《水文土壤學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、水文土壤學(xué)教學(xué)大綱一、說 明適用專業(yè)地理信息科學(xué)先修課程自然地理學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)總學(xué)時(shí)32總學(xué)分2（一）本課程的目的、要求水文土壤學(xué)是高等院校地理信息科學(xué)專業(yè)的選修課程，詳細(xì)講述了土壤中水分的特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)及測(cè)定參數(shù)等原理。通過本課程的教學(xué)，應(yīng)達(dá)到以下目的要求：使學(xué)生掌握，并深刻理解描述土壤水運(yùn)動(dòng)的基本方程、土壤水運(yùn)動(dòng)的物理機(jī)制及SPAC系統(tǒng)中水分傳輸理論，能夠較熟練地運(yùn)用物理試驗(yàn)和數(shù)值模擬手段深入研究入滲和蒸發(fā)條件下土壤水運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律，并能運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)解決諸如土壤水狀況等調(diào)控，合理開發(fā)和科學(xué)管理水資源，土壤改良和水土環(huán)境改善等問題。（二）內(nèi)容選取和實(shí)施中注意的問題1.在加強(qiáng)基礎(chǔ)理論教學(xué)的同

2、時(shí)要聯(lián)系本地的自然、社會(huì)等實(shí)際情況進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生愛家鄉(xiāng)、愛祖國情感，增強(qiáng)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。2.根據(jù)課程各部分特點(diǎn)，要設(shè)置一定課時(shí)上機(jī)實(shí)踐和室內(nèi)試驗(yàn)等，以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力。3.本課程涵蓋內(nèi)容廣，還設(shè)有實(shí)踐課、試驗(yàn)課，課時(shí)緊，任務(wù)重，因此對(duì)教材內(nèi)容必須有所取舍，分清重點(diǎn)和難點(diǎn)，在保證大綱規(guī)定的基本內(nèi)容的同時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，有所側(cè)重，靈活掌握。（三）教學(xué)方法通過多媒體課件等方式以講授法教學(xué)為主，輔以上機(jī)實(shí)踐和室內(nèi)試驗(yàn)等。（四）考核方式考查。包括平時(shí)作業(yè)、上機(jī)實(shí)踐、室內(nèi)試驗(yàn)等。（五）教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配教學(xué)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)安排備注1土壤和水的基本概念22土壤水動(dòng)力學(xué)基本方程63水分

3、在土壤中的入滲64蒸發(fā)條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)65土壤-植物-大氣連續(xù)體中水分運(yùn)動(dòng)66土壤水分運(yùn)動(dòng)的數(shù)值6二、大 綱 內(nèi) 容第一章 土壤和水的基本概念1.土壤的基本物理性質(zhì)2.土壤水的基本物理性質(zhì)3.土水勢(shì)4.土壤水分特征曲線說明和要求：(1)本章的教學(xué)重點(diǎn)是了解土壤水的形態(tài)、能態(tài)，掌握重力勢(shì)、壓力勢(shì)、基質(zhì)勢(shì)、溫度勢(shì)，掌握土壤水吸力、土壤水分特征曲線。(2)本章的教學(xué)難點(diǎn)是土水勢(shì)。第二章 土壤水動(dòng)力學(xué)基本方程1.非飽和土壤水流動(dòng)的達(dá)西公式2.土壤水運(yùn)動(dòng)基本方程的定解條件3.非飽和土壤水運(yùn)動(dòng)基本方程4.土壤中溶質(zhì)運(yùn)移的基本方程5.土壤中熱流基本方程說明和要求：(1)本章的教學(xué)重點(diǎn)是掌握達(dá)西公式，非飽

4、和土壤水運(yùn)動(dòng)基本方程的各種形式，掌握溶質(zhì)運(yùn)移的基本方程及其擴(kuò)充。(2)本章的教學(xué)難點(diǎn)是非飽和土壤水運(yùn)動(dòng)的基本方程。第三章 水分在土壤中的入滲1.土壤水分入滲過程概述2.土壤水分運(yùn)動(dòng)線性化方程的入滲解3.GreenAmpt 模型與 函數(shù)入滲解4.入滲公式及其討論說明和要求：(1)本章的教學(xué)重點(diǎn)是了解水分在土壤中入滲的過程；掌握土壤水分運(yùn)動(dòng)線性化方程；掌握GreenAmpt 模型；掌握各種常用入滲公式。(2)本章的教學(xué)難點(diǎn)是GreenAmpt 模型及應(yīng)用。第四章 蒸發(fā)條件下的土壤水分運(yùn)動(dòng)1.基本概念2.定水位條件下均質(zhì)土壤的穩(wěn)定蒸發(fā)3.定水位條件下層狀土壤的穩(wěn)定蒸發(fā)4.蒸發(fā)條件下土壤水分的非穩(wěn)定運(yùn)

5、動(dòng)說明和要求：(1)本章的教學(xué)重點(diǎn)是了解蒸發(fā)的條件、過程等；掌握潛水穩(wěn)定蒸發(fā)及其經(jīng)驗(yàn)公式；掌握定水位條件下層狀土壤穩(wěn)定蒸發(fā)的基本公式。(2)本章的教學(xué)難點(diǎn)是定水位條件下層狀土壤穩(wěn)定蒸發(fā)的基本公式。第五章 土壤-植物-大氣連續(xù)體中水分運(yùn)動(dòng)1.植物細(xì)胞水勢(shì)及植物體中水流2.土壤根區(qū)水流3.騰發(fā)量的估算4.考慮作物根系吸水時(shí)恒溫條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)的模擬說明和要求：(1)本章的教學(xué)重點(diǎn)是了解植物細(xì)胞水勢(shì)、植物體中的水流；掌握根區(qū)水流模型；掌握根據(jù)潛在騰發(fā)量估算實(shí)際騰發(fā)量。(2)本章的教學(xué)難點(diǎn)是騰發(fā)量的估算。第六章 土壤水分運(yùn)動(dòng)的數(shù)值1. 一維土壤水分運(yùn)動(dòng)問題的有限差分法2. 田間土壤水分運(yùn)動(dòng)問題的數(shù)值模擬3. 土壤中溶質(zhì)運(yùn)移問題數(shù)值模擬4. 凍融條件下土壤中水熱耦合運(yùn)移問題數(shù)值模擬說明和要求：(1)本章的教學(xué)重點(diǎn)是掌握一維非飽和流動(dòng)問題的差分方程、線性化方程、參數(shù)取值；掌握一維飽和非飽和土壤水分運(yùn)動(dòng)問題的數(shù)值模擬；掌握土壤中溶質(zhì)運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型；掌握凍融條件下土壤中水熱耦合運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型。(2)本章的教學(xué)難點(diǎn)是一維非飽和流動(dòng)問題的差分方程、線性化方程、參數(shù)取值。三、教材和主要參考書1雷志棟土壤水動(dòng)力學(xué)北京：清華大學(xué)出版社，1988年2張蔚榛地下水與土壤水動(dòng)力學(xué)北