课程大纲

课程大纲

同位素水文学

课程编码:081803M05004H 英文名称:Isotope Hydrology 课时:42 学分:2.50 课程属性:专业普及课 主讲教师:庞忠和等

教学目的要求
本课程教学目的是系统介绍同位素水文学基本原理与主要应用,包括学科前沿问题。本课程要求学生学会运用同位素水文学的基本原理与基本工作方法研究水循环、解决水资源与水污染管理等方面的具体问题。本课程适合于水文学与水资源、地下水科学与工程(水文地质学)、大气物理学、环境科学等专业的研究生选修。

预修课程
水文地质学/水文学与水资源/大气物理学

大纲内容
第一章 水循环与同位素概论 3.0学时 孔彦龙
第1节 同位素概论
第2节 水循环中的同位素
第二章 水循环中同位素变化机理 3.0学时 孔彦龙
第1节 同位素基本概念
第2节 瑞利分馏模型
第3节 同位素分馏的实例:大气降水线
第三章 大气降水同位素 3.0学时 庞忠和
第1节 大气降水同位素的时空分布特征
第2节 大气降水同位素五大效应与大气降水中D-18O的内在关系
第3节 我国大气降水同位素研究
第四章 地表水与地下水稳定同位素 3.0学时 孔彦龙
第1节 概论
第2节 地表水与地下水中的氢氧稳定同位素
第3节 地表水与地下水中的其他稳定同位素
第4节 实例研究
第五章 地下水放射性同位素与定年 3.0学时 黄天明
第1节 地下水年龄概念
第2节 定年原理
第3节 年轻与古老地下水定年方法
第六章 地下水补给 3.0学时 黄天明
第1节 地下水补给概念
第2节 氢氧同位素示踪补给
第3节 地下水补给量确定方法
第4节 案例
第七章 古水文与古气候 3.0学时 黄天明
第1节 地球气候变化概况
第2节 几种常见储存同位素古气候记录的信息载体
第3节 地下水古气候档案
第4节 案例
第八章 地下水污染 3.0学时 黄天明
第1节 地下水污染概念
第2节 我国地下水污染现状
第3节 同位素在地下水污染研究中的应用
第九章 地热水同位素 3学时 庞忠和
第1节 地热概述
第2节 地热流体的同位素与成因
第3节 酸性地热流体与岩浆水
第4节 同位素地热温度计与热储温度
第5节 案例
第十章 采样与测试 3.0学时 黄天明
第1节 采样方案及一般步骤
第2节 不同水体及不同同位素测试项目采样
第十一章 野外采样演示 3.0学时 黄天明
第1节 水质分析仪、碱度滴定仪等野外仪器使用
第2节 不同测试项目采样
第十二章 实验室参观 3.0学时 孔彦龙
第1节 水化学及同位素实验室参观
第十三章 讨论课 3.0学时 庞忠和
第1节 讨论课
第十四章 考试 3.0学时 庞忠和
第1节 考试

参考书
1、 水文地质学中的环境同位素 Ian D. Clark和 Peter Fritz编著、张慧、张新基 译 原版1997、译版2006 黄河水利出版社

课程教师信息
庞忠和,男,中国科学院地质与地球物理研究所地热资源研究中心主任,中国科学院大学地学院水文地质与地热资源教研室主任。中德地热研究中心中方主任。主持完成国家级和国际组织资助的有关地下水资源、地热资源和二氧化碳地质封存技术的科研项目多项。长期从事水文地质与地热地质研究,以地下水系统,地热系统及深部咸水层为主要研究对象,研究地下水循环及水岩气相互作用过程,以及这些过程的环境与资源效应。孔彦龙,男,副研究员,硕士生导师,长期从事同位素水文地质与地热地质研究,建立了可用于地热田优化开采评估的模拟计算方法 ,建立了深井换热的定量模型 ,改进了降水形成条件评估计算的模型,基于同位素径流分割评估冰川河流域水资源变化。黄天明,副研究员,硕士生导师,兼任中国科学院大学岗位教师,1982年出生于宁夏固原。主要从事干旱区地下水补给、包气带水文过程、地下水示踪与年代学、深部地质工程地下水环境效应等方面研究。以第一作者发表SCI论文15篇,被SCI引用210余次。 扩展了干旱半干旱地区包气带溶质剖面的应用范围,将其用于恢复地下水补给历史、确定地下水补给机制和评价植被变化对地下水补给影响;在同位素水文学技术方法方面,提出利用氘盈余确定水体盐化机理的方法;基于多种环境示踪技术建立了页岩气开发的地下水污染示踪方法。