2021年湖北自考12389 水文地质学教材大纲

  湖北省高等教育自学考试课程考试大纲

  课程名称：水文地质学 课程代码：12389

  第一部分 课程性质与目标

  一、课程性质与特点

  《水文地质学基础》是水文与水资源工程、地下水科学与工程、环境工程、土木工程等本科专业的专业基础课。该课程的性质特点是：基础知识性和实践能力性并重的专业课程，课程内容是构建学生专业知识体系的基础框架，在教学过程中要突出理论联系实际的基本原则，注重培养学生分析与解决问题能力，形成科学的思维方式。

  课程目标与基本要求课程目标：建立水文地质学的基本概念、原理和初步分析方法，为后续专业课奠定坚实的专业基础；

  基本要求：本课程要求深入理解地下水赋存空间与特征、地下水的存在形式、与地下水有关的岩土水理性质（参数）、岩层含水性的划分、地下水的埋藏与分类、地下水资源与分类等基本概念（术语）的基础上，重点掌握地下水运动定律、地下水化学成分与形成作用理论、地下水系统概念与方法、地下水补给与排泄基本方式、地下水均衡原理等基本理论（原理）；初步学会从微观到全局的水文地质条件分析方法，运用地下水系统理论综合分析地下水运动和水化学特征的方法。

  与本专业其他课程的关系该课程是专业基础课。该课程以“水力学”、“构造地质学”、“地质学基础”、“水文学”等课程为基础，又是后续的“地下水动力学”“水文地球化学”“水资源调查与评价”等课程的基础。

  第二部分 考核内容与考核目标

  第一章 绪论

  一、学习目的与要求

  了解水文地质学的研究对象及研究内容，掌握地下水的功能，了解水文地质学的发展历史，了解当代水文地质学的特点。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、水文地质学的概念（重点）

  识记：水文地质学的研究对象及研究内容

  理解：地下水的功能

  （二）水文地质学的发展史（一般）

  识记：水文地质学的发展历史及当代水文地质学的特点

  第二章地球中水的分布与循环

  一、学习目的与要求

  了解地球上的水与量的分布；掌握水循环的概念，重点掌握水文循环的概念；了解我国的水资源概况尤其是地下水概况。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、地球中水的分布（一般）

  识记：地球浅部的水与量的分布；

  （二）、地球中水的循环（重点）

  识记：地质循环的概念及研究意义，地质循环与水文循环的比较

  理解：水文循环的概念、过程、特点及其意义

  第三章 岩土中的空隙与水

  一、学习目的与要求

  了解岩土中空隙的三种类型孔隙、裂隙和溶穴；掌握空隙的大小、多少和空隙率及其影响因素；理解不同空隙的特征及差异。掌握空隙中水的存在形式，了解结合水、重力水、毛细水的特点；理解岩土孔隙度、给水度、持水度概念、关系以及影响因素；了解容水度、含水量、透水性的概念；一般了解有效应力原理与岩土体变形破坏。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、岩土中的空隙（重点）

  识记：岩土中空隙的三种类型及其特征

  理解：孔隙的大小、多少（孔隙率）及其影响因素

  应用：空隙的特征对地下水储存及运动的的影响

  （二）、岩土中的水（次重点）

  识记：结合水、重力水、毛细水的特点

  理解：空隙中水的存在形式

  与水有关的岩土性质（重点）识记：容水度、含水量、渗透性的概念

  理解：岩土孔隙度、给水度、持水度概念、关系以及影响因素

  （四）有效应力原理与岩土体变形破坏（一般）

  识记：有效应力原理，地下水位变化引起的岩土体变形破坏的原理

  第四章 地下水的赋存

  一、学习目的与要求

  了解包气带与饱水带的概念；了解地下水划分依据与划分类型；理解含水层、隔水层与弱透水层及含水系统的概念；掌握潜水、承压水与上层滞水的划分、组成及其特点；

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、含水层、隔水层与弱透水层（重点）

  识记：包气带与饱水带的概念

  理解：含水层、隔水层与弱透水层的概念

  应用：实际应用中含水层、隔水层与弱透水层概念划分的相对性

  含水系统（重点）理解：含水系统的概念及特征

  应用：含水系统的划分

  （三）潜水、承压水与上层滞水（重点）

  识记：地下水划分依据与划分类型

  理解：潜水、承压水与上层滞水的划分；用图表示潜水承压水的组成要素；潜水、承压水与上层滞水的特点

  应用：承压含水层的释水机理

  第五章 地下水运动的基本规律

  学习目的与要求理解达西定律及渗透流速、过水断面、水力梯度、渗透系数等概念；掌握均质各向同

  性介质中定性流网的绘制方法，以及流网在水文地质问题分析中的应用。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、渗流基本概念（次重点）

  理解：渗流及渗流场；稳定流及非稳定流；层流及紊流；总水头、压力水头及位置水头的概念

  （二）、达西定律（重点）

  识记：达西定律的实质及应用范围

  理解：达西定律公式的推导及物理意义；渗透流速与实际流速、过水断面、水力梯度、渗透系数与渗透率等概念

  应用：达西定律分析水文地质问题

  （三）、流网（重点）

  识记：流网、流线与迹线、等水头线的概念；层状非均质介质中的流网

  理解：均质各向同性介质中定性流网的绘制方法

  应用：流网在水文地质问题分析中的应用

  （四）、饱水粘土中水的运动规律（一般）

  识记：饱水粘土渗透规律

  第六章 包气带水

  一、学习目的与要求

  掌握土壤水、毛细负压、毛细上升高度与速度的概念；了解土壤水带的特征，了解砂土中水的毛细上升高度与速度，以及影响因素；了解包气带水分分布特征。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、毛细现象和毛细水（次重点）

  识记：包气带的划分：土壤水带、中间带、毛细水带；毛细负压的测定方法

  理解：毛细负压、毛细上升高度与速度的概念及影响因素

  （二）、土壤水势及其组成（一般）

  识记：总水势、重力势、压力势和基质势、溶质势的概念

  （三）、包气带水的分布与运动规律（重点）

  识记：包气带水分垂向分布特征、包气带毛细压力水头及非饱和渗透系数的影响因素

  理解： 非饱和达西定律；重力疏干给水度的影响因素

  应用：用非饱和达西定律推导降水入渗速率

  第七章 地下水的化学成分及其形成作用

  一、学习目的与要求

  掌握地下水中主要气体成分、七种主要离子成分，了解它们的来源及指示意义；了解水化学成分的主要形成作用，掌握水化学成分的表达方式。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、地下水的化学特征（次重点）

  识记：地下水中主要组分的来源及指示意义

  理解：地下水中主要气体成分、七种主要离子成分

  （二）、地下水的温度（一般）

  识记：利用地下水温度推算其循环深度

  （三）地下水化学成分的主要形成作用（重点）

  识记：地下水水化学成分的主要形成作用

  理解：溶滤作用、浓缩作用、脱硫酸作用和脱碳酸作用及其影响因素

  （四）地下水基本成因类型及其化学特征（一般）

  识记：溶滤水、沉积水及内生水的特点

  （五）地下水化学成分分析及其图示（次重点）

  识记：地下水化学的分析内容，地下水化学特征分类及图示

  理解：水化学成分的表达方式：库尔洛夫式

  第八章 地下水的补给与排泄

  一、学习目的与要求

  了解地下水补给来源与方式，掌握大气降水对地下水的补给过程、影响因素及补给量的确定；了解地下水的各种排泄去路；掌握泉的出露条件、类型及其意义；了解蒸发与泄流发生条件与影响因素；掌握地下水排泄量的初步估算方法。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、概述（一般）

  识记：地下水补给来源与方式，补给与排泄的定义及研究内容

  （二）、地下水补给（重点）

  识记：大气降水对地下水的补给过程

  理解：大气降水补给地下水的影响因素，平原区大气降水对地下水补给量的确定，降水入渗系数的确定方法，地表水与地下水的补排关系。

  （三）、地下水排泄（重点）

  识记：地下水的各种排泄去路；泄流的概念；蒸发的影响因素

  理解：泉的出露条件、类型及其研究意义，地下水排泄量的初步估算方法

  应用：土壤盐碱化产生的条件

  （四）、含水层之间的补给与排泄（次重点）

  识记：含水层之间水力联系的几种常见方式，越流量的计算

  理解：含水层之间的补给排泄图示理解

  第九章 地下水流系统

  一、学习目的与要求

  掌握地下水流动系统的概念，了解流动系统理论与分析方法，地下水流动系统划分与意义。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、与地下水有关的系统概念及其含义（重点）

  理解：含水系统与水流系统的概念比较

  （二）、地下水流系统理论的形成与演变（一般）

  识记：流动系统理论形成与演变的历史

  （三）、地下水流系统的水动力、水化学及水温度特征（次重点）

  理解：地下水流系统的水动力、水化学及水温度特征

  （四）、流域盆地地下水流模式（一般）

  识记：地下水盆地水流模式及其影响因素

  （五）、不同介质中的地下水流系统（一般）

  识记：不同介质中地下水流动系统的特点及划分

  第十章 地下水动态与均衡

  一、学习目的与要求

  掌握地下水动态与均衡的概念、水均衡原理与水均衡方程式；了解区域水均衡的研究方法；了解人类活动条件下地下水动态与均衡的变化

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、地下水动态与均衡的概念（次重点）

  理解：动态与均衡的联系及关系，研究意义

  （二）、地下水动态的影响因素（重点）

  理解：气象水文地质因素及人为活动对地下水动态的影响

  （三）、地下水动态的类型（一般）

  识记：地下水动态的4种类型

  （四）天然条件下地下水的均衡

  理解：水均衡原理与水均衡方程式

  （五）人为活动条件下地下水均衡、区域水均衡的研究方法（一般）

  识记：人类活动条件下地下水动态与均衡的变化及区域水均衡的研究方法

  第十一章 孔隙水

  一、学习目的与要求

  了解孔隙水的赋存和运动特征。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、孔隙水的特征（一般）

  识记：孔隙水的特点及分类

  、洪积物、冲积物中的地下水（重点）识记：典型洪积扇的形成

  理解：洪积扇中地下水的分带性规律

  应用：学会“从沉积物的沉积环境（地形地貌水动力条件）到沉积物的沉积规律（岩性、颗粒大小、分选等），再分析沉积物中的地下水的特点（赋存、补径排、动态、水化学特征等）”的水文地质分析方法。黄河下游冲积物的地下水特点。

  （三）、湖积物中的地下水（一般）

  识记：湖积物的特点及其中地下水的特点。

  （四）、实例（一般）

  识记：干旱内陆盆地孔隙水系统、干旱半干旱黄土高原孔隙水系统、半干旱平原孔隙水系统

  第十二章 裂隙水

  一、学习目的与要求

  了解裂隙水的特征、学习3类裂隙水的裂隙发育规律及裂隙水特点，掌握构造裂隙水的发育规律，了解裂隙网络及裂隙水的研究方法，掌握断层的水文地质意义。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、概述（一般）

  识记：裂隙水的特征及其与孔隙水特点的差异

  （二）、裂隙的成因类型及其中的地下水（重点）

  识记：成岩裂隙水及风化裂隙水的特点

  理解：构造裂隙水的发育规律及其特点

  （三）、裂隙介质及其渗流（一般）

  识记：裂隙含水系统的概念及裂隙网络不同级次裂隙的作用

  （四）、裂隙及裂隙水的研究方法（一般）

  识记：裂隙的野外调查方法、裂隙水的模型概化方法

  （五）、断层的水文地质意义（重点）

  识记：断层导水性的控制因素

  理解：断层的4个水文地质意义

  应用：用图表示断层的4个水文地质意义

  第十三章 岩溶水

  一、学习目的与要求

  学习岩溶概念及岩溶发育的条件、了解岩溶水系统的演变、掌握岩溶水的特征。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、岩溶及其研究意义（一般）

  识记：岩溶概念

  （二）、岩溶发育的基本条件（重点）

  识记：岩溶发育的4个基本条件

  理解：水流对岩溶发育的控制作用

  （三）、岩溶水系统的改造与演变（次重点）

  识记：岩溶水介质差异性改造过程

  理解：地下水流及新构造运动对岩溶发育的影响

  （四）、岩溶水特征（次重点）

  识记：从岩溶含水介质、运动、补给径流排泄、动态及水化学特征等方面比较南北岩溶级岩溶水的差异。

  第十四章 地下水资源与水资源管理

  一、学习目的与要求

  了解地下水资源的概念、地下水资源的特征、掌握补给资源和储存资源的划分及其供水意义，了解地下水可持续开采量的含义。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、作为资源的地下水（一般）

  识记：地下水作为供水水源的优越性体现

  （二）、地下水资源的特性（次重点）

  识记：地下水资源的系统性

  理解：地下水资源的可再生性、变动性与调节性

  （三）、地下水资源分类及其意义（重点）

  识记：供水水源具备的基本条件，补给资源评价方法

  理解：补给资源和储存资源的概念及供水意义

  （四）、地下水可持续开采量的含义与评价方法探讨（一般）

  识记：地下水可持续开采量的含义，可开采量评价院里

  （五）、地下水资源管理（一般）

  识记：水资源管理遵循的原则

  第十五章 地下水与环境

  一、学习目的与要求

  了解与地下水有关的环境问题。

  二、考核知识点与考核目标

  （一）、地下水是活跃的环境因子（一般）

  识记：地下水是活跃的环境因子

  （二）、与地下水有关的环境问题（次重点）

  识记：地下水的环境效应

  理解：过量开采或过量补充地下水引起的环境问题、地下水污染

  第三部分 有关说明与实施要求

  一、考核的知识层次与能力层次表述：

  本大纲在考核目标中，按照“重点”、“次重点”、“一般”三个知识层次，此三层次在命题中的固定比重分别为：65% ，25%，10%。

  本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

  识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

  理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

  应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

  二、教材

  1、指定教材

  张人权、梁杏、靳孟贵等编著，水文地质学基础，地质出版社，2011年

  参考教材林学钰等，现代水文地质学，地质出版社，2005年任天培主编，水文地质学，地质出版社。章至洁、韩宝平、张回华编，水文地质学基础，中国矿业大学出版社，1995年区永和,陈爱光,王恒纯.1988.水文地质学概论.武汉:中国地质大学出版社。171.弗里泽，彻里著，地下水（中英文版），地震出版社，1987年加弗里连科.E.C.(孙彬译). 1981.构造圈水文地质学.北京:地质出版社.J.Bear著，李竞生、陈崇希译，多孔介质流体力学，中国建筑工业出版社,1983.Charles R. Fitts,Groundwater science, Elsevier Science Ltd,2002 David Keith Todd.(University of California, Berkeley),Groundwater Hydrology, Second edition,2001Fetter, C.W., Applied Hydrogeology, 4thEdition,2001P.A. Domenico and F. W. Schwartz,Physical and Chemical Hydrogeology,1998Franklin W,Hubao Zhang,Fundamentals of Ground Water ,John wiley&Sons,Inc,2003Todd D K, Mays L W. 2005. Groundwater Hydrology, 3rd Edition.New York. John Wiley & Sons Inc.

  三、自学方法指导

  1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点的三个层次要求，将主要精力放在“重点”知识点层次上，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。对于每个知识层次，则应该按照能力层次要求，由识记-理解-应用的过程进行逐步学习。

  2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

  3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

  4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

  四、对社会助学的要求

  1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点，以及各知识点的层次要求。

  2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

  3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

  4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。

  5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

  6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

  7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

  8、助学学时：本课程共3学分，建议总课时54学时，其中助学课时分配如下：

  五、关于命题考试的若干规定

  (包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等)

  1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

  2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是："识记"为20 %、"理解"50 %、和"应用"为30 ％。

  3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。

  4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。

  5、试题类型一般分为：名词解释、 填空、选择、简答、综合应用 。

  6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。

  六、题型示例（样题）

  名词解释（每个3分）：渗透系数； 2、给水度；3、地下水动态与均衡

  填空（每空1分）：1．地下水按埋藏条件可分为、和

  2．上升泉按其出露原因可分为：、和

  3．地下水资源可分为2类，分别为和

  4．岩石的空隙是地下水的和。

  选择题（单选题，每题1分）：1．脱碳酸作用的结果使地下水的（ ）

  A、 矿化度降低 B、 HCO3¯含量增高 C、 PH不变 D 、Ca ，Mg，Na 离子含量增高

  2．砂的孔隙度大小主要取决于（ ）

  A、 颗粒大小 B、 分选程度 C、 排列方式 D、 结构

  3．地下水流网中流线与等势线（ ）

  A、 正交 B、斜交 C、 相交

  简答题（每题5分）：1．给出降水入渗系数（α）的定义；指出降水入渗系数α=μΔh/X中各项代号代表的意义；并分析利用该公式求取降水入渗系数比较适宜的条件。

  2．分析比较砾石、砂、粘土三者孔隙度、给水度和透水性的大小。

  五、综合应用题（每题10分）：

  1.土壤盐渍化产生的条件是什么？一般发生在哪些地区，如何防治？

  2．如下图条件，利用达西定律分析影响泉流量大小的各种自然地理、地质因素。

  七、试题分配建议：

  对于无实验和实习的章节，多出一些理论题，对于有实验实习考试的章节，增加实验内容的分析应用题。

  湖北省高等教育自学考试课程考试大纲

  审 编 情 况 登 记 表

  学校：中国地质大学（武汉）