西南大學(xué)本科課程備課教案

1、西南大學(xué)本科課程備課教案2014 2015學(xué)年第2學(xué)期（理論課程類(lèi)）課 程 名 稱(chēng) 授課專(zhuān)業(yè)年級(jí)班級(jí) 教 師 姓 名 教 師 職 稱(chēng) 地理科學(xué)學(xué)院2015年3月1日課程性質(zhì)學(xué)科必修課 專(zhuān)業(yè)必修課 專(zhuān)業(yè)選修課 教師教育必修課教師教育選修課實(shí)踐必修課學(xué)生數(shù)： 人課程簡(jiǎn)介（總學(xué)時(shí)）（400字左右課程簡(jiǎn)介）教材黃錫荃.水文學(xué) (M). 北京:高等教育出版社.20XX參考書(shū)目及文獻(xiàn)（或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)址）1丁蘭璋.水文學(xué)與水資源基礎(chǔ)(M).河南:河南大學(xué)出版社.19872胡方榮.水文學(xué)原理(M).北京:水利電力出版社.1991345（列全該課程所有參考書(shū)目及文獻(xiàn)）考核方式緒論題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）緒論周次：1

2、-1學(xué)時(shí)：3時(shí)間： 年 月 日教學(xué)目標(biāo)或要求（1）掌握水文學(xué)研究的對(duì)象、內(nèi)容、任務(wù)及學(xué)科體系（2）了解水文學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史和水文學(xué)的地理研究方向（3）理解水文現(xiàn)象的主要特點(diǎn)；初步認(rèn)識(shí)水文學(xué)研究的主要方法教學(xué)基本內(nèi)容（1）水文學(xué)研究的對(duì)象（2）水文學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史（3）水文學(xué)體系（4）水文學(xué)的地理研究方向地理水文學(xué)（5）水文現(xiàn)象的主要特點(diǎn)（6）水文學(xué)研究的主要方法（7）水文學(xué)的課程性質(zhì)及教學(xué)目的要求教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：水文學(xué)研究的對(duì)象；水文現(xiàn)象的主要特點(diǎn)；水文學(xué)的研究方法。教學(xué)難點(diǎn)：水文現(xiàn)象的主要特點(diǎn)。授課類(lèi)型講授課教學(xué)手段與方法講解法、對(duì)比分析法、利用多媒體手段提供有關(guān)的資料使用教具參考書(shū)目及文獻(xiàn)（或

3、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)址）1丁蘭璋.水文學(xué)與水資源基礎(chǔ)(M).河南:河南大學(xué)出版社.19872胡方榮.水文學(xué)原理(M).北京:水利電力出版社.19913天津師范大學(xué)地理系.水文學(xué)與水資源共概論(M).武漢:華中師范大學(xué)出版社.1987（只列該章的參考書(shū)目）教 學(xué) 內(nèi) 容：一、 水文學(xué)的研究對(duì)象及主要內(nèi)容（一）研究對(duì)象1、 水文學(xué)研究地球上水的性質(zhì)、分布、循環(huán)、運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律及其與地理環(huán)境、人類(lèi)社會(huì)之間相互關(guān)系的科學(xué)2、水體以一定形式存在于自然界中水的總稱(chēng)。水的形態(tài)包括大汽水、河流水、湖泊水、海洋水、湖泊水、沼澤水、冰川水、地下水、土壤水、生物水等。（二）水文學(xué)研究的主要內(nèi)容1、水分循環(huán)及水量平衡（水文學(xué)的核心

4、內(nèi)容）2、水的數(shù)量、質(zhì)量及分布3、各種水體的性質(zhì)（物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)）4、各種水體的類(lèi)型結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律5、水在地理環(huán)境中的作用（與生態(tài)系統(tǒng)、地理環(huán)境、人類(lèi)活動(dòng)之間的關(guān)系）6、水資源開(kāi)發(fā)利用及人類(lèi)活動(dòng)的水文效應(yīng)二、水文學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)介（一）水文現(xiàn)象定性描述階段1、時(shí)期：遠(yuǎn)古14世紀(jì)未2、標(biāo)志（1）世界上最早的水文觀測(cè)：中國(guó)和埃及（大禹冶水、隨山刊木）（2）水經(jīng)注呂氏春秋定性描述各大河流的源流、水情、水文循環(huán)的概念（3）特點(diǎn)水文觀測(cè)定性描述經(jīng)驗(yàn)積累（二）水文科學(xué)的形成階段1、時(shí)期：15世紀(jì)初19世紀(jì)未2、特點(diǎn)：（1）概念描述進(jìn)入定量描述（2）水文理論的形成3、標(biāo)志（1）1674年p.佩羅提出了水量平衡

5、概念（2）1775年謝才提出了謝才公式（明渠暢流等流速公式）（3）1802年道爾頓提出蒸發(fā)公式（4）1856年達(dá)西定律形成（三）應(yīng)用水文學(xué)階段1、時(shí)期：20世紀(jì)20世紀(jì)五十年代2、特點(diǎn)（1）水文觀測(cè)理論體系進(jìn)一步完善（2）應(yīng)用水文學(xué)發(fā)展3、標(biāo)志（1）工程水文學(xué)成為應(yīng)用水文學(xué)的主要分支（2）產(chǎn)匯流理論計(jì)算公式（3）森林水文學(xué)、城市水文學(xué)的形成（四）現(xiàn)代水文學(xué)階段1、時(shí)期：20世紀(jì)50年代以來(lái)2、特點(diǎn)（1）水文技術(shù)科學(xué)的發(fā)展（2）分支科學(xué)不斷誕生（3）研究方法趨向綜合（4）水資源開(kāi)發(fā)利用、管理、評(píng)價(jià)成為重點(diǎn)3、標(biāo)志（1）雷達(dá)測(cè)雨（2）中子散射法測(cè)土壤含水量（3）放射性示蹤測(cè)流（4）同位素測(cè)沙（5）

6、衛(wèi)星遙感及GIS的利用（6）水文模擬、隨機(jī)分析、系統(tǒng)分析方法（7）水文研究自動(dòng)化（8）水資源的評(píng)價(jià)、管理、優(yōu)化利用三、水文學(xué)體系（一）按水體的分類(lèi)（對(duì)象）（傳統(tǒng)分類(lèi)法）（二）系統(tǒng)水文學(xué)體系1、水文學(xué)的學(xué)科體系2、普通水文學(xué)：水文學(xué)基本理論、方法3、水文測(cè)驗(yàn)學(xué)4、區(qū)域水文學(xué)5、應(yīng)用水文學(xué)6、新技術(shù)方法四、水文學(xué)地理研究方向及其與其它學(xué)科的聯(lián)系（一）、水文學(xué)的地理研究方向1、水文學(xué)的三個(gè)研究方向（1）地理學(xué)方向（2）地球物理學(xué)方向（3）工程學(xué)方向2、水文學(xué)地理方向（地理水文學(xué)）（1）水文學(xué)與地理學(xué)共同隸屬、分別分支（2）側(cè)重水體運(yùn)動(dòng)變化的自然規(guī)律，總體演化趨勢(shì)（3）特點(diǎn)：宏觀性、區(qū)域性、綜合性（二

7、）、水文學(xué)在地理學(xué)中的地位1、地理學(xué)的學(xué)科體系2、水文學(xué)是地理學(xué)自然地理的學(xué)科分支學(xué)科五、水文現(xiàn)象的基本特點(diǎn)（一）水文現(xiàn)象水循環(huán)過(guò)程中，水的存在和運(yùn)動(dòng)各種形態(tài)，統(tǒng)稱(chēng)為水文現(xiàn)象。（二）水文現(xiàn)象的特點(diǎn)1、水循環(huán)永無(wú)止境2、周期性與隨機(jī)性（時(shí)間變化上）（1）、周期性：年周期、季周期、月周期、日周期（2）、隨機(jī)性：不重復(fù)性3、地區(qū)頒布上的相似性和特殊性（1）相似性：地帶性規(guī)律（2）特殊性：區(qū)域性（差異性）六、水文學(xué)的研究方法（一）、傳統(tǒng)研究方法1、成因分析法（物理學(xué)原理為基礎(chǔ)進(jìn)行水文解釋?zhuān)?、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法 相關(guān)分析經(jīng)驗(yàn)性模型3、地理綜合防治法等值線法（地帶性規(guī)律、非地帶性規(guī)律）（二）、新技術(shù)方法七、水文

8、學(xué)課程性質(zhì)及教學(xué)目的要求（一）水文學(xué)的學(xué)科性質(zhì)1、學(xué)科性質(zhì)：綜合性學(xué)科 2、部門(mén)自然地理學(xué)分支學(xué)科（二）課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程（必修）（三） 教學(xué)目的1、掌握水分循環(huán)與水量平衡2、掌握各種水體的運(yùn)動(dòng)、變化相互轉(zhuǎn)化的理論及計(jì)算方法案例與習(xí)題：（1）（2）（3）（4）（5）第六章 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水環(huán)境的影響題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）第六章 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水環(huán)境的影響周次：17-18學(xué)時(shí)：3時(shí)間： 年 月 日教學(xué)目標(biāo)或要求（1）了解水利工程、農(nóng)業(yè)措施對(duì)水文要素的影響；（2）理解森林水文效應(yīng)、城市水文效應(yīng)；了解影響水體水質(zhì)的物質(zhì)來(lái)源；（3）理解水體水質(zhì)惡化的特點(diǎn)；掌握水體自?xún)裟芰退h(huán)境容量。教學(xué)基本內(nèi)容（1）

9、人類(lèi)活動(dòng)的水文效應(yīng)：水利工程、農(nóng)業(yè)措施對(duì)水文要素的影響；森林水文效應(yīng)；城市水文效應(yīng)；人類(lèi)活動(dòng)水文效應(yīng)的研究方法。（2）人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水體水質(zhì)的影響：影響水體水質(zhì)的物質(zhì)來(lái)源；天然水體水質(zhì)惡化特點(diǎn)；水體的自?xún)裟芰?；水環(huán)境容量。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：森林、城市水文效應(yīng)；水環(huán)境容量教學(xué)難點(diǎn)：水環(huán)境容量授課類(lèi)型講授課教學(xué)手段與方法講解法、對(duì)比分析法、利用多媒體手段提供有關(guān)的資料，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，老師輔導(dǎo)使用教具參考書(shū)目及文獻(xiàn)（或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)址）1丁蘭璋.水文學(xué)與水資源基礎(chǔ)(M).河南:河南大學(xué)出版社.19872胡方榮.水文學(xué)原理(M).北京:水利電力出版社.19913天津師范大學(xué)地理系.水文學(xué)與水資源共概論(M

10、).武漢:華中師范大學(xué)出版社.1987教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 人類(lèi)活動(dòng)的水文效應(yīng) 概念：由于自然或人為因素，使地理環(huán)境發(fā)生改變，從而引起水循環(huán)要素、過(guò)程、水文情勢(shì)發(fā)生變化，稱(chēng)為水文效應(yīng)。一、水利工程、農(nóng)業(yè)措施對(duì)水文要素的影響。（一）水庫(kù)水文效應(yīng)1、概念（1）狹義的概念：研究水庫(kù)與水文要素及變化過(guò)程之間的相互影響（2）廣義的水庫(kù)水文效應(yīng)是研究水庫(kù)與其周?chē)淖匀画h(huán)境的相互作用、相互影響的問(wèn)題。2、效應(yīng)（1）水庫(kù)攔蓄地表徑流、減少入海流量，從而改變了流域內(nèi)水量平衡要素的對(duì)比關(guān)系。（2）使地區(qū)的熱量平衡發(fā)生變化，由于水庫(kù)比陸地具有更大的熱容量，故庫(kù)區(qū)會(huì)產(chǎn)生明顯的小氣候效應(yīng)。（3）水庫(kù)壩上游水位的抬高，同時(shí)也

11、抬高了上游地區(qū)的地下水位，增加了水庫(kù)臨近地區(qū)的地下水補(bǔ)給量，這樣也常常會(huì)引起土壤次生鹽堿化。（二）跨流域調(diào)水水文效應(yīng)1、概念 跨流域調(diào)水工程主要是為了改變水的地區(qū)分布，將濕潤(rùn)地區(qū)的部分水量調(diào)到較干旱缺水的地區(qū)，以滿(mǎn)足生產(chǎn)和生活的需要。2、跨流域調(diào)水的水文效應(yīng)可分3 個(gè)影響區(qū)來(lái)分析（1）水量輸出區(qū)：主要是由于水量減少，從而于枯水季節(jié)在引水口以下會(huì)導(dǎo)致泥沙的沉積，河道特性改變，河水自?xún)裟芰p低，河口海永入侵加劇等；（2）輸水通過(guò)區(qū)的水文效應(yīng)，是由輸水環(huán)境效應(yīng)、滲水環(huán)境效應(yīng)、阻水環(huán)境效應(yīng)和蓄水環(huán)境效應(yīng)等一系列水文環(huán)境效應(yīng)引起的，調(diào)水后將抬高輸水線兩側(cè)和蓄水體周?chē)牡叵滤?，加重土壤鹽堿化，并給水質(zhì)、

12、湖泊水域環(huán)境和水生生物帶來(lái)一定的影響；（3）水量輸入?yún)^(qū)的永文效應(yīng)是由外水大量引入造成的，可能導(dǎo)致地下水位升高，水溶鹽的積累，蒸發(fā)量增加，土壤次生鹽漬化和農(nóng)田小氣候的變化等。（三）小型農(nóng)田水利措施水文效應(yīng)1、概念：農(nóng)田水利措施主要包括灌溉、排水措施、山區(qū)梯田谷坊措施、平原圩區(qū)的控制措施等2、水文效應(yīng)（1）農(nóng)田灌溉主要通過(guò)修建蓄水塘壩或提水工程、輸配水系統(tǒng)等措施，以滿(mǎn)足田間灌溉的需水要求。（2）地表或地下排水的效應(yīng)，主要是加速地下水消退，降低地下水位，減少潛水蒸發(fā)，從而加大地下水對(duì)河流的補(bǔ)給量，使水流量增加。（3）山區(qū)修筑水平梯田、谷坊、魚(yú)鱗坑等，主要是改變坡面和河流的坡降及糙率，攔蓄和延緩了地表

13、徑流，增加地表水的下滲，變地表水為潛流，因而延緩洪水過(guò)程，同時(shí)也起防止水土流失的作用。（4）三角洲平原感潮河網(wǎng)區(qū)地勢(shì)低平，為了防洪擋潮及降低地下水，通常修筑圩堤并建立以骨干河道和水閘泵站為主的聯(lián)圩分片治理的大控制體系。（四）農(nóng)業(yè)措施的水文效應(yīng) 農(nóng)作物的蒸散發(fā)是其重要的生理過(guò)程，也是一項(xiàng)重要的水文現(xiàn)象。五、森林水文效應(yīng)（一）、概念森林水文效應(yīng)是指森林覆蓋對(duì)徑流、蒸發(fā)、降水等水循環(huán)要素，及河流水情、地下水、水質(zhì)、泥沙等水文現(xiàn)象的影響。（二）效應(yīng)1、森林的攔洪作用（1）林地上枯枝落葉層也能截留一定的降水量，從而減少地表徑流。（2）林冠及枯枝落葉層的截留作用，減少了直接落入地面的降水，削減了雨滴對(duì)土壤

14、表層的濺擊強(qiáng)度，避免了土壤板結(jié)，從而增大了下滲率。（3）森林具有良好的持蓄水能力，具有減小洪水流量、徑流，削減洪峰延緩2、森林對(duì)流域蒸散發(fā)、林地蒸散發(fā)是植被截留蒸發(fā)、植物散發(fā)和土壤蒸發(fā)的總和。3、森林對(duì)降水的影響一般認(rèn)為大面積森林由于增加了蒸散發(fā)，促進(jìn)了水分循環(huán)，而使降水有所增加，森林對(duì)地下水的影響一般認(rèn)為山區(qū)森林下滲量對(duì)地下水補(bǔ)給有利4、濫伐森林的后果大面積毀林會(huì)使寶貴的水源變成水患三、城市水文效應(yīng)（一）概念城市水文效應(yīng)是指城市化所及地區(qū)內(nèi)，水文過(guò)程的變化及其對(duì)城市環(huán)境的影響。（二）效應(yīng)1、城市化對(duì)水文過(guò)程的影響。（1）城市興建和發(fā)展后，城市氣候和下墊面條件均發(fā)生明顯的變化。（2）城市人口、

15、建筑及工業(yè)的高度密集，城市氣候的熱島效應(yīng)、凝結(jié)核效應(yīng)（煙、塵增多），及高層建筑障礙效應(yīng)的影響，城市地區(qū)雨島效應(yīng)也明顯反映出來(lái)。（3）下墊面的變化，調(diào)蓄能力的減弱（4）城市地區(qū)的產(chǎn)匯流水文過(guò)程發(fā)生相應(yīng)的變化2、城市水資源危機(jī)城市化的迅猛發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的城市水荒，即城市水資源危城市本身不能夠產(chǎn)生水，而且需大量消費(fèi)水甚至污染水。許多城市超量開(kāi)采地下水，使地下水資源日趨枯竭3、城市化對(duì)水質(zhì)的影響城市工業(yè)廢水和生活污水向河流排放，工業(yè)廢氣向大氣排放形成酸雨下降，使天然水體受到污染，水質(zhì)明顯惡化四、人類(lèi)活動(dòng)水文效應(yīng)的研究方法（一）水量平衡法根據(jù)水量平衡原理和方法，分析主要要素受人類(lèi)活動(dòng)影響后的差異和變化，

16、即按平衡的自然狀況，結(jié)合人類(lèi)活動(dòng)改變某一分量來(lái)計(jì)算。（二）對(duì)比分析法1、按同一測(cè)站歷史資料對(duì)比計(jì)算，即按人類(lèi)活動(dòng)前后的觀測(cè)或史料記載進(jìn)行對(duì)比分析。2、不同流域的對(duì)比計(jì)算，即選其他條件相同或相似的未經(jīng)人類(lèi)活動(dòng)影響的水文測(cè)站作參照站與研究測(cè)站同期資料進(jìn)行對(duì)比，兩者輸出之差即為計(jì)算的結(jié)果。（三）流域水文模擬法流域水文模型是基于對(duì)水文現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)、分析其成因及各要素之間的關(guān)系，以數(shù)學(xué)方法建立一個(gè)模型，來(lái)模擬流域的水文變化過(guò)程。第二節(jié) 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水體水質(zhì)的影響一、 概念 人類(lèi)直接或間接地把物質(zhì)和能量引入水體的生產(chǎn)或生活活動(dòng)，都可以引起江河、湖泊、海洋和地下水等水體的水質(zhì)、底泥的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成

17、發(fā)生變化，使水體水質(zhì)變壞，降低了水體的使用價(jià)值，這種現(xiàn)象稱(chēng)為水體污染。二、影響水體水質(zhì)的物質(zhì)來(lái)源（一）大氣降水使大氣惡化的物質(zhì)主要來(lái)自礦物燃料的燃燒和工業(yè)生產(chǎn)。前者燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物、碳?xì)浠衔锖蜔焿m；氟化物和各種金屬及其化合物（二）農(nóng)田排水（三）城市生活污水懸浮雜質(zhì)有泥沙、礦物廢料和各種有機(jī)物（包括人及牲畜的排泄物、食物和蔬菜殘?jiān)龋?，以及膠體和高分子物質(zhì)（包括淀粉、糖、纖維素、脂肪、蛋白質(zhì)、油類(lèi)、肥皂、洗滌劑等）；溶解物質(zhì)則有各種含氮化合物、磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物、尿素和其它有機(jī)物分解產(chǎn)物，產(chǎn)生臭味的有硫化物以及特殊的糞臭素。（四）工業(yè)廢水1、無(wú)機(jī)物廢水2、有機(jī)物廢水3

18、、含有大量的有機(jī)物，同時(shí)含有大量無(wú)機(jī)物的廢水（五）工業(yè)廢渣和城市垃圾淋溶水工業(yè)廢渣主要來(lái)源于燃料渣、冶金渣、化工渣等三、天然水體水質(zhì)惡化特點(diǎn)（一）海洋水體水質(zhì)惡化特點(diǎn)1.污染源多而復(fù)雜2.污染物持續(xù)性強(qiáng)，危害性大3.污染范圍大（二）河流水體水質(zhì)惡化特點(diǎn)1.河流水質(zhì)惡化程度隨流量的大小而變化2.河流水質(zhì)惡化影響范圍廣3.河流水質(zhì)惡化影響大4.河流自?xún)裟芰?qiáng)，水質(zhì)惡化易于控制（三）湖泊（水庫(kù)）水質(zhì)惡化特點(diǎn)1.湖泊、水庫(kù)污染來(lái)源廣、途徑多、種類(lèi)復(fù)雜2.湖水稀釋和搬運(yùn)污染物質(zhì)的能力弱3.湖泊對(duì)污染物質(zhì)的生物降解、累積和轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)（四）地下水水質(zhì)惡化特點(diǎn)1.地下水水質(zhì)惡化過(guò)程緩慢2.地下水的間接惡化方式

19、3.地下水污染物濃度高4.地下水污染難治理四、水體的自?xún)裟芰Γㄒ唬┧w惡化與自?xún)絷P(guān)系（二）水體的自?xún)暨^(guò)程1、概念（1）廣義的定義：受污染的水體，經(jīng)過(guò)水中物理、化學(xué)與生物作用，使污染物濃度降低，并恢復(fù)到污染前的水平；（2）狹義的定義指水體中的微生物氧化分解有機(jī)物而使得水體得以?xún)艋倪^(guò)程。2、水體自?xún)暨^(guò)程的特征（1）進(jìn)入水體中的污染物，在連續(xù)的自?xún)暨^(guò)程中，總的趨勢(shì)是濃度逐漸下降。（2）大多數(shù)有毒污染物經(jīng)各種物理、化學(xué)和生物作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榈投净驘o(wú)毒化合物。（3）重金屬一類(lèi)污染物，從溶解狀態(tài)被吸附或轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄曰衔?，沉淀后進(jìn)入底泥。（4）復(fù)雜的有機(jī)物，如碳水化合物，脂肪和蛋白質(zhì)等，不論在溶解氧富裕或缺氧條件下，都能被微生物利用和分解。先降解為較簡(jiǎn)單的有機(jī)物，再進(jìn)一步分解為二氧化碳和水。（5）不穩(wěn)定的污染物在自?xún)暨^(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化合物。如氨轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}，再氧化為硝酸鹽。（6）在自?xún)暨^(guò)程初期，水中溶解氧數(shù)量急劇下降，到達(dá)最低點(diǎn)后又緩慢上升，逐漸恢復(fù)到正常水平。（7）進(jìn)入水體的大量污染物，如果是有毒的，則生物不能棲息，如不逃避