐教學內容及要求（無課堂實驗/實踐，可刪除此表）序號項目名稱內容、要求學時實驗/實踐類別實驗/實踐類型每組人數(shù)必做/選做課程目標1承壓水模擬演示實驗建立對承壓水的補給、排泄和徑流的感性認識，熟悉與承壓水的基本概念。2專業(yè)驗證型30必做課程目標12土壤滲吸實驗通過穩(wěn)定流條件下的滲透實驗，進一步加深理解滲透定律——達西定律；加深理解滲透速度、水力坡度、滲透系數(shù)之間的關系，并熟悉實驗室測定滲透系數(shù)的方法。2專業(yè)驗證型30必做課程目標2基本要求1．掌握承壓水的基本概念；2．了解達西定律，并掌握滲透率測定的方法；注：實驗/實踐類別：專業(yè)、上機等實驗/實踐類型：操作型、驗證型、演示型、綜合型等。四、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程的預修課程為地質學基礎、礦物巖石學、構造地質學與大地構造，它為學生提供學習本課程所必須了解的地質學、巖石學等方面的基礎知識。本課程是新能源科學與工程專業(yè)學生的專業(yè)選修課。水文地質學是地熱的基礎課程，為滿足新能源體系的專業(yè)需求開設此課。本課程設主要講述水文地質的一些基本概念、基本原理和基本分析方法。為后續(xù)課程、實習、課程設計和畢業(yè)設計打下良好基礎。五、教材與其他教學資源（含教學參考書或在線資源）（一）建議教材（建議選用新出版的國家級規(guī)劃教材）[1]張人權等.水文地質學基礎[M](第七版).地質出版社，2018.（二）其他教學資源[1]張忠學等,工程地質與水文地質[M]，中國水利水電出版社，2009[2]鄧學成等,工程地質及水文地質[M]，中國水利水電出版社，1992[3]潘宏雨等,水文地質學基礎[M]，地質出版社，2008六、教學方法與學習建議授課方式：本課程采取以課堂講授為主，運用啟發(fā)式教學、課堂討論、研究性教學、師生互動等形式，精講多練。教學過程中充分利用現(xiàn)有的演示、掛圖、多媒體技術等形象化教學手段，以提高教學效果。通過課后布置適量思考題、練習題，引導學生自學，使學生深入理解基本原理和概念，提高分析和解決問題的能力。重點：掌握水文地質學的基本概念；地球中水的分布與循環(huán)；巖土中的孔隙水；地下水的賦存；地下水運動的基本規(guī)律；包氣帶水；地下水中的化學組分及其演變；地下水的補給與排泄；地下水流系統(tǒng)；地下水動態(tài)與平衡；孔隙水；裂隙水；巖溶水（喀斯特水）；地下水資源與水資源管理。難點：地下水中化學成分的形成作用；地下水基本成因類型及其化學特征；地下水化學分析及其圖示；洪積物中的孔隙水；沖積物中的孔隙水；湖積物中的孔隙水；干旱內陸盆地孔隙水系統(tǒng)：石羊河流域；干旱半干旱黃土高原孔隙水系統(tǒng)；半干旱平原孔隙水系統(tǒng)等。后續(xù)自主學習建議：熟練掌握基礎知識，訓練應用基礎知識解決問題的能力、分析和歸納問題的能力。七、課程考核及成績評定方式（一）課程考核（說明考核方式及占總成績的比例）本課程成績評定包括平時考核（平時到課率統(tǒng)計）、過程考核（隨堂問答、課堂測驗、課后作業(yè)、實驗報告）和終結性評價（期末考試）三部分，其中平時成績占課程總成績的10％，過程成績占課程總成績的30％，終結性評價成績占課程總成績的60％。具體要求及評分方法如下：平時成績：出勤成績采用扣分制，每缺勤一次扣平時成績1分，每遲到或早退一次扣平時成績0.5分，無故曠課4次以上者取消本次課程成績，占總成績的10%。過程成績：課堂測驗、課后作業(yè)、實驗報告要求學生必須獨立完成，未按時提交或有抄襲（雷同）現(xiàn)象的，該次成績按零分計，占總成績的30%。終結性評價：形式為閉卷考試，其成績占總成績的60%。（二）課程目標與考核內容的關系課程具體目標與知識單元和考試內容的關系如下：課程目標知識單元考試內容1．夠深入理解地下水賦存空間的特征，地下水的形成與分布，地下水的埋藏條件，運動基本定律，地下水物理化學成分的基礎理論，地下水系統(tǒng)的基本概念，地下水補給徑流與排泄，地下水的動態(tài)特征與均衡原理，以及地下水資源、地下水與環(huán)境等相關概念與基本問題1.緒論2.地球中水的分布與循環(huán)3.巖土中的孔隙水4.地下水的賦存5.地下水運動的基本規(guī)律6.包氣帶水7.地下水中的化學組分及其演變考核知識點：水文地質學的基本概念；地球中水的分布與循環(huán)；巖土中的孔隙水；地下水的賦存；地下水運動的基本規(guī)律；包氣帶水；地下水中的化學組分及其演變。考核要求：水文地質學的研究對象；地下水的功能；水文地質學發(fā)展簡史；當代水文地質學的特點；地球中水的分布；地球中水的循環(huán)；中國水資源概況；中國地下水概況；巖土中的空隙；巖土中的水；與水有關的巖土性質；含水層、隔水層和弱透水層；含水系統(tǒng)；潛水、承壓水和上層滯水；滲流基本概念；重力水運動的基本規(guī)律；網(wǎng)流；毛細現(xiàn)象和毛細水；土壤水勢及其組成；包氣帶水的分布與運動規(guī)律；涉及包氣帶水的主要領域；地下水中的化學組分；地下水中的微生物；地下水的溫度；地下水中化學成分的形成作用；地下水基本成因類型及其化學特征；地下水化學分析及其圖示；2．在上述基本知識與內容的基礎上，初步掌握水文地質問題的分析方法與思路。初步掌握運用所學知識對與地下水有關問題進行水文地質分析的基本方法和技能，培養(yǎng)學生科學的思維方法和實事求是的工作作風8.地下水的補給與排泄9.地下水流系統(tǒng)10.地下水動態(tài)與平衡11.孔隙水12.裂隙水13.巖溶水（喀斯特水）14.地下水資源與水資源管理考核知識點：地下水的補給與排泄；地下水流系統(tǒng)；地下水動態(tài)與平衡；孔隙水；裂隙水；巖溶水（喀斯特水）；地下水資源與水資源管理?？己艘螅旱叵滤a給；地下水排泄；含水層之間的水量交換；地下水系統(tǒng)理論的創(chuàng)建；地下水系統(tǒng)的某些概念及術語；地下水系統(tǒng)基本特征；盆地地下水流模式及其控制因素；Toth理論對水文地質學的突破性貢獻；地下水動態(tài)與均衡的概念；地下水動態(tài)的影響因素；天然條件下地下水均衡