《水文地质学基础》教学大纲
课程编号：05004-5 学时：50 学分：2.5
一、课程性质和目的
本课程是水文学及水资源工程专业的专业基础课，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，为后续的专业课奠定基础。 二、课程的基本内容
《水文地质学基础》课程主要讲授地下水科学的基本概念、基本原理和基本方法，课程内容是构建学生专业知识体系的基础框架。通过《水文地质学基础》的学习，学生能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，运动机制与规律，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，地下水的动态与均衡，以及地下水资源与环境等基本概念与基本原理，在此基础上初步掌握分析与解决水文地质问题的方法与思路，并为后续的专业课奠定基础。 基本内容
1. 序言： 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。
2. 自然界的水循环： 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。
3. 岩石中的空隙： 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。
4. 空隙中的水与水理性质： 掌握空隙中水的存在形式，了解结合水、重力水、毛细水的特点；重点掌握岩土孔隙度、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。 5. 地下水的赋存与分类： 掌握包气带与饱水带，含水层、隔水层与（弱）透水层的定义，地下含水系统的概念；了解地下水划分依据与划分类型；掌握潜水、承压水与上层滞水的概念、划分与表示方法，以及其相互转化条件。
6. 地下水运动基本规律： 重点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；掌握均质各向同性介质中定性流网的绘制方法，学习流网在水文地质问题分析中的应用。
7. 包气带水的分布及运动： 掌握毛细负压、毛细上升高度和毛细上升速度的概念；了解砂土中水的毛细上升高度与速度确定方法，以及影响因素。
8. 地下水的化学成分及其形成作用： 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；了解水化学成分的表达方式与分类。
9. 地下水的补给与排泄： 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去路；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。
10. 地下水系统： 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；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。
11. 地下水的动态与均衡： 掌握地下水动态与均衡的概念，水均衡基本原理，水均衡方程式的表示方法；了解区域水均衡的研究方法。
12. 不同类型的地下水： 孔隙水——掌握洪积物、冲积物及黄土中的地下水赋存与分布特点；裂隙水——掌握构造裂隙水的分布特点和影响因素，学习分析断裂带的水文地质意义；岩溶水——掌握岩溶发育条件，岩溶水的赋存和运动特征，了解岩溶水系统的演变，初步掌握岩溶水系统的分析方法。
13. 地下水资源： 掌握地下水资源的概念与划分，地下水补给资源和储存资源的划分、特征及其供水意义，以及地下水资源特征。
14. 与地下水有关的环境与环境问题： 了解与地下水有关的主要环境问题；初步了解开采与过量开采地下水引起的降落漏斗、地面沉降、海水入侵以及地下水污染问题的机理与防治措施。 三、课程的基本要求
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，地下水的动态特征与均衡原理，以及地下水资源、地下水与环境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问题的分析方法与思路。 四、教学安排
学时安排 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 内 容 讲课 实习 实验 序言、自然界的水循环 岩石中的空隙 岩石空隙中的水及水理性质 实验：孔隙与水 地下水的赋存-包气带与饱水带，岩层含水性与划分 地下水分类与含水系统 实习 ：潜水等水位线图的绘制 地下水运动基本定律 实验：达西实验 实习 ：达西定律应用讨论 包气带水的运动 实验：砂土中的毛细水运动 地下水的化学成分及形成作用 地下水的补给 地下水的排泄 实验：潜水模拟演示 实验：承压水模拟演示 地下水流动系统 实习 (上机)：地下水流动系统 地下水的动态与均衡 孔隙水、裂隙水与岩溶水 地下水资源概念与特征 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 期中考试 1次课堂练习，1次课堂讨论 增设开放设计性实验（复杂多层次地下水流动系统设计与 演示，也可以进行模拟演示） 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 增设开放设计性实验（均质或层状土层理论给水度的测量设计与测定） 增设开放设计性实验（横卧式或变径式达西实验） 增设开放设计性实验（降水入渗与包气带水的观察） 课堂或课后作业练习 备注 2 23-24 实习 ：读水文地质图 25 地下水与环境，总结 合 计 2 30 8 12 五、教材和参考资料
教材 ：王大纯、张人权等编著，水文地质学基础，地质出版社，1995年 水文地质学基础实习实验讲义，梁杏，郭会荣修编 参考资料：
1. 林学钰 现代水文地质学
2. 任天培主编，水文地质学，地质出版社
3. 弗里泽，彻里著，地下水（中英文版），地震出版社，1987年 4. J.Bear著，李竞生、陈崇希译，多孔介质流体力学
5. Groundwater science. Charles R. Fitts. UK 2002 Elsevier Science Ltd.
6. Groundwater in hydrosphere (groundwater hydrology). H.S. Nagabhushaniah. 2001.India. 7. Water resources engineering. Larry W. Mays. (Arizona State University) 2001.
8. Engineering Hydrology. Second edition. K. Subramanya. (India institute of Techology, Kanpur). 2004.
9. Applied Hydrology. Ven. Te. Chow(University of Illinois, Urbana-Champaign), David R. Maidment.(the university of Texas at Austin) , Larry W. Mays(the university of Texas at Austin). 1988.
10. Groundwater Hydrology. Second edition. David Keith Todd.(University of California, Berkeley). 2001.
11. 《水文地质学基础》教材后附的参考文献
12. 《水文地质工程地质》、《水科学进展》、《地下水》等中文期刊
13. Groundwater , Water Resource Research, Journal of Hydrogeology外文期刊
《水文地质学基础》教学大纲
