《水质模型》教学大纲

《水质模型》教学大纲

一、课程编号：0102004

二、课程名称：水质模型（Water Quality Models）

三、学分、学时：1.5学分；24学时

四、教学对象：水文与水资源工程专业本科生

五、开课单位：水资源环境学院水文系

六、先修课程

高等数学、工程数学、物理学、水力学、水文学原理、水环境化学、生态学概论等课程

七、课程性质、作用、教学目标

该课程为“水文与水资源工程专业”的必修课，课程的主要任务是使学生了解污染物在水体中的混合迁移机制，掌握各种不同水体的主要水质数学模型，及模型参数率定、水质预测等内容，为未来从事水资源与水环境领域的工作打下扎实的基础。

八、教学内容基本要求

通过课堂教学、课外做练习与查看文献等教学环节，使学生：

1.弄清水体污染的基本概念；

2.掌握污染物在水体中的混合迁移机制及水质模型的基本方程；

3.掌握河流水质模型；

4.掌握湖泊与水库的水质模型；

5.熟悉水质模型的差分解法

6.掌握模型参数估计方法；

7.了解面污染源水质模型；

8.掌握水质预测方法。

课程主要内容如下：

第一章绪论

1.1 水污染概念

1.2 污染物来源

1.3 溶解氧与水体自净

1.4 水体自净能力影响因素

1.5 水质评价指标与水质预报项目

第二章水质预报基础

2.1 污染物在河流中的混合迁移

2.2 水体中溶解氧的变化

2.3 水质模型基本方程

第三章河流水质模型

3.1一维稳态单变量模型

3.2一维稳态双变量模型

3.3一维河流的分段水质模拟计算

3.4河口水质模型

第四章湖泊与水库水质模型

4.1零维水质模型

4.2冯伦凡德模型

4.3分层湖泊水质模型

第五章水质模型的差分解

5.1差分概述

5.2差分解

第六章模型参数估计

6.1单参数的估计

6.2多参数的同时估计

第七章面源污染水质模型

7.1面源污染的特征和影响因素

7.2水质模型的建立

7.3模型的率定和验证

7.4面污染统计模型

第八章水质预测

8.1污染物预测

8.2地表水环境预测举例

九、实践性环节的内容、要求

实践性环节主要是配合课程中的重要章节做课外作业，包括结合实际，需上机编程计算的综合性题目，以巩固基本概念和理论知识，培养学生分析问题和解决问题的能力。主要习题包括：氧垂曲线计算，一维稳态模型计算，

模型参数估计，分段河流水质模拟等。

十、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时

课程主要内容已制作了多媒体课件，可在课堂教学过程中应用。

十一、教材及参考书

教材：包为民，庄一鸰.《水质模型》，河海大学自编教材，1997年9月。

参考书：

1.付国伟，程声通，水污染控制系统规划，清华大学出版社，1985.

2.付国伟，河流水质数学模型及其模拟计算.中国环境科学出版社，1987.

3.包为民，黄土地区流域水沙模拟概念模型与应用.河海大学出版社，1995.

4.赵文谦，环境水力学.成都科技大学出版社，1986.

十二、考核方式：考试

十三、教学大纲说明