水质模型教学大纲.doc

《水质模型》教学大纲
一、课程编号：0102004
二、课程名称：水质模型（WaterQualityModel）
三、学分、学时：2学分；32学时
四、教学对象：资源环境与城乡规划管理专业本科生
五、开课单位：水资源环境学院
六、先修课程：高等数学、大学物理、计算水力学、大学计算机信息技术
七、课程性质、作用、教学目标（含知识、能力、素质的要求）：
本课程是资源环境与城乡规划专业的专业基础选修课程。课程的任务是使学生了解和掌握水环境的水质指标的数值模拟分析与计算方法。为学习专业知识，从事工程技术工作和进行科学研究打下基础。
八、教学内容基本要求：
1概论
1．1水质模型概述
1．2水质数学模型建立的一般步骤
1．3水质模型的发展过程
2污染污在水体中的输运
2．1对流与扩散
2．2质量迁移
2．3物理化学过程
3水力学模型
3．1零维模型
3．2一维模型
3．3二维、三维模型
4河流水质模型
4．1Streeter-Phelps模型
4．2生化耗氧模型
4．3溶解氧模型
5河网水质模型
5．1河网模型的结构
5．2河网模型的基本形式
5．3河网模型的计算方法
6水质模型的基本解
6．1基本方程的分析解
6．2有限差分法
6．3河口潮汐河流模型
6．4二维对流扩散方程的耦合解法
九、实践性环节的内容、要求：
为有利于培养学生具有独自获取知识、灵活应用知识、进行探索和开拓创新的能力，本课程在教学中安排16学时的上机实习，让学生理论联系实际，真正掌握河道水质模型计算。
十、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时（或学时比例）：
利用多媒体数码技术，演示污染物在水环境中的输运过程，提高学生的感性认识，更好理解水质模拟的基本原理。要求达到10%学时。
十一、教材及参考书：
教材：
河海大学：《水质模型》(待编)
参考书：
付国伟：《河流水质数学模型及其模拟计算》中国环境科学出版社，1987
A.詹姆斯D.J.埃里奥特：《水质模拟导论》成都科技大学出版社，1989
谢永明：《环境水质模型概论》中国科学技术出版社，1996
汪礼礽：《环境数学模型》华东师范大学出版社，1997
十二、考核方式：开卷考试
十三、教学大纲说明：
学生在学习水质模型课程之前必须学完高等数学、普通物理学、水力模拟、计算机及算法语言等课程。这样对水质模型课程有关的内容：如流场计算、数值方法、计算编程、水质指标等内容，学生已有一定的基础，在水质模型中主要是应用，不必详细讲解。水质模型是一门专业基础课，主要讲解水环境的物质输运规律和数值模拟方法。学生通过水质模型课程的学习，应达到如下要求：（1）具有一定的理论基础知识，正确理解水质模型中的有关概念，正确理解物质在水环境中输运的机理和过程；（2）具有正确分析和计算工程水质问题的能力，能够掌握一维和二维的物质输运方程及其差分离散方法，正确处理边界条件，掌握一维和二维的物质输运方程的数值计算方法。
学时分配
内容课内学时课外学时概论22污染污在水体中的输运44水力学模型66河流水质模型66河网水质模型66水质模型的基本解88