《水文地质学》教学大纲 - 西南石油大学地球科学与技术学院

《水文地质学》课程教学大纲

一、课程基本信息

中文名称：水文地质学

英文名称：Hydrogeology

开课学院：资源与环境学院课程编码：9712028020

属性：理论

学分：2总学时：32实验学时：0 上机学时：0 适用专业：地质学专业

先修课程：9906601035 普通地质学

9712015020 第四纪地质

9712008050 构造地质学

大纲执笔：基础地质教研室吴亚子

大纲审批：资源与环境学院学术委员会教学院长：廖明光

制定(修订)时间：2013年3月

二、目的与任务及能力培养

《水文地质学》是地质学专业的专业基础课，主要阐述地下水形成、赋存和运动的一般规律，目的是建立起水文地质学的一些基本概念、原理和基本方法，培养学生运用所学的水文地质学基本知识和方法分析和解决水文地质实际问题的能力，也为学生学习后继课程，进一步学习新理论、新知识以及新技术打下扎实的水文地质基础。

三、基本要求

要求深入理解地下水赋存空间的特征，地下水的形成与分布，地下水的埋藏条件，运动基本定律，地下水物理化学成分的基础理论，地下水系统的基本概念，地下水补给径流与排泄，以及地下水的动态特征与均衡原理等相关概念与基本问题。在上述基本知识与内容的基础上，了解并初步掌握水文地质参数计算、水文地质勘察、地下水资源评价、建设项目地下水专题评价的分析方法与思路，为今后从事生产实际工作或科学研究奠定理论基础。

四、教学内容、要求及学时分配

第一章绪论（1学时）

目的与要求：了解课程研究内容和学科发展历史和趋势；掌握地下水功能。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。

本章内容：

1.1 地下水及其功能

1.2 水文地质学科的分支

1.3 水文地质学的发展过程

1.4 水文地质学的发展趋势

重点：地下水和水文地质学的概念；地下水在国民经济中的作用。

难点：地下水的主要作用。

教学方法及手段：多媒体教学；采用课本知识和学科前沿介绍相结合的方法，提高学生的兴趣。

第二章地下水赋存规律（3学时）

目的与要求：了解地球上的水与量的分布，简介我国的水循环状况与水量分布特征；掌握水文循环与地质循环的概念。掌握岩土中空隙的三种类型孔隙、裂隙和溶穴；重点掌握孔隙的大小、多少（空隙率）的表征及其影响因素；了解不同空隙的特征与他们之间的差异；掌握岩石中水的存在形式；掌握岩石的水理性质；掌握岩土孔隙度、给水度、持水度的概念和他们的关系，以及影响因素；了解容水度、含水量、透水性的概念。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）；掌握地下水的分类。

本章内容：

2.1 地球上的水及其循环（25分钟）

2.2 岩石中赋存的水分（40分钟）

2.2.1 岩石中的空隙

2.2.2 岩石中水的存在形式

2.2.3 岩石的水理性质

2.3 地下水赋存特征（70分钟）

2.3.1 包气带和饱水带

2.3.2 含水层、隔水层与弱透水层

2.3.3 地下水的分类

2.3.4 潜水

2.3.5 承压水

2.3.6 上层滞水

重点：自然界的水循环（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。岩石的空隙性及空隙类型；含水层、隔水层、弱透水层、上层滞水、潜水及承压水的定义。

难点：岩石的空隙性；含水层与隔水层的相对性；潜水与承压水的相互转化。

教学方法及手段：多媒体教学提高信息量，使课堂教学形象直观。

第三章地下水运动规律（2学时）

目的与要求：掌握渗流的基本概念；掌握达西定律及其表示方法，并理解渗透流速、过水断面、水力梯度、渗透系数的概念和物理含义；了解饱和粘性土中水的流动。

本章内容：

3.1 渗流的基本概念（15分钟）

3.2 重力水运动的基本规律（50分钟）

3.2.1 砂质土的线性渗透定律——达西定律

3.2.2 渗透流速

3.2.3 水力梯度

3.2.4 渗透系数

3.3 饱和粘性土中水的流动（25分钟）

重点：达西定律及其应用条件；渗透流速和渗透系数的概念和物理含义。

难点：达西定律的表达式中各项因子尤其渗透系数的物理意义。

教学方法及手段：多媒体教学以及动画演示。

第四章地下水理化特征及形成作用（4学时）

目的与要求：掌握地下水的物理性质；掌握地下水中主要气体成分、七种主要离子成分，了解它们的来源及指示意义；重点掌握水化学成分的主要形成作用：溶滤作用、浓缩作用、脱硫酸作用和脱碳酸作用及其影响因素；了解地下水化学成分的基本成因类型；了解水化学成分分析内容及水化学成分的表达方式与分类。

本章内容：

4.1 地下水的物理性质（30分钟）

4.2 地下水的化学特征（30分钟）

4.3 地下水化学成分的形成作用（40分钟）

4.4 地下水化学成分的基本成因类型（40分钟）

4.5 地下水化学成分分析（40分钟）

重点：地下水化学成分的形成作用的概念和作用机理。

难点：地下水化学成分的作用机理。

教学方法及手段：多媒体教学并采用基础理论知识与工程实例相结合的方式，指导学生完成实际水样化学分析成果资料的整理和成因分析。

第五章地下水系统及其循环特征（4学时）

目的与要求：了解地下水系统相关概念的形成，掌握地下水含水系统与流动系统的概念、划分方法与两者的关系；掌握地下水含水系统的特征；重点掌握地下水流动系统的特征和划分意义；学习地下水流动系统的分析方法。了解地下水补给来源与方式；掌握大气降水对地下水的补给过程、影响因素及补给量的确定；了解地下水的各种排泄方式；重点掌握泉的出露条件、类型及其意义；了解蒸发与泄流发生条件与影响因素；掌握地下水排泄量的初步估算方法；了解地下水循环对地下水水质的影响。

本章内容：

5.1 地下水系统（30分钟）

5.2 地下水含水系统与流动系统（40分钟）

5.3 地下水补给（40分钟）

5.4 地下水排泄（40分钟）

5.5 地下水循环对地下水水质的影响（30分钟）

重点：地下水流动系统的特征；地下水补给、径流、排泄的概念、过程和方式。

难点：地下水补给、径流、排泄过程。

教学方法及手段：多媒体教学以及动画演示。

第六章地下水动态与均衡（2学时）

目的与要求：掌握地下水动态与均衡的概念；了解地下水天然动态类型；掌握水均衡基本原理，建立起地下水均衡的时、空概念；充分认识人类活动对地下水动态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。了解区域水均衡的研究方法；了解地下水动态与均衡的关系。

本章内容：

6.1 地下水动态（30分钟）

6.1.1 地下水动态的研究意义

6.1.2 影响地下水动态的因素

6.1.3 地下水天然动态类型

6.2 地下水均衡（30分钟）

6.2.1 地下水均衡的有关概念

6.2.2 水均衡方程

6.3 地下水动态与均衡的关系（30分钟）

重点：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：地下水动态的形成机制及其影响因素分析和均衡式中各个均衡项的确定与表达。

教学方法及手段：多媒体教学并以理论分析为主，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。

第七章不同介质中地下水的基本特征（2学时）