河海大学成人高考《水文学原理》课程教学大纲

时间:2024年04月26日作者:江苏教育考试网点击:次

　　一、课程编号：0101C003

　　二、课程名称：水文学原理

　　三、学分、学时：2.5学分(40学时)

　　四、开课单位：水文水资源学院水文系

　　五、先修课程

　　学生学习本课程前必须学完高等数学、物理学、测量学、水力学、自然地理学及气象学等课程。

　　六、课程性质、作用、教学目标(含知识、能力、素质的要求)

　　“水文学及水资源”是全国重点学科，根据水文与水资源工程专业成人教育教学计划，“水文学原理”课程以水-土-植系统中的水文循环和流域水文循环为主要研究对象，研究降雨径流形成规律及计算方法，是该专业的核心课程(专业基础课)。其主要教学目标是使学生掌握水资源水文学的基本概念、基本理论和基本研究方法，为本专业后继课程的学习及未来从事水文水资源及水环境科学的研究打下坚实的理论基础。

　　七、教学内容与基本要求

　　本课程以土壤水动力学、热力学、明渠水力学等基本的物理定律为理论基础，阐述水文循环的物理过程、产流过程的各水文要素、产流的物理条件、流域产汇流理论及分析计算方法等，为水旱灾害的模拟及预测、水资源评价及合理开发利用、水环境保护等应用和研究方向作好最基本的理论准备。通过课堂教学、课外阅读与练习等教学环节，使学生掌握以下主要内容：

　　1.掌握水文循环及其中的水量平衡、能量平衡原理;

　　2.了解大气圈、水圈、生物圈、岩石圈之间的水分交换及相互影响，掌握降水、下渗、蒸散发等物理过程及基本定量计算方法;

　　3.掌握单点产流的基本物理条件及基本产流模式;

　　4.掌握流域产流特征、产流面积及产流面积发展过程的分析方法，产流计算模型;

　　5.掌握河道洪水波运动的数学物理描述，洪水波类型及其特征，槽蓄原理及槽蓄方程;掌握线性扩散波演算、线性运动波演算、线性特征河长连续演算等洪水演算方法;

　　6.掌握流域汇流的物理过程，流域汇流的系统分析方法，流域汇流计算方法。

　　具体章节如下：

　　第一章径流形成

　　第一节径流形成现象

　　第二节径流形成过程

　　第三节径流形成的研究对象与研究方法

　　第二章产流要素

　　第一节植物截留与填洼

　　第二节土壤水运动

　　第三节下渗

　　第四节蒸散发

　　第三章产流机制

　　第一节包气带及其结构

　　第二节包气带水分动态及其对降雨的再分配

　　第三节产流的基本物理条件

　　第四节产流类型和基本产流模式

　　第四章流域产流

　　第一节流域产流特征的分析

　　第二节产流面积的变化

　　第三节蓄满产流总径流计算

　　第四节总径流量的划分

　　第五节超渗地面径流量计算

　　第五章洪水演算

　　第一节河道洪水波

　　第二节圣维南方程组

　　第三节洪水波的分类

　　第四节槽蓄原理和槽蓄方程

　　第五节线性扩散波演算

　　第六节线性运动波演算

　　第七节线性特征河长连续演算

　　第六章流域汇流

　　第一节流域汇流的基本概念

　　第二节出口断面流量过程线的形成

　　第三节流域汇流系统分析

　　第四节线性集总式流域汇流模型

　　第五节线性分散式流域汇流模型

　　八、教材及参考书

　　教材：芮孝芳.径流形成原理.河海大学出版社.2004年。

　　参考书：芮孝芳.产汇流理论.水利电力出版社.1995年。

　　九、考核方式

　　考试。

　　十、教学大纲说明

　　本课程为专业基础课，所涉及的先修课程较多，如物理学、高等数学、计算数学、水力学、自然地理学、水文气象学等。这些课程应在本课程开设前修完。本课程中的许多知识点为水文预报、水文水利计算、水资源利用、水环境保护等专业课的学习提供理论基础。

　　十一、本课程的教学环节(课堂讲授的内容及学时分配)

　　讲授内容、讲授学时、自学学时、平时作业练习。

单元	讲授内容	自学学时	讲授学时	备注
1	第一章径流形成	4	2
2	第二章产流要素 §2.3 土壤水运动 §2.4 下渗 §2.6 蒸散发	16	8
3	第三章产流机制 §3.1 包气带及其结构 §3.2 包气带水分动态及对降水的再分配 §3.3 产流的基本物理条件 §3.4 产流类型和基本产流模式	14	6
4	第四章流域产流 §4.1 流域产流特征的分析 §4.2 产流面积的变化 §4.3 蓄满产流总径流计算 §4.4 总径流量的划分 §4.5 超渗地面径流量计算	14	6
5	第五章洪水演算 §5.1 河道洪水波 §5.2 圣维南方程组 §5.3 洪水波分类 §5.4 槽蓄原理 §5.5 线性扩散波演算 §5.6 线性运动波演算 §5.7 线性特征河长连续演算	24	10
6	第七章流域汇流 §7.2 出口断面流量过程线的形成 §7.3 流域汇流系统分析 §7.4 线性集总式流域汇流模型 §7.5 线性分散式流域汇流模型	18	8

　　说明：根据成人教育的教学特点，主讲教师应编写教学周历，成人教育学院将教学周历和教材先发给学生，学生按教学周历的安排自学，思考每章后面的复习题。自学期间安排一次期中测验。面授则集中时间进行，40个学时授课，面授结束进行期末考试。

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