《地下水数值计算》教学大纲课程名称地下水数值计算课程代码QZ131003课程英文名称Groundwater Numerical Calculation学时32学分2开课学期秋季学期」开课单位水利与环境学院开卷考试平时成绩占比：30%团学位课课程类型考核方式闭卷考试期中成绩占比：30%口非学位课口考查期末考试占比：40%教学目的与要求本课程其任务和目的在于使学生本课程的学习，掌握地下水运动的基本理论，初步运用基本理论分析地下水运动问题，建立地下水运动的数学模型，并提出相应的计算或模拟方法，以便对地下水运动进行定量分析评价通过本课程学习，主要使学生掌握不同水文地质条件下的建模方法、地下水稳定流动和非稳定流动的数值求解和采用有限元法与有限差分法进行地下水流数值模拟方法，培养解决水文地质问题的能力。教学内容与要求教学方法章节题目学时教学内容与要求与手段1.1地下水数价值引领本课程在地下水专业中的作用及意义值计算的发展基本概念、数值方法在不同专业领域的及展望知识传授应该1.2偏微分方1章地程解析解在地下水数讲授与讨下水中的应用值计算有限差分法在实际地下水计算中的优论1.3偏微分方概述势：能力培养程解析解在地数值计算在解决实际地下水中的作用下水应用中的地下水模型的概化局限1.4数值模拟2.1离散化、地离散化与传统的连续性空间计算的不价值引领下水流有限差同2章有分方法有限差分法主要的差分格式及误差分知识传授析限差分2.2主要差分讲授与讨2格式论基本概了解传统高等数学方法在解决地下水念实际问题的局限性：能力培养有限差分法的主要差分格式及应用条件了解解析解与数值解的不同及数值解3.1差分格价值引领式推导在解决实际地下水中的意义3章承压一维3.2三对角讲授，学掌握解析解和差分格式推导的数学知知识传授稳定流线性方程组识及现性方程组的解法3生编程计有限差的解法巩固微积分知识分3.3Matlab能力培养掌握有限差分法的推导过程软件进行编掌握三对角现性方程的解法
《地下水数值计算》教学大纲 课程名称 地下水数值计算 课程代码 QZ131003 课程英文名称 Groundwater Numerical Calculation 学时 32 学分 2 开课学期 秋季学期 开课单位 水利与环境学院 课程类型 □√学位课 非学位课 考核方式 □开卷考试 □√闭卷考试 □考查 平时成绩占比： 30 % 期中成绩占比： 30 % 期末考试占比： 40 % 教学目的与要求 本课程其任务和目的在于使学生本课程的学习，掌握地下水运动的基本理论，初步运用基本 理论分析地下水运动问题，建立地下水运动的数学模型，并提出相应的计算或模拟方法，以便对 地下水运动进行定量分析评价 通过本课程学习，主要使学生掌握不同水文地质条件下的建模方法、地下水稳定流动和非稳 定流动的数值求解和采用有限元法与有限差分法进行地下水流数值模拟方法，培养解决水文地质 问题的能力。 教学内容与要求 章节 题目 教学内容与要求 学时 教学方法 与手段 1 章 地 下 水 数 值 计 算 概述 1.1 地 下 水 数 值计算的发展 及展望 1.2 偏微分方 程解析解在地 下水中的应用 1.3 偏 微 分 方 程解析解在地 下水应用中的 局限 1.4 数值模拟 价值引领 本课程在地下水专业中的作用及意义 3 讲授与讨 论 知识传授 基本概念、数值方法在不同专业领域的 应该 能力培养 有限差分法在实际地下水计算中的优 势； 数值计算在解决实际地下水中的作用 地下水模型的概化 2 章 有 限 差 分 基 本 概 念 2.1 离散化、地 下水流有限差 分方法 2.2 主 要 差 分 格式 价值引领 离散化与传统的连续性空间计算的不 同 2 讲授与讨 论 知识传授 有限差分法主要的差分格式及误差分 析 能力培养 了解传统高等数学方法在解决地下水 实际问题的局限性； 有限差分法的主要差分格式及应用条 件 3 章 承 压 一 维 稳 定 流 有 限 差 分 3.1 差 分 格 式推导 3.2 三 对 角 线性方程组 的解法 3.3 Matlab 软件进行编 价值引领 了解解析解与数值解的不同及数值解 在解决实际地下水中的意义 3 讲授，学 生编程计 算 知识传授 掌握解析解和差分格式推导的数学知 识及现性方程组的解法 能力培养 巩固微积分知识 掌握有限差分法的推导过程 掌握三对角现性方程的解法
程计算学习Matlab软件基本知识，并利用其进行数值计算价值引领潜水数值法与承压水的不同4.1差分格式4章潜的推导知识传授非线性方程组的解法水一维讲授，学4.2差分方程稳定流3生编程计解析解的求解的迭代法求解算有限差数值解的求解4.3matlab编程能力培养分迭代法在非线性方程组求解中的应用计算利用Matlab软件编程求解5.1承压水及维非稳定地下水有限差分的推导方价值引领法潜水显式差分5章一5.2承压水及知识传授三者差分格式的推导及各自的特点讲授，学维非稳潜水隐式差分6生编程计显式差分格式推导及应用定流有5.3承压水及算隐式差分格式推导及应用限差分潜水隐式差分能力培养对称差分格式推导及应用5.4matlab编利用Matlab编程求解程计算实例6.1承压水及二维非稳定地下水有限差分的推导方价值引领法潜水显式差分6章二6.2承压水及三者差分格式与一维差分格式的差异讲授，学知识传授维非稳潜水隐式差分性，在方程组解法上的不同之处生编程计定有限6.3承压水及显式差分格式推导及应用算差分潜水隐式差分隐式差分格式推导及应用能力培养6.4matlab编对称差分格式推导及应用程计算实例利用Matlab编程求解ModelFlow及GMS软件功在实际地下价值引领ModelFlow及水计算中的应用及优势7章地讲授、讨GMS软件功ModelFlow及GMS软件功能及模块内下水软知识传授能及模块说明容的介绍论件简介及简单应用基本掌握现成软件在地下水计算中的能力培养简单应用价值引领GMS软件在地下水中的实际计算掌握GMS软件如何针对实际地下水间知识传授利用GMS进讲授、讨题进行计算8章行地下水数值论、实际通过地下水实例，让学生基本掌握该软计算实例操作件的简单应用，并引导学生通过后期的能力培养自学掌握该软件在以后的地下水工作中如何应用。先修课程13数值分析水文地质学基础、高程数学24地下水动力学
程计算 学习 Matlab 软件基本知识，并利用其 进行数值计算 4 章 潜 水 一 维 稳 定 流 有 限 差 分 4.1 差 分 格 式 的推导 4.2 差 分 方 程 的迭代法求解 4.3matlab 编程 计算 价值引领 潜水数值法与承压水的不同 3 讲授，学 生编程计 算 知识传授 非线性方程组的解法 能力培养 解析解的求解 数值解的求解 迭代法在非线性方程组求解中的应用 利用 Matlab 软件编程求解 5 章 一 维 非 稳 定 流 有 限差分 5.1 承 压 水 及 潜水显式差分 5.2 承 压 水 及 潜水隐式差分 5.3 承 压 水 及 潜水隐式差分 5.4 matlab 编 程计算实例 价值引领 一维非稳定地下水有限差分的推导方 法 6 讲授，学 生编程计 算 知识传授 三者差分格式的推导及各自的特点 能力培养 显式差分格式推导及应用 隐式差分格式推导及应用 对称差分格式推导及应用 利用 Matlab 编程求解 6 章 二 维 非 稳 定 有 限 差分 6.1 承 压 水 及 潜水显式差分 6.2 承 压 水 及 潜水隐式差分 6.3 承 压 水 及 潜水隐式差分 6.4 matlab 编 程计算实例 价值引领 二维非稳定地下水有限差分的推导方 法 9 讲授，学 生编程计 算 知识传授 三者差分格式与一维差分格式的差异 性，在方程组解法上的不同之处 能力培养 显式差分格式推导及应用 隐式差分格式推导及应用 对称差分格式推导及应用 利用 Matlab 编程求解 7 章 地 下 水 软 件简介 ModelFlow 及 GMS 软 件 功 能及模块说明 及简单应用 价值引领 ModelFlow 及 GMS 软件功在实际地下 水计算中的应用及优势 3 讲授、讨 论 知识传授 ModelFlow 及 GMS 软件功能及模块内 容的介绍 能力培养 基本掌握现成软件在地下水计算中的 简单应用 8 章 利 用 GMS 进 行地下水数值 计算实例 价值引领 GMS 软件在地下水中的实际计算 3 讲授、讨 论、实际 操作 知识传授 掌握 GMS 软件如何针对实际地下水问 题进行计算 能力培养 通过地下水实例，让学生基本掌握该软 件的简单应用，并引导学生通过后期的 自学掌握该软件在以后的地下水工作 中如何应用。 先修课程 1 水文地质学基础、高程数学 3 数值分析 2 地下水动力学 4
教材是否序出版主编出版社ISBN编号自编教材名称号时间教材吴吉春、中国水利水电2017年978-70-51否1地下水数值模拟基础唐仲华出版社70-6186-112月第1中国地质大学978756250陈崇希2009年否2地下水流动问题数值方法出版社第一版4436参考资料（推荐书目）是否序出版自编书目名称主编出版社ISBN编号号时间书目地下水流的数学模型和数值方1981年5否1孙讷正地质出版社法月第1版陆君安、武汉大学出版7-307-0322001年8否2微分方程的Matlab解法尚涛等社月56-2/0参考资料（推荐文献）序作者卷期号页码文献名称期刊名称号12参考资料（推荐网站）序专题名称网站网址号12大纲撰写人（签字）：刘本华培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：桑国庆
教材 序 号 教材名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否 自编 教材 1 地下水数值模拟基础 吴吉春、 唐 仲 华 中国水利水电 出版社 978-70-51 70-6186-1 2017 年 12 月第 1 否 2 地下水流动问题数值方法 陈崇希 中国地质大学 出版社第一版 978756250 4436 2009 年 否 参考资料（推荐书目） 序 号 书目名称 主编 出版社 ISBN 编号 出版 时间 是否 自编 书目 1 地下水流的数学模型和数值方 法 孙衲正 地质出版社 1981 年 5 月第 1 版 否 2 微分方程的 Matlab 解法 陆君安、 尚涛等 武汉大学出版 社 7-307-032 56-2/0 2001 年 8 月 否 参考资料（推荐文献） 序 号 文献名称 作者 期刊名称 卷期号 页码 1 2 参考资料（推荐网站） 序 号 专题名称 网站网址 1 2 大纲撰写人（签字）：刘本华 培养方案修（制）订工作组副组长（签字）：桑国庆
《水污染控制工程新技术》教学大纲课程名称课程代码QZ131004水污染控制工程新技术课程英文名称NewTechnologyofWaterPollutionControlEngineering开课单学时学分2秋32开课学期水利与环境学院位平时成绩占比：20%口开卷考试团学位课课程类型考核方式闭卷考试期中成绩占比：20%口非学位课口考查期末考试占比：60%教学目的与要求本课程是水利工程专业学位研究生的学位课，主要介绍废水处理的原理、工艺设计和运行方面的最新知识和发展趋势。通过教学活动，使学生掌握水环境污染控制理论与工程的专业基础知识以及水处理行业最新前沿技术及进展，为以后从事水环境治理及水资源综合利用以及相关科学研究奠定良好基础。通过本课程的学习，拟培养学生自主学习能力、分析问题和解决问题的能力，重点培养其工程意识，为其将来从事水环境及水资源相关工程设计、运营和规划等工作打下良好基础。教学内容与要求教学方法章节题目学时教学内容与要求与手段1.1水环境污染价值领悟习近平生态文明思想，服务和现状及水质指标引领满足新时代人才培养战略需求。组成；1.2污水管网建充分考虑水利工程专业学生本科阶设、海绵城市与第一章：水段课程体系专业背景的差异性，对处理基础讲授法+城市内涝；知识水污染控制工程的基础理论与基础8知识及理传授知识进行精炼总结，使学生快速弥多媒体1.3污水传统处论补所欠缺的基础知识，具备深入学理方法——活性习的能力。污泥法：1.4污水传统处能力培养学生查阅文献资料、归纳问题、理方法——生物培养解决问题的自主学习能力。膜法；培养学生正确的生态文明观，树立2.1水体中氮的价值环境破坏的危机意识和保护生态的去除引领环保意识；深刻领悟回归自然，尊第二章：污案例式教2.2水体中磷去重自然，保护自然的思想。水深度处12学+课堂除理研讨污水的物理处理、生物处理、营养知识2.3污水的吸附盐的去除、水处理功能材料以及厌传授处理技术氧生物处理技术
《水污染控制工程新技术》教学大纲 课程名称 水污染控制工程新技术 课程代码 QZ131004 课程英文名称 New Technology of Water Pollution Control Engineering 学时 32 学分 2 开课学期 秋 开课单 位 水利与环境学院 课程类型 □√学位课 非学位课 考核方式 □开卷考试 □√闭卷考试 □考查 平时成绩占比： 20 % 期中成绩占比： 20 % 期末考试占比： 60 % 教学目的与要求 本课程是水利工程专业学位研究生的学位课，主要介绍废水处理的原理、工艺设计和运行方 面的最新知识和发展趋势。通过教学活动，使学生掌握水环境污染控制理论与工程的专业基础知 识以及水处理行业最新前沿技术及进展，为以后从事水环境治理及水资源综合利用以及相关科学 研究奠定良好基础。通过本课程的学习，拟培养学生自主学习能力、分析问题和解决问题的能力， 重点培养其工程意识，为其将来从事水环境及水资源相关工程设计、运营和规划等工作打下良好 基础。 教学内容与要求 章节 题目 教学内容与要求 学时 教学方法 与手段 第一章：水 处 理 基 础 知 识 及 理 论 1.1 水环境污染 现状及水质指标 组成； 1.2 污水管网建 设、海绵城市与 城市内涝； 1.3 污水传统处 理方法——活性 污泥法； 1.4 污水传统处 理方法——生物 膜法； 价 值 引领 领悟习近平生态文明思想，服务和 满足新时代人才培养战略需求。 8 讲 授 法 + 多媒体 知 识 传授 充分考虑水利工程专业学生本科阶 段课程体系专业背景的差异性，对 水污染控制工程的基础理论与基础 知识进行精炼总结，使学生快速弥 补所欠缺的基础知识，具备深入学 习的能力。 能 力 培养 培养学生查阅文献资料、归纳问题、 解决问题的自主学习能力。 第二章：污 水 深 度 处 理 2.1 水体中氮的 去除 2.2 水体中磷去 除 2.3 污水的吸附 处理技术 价 值 引领 培养学生正确的生态文明观，树立 环境破坏的危机意识和保护生态的 环保意识；深刻领悟回归自然，尊 重自然，保护自然的思想。 12 案 例 式 教 学 + 课 堂 研讨 知 识 传授 污水的物理处理、生物处理、营养 盐的去除、水处理功能材料以及厌 氧生物处理技术
培养学生独立思考、查阅文献资料、2.4污水的厌氧能力归纳问题、解决问题的自主学习能处理技术培养力。以新技术、新工艺为切入点，引领学生体会节能环保产业作为兼具带价值动经济增长和应对环境问题双重属引领性的战略性新兴产业，在我国生态文明建设与社会经济发展中的重要3.1高级氧化技作用。术第三章：水3.2污水生态处水中难降解污染物的高级氧化技术案例式教处理新技理技术及其发展，污水生态处理技术在改学+课堂0术及新发3.3膜及膜处理知识善水环境，优化水资源调度中的重研讨展工艺传授要作用，膜及膜处理工艺在污水深3.4有毒有害废度处理中的应用，有毒有害废水的水处理技术处理方法。培养学生独立思考、查阅文献资料、能力归纳问题、解决问题的自主学习能培养力。培养思辨能力，立足实际国情的价值基础上借鉴国外技术，钻研精髓，引领发展为自身所需的知识力量，提升科技自信、文化自信、道路自信。4.1市政污水处理厂水线、泥线典型污水处理厂的泥线、水线处理第四章：新案例式教处理工艺及构筑工艺构筑物，国内外污水处理工艺知识物学+课堂技术案例T的新发展与新趋势，可供借鉴之处，传授分析研讨4.2适用于农村适用于农村生活污水处理和黑臭水地区的污水处理体治理的技术案例分析。技术典型案例提高学生的工程素养，培养学生独能力立思考、查阅文献资料、归纳问题、培养解决问题的自主学习能力。先修课程31水力学工程伦理42工程化学教材
2.4 污水的厌氧 处理技术 能 力 培养 培养学生独立思考、查阅文献资料、 归纳问题、解决问题的自主学习能 力。 第三章：水 处 理 新 技 术 及 新 发 展 3.1 高级氧化技 术 3.2 污水生态处 理技术 3.3 膜及膜处理 工艺 3.4 有毒有害废 水处理技术 价 值 引领 以新技术、新工艺为切入点，引领 学生体会节能环保产业作为兼具带 动经济增长和应对环境问题双重属 性的战略性新兴产业，在我国生态 文明建设与社会经济发展中的重要 作用。 8 案 例 式 教 学 + 课 堂 研讨 知 识 传授 水中难降解污染物的高级氧化技术 及其发展，污水生态处理技术在改 善水环境，优化水资源调度中的重 要作用，膜及膜处理工艺在污水深 度处理中的应用，有毒有害废水的 处理方法。 能 力 培养 培养学生独立思考、查阅文献资料、 归纳问题、解决问题的自主学习能 力。 第四章：新 技 术 案 例 分析 4.1 市政污水处 理厂水线、泥线 处理工艺及构筑 物 4.2 适用于农村 地区的污水处理 技术典型案例 价 值 引领 培养思辨能力，立足实际国情的 基础上借鉴国外技术，钻研精髓， 发展为自身所需的知识力量，提升 科技自信、文化自信、道路自信。 4 案 例 式 教 学 + 课 堂 研讨 知 识 传授 典型污水处理厂的泥线、水线处理 工艺构筑物，国内外污水处理工艺 的新发展与新趋势，可供借鉴之处， 适用于农村生活污水处理和黑臭水 体治理的技术案例分析。 能 力 培养 提高学生的工程素养，培养学生独 立思考、查阅文献资料、归纳问题、 解决问题的自主学习能力。 先修课程 1 水力学 3 工程伦理 2 工程化学 4 教材