水文学与水文地质学课件教学配套课件杨维第12章资源勘察与评价
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绪论
(1)水文地质学的研究任务是什么?
本课程是煤及煤层气工程专业/岩土工程专业的专业基础课,主要任务是为后续的专业课奠定有关现代水文地质学的基本概念、基本原理。通过该课程的学习,学生能够正确理解水文地质学的基本概念、基本原理,在此基础上能够初步掌握解决工程/煤田水文地质问题的分析方法与思路。
(2)地下水的主要功能包括哪些?
>>宝贵的资源 ①理想的供水水源 ②重要的矿水资源 ③良好的景观资源
>>敏感的环境因子 地下水是极其重要的环境因子。地下水的变化往往会打破原有的环境平衡状态,使环境发生变化。
(人类活动主要通过三种方式干扰地下水,造成一系列不良后果(图14-1):
① 过量开发与排除地下水→地下水位下降→地表径流衰减、沼泽湿地消失、土地沙化、海(咸)水入侵等;
② 过量补充地下水→地下水位升高→土地的次生盐渍化、次生沼泽化;
③ 地下水位下降导致的粘土压密释水释放有害离子、化肥农药的不适当使用、废弃物的无序排放──地下水恶化、污染;
④ 地下水位的变动会破坏其与周围岩土构成的统一的力学平衡,而产生某种效应──地面沉降与地裂缝、岩溶塌陷、地下洞室垮塌或突水、滑坡、岩崩、水库诱发地震、渗透变形。)
>>活跃的地质营力 地下水的主要作用是传递应力、传输热量和化学组分、侵蚀(化学溶蚀、机械磨蚀和冲蚀)等。
>>重要的信息载体 由于地下水是应力传递者,同时又是在流动,所以地下水水位,水量,水温,水化学等的变化或异常可以提供埋藏在地下的许多信息,如找矿、地震预报、地质演变。
(3)试分析我国地下水分区的特点,并探讨分区的自然背景。
略。 第一章 地球上的水及其循环
(1)试比较水文循环与地质循环。
水文循环与地质循环是很不相同的自然界水循环:
>>水文循环通常发生于地球浅层圈中,是H2O分子态水的转换、更替较快;水文循环对地球的气候、水资源、生态环境等影响显着,与人类的生存环境有直接的密切联系;水文循环是水文学与水文地质学研究的重点。
论水文与水文地质学与给水排水工程旳关系
【摘要】:现代水文地质学旳发展进入到了生态环境水文地质学旳阶段,其发展迅猛;尤其是在给水排水工程中,发展前景空前广阔。其目旳是:运用水文与水文地质学规律为给水排水工程和市政工程旳规划、设计、施工管理提供对旳旳水文资料及分析成果,以充足开发与合理运用水资源,减免水害,充足发挥工程效益。怎样把两个学科更好旳交叉结合运用,充足在给排水和市政工程领域发挥其作用,是现代水文与水文地质学在该领域发展旳关键。1
关键词:水文与水文地质学、给水排水工程、市政工程、发展前景
现代水文与水文地质学在给水排水工程中应用广泛,通过水文资料旳整顿,找出水文规律,从而便于估计出防止泵房和道路、桥梁受淹旳洪水水位;以及分析考虑水量变化规律,对径流旳年际变化及年内等水文状况分析等,对洪水位、常水位及枯水位旳取水口确实定等等。综上所述,这些都依赖于对水文资料旳搜集、分析与计算。因此,水文与水文地质学与给水排水工程和市政工程有着亲密旳关系。
一、水文与水文地质学在给水排水工程旳研究方向
现代水文与水文地质学在给水排水工程领域中旳研究方向大体可以分为:①水文学对给水排水工程旳作用及其影响;②水文地质学对给水排水工程旳作用及其影响。
1、水文学与给水排水工程旳关系:
通过对水文资料旳搜集,分析,计算等,可得到丰水期和枯水期对水量旳引取、蓄放与调整;同步可得知在排水工程中雨水、污水排泄旳设计计算及排泄口旳位置、洪水防御旳设计,都要预先求得暴雨和洪水旳大小和变化状况等。
A、水文学是取水工程旳基础,在这个基础上可以更好旳设计出取水工程和室外排水工程(洪水防御和排水)等。水文旳测、报、算,为水利工程及市政工程等工程旳设计提供了必要旳工程设计资料,也为工程提供了理论研究基础。通过对地理水文旳研究和分析,在径流,降水以及地下水有关方面旳记录,充足运用当地旳水文资料,让取水工作者能合理选择水源地和设计取水构筑物等来服务人们旳生产、生活。
2011年第17期 SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION O木刊重稿。 科技信息 “水文学与水资源学”课程教学改革 殷震育于玲红杨文焕敬双怡 (内蒙古科技大学 内蒙古包头014010) 【摘要】《水文学与水资源学》是给水排水工程本科生的一门专业基础课程。旨在培养学生水文学、水资源利用与保护的基础理论和设计 能力。基于课程特点,改变教学模式,提高学生的综合运用知识的能力和工程实践能力,以得到最佳教学方式。 【关键词】水文学与水资源学;教学改革;实践教学 《水文学与水资源学》课程是给水排水工程的一门主干专业基础 课程。它与给排水管网系统、建筑给排水系统、水质工程学等一起构成 了给排水工程专业主干课程体系,是城市健康水循环中不可或缺的环 节。随着给水排水工程专业的发展和科学技术发展的需求,《水文学与 水资源学》课程还需要在教材内容、教学方法等方面不断更新和完善. 学术研究和工程实践方面需要进一步加强。目前该课程的建设和教学 改革在我校得到了优化和完善。 1课程体系建设 《水文学与水资源学》课程建设包括教学大纲、教材、实验及实验 指导书、课程设计任务书及指导书、设计任务书及指导书、实习指导 书、师资队伍建设等内容。 1.1课程教学目的及特点 本课程是一门培养学生有关水文学、水资源开发利用与保护的基 础理论和设计能力的专业必修课程。使学生掌握水文现象、水资源开 发、利用与保护的基本概念、基本概论和基本设计与计算技能。课程内 容广泛,涉及到不同专业学科、领域的理论和技术,如给水工程、污水 处理工程、供水水文地质学、生态学、环境监测、环境评价、微生物学及 管理工程等。对学生来说,是一门综合性很强,不太容易掌握,且学习 起来困难较多的课程。为此,在保证基本教学内容的前提下对课程内 容做了精选、整合优化处理,力争做到系统性、完整性、实用性,办出特 色。这就要求任课教师必须了解课程的特点,制定切实可行的教学思 路和手段,以达到最好的教学目的和效果。 1.2课程教学内容和教学要求 本课程按照教学大纲的要求系统阐述了水文学的基础知识、基本 概念,水资源的相关理论、国内外水资源分布和开发利用状况、水资源 在开发利用过程中存在的主要问题,并且重点介绍了地表水资源、地 下水资源的水量计算,取水工程的类型、设计和使用条件以及水资源 保护与管理的内容方法和措施。 该课程在48学时的理论课授课外,通过实验和实践、课程设计与 毕业设计,加深学生对所学知识的了解,培养学生运用所学知识解决 问题的能力,使学生在查阅资料、工艺方案选择、工程计算及设计绘图 方面得到训练。 2课程教学改革 随着给水排水工程专业的发展和科学技术发展的需求,《水文学 与水资源学》课程还需要在教学内容、教学方法等方面不断更新和完 善.学术研究和工程实践方面需要进一步加强。 2.1教学内容改革 2.1.1针对教学内容广。在合理安排授课计划的基础上做到重点突 出。例如,“水文统计基本原理与方法”、“小流域暴雨洪峰流量的计 算”、“取水工程”等部分作为本课程重点,在教学中分配了2O学时时 间,其次“水资源量评价”和“节水理论与技术”分配了6学时时间。重 点内容部分在讲解过程中,力求精,有一定深度。 2.1.2理论教学与工程实例紧密结合。例如在“地表水资源量评价” 中,补充了“引滦入津”、“南水北调”等工程内容。在“取水工程”教学 中,详细讲授了“龙庆峡”等工程。同时通过认识实习和生产实习,对水 源地选择、评价及取水构筑物结构建立感性认识。总之,在整个理论教 学.始终贯穿着工程实例教学。 2.1.3及时更新教学内容。教材为2002年出版,某些内容已不适合作 为教学内容,在本次教改中,及时进行了修改。如我国生活饮用水水质 标准,将教材用的GB5749—85标准,改为GB5749—2006。并对 GB5749—2006进行了详细讲解。同时,随着给水排水工程专业范围的 逐步拓展,为开拓学生的专业视野,在教学中我们把国际上一些前沿 课题和研究进展等内容引入教学,如最新的水资源评价方法与模型 等。 2.2教学方法改革 积极开展教学方法改革,实现教学方法的“转变”,即课堂教学从 传统灌输向探索性教学转变,采用灵活式教学形式。本课程在教学过 程中,大量的表格、数据模型、水资源现状分析图、取水构筑物图等贯 穿始终,采用传统的板书授课方式不仅使教师在课堂上的工作量较 大,学生对知识的理解也不甚清楚,而且往往花费大量的时间。虽然也 可以事先把一些图表制成幻灯片,但图一般是静止的,不够形象生动, 还是难于理解。2005年以来在教学过程中,根据实际需要,认真钻研 教材阅读各种参考书籍,将大纲中的重点、难点分解成不同知识点,并 补充实际工程案例以及图片,自行研制了《水文学与水资源学》多媒体 教学课件。随后在教学过程中不断修改和完善,使课堂教学生动、形 象、直观,易于记忆,在有限的时间内传递更多的信息内容,增强了信 息量。该课件具有演示直观、动态感强的特点,非常易于学生理解,受 到学生的好评,取得了较好的教学效果,同时也有效缓解了课时的缩 减和教学内容增加的矛盾。 例如,在授课过程中.具体采用以下教学形式:①放映中国水资源 现状以及水资源保护等方面的视频材料,使学生了解我国水资源的实 际状况,并对本专业产生浓厚兴趣;②放映各种不同类型取水构筑物 的图片.学生可以很直观地看出不同取水构筑物的构造和作用,并增 加浓厚的学习兴趣:③放映案例内容的图片,可以让学生更容易地了 解案例,对于日后遇到的实际工程都起到积极作用。 同时尝试和研究双语教学.大力提倡双语教学。自制双语教学课件,做 到通过双语教学,不但使学生掌握了规定的教学内容,也使学生的科 技英语能力得到了训练提高。 2-3教学手段改革 在教学过程中.大胆探索新型教学手段、、主要从“多维互动”教学 手段进行了探讨。多维互动教学模式是一种较理想的教学模式。它表 现为师生共同参与,以学生为中心,教学方法多样化。首先,教学活动 中.确立学生的主体地位,充分发挥学生自主学习、自我教育的能力。 “多维”是指改变过去教师独占课堂.一张嘴巴、一支粉笔、一块黑板, 在课堂上包打天下,学生被动接受知识的教学形式,促成教学过程中 师生、生生等互动局面的出现,来激活课堂教学,提高学生学习的兴 趣;互动是指通过师生全方位参与,促进和谐和多维互动教学关系的 生成,实现学生主动学习的意识。 例如,在教学过程中,本课程采用了讨论式教学方法,在备课时带 着问题认真钻研教材,阅读各种参考书籍,将大纲中的重点、难点分解 成不同知识点.拟出讨论题,然后设计出多种较典型、讨论性较强的题 目。上课时鼓励学生勇于回答和提出问题。课后对讨论过程中的问题 进行归纳总结。特别在“世界水资源现状问题及解决途径”、“节水现状 及措施”等教学环节中,学生讨论异常活跃。 同时,发扬教学民主,给学生一定的自主选择权力,每节课腾出一 定的时间,由学生自己设计问题,刺激学生突破传统课程的束缚,真正 进入知识海洋中去求知,引导他们将学习过程中的重点、难点、疑点说 出来,从而让全班学生得以主动参与,主动探索,主动思考,主动实践。 2.4实验、实践教学改革 搞好实验和实践教学,加深学生对基本理论的理解。通过参观实 践,让学生将课程的理论知识和分析计算方法与实际联系起来,培养 他们分析问题和解决问题的能力;同时,通过水文观(下转第6页)
水文与水资源之间的联系
(南昌工程学院12级水文与水资源工程1班周翔)
摘要:随着社会经济的发展和城市化的加速,用水危机已成为阻碍社会前进的重要问题。在当今社会要充分认清水资源和经济的关系、和生态系统的关系,才能够真正做一名合格的水利人。充分认识水文与水资源的关系也是扩展视野、增强学习专业的勇气和信心的重要一步。
关键词:水文学、水文科学、水资源学、地下水、生态学、气候
1、水文学研究内容和学科特点
水文学(hydrology) 是地球物理学和自然地理学的分支学科。研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布,以及与环境及人类活动之间相互的联系和作用。是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律,以及运用这些规律为人类服务的知识体系。
水文涉及到的范围特别广,包括:降水、蒸发、入渗、地下水径流、河川径流以及溶解物或悬浮物在水中的输送,即谁在地球上的整个循环过程。
水文学从20世纪中叶以后,由于其本身的发展由单一学科变身成为多学科交叉的学科体系,即现在的水文科学。在水文科学实际发展过程中,人们尽管把全球水循环和全球水平衡作为水文学的基础对象,但是水文专家却在研究这个循环过程中偏重了地表的过程,其他部分则交予他人研究,在人们开始用工程措施来进一步开发和利用水资源时,水文学加强了为水工程服务而出现了工程水文学,但是并没有人说“把水文延伸到为水工服务”,并迅速发展成为水文学的主要内容,而认为水文学是否变成了水利工程学。实际情况是:水文学继续在描绘着自然界中水的变化规律,,继续为水工程的规划、规划和运行服务,而且又加强了环境影响和生态安全的研究,是由工程应用水文学前进了一大步。
第一部分是水文循环和径流形成,宏观的水文循环和水量平衡,然后分为河流和流域的研究,对数据的分析统计,研究降水的形成和蒸发,所以要求水文工作者有良好的自然地理修养,对一些地球科学的基础知识有所了解,又能有良好的数理基础。第二部分是对年径流量和枯径流量的分析和计算,通过对数据的分析来设计洪水和设计径流,从而对整体河流有所把握。第三部分是降水资料整理收集和洪峰流量的计算,从降水的角度来分析研究降水的空间分布。第四部分是当今水文应用比较广的一部分,城市化和城市水文水资源,主要目的是解决城市化所引发的水危机,进而进行城市可持续的水资源管理,实现城市的水资源优化配置。最后是最近比较热门的地下水,主要研究地下水的结构与运动,研究地下水的运动发展与平衡,进而进行地下水的环境评价和数据分析,作为岩土勘测的重要内容。总之,水文的研究方向是整个水循环的全程,稍稍侧重地表水的研究,近几年地下水的研究也是风生水起。