第一章绪言水文地质学基础
- 格式:ppt
- 大小:1.23 MB
- 文档页数:31
水文地质学基础A教学大纲01.教学单位名称:环境与资源学院02.课程代码:64200303.课程名称:水文地质学基础A04.课程英文名称:Foundation of Hydrogeology05.课程类别:学科基础课06.课程性质:必修07.课程学时:48学时,其中包含实验8学时08.课程学分:309.授课对象:地下水科学与工程/水文与水资源工程.开课学期:4学期(春季)10.选用教材:张人权主编:《水文地质学基础》,地质出版社,2011年,第六版.主要参考书:[1]薛禹群主编:《地下水动力学》,地质出版社,2001年,第二版[2]沈照理等编著:《水文地质学》,科学出版社,1985年[3]R.H.布朗等编,赵耿忠、叶寿征等译:《地下水研究》,学术书刊出版社,1989 年[4]任天培主编:《水文地质学》,地质出版社,1986年[5]霍崇仁等编:《水文地质学》,水利电力出版社,1986年[6]朱学愚、钱孝星编著:《地下水资源评价》,南京大学出版社,1987年[7]R.A.费里泽著,吴静芳译:《地下水》,地质出版社,1987年[8]石振华,李传尧主编:《城市地下水工程与管理手册》,中国建筑工业出版社,1993年[9]王大纯,张人权等主编:《水文地质学基础》,地质出版社,1995年,第五版.大纲执笔人:11.课程中文简介:水文地质学基础是水文与水资源工程、地下水科学与工程专业的学科基础课。
课程主要讲授水文地质学的基本概念、地下水运动的基本规律、地下水化学成分的形成作用、地下水动态与均衡、不同类型地下水的基本特征等,为本专业的其它课程学习奠定良好基础。
12.课程英文简介:Foundation of Hydrogeology is a specialized course in Groundwater Science and Engineering, and Hydrology and Waler Resources Engineering. The course inlroduces the basic concepts in hydrogeology, the physical mechanics of groundwater flow, the hydrogeochemical characterizations and processes, groundwater regime and balance, and groundwater types. The knowledge herein forms the foundation of learning the hydrogeology.13.京程装承任务、教学目的和教学要求教学任务:本课程主要讲授地下水的功能,水文循环及其影响因素,岩石的空隙类型及地下水类型,地下水运动的基本规律,地下水化学成分的形成作用及水化学分析表示方法,地下水的补给与排泄,地下水系统,地下水动态与均衡,孔隙水、裂隙水和岩溶水的基本特征等基础理论和方法。
第一章地球上的水及其循环一、名词解释:1.水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学.它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务. 2.地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3.矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4.自然界的水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5.水文循环:发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环.6.地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7.大循环:海洋与大陆之间的水分交换。
8.小循环:海洋或大陆内部的水分交换。
9.绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10.相对湿度:绝对湿度和饱和水汽含量之比.11.饱和差:某一温度下,饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12.露点:空气中水汽达到饱和时的气温。
13.蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14.降水:当空气中水汽含量达饱和状态时,超过饱和限度的水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面。
14.径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流.15.水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统.16.水系的流域:一个水系的全部集水区域。
17.分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线.18.流量:单位时间内通过河流某一断面的水量。
19.径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量.20.径流模数:单位流域面积上平均产生的流量.21.径流深度:计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22.径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1.水文地质学是研究地下水的科学.它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
2.地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。
第一章地球上得水及其循环一、名词解释:1水文地质学:水文地质学就是研究地下水得科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量与水质得时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。
2。
地下水:地下水就是赋存于地面以下岩石空隙中得水。
3、矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用得地下水。
4。
自然界得水循环:自大气圈到地幔得地球各个层圈中得水相互联系、相互转化得过程、5。
水文循环:发生于大气水、地表水与地壳岩石空隙中得地下水之间得水循环。
6、地质循环:地球浅层圈与深层圈之间水得相互转化过程。
7. 大循环:海洋与大陆之间得水分交换、8. 小循环:海洋或大陆内部得水分交换。
9. 绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽得含量。
10. 相对湿度:绝对湿度与饱与水汽含量之比。
11。
饱与差:某一温度下,饱与水汽含量与绝对湿度之差。
12、露点:空气中水汽达到饱与时得气温。
13 .蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气得过程。
14。
降水:当空气中水汽含量达饱与状态时,超过饱与限度得水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面、14。
径流:降落到地表得降水在重力作用下沿地表或地下流动得水流。
1 5 .水系:汇注于某一干流得全部河流得总体构成得一个地表径流系统。
16。
水系得流域:一个水系得全部集水区域、17。
分水岭:相邻两个流域之间地形最高点得连线。
18 .流量:单位时间内通过河流某一断面得水量。
19。
径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面得水量。
20。
径流模数:单位流域面积上平均产生得流量。
2 1.径流深度:计算时段内得总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到得平均水层厚度、22 .径流系数:同一时段内流域面积上得径流深度与降水量得比值。
二、填空1.水文地质学就是研究地下水得科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量与水质得时空变化规律。
《水文地质学基础》教学大纲一、大纲说明1.课程性质和地位《水文地质学基础》是水文与水资源工程和地质工程专业必修的重要专业基础课。
该课程的基本知识也是与地下水有关专业的选修内容。
通过本课程的教学,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地下水有关问题进行水文地质分析的基本方法和技能。
2.教学目的和要求本课程在公共基础课与地质基础课的基础上进行教学。
它既作为一门专业基础课阐述其本身的理论,又为后继课程《地下水动力学》、《水文地球化学》、《岩土工程勘察》、《专门水文地质学》及《工程地质学》等专业课的教学准备必要的基础知识。
通过本课程的教学,使学生重点掌握以下几方面的知识:了解课程的性质、任务、研究对象以及在所学专业的地位,对水文地质学有一个整体的认识。
★ 重点掌握水文地质学的基本概念,基本原理和基本研究方法★ 掌握地下水的形成、分布、运移特征和规律,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。
★ 掌握简单的水文地质专业作业方法。
二、主要教学环节安排课程的主要内容应以地下水的形成、赋存、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。
教学内容共分十五章,一至九章阐述地下水形成的理论和有关概念,为本课程的基本理论部分。
十至十二章进一步阐述各类地下水的埋藏、分布、交替循环等特征,是前一部分理论的应用和深化。
十三、十四章介绍地下水的资源特征及其供水意义,并介绍人类开发利用地下水资源过程中出现的某些环境问题。
十五章介绍地下水研究的基本内容和方法。
课程总学时为72,其中讲授50学时,课程实习12学时,综合课程设计(实习)10学时。
在大纲基本内容和总学时不变的前提下,部分教学内容、体系和课时分配,可根据本学科的发展和具体条件以及专业所需,适当灵活掌握。
学时分配见下表。
课程教学学时分配表三、选用教材及教学参考书目1.课程教材《水文地质学基础》王大纯张人权等编著地质出版社 1995年6月2.主要参考书《水文地质学》李正根等编著《工程地质与水文地质》王家鼎惠泱河编著陕西人民出版社1997年《水文地质学概论》区永和等中国地质大学出版社,1998.《水文地质学》,于开宁等,石家庄经济学院,1998.四、课程内容体系绪言教学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;了解水文地质学在国民经济建设中的作用及水文地质学的发展概况。
第一章地球上的水及其循环一、名词解释:I •水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。
2. 地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3 •矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4•自然界的水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5•水文循环:发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6•地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。
7.大循环:海洋与大陆之间的水分交换。
&小循环:海洋或大陆内部的水分交换。
9. 绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10. 相对湿度:绝对湿度和饱和水汽含量之比。
II •饱和差:某一温度下,饱和水汽含量与绝对湿度之差。
12. 露点:空气中水汽达到饱和时的气温。
13. 蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14. 降水:当空气中水汽含量达饱和状态时,超过饱和限度的水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面。
14 •径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15. 水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16. 水系的流域:一个水系的全部集水区域。
17. 分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18. 流量:单位时间内通过河流某一断面的水量。
19. 径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量。
20. 径流模数:单位流域面积上平均产生的流量。
21. 径流深度:计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22. 径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1. 水文地质学是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。
水文地质学基础讲义目录绪言 (1)第一章地球上的水及其循环 (6)1.1 地球上的水 (6)1.2 自然界的水循环 (7)1.2.1 水文循环 (7)1.2.2地质循环 (9)1.3 与水文循环有关的气象、水文因素 (9)1.3.1 气象因素 (9)1.3.2 径流 (12)1.4 我国水文循环概况 (13)第二章岩石中的孔隙与水分 (15)2.1 岩石中的空隙 (15)2.1.1 孔隙 (15)2.2 岩石中水的存在形式 (19)2.2.1 结合水 (19)2.2.2 重力水 (20)2.2.3 毛细水 (21)2.2.4 气态水、固态水及矿物中的水 (21)2.3 与水的储容及运移有关的岩石性质 (22)2.3.1 容水度 (22)2.3.2 含水量 (22)2.3.3 给水度 (22)2.3.4 持水度 (23)2.3.5 透水性 (24)2.4 有效应力原理与松散岩土压密 (25)2.4.1 有效应力原理 (25)2.4.2 地下水位变动引起的岩土压密 (26)第三章地下水的赋存 (27)3.l 包气带与饱水带 (27)3.2 含水层、隔水层与弱透水层 (28)3.3 地下水分类 (29)3.4 潜水 (30)3.5 承压水 (32)3.6 潜水与承压水的相互转化 (35)3.7 上层滞水 (36)第四章地下水运动的基本规律 (37)4.1 重力水运动的基本规律 (37)4.1.1 达西定律 (37)4.1.2 渗透流速(V) (38)4.1.3 水力梯度(I) (39)4.1.4 渗透系数(K) (39)4.2 流网 (40)4.2.1 均质各向同性介质中的流网 (40)4.2.2 层状非均质介质中的流网 (42)4.3 饱水粘性土中水的运动规律 (44)第五章毛细现象与包气带水的运动 (46)5.1 毛细现象的实质 (46)5.2毛细负压 (48)5.3 毛细上升高度与悬挂毛细水 (49)5.4 包气带水水分分布及运动 (50)第六章地下水的化学成分及其形成作用 (53)6.1 概述 (53)6.2 地下水的化学特征 (53)6.2.1 地下水中主要气体成分 (53)6.2.2 地下水中主要离子成分 (54)6.2.3 地下水中的其它成分 (57)6.2.4 地下水的总矿化度及化学成分表示式 (57)6.3 地下水的温度 (57)6.4 地下水化学成分的形成作用 (58)6.4.1 溶滤作用 (59)6.4.2 浓缩作用 (60)6.4.3 脱碳酸作用 (60)6.4.4 脱硫酸作用 (61)6.4.5 阳离子交替吸附作用 (61)6.4.6 混合作用 (61)6.4.7 人类活动在地下水化学成分形成中的作用 (62)6.5 地下水化学成分的基本成因类型 (62)6.5.1 溶滤水 (62)6.5.2 沉积水 (63)6.5.3 内生水 (64)6.6 地下水化学成分的分析内容与分类图示 (64)6.6.1 地下水化学分析内容 (64)6.6.2 地下水化学分类与图示方法 (65)第七章地下水的补给与排泄 (67)7.1 地下水的补给 (67)7.1.1 大气降水对地下水的补给 (67)7.1.2 地表水对地下水的补给 (71)7.1.3 大气降水及河水补给地下水水量的确定 (73)7.1.4 凝结水的补给 (75)7.1.5 含水层之间的补给 (75)7.1.6 地下水的其它补给来源 (78)7.2 地下水的排泄 (79)7.2.1 泉 (79)7.2.2 泄流 (82)7.2.3 蒸发 (83)7.2.4 蒸腾 (84)7.3 地下水补给与排泄对地下水水质的影响 (85)第八章地下水系统 (86)8.1 系统概念 (86)8.2 地下水系统的概念 (87)8.2.1 地下水系统概念的产生 (87)8.2.2 地下水系统的概念 (87)8.2.3 地下水含水系统与地下水流动系统的比较 (88)8.3 地下水含水系统 (89)8.4 地下水流动系统 (90)8.4.1 地下水流动系统概念的由来 (90)8.4.2地下水流动系统 (91)第九章地下水的动态与均衡 (100)9.1 地下水动态与均衡的概念 (100)9.1 地下水动态与均衡的概念 (100)9.2.1 地下水动态的形成机制 (100)9.2.2 影响地下水动态的因素 (101)9.2.3 地下水天然动态类型 (105)9.2.4 人类活动影响下的地下水动态 (105)9.3 地下水均衡 (107)9.3.1 均衡区与均衡期 (107)9.3.2水均衡方程式 (107)9.3.3 人类活动影响下的地下水均衡 (109)9.3.4 地面沉降与地下水均衡 (110)9.3.5 大区域地下水均衡研究需要注意的问题 (110)第十章孔隙水 (113)10.1 洪积扇中的地下水 (113)10.2 冲积平原中的地下水 (115)10.3 湖积物中的地下水 (116)10.4 黄土高原的地下水 (117)10.5 孔隙含水系统实例分析 (119)第十一章裂隙水 (121)11.1 概述 (121)11.2 裂隙水的类型 (122)11.2.1 成岩裂隙水 (122)11.2.2 风化裂隙水 (122)11.2.3 构造裂隙水 (123)11.3 裂隙介质及其渗流 (125)11.3.1 裂隙及裂隙网络 (125)11.3.2 裂隙水流的基本特征 (126)11.4 裂隙介质的研究方法 (127)11.4.1 等效多孔介质方法 (127)11.4.2 双重介质方法 (128)11.4.3 非连续介质方法 (128)11.5 断裂带的水文地质意义 (129)第十二章岩溶水 (131)12.1 岩溶发育的基本条件与影响因素 (131)12.1.1 碳酸盐岩的成分与结构 (131)12.1.2 碳酸盐岩、水、二氧化碳体系 (132)12.2 岩溶水系统的演变 (134)12.2.1 地下水流对介质的改造 (134)12.2.2 地下水流动系统与岩溶发育的空间特征 (135)12.3 岩溶水的特征 (140)12.3.1 岩溶含水介质的特征 (140)12.3.2 岩溶水的运动特征 (140)12.3.3 岩溶水的补给、排泄与动态 (141)12.4 我国南北方岩溶及岩溶水的差异 (142)第十三章地下水资源 (145)13.1 作为资源的地下水 (145)13.1.1 地表水与地下水的比较 (145)13.1.2 地下水资源概念的演变 (145)13.2 地下水资源的特征 (146)13.2.1地下水资源的系统性 (146)13.3 地下水资源分类及其供水意义 (147)13.3.1 地下水资源分类 (147)13.3.2 地下水储存资源及其供水意义 (147)13.3.3 地下水补给资源及其供水意义 (148)第十四章地下水与环境 (149)14.1 生态环境系统的特性 (149)14.2 作为环境敏感因子的地下水 (150)14.3 过量开发与排除地下水引起的环境退化 (150)14.4 过量补充地下水引起的环境退化 (152)14.5 过度开发水资源引起环境退化的实例 (152)14.6 地下水污染 (153)第十五章水文地质学研究方法 (155)15.1 作为自然历史与人为作用产物的地下水 (155)15.2 水文地质学研究的若干方法问题 (157)15.3 水文地质学的发展趋向 (159)绪 言水文地质学是研究地下水的科学。
第一章地球上的水及其循环一、名词解释:1.水文地质学:水文地质学就是研究地下水的科学。
它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量与水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。
2.地下水:地下水就是赋存于地面以下岩石空隙中的水。
3.矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用的地下水。
4.自然界的水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。
5.水文循环:发生于大气水、地表水与地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。
6.地质循环:地球浅层圈与深层圈之间水的相互转化过程。
7.大循环:海洋与大陆之间的水分交换。
8.小循环:海洋或大陆内部的水分交换。
9.绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。
10.相对湿度:绝对湿度与饱与水汽含量之比。
11.饱与差:某一温度下,饱与水汽含量与绝对湿度之差。
12.露点:空气中水汽达到饱与时的气温。
13.蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。
14.降水:当空气中水汽含量达饱与状态时,超过饱与限度的水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面。
14.径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。
15.水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。
16.水系的流域:一个水系的全部集水区域。
17.分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线。
18.流量:单位时间内通过河流某一断面的水量。
19.径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量。
20.径流模数:单位流域面积上平均产生的流量。
21.径流深度:计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。
22.径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。
二、填空1.水文地质学就是研究地下水的科学。
它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量与水质的时空变化规律。
2.地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。