《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。
重点掌握地下水的主要作用（功能），使学生深刻理解学习本课程的意义。
教学内容§1 水文地质学的研究对象与任务§2 地下水在国民经济建设中的作用§3 水文地质学发展概况重点和难点地下水和水文地质学的定义；地下水的主要作用。
第一章地球上水及其循环教学目的与要求通过本章的学习，使学生了解自然界中水的形成和分布；掌握自然界的水循环过程；理解自然界水的统一性以及气象、水文、地质、人类活动等因素对地下水循环的影响，并深刻理解参与自然界水循环的地下水的含意。
教学内容§1 地球上的水§2 自然界的水循环§3 与水文循环有关的气象、水文因素§4 我国水文循环概况重点和难点自然界的水循环（地质循环、水文循环、大循环、小循环）的概念；影响自然界水循环的气象、水文要素。
教学提示从自然界水的分布及其统一性来认识地下水，重点阐明地球水分的转化是通过循环而实现的道理；蒸发、降水和径流是自然界水循环过程中的主要环节。
第二章岩石中的空隙与水分教学目的与要求通过本章的教学，使学生了解岩石空隙（孔隙、裂隙、溶穴）的概念，并掌握相应空隙度的求法；了解岩石中水的各种存在形式；牢固掌握与水分的储容及运移有关的岩石的性质（岩石的水文地质性质）及其相应的定量表达式。
深刻理解由抽水引起的地下水位下降所导致的松散岩石的固结压密现象，使岩石的孔隙度、给水度、渗透系数等参数减小的作用机理—有效应力原理。
教学内容§1 岩石中的空隙§2 岩石中水的存在形式§3 岩石的水理性质§4 有效应力原理与松散岩土压密重点和难点岩石的空隙性；有效应力原理。
教学提示本章应着重阐明岩石的空隙性与水的储容和运移之间的辨证关系，为含水层和隔水层概念的理解打下基础；结合地下水位下降导致的松散土层固结压密现象阐明有效应力原理（太沙基有效应力原理），为以后学习开发利用地下水引起的地面变形问题准备理论基础。
授课时应配合实验及各种直观教学方式，加深学生对课程内容的理解。
第三章地下水的赋存教学目的与要求通过本章的教学，使学生掌握地下水在地质剖面中的分布；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）；深刻理解地下水赋存特征对水量、水质时空分布的影响。
在此基础上，明确按地下水埋藏条件划分的包气带水（包括上层滞水）、潜水、承压水和按含水介质类型划分的孔隙水、裂隙水、岩溶水的概念及其一般特点。
教学内容§1 包气带与饱水带§2 含水层、隔水层、弱透水层§3 地下水分类§4 潜水§5 承压水§6 潜水与承压水的相互转化§7 上层滞水重点和难点含水层；隔水层；弱透水层；上层滞水；潜水；承压水。
难点是含水层与隔水层的相对性；潜水与承压水的相互转化。
教学提示本章在深刻理解岩石空隙性与水的储存、运移之间关系的基础上，应着重阐明含水层与隔水层的概念及二者的相对性，并指出弱透水层或半含水层的给水意义。
可通过课程作业，使学生学会等水位线图的做图方法及其所揭示的水文地质信息，以加强对课程内容的理解。
第四章地下水运动的基本规律教学目的与要求通过本章的学习，使学生建立起地下水在各种因素影响下，处在经常不断的运动之中的思想。
地下水在运动中要与其赋存环境发生各种各样的作用，在改造环境的同时，本身也被环境改造，使得其水质、水量及其运动状态发生相应的变化。
通过教学，使学生在理解地下水运动特点及水力学相关概念的基础上，重点掌握重力水运动的基本规律—达西定律，学会运用达西定律和流网图来解释一些水文地质现象，分析和解决相关的水文地质问题（包括地下水天然流量计算与简单的井流计算）。
教学内容§1 地下水运动的基本规律§2 流网§3 饱水粘性土中水的运动定律重点和难点达西定律及其应用条件；流网图的做法及其反映的水文地质信息。
难点是达西定律的表达式中各项因子尤其渗透系数的物理意义；流网图中各种边界条件的处理。
教学提示着重讲清达西渗流定律。
在讲清地下水运动特点的基础上，重点阐述达西定律的内容和表达式中各项因子的物理意义，并明确达西定律的适用条件，强调达西定律理论的经典性和应用范围的广泛性。
通过实验，使学生进一步理解达西定律。
实践表明，在绝大多数情况下，地下水的运动都符合达西线性定律。
达西式不仅是水文地质计算的基础，也是定性分析各种水文地质过程的重要依据。
流网是地下水动力场、化学场、温度场分析的有力工具，应重点讲授。
可以稳定流场为例，用迹线代替流线讲述，学生易于理解。
教会学生绘制流网图。
并引导学生从流网中提取水文地质信息。
通过课堂或课下作业，使学生掌握运用达西定律和流网分析的方法，解释和解决水文地质问题的基本思路。
可用达西定律应用举例的方式，教授学生求算地下水天然流量和简单的井流计算内容。
关于饱水粘土中水的运动规律，其内容和学时均可灵活安排。
第五章毛细现象与包气带水的运动教学目的和要求通过本章教学，使学生了解毛细现象的实质和相关概念；理解毛细水上升的机理和毛细水上升高度测量原理。
掌握均质土包气带水分的分布、运动规律。
教学内容§1 毛细现象的实质§2 毛细负压§3 毛细上升高度与悬挂毛细水§4 包气带水水分分布及运动重点和难点重点是包气带水的分布及运动规律。
难点是毛细负压，弯液面上的受力分析，由拉普拉斯方程表达的完液面的表面压强。
教学提示从水—气界面的表面张力及其所产生的表面压强入手，展开对具体问题的阐述。
本章内容和学时可根据专业要求增减。
第六章? 地下水的物理性质与化学成分教学目的与要求通过本章的学习，使学生深刻理解自然界没有化学纯的水，地下水是一种复杂的溶液，它是水与环境（自然地理、地质背景）及人类活动长期相互作用的产物。
因为地下水赋存并运动在介质环境当中，二者必然要发生各种各样的相互作用，结果它们的性状都将被改造，使地下水获得了环境的物质，环境中则留下了水活动的痕迹，因而地下水化学成分的特点深刻地反映着环境的特征，环境状态也显示着地下水活动的信息。
通过教学，使学生牢固掌握地下水的主要化学成分及其形成作用的概念和机理；了解地下水的基本成因类型；学会水质分析资料的整理及其表示方法。
教学内容§1 地下水的物理性质§2 地下水的化学成分§3 地下水温度§4 地下水化学成分的形成作用§5 地下水化学成分的基本成因类型§6 地下水化学成分的分析内容与资料整理重点和难点本章重点是地下水化学成分的形成作用（7大作用）的概念和作用机理。
教学提示应强调地下水是一种复杂的水溶液。
地下水作为一种天然的溶剂，在不断的运动中改造着环境，同时本身也被环境所改造，其水质、水量随时空变化而演变，始终维持着水—岩—盐之间的动态平衡。
所以，研究地下水的化学成分及其形成作用，不能孤立的、静止的从化学纯的角度去研究，必须地下水与环境的长期作用及人类活动干扰的角度，去揭示地下水化学成分演变的内在原因和规律。
另外，地下水化学成分的形成作用与化学元素在水中的迁移，都是在不断运动中进行的，所以必须与地下水运动的研究密切结合。
可利用课堂或课下作业方式，指导学生完成一个实际水样化学分析成果资料的整理和成因分析，以培养学生的实际工作能力。
第七章地下水的补给、排泄与径流教学目的与要求通过本章的学习，使学生清晰的建立起运动的地下水与环境介质相互作用相互改造，使水量、水质随着时空的变化而有规律的重新分布的思想。
牢固掌握地下水补给、径流与排泄的概念并深刻理解其基本内涵。
了解影响地下水补、径、排特征的主要因素与机理。
深刻理解含水层或含水系统通过补给从外界获得水量、盐量和能量，通过径流将水分和盐分由补给区输送到排泄区而后向外界排出的过程。
弄清随着水分的交换、运移过程，必然伴随着盐分的交换和运移，从而控制着地下水水质和水量的分布规律。
教学内容§1 地下水的补给§2 地下水的排泄§3 地下水补给与排泄对地下水水质的影响重点和难点重点是地下水补给、径流、排泄的概念、过程和方式。