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水文学及水资源专业博士研究生培养方案

2011-10-17 00:00:00 点击数:

水文学及水资源专业博士研究生培养方案

 

一、培养目标

博士生教育是我国高等教育的最高层次,是培养高层次专门人才的重要途径。博士生教育必须贯彻党和国家的教育方针,按照教育要“面向现代化、面向世界、面向未来”的要求,坚持质量第一,贯彻理论联系实际的原则,培养德、智、体全面发展的高层次专门人才。具体要求为:

1. 掌握马克思主义的基本原理,热爱祖国,遵纪守法,品德优良,学风严谨,具有实事求是、不断追求新知、勇于创造的科学精神,积极为我国经济建设和社会发展服务。

2. 掌握水文学及水资源领域坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识。

3. 具有独立从事科学研究和教学工作、组织解决重大实际问题的能力,并在科学或专门技术上做出创造性成果。

4. 至少掌握一门外国语,能熟练阅读外文资料,具有撰写学术论文和进行国际学术交流的能力。

5. 有健康的体魄。

二、培养方式

1. 博士研究生的培养以科学研究为主。重点是培养独立从事科学研究工作的能力,并根据培养方案的要求、学位论文的需要和个人的特点来选择学习的课程。在拓宽基础、加深专业、掌握前沿的基础上,学会进行创造性科学研究的方法和培养严谨的科学作风。

2. 博士研究生的培养实行导师负责制,采取以导师为主的集体指导的方式。对每个博士研究生都要成立以导师为主的指导小组。博士研究生指导小组可根据博士研究生的研究方向以及课题的内容,由导师提名,报研究生培养处备案。指导小组的成员一般应由至少2名(含导师)具有副教授以上职称的学术梯队成员担任,也可聘请跨学科的专家参加。同时注意发挥所在科室、教研室在培养博士研究生工作中的作用,为博士研究生创造良好的学术环境。

3. 导师要根据本学科培养方案的要求,结合博士研究生的基础和特长,指导博士研究生制定出个人培养计划。博士研究生课程学习可与论文工作穿插进行,但最迟要在论文定稿前获得全部学分。

4. 导师应积极安排和帮助博士研究生参加国内外学术交流,了解国内外学术动态,开阔科学视野,活跃学术思想,掌握学科前沿动态。

5. 导师和指导小组要重视对博士研究生的思想政治教育和道德品质教育,关心博士研究生的全面成长,严格要求,严谨治学,培养良好的职业道德和团队协作的精神、勇于拼搏的精神,做到既教书又育人。

6. 博士研究生所在学院(中心、所)应努力为博士研究生创造良好的学术环境,本学科专业应积极举办学术研讨会或学术报告会,为博士研究生创造学习和交流的机会。

三、研究方向及主要研究内容

水文学及水资源专业的研究方向有5个,分别为:

01. 地下水资源与环境水文地质

02. 地下水系统与水资源系统工程

03. 水环境水生态与农田生态工程

04. 水土环境的模拟、控制与恢复

05. 水资源开发的理论与技术

各方向的主要研究内容见附表一(水文学及水资源专业研究方向及主要研究内容介绍)。

四、学习年限及时间分配

1. 脱产博士研究生的学习年限一般为三年,在职博士研究生的学习年限一般为四年。

2.对于提前达到培养目标、成绩优良并做出创造性成果的博士研究生,经本人申请,导师同意,学院严格审批后报研究生院批准,可以提前申请答辩;由于客观原因不能按时完成学业者,经本人申请、导师同意、学院审批,研究生院批准,可延长学习年限(详见《关于研究生提前或延期进行学位论文答辩的暂行规定》,研院字第[2001]11号)。没有提出延期报告或延长期满仍未完成博士论文者,均按结业处理。

3. 博士研究生用于科学研究和撰写论文的时间一般不应少于二年。

五、培养计划

培养单位要在博士研究生入学后的三个月内,组织导师根据专业培养方案和学生的具体情况制定出个人培养计划,在培养计划中应对博士研究生的课程学习、开题报告、学术活动、科学研究和学位论文工作等做出具体要求和进度安排。培养计划应由各博士研究生所在学院(中心、所)存档备案。

六、课程设置

本专业课程设置,必须体现坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,适应现代最新科学技术的发展要求。博士研究生的课程学习实行学分制。博士研究生在课程学习期间至少应取得16学分,其中学位课不低于12学分。博士研究生必须在规定期限内通过学位课程考试,获得相应学分。

本专业课程设置见附表二。

七、文献阅读

专业文献阅读及报告是博士研究生了解学科前沿、掌握学科发展动态的有效手段,是培养博士研究生独立获取知识能力的重要环节。要求博士研究生入学后的第一学年,应充分阅读中、外文专业文献,至少完成本专业文献阅读70篇以上,其中外文文献不少于30篇,并写出阅读报告(至少1000字),经指导教师批阅后给出成绩,合格者获得1个必修学分。

八、开题报告

为确保学位论文的质量,博士研究生应在导师指导下,通过阅读文献、学术调研,尽早确定论文选题范围,最迟应于第三学期初举行开题报告会。开题报告应由培养单位负责组织公开进行。开题报告的原始材料由各培养单位保存至学生毕业备查。

八、学术活动(阶段性成果报告)

要求博士研究生在学期间,参加至少4个内容以上本学科或相关学科公开举行的学术报告或学术讲座(不包括开题报告)。博士研究生在完成开题报告后,在论文工作期间结合论文工作至少公开举行1次论文阶段性成果报告。完成以上各环节,获得2个必修学分。学院(中心、所)应积极为博士研究生完成这一环节创造条件,并认真制定考核办法,做好考核和成绩存档工作。

九、论文中期检查

在博士研究生论文工作中期,各培养单位要统一组织对博士研究生的论文工作情况进行一次检查,按《博士研究生论文工作中期检查考核表》所要求的内容进行考核,填写“吉林大学环境与资源学院学位论文工作中期检查表”,考核结果存档;并对论文进展情况及后期工作提出意见和建议。中期检查不合格者,将延长其论文工作时间,推迟毕业论文答辩时间。

十、学位论文

论文工作是全面训练硕士研究生树立严谨的科学学风,培养其掌握科研基本方法和独立进行科学研究能力的重要环节。

论文工作应与课程学习交叉进行,博士研究生用于科学研究和撰写学位论文的累计时间一般不少于二年。论文工作期间,导师要及时全面掌握博士研究生的论文工作进度,按时进行论文中期检查。根据实际需要对论文工作计划进行及时和必要的调整。对客观原因不能按计划进行的硕士研究生,要及时调整其工作计划,并及时将情况反馈给学院。对因客观原因无法按期完成论文工作的研究生,须提前三个月提交延期毕业申请,经审查批准方可延期,否则按肄业处理。学位论文定稿并经导师审查和专家评阅后,方可参加论文答辩。

博士研究生需要完成的科研成果学校有关科研成果基本要求。博士学位论文的具体要求按学校学位管理条例规定执行。


附表一:

水文学及水资源专业研究方向及主要研究内容介绍

一级学科名称

水利工程 

代 

0815

二级学科名称

水文学及水资源

代 

081501

序号

研 究 方 

主  要  内  容  简  

带头人

01

地下水资源与环境水文地质

主要研究水资源的评价与管理的理论与方法、模拟技术以及水资源开发利用中出现的各种生态环境负效应问题及其解决途径;应用现代数学方法建立多层次、多目标的水资源综合管理模型;应用“3S”技术进行水资源——环境的决策支持研究。

林学钰

迟宝明

肖长来

02

地下水系统与水资源系统工程

应用现代系统理论,研究地下水系统的性质和特征及地下水系统建模;探讨人类活动和自然环境变异条件下,地下水系统的响应及其机制;研究水资源利用的综合优化调度及水资源可持续利用,进行数字地下水系统及数字水资源系统的研究。

曹剑锋

迟宝明

 

03

水环境水生态与农田生态工程

研究水环境系统的过程与机理、模拟与调控。以数字化为基础,以“3S”为技术平台,运用人工智能的原理和方法,探索应对水环境问题的理论、技术和策略。从系统科学的整体性原则出发,运用恢复生态学及生态工程学的原理和方法,研究受损农田水分、养分和污染质成分的运移规律,农田节水、退化草地治理的机理和技术。研制农业生态系统动力学模型。

 

卢文喜

 

04

水土环境的模拟、控制与恢复

主要研究土地、水资源污染的模拟,包括室内、野外的模拟实验,污染质的运移以及与介质的各种作用;建立计算机模型模拟污染质在环境中的迁移过程;研究污染的控制理论与方法,以及污染的恢复治理措施,包括自然方法与人工方法等。

 

林学钰

肖长来

 

05

水资源开发的理论与技术

运用综合技术研究裂隙岩溶水的分布、运移与富集规律,研究水资源特别是地下水资源调蓄技术及水资源再生的理论与方法;研究地下水库开发利用的理论与技术,实现地表水与地下水资源的合理调配与优化配置。

 

曹剑锋

迟宝明

             

 


附表二

水文学及水资源专业博士研究生课程设置表

类 别

课 程

编 号

课  程  名  称

任课教师

教师代码

学时

学分

开课时间

授课方式

考核方式

 

 

 

 

  

  

 

 

公共课

 

第一外国语(含专业外语)

现代科学技术革命与马克思主义

 

 

 

 

120

40

4

2

Ö

 

Ö

Ö

 

考试

考试

基础理论课

 

Ground Water

地下水污染模拟预报

生态水文学

现代水文地质学

林学钰

赵勇胜

卢文喜

廖资生

401226

401225

401428

401222

60

60

60

60

3

3

3

3

 

Ö

 

 

Ö

 

Ö

Ö

 

考试

考试

考试

考试

专业课

 

农田水分生态

水环境污染控制与治理

水资源模拟与管理

卢文喜

赵勇胜

曹剑锋

401428

401225

401224

60

60

60

3

3

3

Ö

Ö

Ö

 

 

 

 

考试

考试

考试

 

 

 

 

 

 

 

地下水系统

曹剑锋

401224

60

3

Ö

 

 

考查

 

非充分灌溉

卢文喜

401428

60

3

Ö

 

 

考查

 

基岩水文地质学

迟宝明

 

60

3

Ö

 

 

考查

 

地质建模与数据分析

肖长来

 

60

3

Ö

 

 

考查

 

地下水随机理论

 

 

40

2

Ö

 

 

考查

 

地下水溶质与热量运移

 

 

40

2

Ö

 

 

考查

 

第二外国语(小语种必修)

 

 

80

2

 

Ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

水资源基础理论

水资源评价与管理

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Groundwater学位课程教学大纲

 

课程编号:          课程名称:Groundwater

学时:60   学分:3   开课学期:1

开课单位:环境与资源学院

任课教师: 林学钰      教师代码:401226       教师职称:教授

教师梯队:赵勇胜

1、课程目的、任务及对象

地下水科学是由地质学、水文学、物理学、化学等基础科学和环境工程学,以及新技术新方法应用学科相互交叉,综合发展起来的一门新兴学科。近年来,这门学科随着社会经济的发展和人类活动的加剧而迅速的发展。本课程的目的,是通过课程的传授,使学生进一步深入掌握地下水科学的主要理论与方法;加深理解与地下水有关的环境问题的产生机制及其治理对策的制定原理,以达到拓宽思路、进一步扩大知识面和运用先进技术和方法以及提高学术和科学研究水平的目的。由于本课程的教材是英文版,并采用英语讲授和讨论相结合的方式授课,为此也可进一步提高学生的英语水平。

2、授课的具体内容

1.         Introduction

1.1 Groundwater, the Earth and Man

    1.2 The Scientific Foundations for the Study of Groundwater

    1.3 The Technical Foundations for the Development of Groundwater

2.         Physical Properties and Principles

    2.1 Darcy's Law

    2.2 Hydraulic Head and Fluid Potential

    2.3 Hydraulic Conductivity and Permeability

    2.4 Heterogeneity and Anisotropy of Hydraulic Conductivity

    2.5 Porosity and Void Ratio

    2.6 Unsaturated Flow and Water Table

    2.7 Aquifers and Aquitards

    2.8 Steady-State Flow and Transient Flow

    2.9 Compressibility and Effective Stress

    2.10 Transmissivity and Storativity

    2.11 Equations of Groundwater Flow

    2.12 Limitations of the Darcy’s Approach

    2.13 Hydrodynamic Dispersion

3.         Chemical Properties and Principles

    3.1 Groundwater and the Chemical Constitution

    3.2 Chemical Equilibrium

    3.3 Association and Dissolution of Dissolved Species

    3.4 Effects of Concentration Gradients

    3.5 Mineral Dissolution and Solubility

    3.6 Oxidation and Reduction Processes

    3.7 Ion Exchange and Adsorption

    3.8 Environmental Isotopes

    3.9 Field Measurement of Index Parameters

4.         Groundwater Geology

    4.1 Lithology, Stratigraphy and Structure

    4.2 Fluvial Deposits

    4.3 Aeolian Deposits

    4.4 Glacial Deposits

    4.5 Sedimentary Rocks

    4.6 Igneous and Metamorphic Rocks

    4.7 Permafrost

5.         Flow Nets

    5.1 Flow Nets by Graphical Construction

    5.2 Flow Nets by Analog Simulation

    5.3 Flow Nets by Numerical Simulation

    5.4 Saturated-Unsaturated Flow Nets

    5.5 The Seepage Face and Dupuit Flow

6.         Groundwater and the Hydrogeologic Cycle

    6.1 Steady-State Regional Groundwater Flow

    6.2 Steady-State Hydrogeologic Budgets

    6.3 Transient Regional Groundwater Flow

    6.4 Infiltration and Groundwater Recharge

    6.5 Hillslope Hydrogeologic and Streamflow Generation

    6.6 Baseflow Recession and BankStorage

    6.7 Groundwater-Lake Interactions

    6.8 Fluctuations in Groundwater levels

7.         Chemical Evolution of Natural Groundwater

    7.1 Hydrochemical Sequences and Facies

    7.2 Graphical Methods and Hydrochemical Facies

    7.3 Groundwater in Carbonate Terrain

    7.4 Groundwater in Crystalline Rocks

    7.5 Groundwater in Complex sedimentary Systems

    7.6 Geochemical Interpretation of 14C dates

    7.7 Membrane Effects in Deep Sedimentary Basins

    7.8 Process Rates and Molecular Diffusion

8.         Groundwater Resource eva luation

    8.1 Development of Groundwater Resources

    8.2 Exploration for Aquifers

    8.3 The Response of Ideal Aquifers to Pumping

    8.4 Measurement of Parameters:Laboratory Tests

    8.5 Measurement of Parameters:Piezometer Tests

    8.6 Measurement of Parameters:Pumping Tests

    8.7 Estimation of Saturated Hydraulic Conductivity

    8.8 Production of Aquifer Yield by Numerical Simulation

    8.9 Prediction of Aquifer Yield by Analog Simulation

    8.10 Basin Yield

    8.11 Artificial Recharge and Induced Infiltration

    8.12 Land Subsidence

    8.13 Seawater Intrusion

9.         Groundwater Contamination

    9.1 Water Quality Standards

    9.2 Transport Processes

    9.3 Hydrochemical Behavior of Contamination

    9.4 Measurement of Parameters

    9.5 Sources of Contamination

10.      Groundwater and Geotechnical Problems

    10.1 Pore Pressures,Landside and Slope Stability

    10.2 Groundwater and Dams

    10.3 Groundwater Inflows into Tunnels

    10.4 Groundwater Inflows into Excavations

11.      Groundwater and Geologic Processes

    11.1 Groundwater and Structural Geology

    11.2 Groundwater and Petroleum

    11.3 Groundwater and Thermal Processes

    11.4 Groundwater and Geomorphology

    11.5Groundwater and Economic Mineralization

  3、本课程学习的基本要求

    通过本课程的学习,要求博士生进一步加深他们对地下水的形成、运动及其物理、化学特性方面的深刻理解;对地下水资源调查、评价、开发利用等基本理论与方法的运用;提高他们对与地下水有关的环境问题机制的研究和探讨水平。

  4、预备知识

    水资源基础理论,水资源评价与管理,水资源模拟技术。

  5、教材及主要参考书

    (1)教材:GroundWater,R.A.Freeze,J.A.Cherry,Prentice---Hall Inc,1979

    (2)主要参考书:地下水管理,林学钰、廖资生,地质出版社,1995。

  6、教学方式及考试方式

    采用英语讲授和讨论相结合的方式授课,课程结束后进行面试或由学生提交学习总结报告。

 

《生态水文学》学位课程教学大纲

 

课程编号:         课程名称:生态水文学

学时:60  学分:2  开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师:卢文喜   教师代码:401428  教师职称:教授

教师梯队:

1、课程目的、任务及对象

水资源短缺、水质恶化和生物多样性锐减等环境问题的出现, 使得生态水文学的研究成为热点问题。生态水文学是水文学和生态学交叉领域的内容,其目的是为了寻求对环境有利、经济可行和社会可接受的新的、多维的和有效的管理方式。由于生态问题的日益加剧,生态水文学的研究已成为国内外研究的热点问题之一。本课程主要讲授各种环境植物与水分的相互作用问题。

本课程主要面对“水环境水生态与农田生态工程”方向的博士研究生。

2、授课具体内容

第一章 植物水分关系

§1-1植物细胞水分关系

§1-2植物水分关系

§1-3植物根的吸水作用

§1-4水分移动途径

§1-5 制约水分吸收和运动速率的因素

§1-6 凋萎和渍水

第二章 生态水文关系相互作用的尺度问题

§2-1特征观测尺度

§2-2过程尺度、异质性和变异性

§2-3外推和整体定标技术

§2-4统计降尺度技术

§2-5分布技术

§2-6生态过程与水文过程的尺度和尺度不匹配

第三章 干旱区的水分与植物

§3-1干旱区的生态水文过程

§3-2建立干旱区生态水文过程模型

§3-3干旱区生态水文时空演化

§3-4干旱区生态水文现状和未来的模拟

第四章 淡水湿地水分与植物

§4-1绪论

§4-2湿地水分状况和植物

§4-3植被对水分动态的影响

§4-4水化学成分

第五章 森林和疏林中的植物与水分

§5-1森林的水分循环

§5-2森林的蒸腾作用

§5-3截留

§5-4森林对土壤的影响

§5-5典型研究

第六章  河流植物与水分

§6-1植物对河道水流的影响

§6-2河道形态和流型对水生植物的影响

§6-3水质

§6-4干旱和洪水

第七章 湖泊及其毗连地区的植物与水分

§7-1水生生态系统的陆水界面带

§7-2水向湖泊流动和湖内水分运动

§7-3养分源地及其在湖中的分布

§7-4湖盆形态与水生植物群落

§7-5作为湖泊水文过程控制因素的植物

第八章 建立模型问题

§8-1模型与生态水文模型

§8-2模型的简单性和复杂性

§8-3生态水文模型与数学模型

§8-4生态水文模型中尺度、过程和控制方程

§8-5数学模型的价值

第九章 生态水文学展望

§9-1掌握环境的不确定性

§9-2生态水文实验

§9-3全球尺度的生态水文学

§9-4应用生态水文学

3、实践性环节

根据课程内容,结合研究方向或参与导师课题,或按导师要求完成一定的实践环节学习任务。

4、本课学习目的基本要求

要求学生掌握生态水文学的基本原理和生物与水文过程的相互作用过程。在深刻理解水文学、生物机制和流域经济关系基础上的,为流域的可持续发展提供生态水文依据与对策。

5、预备知识

水文学、生态学、系统科学基础。

6、教材及主要参考书:

(1)生态水文学:陆生环境和水生环境植物与水分关系,Andrew J. Baird and Robert L. Wilby, 赵文智等译,海洋出版社,2002年

(2)森林生态水文,余新晓等,中国林业出版社,2004年

(3)黄土高原生态水文研究,穆兴民等,中国林业出版社,2001年

(4)中国水问题研究,刘昌明等,气象出版社,1996年

(5)水事活动对区域水文生态系统的影响,冯国章,高等教育出版社,2002

7、教学方式及考试方式

课堂讲授、自学、讨论相结合。

考试方式:写读书报告。

 

 

现代水文地质学学位课程教学大纲

 

课程编号:          课程名称:现代水文地质学

学时:60   学分:3   开课学期:1

开课单位:环境与资源学院

任课教师: 廖资生      教师代码:401222       教师职称:教授

教师梯队:赵勇胜、曹剑锋

1、课程目的、任务及对象

    20世纪的后半个世纪是水文地质科学高速发展的世纪,随着水文地质学基本理论的发展、新思维的不断形成、研究手段的现代化、各种新兴自然科学的出现和相互交叉渗透,使传统水文地质学迈进了一个崭新的阶段,即现代水文地质学的新阶段。

    开设本课程的目的:在于让博士研究生了解近几十年内水文地质学最新科技成就;了解上一世纪水文地质学的发展趋势和21世纪水文地质科学面临的新任务。为培养高素质的水文学及水资源高级科技人才,奠定必要的理论基础。

  2、授课的具体内容

前言

水文地质学概述:水文地质学的研究对象、创建过程、地下水在人类生活、生产中的作用。

第一章  地球上的水循环和水资源

    §1-1    地球水体组成和水资源

    §1-2    地球上的水循环

    §1-3    地球上的地下水和地表水资源

§1-4    地下水资源和地表水资源的基本特征

第二章  水文地质学的基础理论

    §2-1    地下水的形成理论

    §2-2    地下水运动理论与地下水流的计算问题

    §2-3    水文地球化学原理与地下水溶质运移计算理论

    §2-4    区域水文地质学理论

第三章  水文地质的应用学科

    §3-1    地下水资源评价与开发

    §3-2    地下水对矿床开采和地下工程的危害

    §3-3    环境水文地质

    §3-4    地下水资源管理

    §3-5    水文地质学的其它应用领域

第四章  水文地质勘察技术与研究方法

    §4-1    地质与水文分析方法

    §4-2    水文物探与遥感技术

    §4-3    水文地质钻探技术

    §4-4    水文地质试验

    §4-5    地下水同位素技术

    §4-6    地下水动态与均衡研究

    §4-7    水文地质编图

 第五章  二十世纪水文地质科学的进展和二十一世纪展望

    §5-1    二十世纪水文地质科学的重要进展

    §5-2    二十一世纪水文地质科学发展展望

    §5-3    水文地质的教育、科研与生产机构

  3、本课程学习的基本要求

    要求学生通过本课程的学习,了解当代水文地质科学的前沿领域、先进的勘察技术

  与研究方法,为培养高素质水文地质科技人才打下坚实基础。

  4、预备知识

    各种水文地质基础学科知识。

  5、教材及主要参考书

    (1) 现代水文地质学,林学钰、廖资生、赵勇胜编著,中国现代科学全书地质  学卷之一,地质出版社,2002年。

    (2)有关地下水的国外学术刊物

Groundwater

    Hydrology

    Water Research

    Contaminant Hydrology

  6、教学方式及考试方式

    教学方式:重点内容的讲授和阅读自学相结合。

考试方式:读书报告。

 

《农田水分生态》学位课程教学大纲

 

课程编号:         课程名称:农田水分生态

学时:60  学分:2  开课学期:2

开课单位: 环境与资源学院 

任课教师:卢文喜    教师代码:401428   教师职称:教授

教师梯队:

1、课程目的、任务及对象

由于农业用水量占水资源利用量的70%以上和随着全球水资源危机的日益加剧,重新认识和评价农业水资源数量和利用模式有着十分重要的意义。本课程开设的目的是利用系统理论和方法,重新认识和评价土壤水资源,探讨农田生态系统下的水资源利用效率和节水模式、农田生态系统耗水过程与机理、农田水分调控与节水技术和区域农田节水潜力。

本课程主要面对“水环境水生态与农田生态工程”方向的博士研究生。

2、授课具体内容

第一章 土壤水与土壤水资源

§1-1传统水资源

§1-2陆地水资源系统

§1-3对土壤水作为资源的认识

§1-4农田土壤水系统与节水农业

第二章 农田水量平衡与土壤水分动态

§2-1农田水量平衡

§2-2典型农田水量平衡

§2-3农田土壤水分动态

第三章 农田土壤水资源评价

§3-1土壤水库——土壤蓄存水分的场所

§3-2农田土壤水资源评价原则

§3-3区域土壤水资源评价

§3-4作物土壤水资源评价

第四章 土壤水资源的利用与保护

§4-1作物根系生长及其吸水规律

§4-2作物耗水量及优化用水

§4-3作物水分利用率

§4-4农田覆盖与土壤水分

§4-5土壤耕作与土壤水分

3、本课学习目的基本要求

要求学生掌握农田水分生态和土壤水量平衡基本原理,掌握土壤水资源评价基本原则和方法,了解农田土壤水资源的合理开发利用与保护的途径及措施。

4、预备知识

水文学、土壤学、水资源评价理论基础

5、教材及主要参考书:

(1)农田土壤水资源评价,由懋正等,气象出版社,1996年

(2)节水农业研究,许越先,科学出版社,1992年

(3)农田土壤水的动态模型及应用,李保国等,科学出版社,1992年

(4)抗旱播种灌水及节点渗灌土壤水与运动规律的研究,郭维东等,东北大学出版社,2004年

(5)土壤-作物-大气界面水分过程与节水调控,刘昌明等,科学出版社,1999年

(6)土壤水动力学,雷志栋,清华大学出版社,1988年

(7)水资源科学实验与研究:大气水、地表水、土壤水、地下水相互转化关系,沈振荣,中国科学技术出版社,1992年

(8)作物水分胁迫与干旱研究,华北平原作物水分胁迫与干旱研究课题组,河南科学技术出版社,1991年

(9)地下水、土壤水盐运动理论,张蔚榛论文编写组,武汉大学出版社,2002年

6、教学方式及考试方式

课堂讲授、自学、讨论相结合。

考试方式:写读书报告。

 

《水资源模拟与管理》学位课程教学大纲

 

课程编号:          课程名称:水资源模拟与管理

学时:60   学分:3   开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师: 曹剑峰      教师代码:401224       教师职称:教授

教师梯队:迟宝明

1、课程目的、任务及对象

伴随现代数学及计算机技术的发展,近年来水资源模拟技术和水资源规划、管理方法迅速发展。本课程的主要目的是将最新模拟技术及面向可持续发展的水资源规划、管理理论、方法传授给学生,使学生能运用现代模拟技术解决水资源计算及规划管理问题,掌握水资源管理的理论、工作流程、内容及管理方法。本课程授课对象是“水文学及水资源”学科的博士研究生。

2、授课具体内容

第一章    水资源模拟技术

§1-1 模拟技术概述

§1-2 水资源系统模拟技术

§1-3 模拟技术中的优选方法

第二章    水资源系统优化技术与理论

§2-1水资源系统方法

§2-2水资源系统分析的特点与步骤

§2-3水资源系统分析的数学方法

§2-4优化技术在水资源优化配置中的应用

第三章    水资源规划工作流程及要求

§3-1工作流程与主要内容

§3-2面向可持续发展的水资源规划指导思想

§3-3规划成果要求

第四章    水资源评价与水资源开发利用现状分析

§4-1水资源评价

§4-2水资源开发利用现状分析

第五章    水资源可持续利用优化配置模型及应用

§5-1水资源优化配置的概念及面向可持续发展的意义

§5-2水资源可持续利用优化配置模型

§5-3应用实例—乌鲁木齐区域水资源优化配置研究

第六章    水资源规划对策制定

§6-1水资源规划方案比选

§6-2规划内容之一:社会发展规模

§6-3规划内容之二:经济结构调整与发展速度

§6-4规划内容之三:水资源配置方案

§6-5规划内容之四:生态环境规划与水资源保护

第七章    水资源管理工作流程及内容

§7-1工作流程

§7-2水资源管理目标

§7-3水资源管理内容

第八章    可持续水资源管理理论及应用

§8-1可持续水资源管理量化研究的关键问题

§8-2可持续水资源管理量化准则及量化指标体系

§8-3可持续水资源管理量化研究的基础

§8-4可持续水资源管理量化研究方法

§8-5应用实例—博斯腾湖流域可持续水资源管理研究

第九章  水资源管理措施

§9-1措施之一:管理体制与公众参与

§9-2措施之二:经济运行机制

§9-3措施之三:水资源管理方案及实时调度

第十章  水资源管理信息系统

§10-1水资源管理信息系统建设的必要性

§10-2水资源管理信息系统建设的目标及原则

§10-3水资源管理信息系统的结构及主要功能

§10-4实例介绍

3、本课学习目的基本要求

通过本课程的学习,使学生掌握水资源模拟技术,水资源规划及管理的理论和方法。

4、预备知识

地下水流数值方法、地下水资源管理

5、教材及主要参考书:

(1)水资源系统分析理论与应用   袁宏源 邵国东等  武汉水利电力出版社

(2)面向可持续发展的水资源规划与管理  左其葶 陈曦著  中国水利水电出版社

6、教学方式及考试方式

课堂讲授、阅读、讨论相结合。

考试方式:开卷和写读书报告相结合。

 

《地下水系统》学位课程教学大纲

 

课程编号:          课程名称:地下水系统

学时:60   学分:3   开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师: 曹剑峰      教师代码:401224       教师职称:教授

教师梯队:迟宝明

1、课程目的、任务及对象

随着系统工程理论和方法引入到地下水研究中,从20世纪80年代开始,地下水系统科学在我国迅速发展。本课程目的是将地下水系统的概念、研究内容和研究方法传授给学生,使学生掌握地下水系统的基本理论和地下水系统分析的基本方法,能用系统的观点、理论和方法研究地下水的形成、勘察、评价、开发利用和管理等。本课程主要面对“水文学及水资源”学科的博士研究生。

2、授课具体内容

第一章 地下水系统的基本概念与研究范畴

§1-1 关于地下水系统的基本概念

§1-2 关于地下水系统的研究范畴

第二章 地下水系统分析与概念模型

§2-1关于地下水流系统

§2-2概念模型的基本内容与表现方法

第三章 地下水系统的基本特性

§3-1关于“系统”的基本涵义

§3-2关于“系统”的基本特性

第四章 地下水系统的结构分析

§4-1地下水系统的基本结构及其功能

§4-2地下水系统层次结构分析

§4-3地下水流系统结构模式的若干实例

§4-4地下水流系统与水文地球化学分带

第五章 地下水系统研究与水文地质编图

§5-1水文地质图编图方法的历史演变

§5-2以地下水系统为基础的地下水资源图

§5-3关于水文地质系列图主要图件编图方法

3、本课学习目的基本要求

使学生掌握地下水系统的概念、内容及研究方法,能独立进行地下水系统分析。

4、预备知识

水文地质学、系统工程学

5、教材及主要参考书:

(1)中国地下水资源与环境(P358—431), 地震出版社,陈梦熊

(2)长春地质学院学报《水文地质专辑》,1987年

(3)系统科学,许同志主编,上海科技教育出版社

6、教学方式及考试方式

课堂讲授、自学、讨论相结合。

考试方式:写读书报告。

 

 

《非充分灌溉》课程内容简介

 

课程编号:         课程名称:非充分灌溉

学时:60  学分:2  开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师:卢文喜   教师代码:401428  教师职称:教授

教师梯队:

内容简介

灌溉用水是水资源的最大用户,占世界水资源量的70%,占我国水资源量利用量的85%。灌溉用水量最大,非充分灌溉节水潜力最大。本课程讲授土壤水的基本理论,讲述非充分灌溉的理论与技术,包括SPAC的水分传输理论和节水机制,缺水条件下作物腾发量的计算和预报;缺水作物对作物的敏感影响和量化理论、土壤的水分特征和土壤水分有效评价;非充分灌溉作物——水模型的建模理论和作物生长的模拟技术;节水高产条件下,有限水灌溉系统的优化管理理论的应用和模拟技术;非充分灌溉的试验原理与试验方法。

本课程主要面对“水环境水生态与农田生态工程”方向的博士研究生。

 

《水环境污染控制与治理》课程内容简介

课程编号:          课程名称:水环境污染控制与治理

学时:60   学分:3   开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师: 赵勇胜      教师代码:         教师职称:教授

教师梯队:

 

内容简介:见环境工程专业的课程简介。

 

《基岩水文地质学》课程内容简介

 

课程编号:          课程名称:基岩水文地质学

学时:60   学分:3   开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师: 廖资生      教师代码:401222       教师职称:教授

教师梯队:迟宝明

内容简介:

本课程主要讲授基岩地区地下水的形成与赋存规律、运动特征与规律、寻找与勘探、评价与开发的理论与方法以及基岩裂隙水专家系统;裂隙岩溶水系统的结构和功能及裂隙水、岩溶水的富集规律的综合研究技术;断裂带在时间域和空间域产生变异的条件及其在生产实践中的应用;裂隙水、岩溶水资源调蓄技术及水资源再生的理论、方法。

 

《地质建模与数据分析》课程内容简介

 

课程编号:          课程名称:地质建模与数据分析

学时:60   学分:3   开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师: 肖长来      教师代码:600381      教师职称:教授

教师梯队:

内容简介:

    地质建模与数据分析是当前地下水流数值模拟中极其关键的基础,模拟模型的建立与应用在很大程度上取决于地质建模与数据分析的精确程度。本课程主要讲授建立三维地质模型的理论与方法,地下水流数值模拟中各种基础数据合理分析及使用的方法与实践。

 

《地下水随机理论》课程内容简介

 

课程编号:              课程名称:地下水随机理论 

学时:40  学分:2       开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师:肖长来        教师职称:教授       

教师梯队:

内容简介:

本课程研究和探索地下水及溶质在多扎介质中运动的随机理论,主要内容讲授概率论与随机场基础、多孔介质非均匀性的随机描述、饱和水流运动的随机分析、非饱和水流运动的随机理论、通过区域非均匀介质的溶质运动理论和地下水运动及溶质运移的随机模拟。

《地下水溶质与热量运移》课程内容简介

 

课程编号:           课程名称:地下水溶质与热量运移 

学时:60  学分:3       开课学期:2

开课单位:环境与资源学院

任课教师:肖长来    教师代码:600381  教师职称:教授

教师梯队:

内容简介:

地下水溶质与热量运移是渗流力学的主要研究内容,研究溶质在多孔介质中运动规律的学科,主要讲授 (1)物理化学渗流,研究含有复杂物理变化和化学反应过程的渗流,包括对流、扩散、弥散、吸附、解吸、浓缩、分离、互溶、相变、多组分以及氧化、乳化、泡沫化等等;(2)非恒温渗流,研究温度场变化条件下的渗流;(3)流体一固体耦合渗流力学,将岩石力学和渗流力学相互结合;(4)非线性渗流力学。