二、课程英文名称:Special Hydrogeology
四、课程性质:是高等院校,水文地质与工程地质专业、水文水资源专业主要专业课程之一。
38—40学时;学分数:2.5;开课学期为水文水资源专业三年级第二学期。
本课程是地下水科学与工程专业和水文水资源工程专业本科员工的专业课,通过本课程的学习,应基本熟悉和掌握地下水资源勘查(调查)工作的基本理论、基本技术和工作方法;熟悉和掌握地下水资源评价、开发、保护与管理的基本理论、基本技术和工作方法;学会应用地下水学科理论与技术分析和解决与地下水有关的环境问题、地下水危害问题等。
本课程的基础课程是动力地质学、构造地质学、第四纪地质及地貌学、水文地质学基础、地下水动力学、常微分及偏微分方程、概率统计与随机过程、数值法、集论与一般托扑学,;它是水文水资源管理的基础课程。
水文水资源专业统编教材《专门水文地质学》,郭春青、宝成编著,2007年
《供水水文地质学及地下水资源评价》,宝成编著,内蒙古大学出版社,2003年6月
《专门水文地质学》,房佩贤、卫中鼎等编,地质出版社,1987年、10月。
通过本章的学习,地下水资源感念、地下水资源分类、地下水与环境的关系及地下水含水系统,本章计划4学时。
应掌握、了解和理解的主要内容是:地下水含水系统及地下水流动系统、补给量、出储存量、允许开采量的概念及其组成成分。
地下水系统,三大量的组成成分,尤其是地下水的允许开采量。
地下水系统,地下水系统是建立在地质构造体基础上的含水空间格架,也称蓄水构造、地下水盆地、地下水水库等。必须有坚实的地质基础才能完成教学内容;地下水流动系统涉及到大气降水、地表水与储存在地质体空隙中地下水的转换关系,涉及到气象、气候学和水文学。
结合实例分析地下水系统,并在水文地质实习中加以完善。培养和提高员工分析和解决实际问题能力。
通过本章学习,对水文地球化学环境有初步的认识,并了解我国供水水质评价标准。计划4学时。
应理解原生水文地球化学环境和次生环境;了解我国供水水质评价标准规范;掌握地下水化学成分的形成作用,在地下水系统中的化学特征。
地下水化学成分在地下水流动系统中的分带特征,用以帮助确定补给区、径流区及排泄区。
在不同地质历史时期的古环境、现代环境所形成的水质类型,在空间上的演化特征。
课堂教学结合实际概念清晰,在实习中员工要会绘制地下水水化学图。
是在水文地质基础理论指导下,研究水文地质调查理论与方法的内容。计划8学时。
掌握和理解的主要内容:水文地质调查方法,使员工学会在生产中经济合理地安排水文地质调查工作种类和工作量,以保证在较短的时间内取得符合精度要求的调查成果。
按照经济技术合理的原则,分析在不同条件下进行水文地质调查时应采取的水文地质工作种类(手段)、应用原则、技术要求及成果整理等问题。
课堂教学清晰水文地质调查的5种主要手段,在水文地质实习中增加钻探、试验和水文地质测绘内容。
通过本章的学习,确立地下水资源形成的特点,地下水与地表水、大气降水的联系及转换;不同调查阶段和研究程度,供水水文地质、矿床水文地质的特点。核心是地下水资源评价必须在一个完整的地下水系统中进行,最终向用户提供允许开采量。
应掌握和理解地下水允许开采量的定义,它涉及到现有工程、生态环境及水质变化方向等一系列问题。进一步了解地下水流动系统及国家供水规范标准。
在完整的地下水含水系统、流动系统中评价,才能避免重复量、正确确定水质在开采条件下的变化趋势。
不同水文地质条件、不同的开采方式、不同的生态环境等具有不同的允许开采量。
因水文水资源专业设立一门地下水、地表水计算方法课程,故本课程不讲授计算问题。重点放在确定水文地质模型,水文地质模型简化为概念模型,数学模型的应用条件。
通过本章各种计算方法,熟知不同的计算方法适用于水文地质条件及观测数据的积累。计算模型具有严格的应用条件。本章计划10学时。
应掌握和理解由水文地质模型简化的概念模型,相应的概念模型对应一定的数学模型。各种数学模型的具体应用。了解数学模型的计算过程及其限制条件。
如何将水文地质条件转变成可以进行量化的概念模型,具体条件的数学模型的数据处理、数学模型的计算和预测功能以及数学问题上的限制条件。
三种模型上的演化关系,计算结果得失真主要来自于对水文地质条件的定性分析错误。
通过本章学习查明各类矿床的水文地质条件;预测未来开采时的矿井涌水量;分析开采时矿床水文地质条件的变化、矿井突水及矿井水的防治,解决供、排水矛盾及保护矿区环境。本章计划10学时。
应了解有关矿床的某些知识、矿床的开采单位、开采矿床的步骤及采空区岩体移动分带,矿床充水水源、矿床充水通道矿床充水强度分析;掌握矿床水文地质类型的划分、主要矿床水文地质类型的基本特征、矿坑(井)涌水量预测的各种方法;理解矿床疏干、井巷突水与防治利用矿井水,某些矿床水文地质调查工作及调查设计和报告的编制。
矿床充水条件,包括大气降水、地表水、地下水及老窑水等;矿床充水通道:包括断裂带、地震裂隙、导水陷落柱和人为的开采裂隙、岩溶塌陷及天窗、勘探钻孔等。矿床充水强度分析,矿床(井)水文地质类型的划分及基本特征。矿坑(井)涌水预测量的要求与原则,涌水量预测计算方法。
各种矿坑(井)区水文地质模型转化为计算模型。各种计算涌水量方法的使用特点等。
1.1实习地点:农大分院所属大青山枣儿沟冲洪积扇形区域,面积25.67km2。
1.3生活用具:员工自带行李,需准备2套教师所用行李。
1.5外业设备:抽水机井2眼,观测井3——4眼(分院现有设备)。抽水历时72小时。经纬仪、水准仪各一部。
1.7外业实习时间:每年7月底计2周。内业实习时间:2周。
1.8分院配备一名教师负责员工生活及政治管理工作。
2.1水文地质调查外业:大青山南麓枣儿沟冲洪积扇形区地质、水文地质测绘,面积25.67km2。划分出扇形地轴部上、中、下地段,两翼第四系松散沉积层的平面分界线。根据已有的地质钻孔资料,确定不同水文地质单元岩性的分布特征。2——4孔非稳定井流抽水试验及已有的井流试验参数,确定不同水文地质单元的水文地质参数。根据现有井群的水位动态资料及气象资料确定大气降水人渗补给量。实测测区内所有井孔现状水位。
2.2阶段性内业:绘制1;5万综合水文地质图、地下水等水位线图、水文地质剖面图钻孔柱状图、抽水试验曲线图。
2.3水文地质实习报告:第一章自然地理概况,第二章区域地质及水文地质条件,第三章大青山枣儿沟冲洪积扇地下水含水系统,第四章大青山枣儿沟冲洪积扇地下水流动系统,第五章地下水系统的补给量,第六章虽文地质参数的计算,第七章水文地质概念模型与计算模型吻合论证,第八章地下水资源计算及评价,第九章结论。报告要求附各种图件。
根据农业大学规定和分院的实习条件,拟将分院建成为水建经理期水文地质实习基地,近几年需要补充以下几项硬件项目:
3.1水文地质钻孔2个,井深120m,井径300mm,具有测井物探设备。
3.2分院校园内重点6个地段配置水位自动检测仪器。
根据十几年断续在分院实习所具备的资料和当地硬件的完善配置,水建院水文地质实习基地将能圆满完成教学实习任务。并能提高水文水资源专业在地下水方面的实际动手能力。