《水环境数学模型及其应用》课程说明书
一、主讲教师信息
姓名刘志彦性别女学历博士职称讲师研究方向环境科学工作单位环境与规划学院
讲授课程水环境数学模型及其应用
联系电话、电子信箱liuzhiyan＠ 二、课程信息
课程名称中文水环境数学模型及其应用先修课程环境生态学，环境经济学英文
The Application of Aquatic
Environmental Mathematical
Model
课程性质专业方向课
学时 /学分40/2 授课范围环境科学专业2006级本科6班
授课时间和地点周一、周三、周五：4B号教学楼 206室
人数
限制
42
课程简介
本课程主要以仿真、逼近客观实际为目标，以地面水环境为重点，以完善的理论和方法，突出实际应用为特点，给出了多种因素影响的水体和多孔介质中流体和污染质迁移方程，求解的近代数值方法，解析解法和应用实例；深入论证了定解条件和定解问题的提法；系统严格的推导了水环境污染介质迁移规律的数学模型。
三、教学资源
指定教材彭泽周、杨天行、梁秀娟、古照升等. 水环境数学模型及其应用，北京：化学工业出版社，2007，1.
参考文献汪家权、钱家忠. 水环境系统模拟.合肥工业大学出版社,2006，1.
教学网站[1]
[2]
四、教学信息
教学目标通过本课程的学习和实验，让学生了解水环境模型，尤其是地表水环境模型的构建方法，并能够熟练应用于实践。
教学进度（以周为单位）
课堂讲授
实验、实习、作业、课外
阅读及参考文献等教学内容摘要
（章节名称、讲述的内容提要，课堂讨论的题目等）
内容及时间、地点
第1周第一章环境数学模型概述
1.1 数学模型在环境问题中的应用
1.2 建立数学模型的步骤
1.3 水环境数学模型的分类与水质模型
1.4 建立数学模型的一个实例
第二章污染物在水体中迁移模型的建立和应用范围
2.1 流体运动的某些概念
2.2 水流连续方程
2.3 污染物在水体内迁移的主要方式
2.4 分子扩散方程
2.5 污染物在水体中的随流扩散方程
2.6 紊流扩散方程
2.7 剪切流扩散方程
第2周第三章污染物迁移模型的解析及应用
3.1 一维污染物迁移问题的解析解
3.2 二维和三维污染物迁移问题的解析解
3.3 污染物有连续点源注入情况下的扩散
3.4 有边界影响的扩散
3.5 河流一维随流具有降解污染物的弥散方程的解析解及其应用
3.6 河流二维降解污染物质具有边界影响的扩散规律及其应用
3.7 确定扩散系数的解析方法
3.8 河流水力学参数估计
第3周第四章水体的温度模型
4.1 水与大气之间的热交换
4.2 河流水温模型
4.3 湖泊、水库的水温迁移模型
第五章有机污染物的数学模型及其预测
5.1 有机污染物的分类及危害
5.2 水体的耗氧和复氧
5.3 有机污染的衰减变化
5.4 河流BOD-DO模型及其预测
5.5 QUAL-II河流水质综合模型
5.6 河口BOD-DO模型及模拟预测
5.7 混合型水库湖泊分层BOD-DO模型及模拟预测
第4周第六章水库（湖泊）富营养化的数学模型及其模拟预测
6.1 磷元素在水体中迁移转化的数学模型
6.2 混合型水库、湖泊总磷数学模型及其分析解
6.3 浮游植物质量平衡模型及其分析解
6.4 总磷浓度与富营养化状态的统计相关模型
6.5 罗伦珍模型
6.6 氮迁移转化的数学模型
6.7 在氧化条件下三氮迁移转化的数学模型
6.8 应用实例分析
第5周第七章重金属“三态”数学模型及其模拟预测7.1 重金属在水库（湖泊）和河流中的迁移转化形式
7.2 重金属三态迁移转化的微分方程和数学模型
7.3 一维流场中重金属随水悬浮物迁移转化方程的解析解及其应用
7.4 一维流场中重金属迁移转化方程的解析解及其应用
7.5 重金属随底泥迁移转化的一维模型
7.6 应用实例分析
第6周第八章地下水运动数学模型
8.1 地下水模型概述
8.2 地下水流方程逆问题提法
第九章多孔介质中污染物迁移预测
9.1 多孔介质中溶质运移的机制
9.2 溶液中一种组分的质量与对流扩散方程
9.3 多孔介质中的溶质运移微分方程
9.4 地表水地下水污染质运移转化的耦合数学模型9.5 海水入侵的对流——弥散数学模型及其模拟9.6 含水层中热量迁移的数学模型
9.7 应用实例——山东济宁市水质预测
第7周复习本课程
教学方法
与手段
通过教材进行基本内容讲解，理论联系实际，并辅以多媒体辅助教学手段。
学习方法课前预习，课上听讲、记笔记，课后复习、浏览教学网站。
五、实践教学（含课程实验、课程论文、读书报告、文物考察、野外实习、写生等）
课程论文
写一篇有关水环境数学模型的课程论文。
要求思路清晰、内容明确，概述准确，格式正确。
时间：期末考试前完成。
六、成绩考核
平时成绩
期末成绩占总成绩100%，为课程论文。
考试说明缺席1/3学时者，取消考试资格，重修；总成绩不及格者，补考；补考不及格者，重修；补考或重修时，期末考试占100%。
备注1．开学一周内，班长或课代表将其姓名、联络电话、手机以e-mail传送给任课老师。
2．若以e-mail与老师联络时，请于主题处注明您的班级、姓名及事由等。
3．本课程答疑时间、地点为：每周六14:30-17:30、环规学院办公室。
4．修读本课程的同学均应准时到课，若无法准时前来，应有请假条。
系主任签名：分管教学院长签名：
2010 年 3 月15 日2010 年 3 月15 日。