《水文土壤学》课程教学大纲

1、水文土壤学教学大纲一、说 明适用专业地理信息科学先修课程自然地理学、计算机基础总学时32总学分2（一）本课程的目的、要求水文土壤学是高等院校地理信息科学专业的选修课程，详细讲述了土壤中水分的特点、运动及测定参数等原理。通过本课程的教学，应达到以下目的要求：使学生掌握，并深刻理解描述土壤水运动的基本方程、土壤水运动的物理机制及SPAC系统中水分传输理论，能够较熟练地运用物理试验和数值模拟手段深入研究入渗和蒸发条件下土壤水运动的客观规律，并能运用所学的理论知识解决诸如土壤水状况等调控，合理开发和科学管理水资源，土壤改良和水土环境改善等问题。（二）内容选取和实施中注意的问题1.在加强基础理论教学的同

2、时要联系本地的自然、社会等实际情况进行教学，培养学生爱家乡、爱祖国情感，增强保护生态环境的意识。2.根据课程各部分特点，要设置一定课时上机实践和室内试验等，以培养学生动手实践能力。3.本课程涵盖内容广，还设有实践课、试验课，课时紧，任务重，因此对教材内容必须有所取舍，分清重点和难点，在保证大纲规定的基本内容的同时，根据实际情况进行适当调整，有所侧重，灵活掌握。（三）教学方法通过多媒体课件等方式以讲授法教学为主，辅以上机实践和室内试验等。（四）考核方式考查。包括平时作业、上机实践、室内试验等。（五）教学内容与学时分配教学章节教学内容学时安排备注1土壤和水的基本概念22土壤水动力学基本方程63水分

3、在土壤中的入渗64蒸发条件下的土壤水分运动65土壤-植物-大气连续体中水分运动66土壤水分运动的数值6二、大 纲 内 容第一章 土壤和水的基本概念1.土壤的基本物理性质2.土壤水的基本物理性质3.土水势4.土壤水分特征曲线说明和要求：(1)本章的教学重点是了解土壤水的形态、能态，掌握重力势、压力势、基质势、温度势，掌握土壤水吸力、土壤水分特征曲线。(2)本章的教学难点是土水势。第二章 土壤水动力学基本方程1.非饱和土壤水流动的达西公式2.土壤水运动基本方程的定解条件3.非饱和土壤水运动基本方程4.土壤中溶质运移的基本方程5.土壤中热流基本方程说明和要求：(1)本章的教学重点是掌握达西公式，非饱

4、和土壤水运动基本方程的各种形式，掌握溶质运移的基本方程及其扩充。(2)本章的教学难点是非饱和土壤水运动的基本方程。第三章 水分在土壤中的入渗1.土壤水分入渗过程概述2.土壤水分运动线性化方程的入渗解3.GreenAmpt 模型与 函数入渗解4.入渗公式及其讨论说明和要求：(1)本章的教学重点是了解水分在土壤中入渗的过程；掌握土壤水分运动线性化方程；掌握GreenAmpt 模型；掌握各种常用入渗公式。(2)本章的教学难点是GreenAmpt 模型及应用。第四章 蒸发条件下的土壤水分运动1.基本概念2.定水位条件下均质土壤的稳定蒸发3.定水位条件下层状土壤的稳定蒸发4.蒸发条件下土壤水分的非稳定运

5、动说明和要求：(1)本章的教学重点是了解蒸发的条件、过程等；掌握潜水稳定蒸发及其经验公式；掌握定水位条件下层状土壤稳定蒸发的基本公式。(2)本章的教学难点是定水位条件下层状土壤稳定蒸发的基本公式。第五章 土壤-植物-大气连续体中水分运动1.植物细胞水势及植物体中水流2.土壤根区水流3.腾发量的估算4.考虑作物根系吸水时恒温条件下土壤水分运动的模拟说明和要求：(1)本章的教学重点是了解植物细胞水势、植物体中的水流；掌握根区水流模型；掌握根据潜在腾发量估算实际腾发量。(2)本章的教学难点是腾发量的估算。第六章 土壤水分运动的数值1. 一维土壤水分运动问题的有限差分法2. 田间土壤水分运动问题的数值模拟3. 土壤中溶质运移问题数值模拟4. 冻融条件下土壤中水热耦合运移问题数值模拟说明和要求：(1)本章的教学重点是掌握一维非饱和流动问题的差分方程、线性化方程、参数取值；掌握一维饱和非饱和土壤水分运动问题的数值模拟；掌握土壤中溶质运移的数学模型；掌握冻融条件下土壤中水热耦合运移的数学模型。(2)本章的教学难点是一维非饱和流动问题的差分方程、线性化方程、参数取值。三、教材和主要参考书1雷志栋土壤水动力学北京：清华大学出版社，1988年2张蔚榛地下水与土壤水动力学北