一、培养目标

本专业培养具备水文学和水资源基础理论和基本实验技能的高级专门人才。要求员工掌

握和了解该专业学科前沿，具备水文水资源分析、实验与计算能力，并在所从事的研究方向上具有一定的学术创新能力。

二、学科概况、优势与特色

（1）团队力量雄厚：本专业培养梯队有教授3人、副教授4人。其中具有博士学位的4人，梯队成员基本上具有研究生学历。

（2）研究方向反映了专业前沿：本专业所设置的四个研究方向，具有较强的科学性和学术性，也反映了我国水文水资源研究的热点和难点问题，具有较大的研究空间和深入研究的潜力。

（3）学科的地方特色突出：本专业所设置的研究方向如土壤与地下水环境动力学研究方向，主要研究人类再开发利用土地和水资源过程中所产生的环境问题；陆地表层物质迁移研究方向，主要研究南方丘陵红壤和水稻土的物质迁移转化规律；水旱灾害的水文学机制研究方向，主要研究湖南省、特别是洞庭湖区的洪涝灾害的发生发展规律以及减灾防灾对策；水资源利用与规划研究方向，主要研究水资源利用方法和利用技术，水资源利用和保护规划，以及水资源的延拓开发利用（如水库、湿地旅游资源开发等），对这些问题的研究不但具有重要的学术意义，也可为地方经济建设服务。

三、研究方向

1.土壤与地下水环境动力学

土壤与地下水环境动力学模型是水土资源评价、水土资源规划与管理必不可少的工具，它在提高水资源利用率、研究区域水分和盐分循环与平衡以及水资源合理分配等方面具有重要的学术意义和实际应用价值。该方向以多孔介质中流体和溶质运移动力学理论为基础，研究水资源在不同开发利用条件下土壤水和地下水运动规律，以及多孔介质中污染物质迁移转化规律。主要内容：（1）坡地土壤水分循环转化与模拟。研究南方红壤坡地的水分运动状况，利用SPAC、SVAC或WAVES模型来模拟其水量平衡以及土壤水分动态变化过程，预报预测土壤水分运动过程；（2）土壤水动力特性的空间变异性。研究土壤物理化学性质、土壤水分运动参数在空间的分布，利用GIS技术建立土壤水分性质分布图，为生态农业与精准农业建设提供决策参考；（3）不同土地利用类型的土壤水分运动规律。 研究林地、草地、农田等不同土地类型的土壤水分循环平衡与动态变化，以期获得不同植被的土壤水分承载能力，为植被建设提供依据；（4）确定多孔介质中水和溶质迁移的新理论和新方法。针对目前土壤水动力参数的复杂、费时、不唯一的特点，探讨多孔介质水动力要素之间的关系，进行理论和实践上的探索，利用室内和野外实验估计水动力学参数，探讨建立多孔介质中水和溶质迁移的新理论和新方法。

2.陆地表层物质迁移

陆地表层物质迁移是自然地理学的重要研究内容。本研究方向从土壤中物质迁移过程，土壤—作物生态系统及区域生态环境三个层面研究土壤物质迁移机制、土壤物质循环调控途径、有机肥和化肥资源合理利用与科学管理措施体系以及农（林）区环境改善途径的探索,为开展区域生态环境重建提供理论依据和措施体系。

研究内容：（1）典型稻田生态系统碳循环过程及对全球气候变化的响应。我国南方典型稻田生态系统碳循环的主要过程通量与收支动态变化规律、土壤有机碳转化过程动力学及其对全球气候变化的响应；（2）坡面溶质运移的研究。自主开发电解质脉冲法坡面水流速度测量系统，建立土壤侵蚀动力学模型，定量分析溶质在土壤侵蚀过程中的迁移和再分布规律。（3）土壤质量及可持续利用。重点研究中低产田和新垦土地土壤质量及水分合理利用，在土壤物质迁移、循环理论指导下，研究防治生态脆弱区土壤退化、生态环境恢复的技术措施。（4）农业污染物在多孔介质中迁移转化规律，土壤中物质迁移参数的估计方法，土壤水、热和溶质运移模拟和调控；（5）湿地生态系统滞污研究。根据多孔介质污染物质迁移理论以及土壤-植物—大气连续体水分运移理论，结合洞庭湖区退田还湖、移民建镇、集中排污政策，研究湿地生态系统（包括自然湿地、人工湿地）中有机污染物迁移理论与治理方法和技术。

3.水旱灾害的水文学机制

本研究方向以水文学、水资源学和水旱灾害系统基本原理为依据，充分利用长系列的气象、水文、社会经济指标以及水旱灾情等资料着力于以下几方面的研究：（1）水旱灾害发生频率、强度，时空规律与水文气象规律、社会经济发展规模的关系；（2）人类活动（土地利用/土地覆被变化）对流域降水径流形成规律和水文循环过程的影响；深入开展水资源开发利用技术、水环境形成演化机制和变化规律研究；（3）加强“3S”高新技术在水旱灾害演替进程，实时追踪过程的研究和应用，开展区域水环境预测预报和水旱灾害形成机理与预测预报综合集成研究；（4）水旱灾害风险、损失评估及风险管理研究；（5）水旱灾害减灾决策支持系统，减灾行为社会化，水旱减灾经济学以及防灾减灾技术体系的研究。（6）水旱灾害信息系统的总体设计与子系统设计。

4.水资源规划与管理

水资源是当今世界上最紧缺和宝贵的自然资源，对国家社会、经济发展乃至世界的和平与稳定具有举足轻重的作用。《水资源利用与规划》是当前水文学与水资源研究的热点问题之一，也是近二、三十年来水文学发展的重要方向。该方向侧重研究水资源的社会、经济属性，研究水资源利用与社会、经济的可持续发展、水资源在时间和空间的优化配置与效益分析。其研究的主要内容包括：（1）水资源形成、转化机理；（2）水资源评价方法和水资源开发利用；（3）基于GIS的水资源综合评价和管理信息系统；（4）水资源开发利用模式与工程规划，以及人类活动对水资源和环境的影响；（5）水资源配置动态模拟模型和水资源配置方案的社会、经济和生态环境效益分析；（6）水资源开发利用宏观经济分析及决策理论和方法；（7）水资源统一管理政策法规体系等。

四、专业课程一览表

五、课程介绍

课程编号：12-01-01

课程名称：微分方程

英文名称：DIFFEREIAL EQUATION

任课老师：刘春平、夏卫生

适用学科、方向：水文学与水资源专业课

预修课程：高等数学

内容简介：本课程介绍常微分方程和偏微分方程一般解法。常微分方程包括一阶微分方程、几种特殊类型的高阶微分方程、高阶线性微分方程、二阶常系数线性微分方程以及龙格—库塔法等；偏微分方程主要包括弦振动方程、热传导方程的建立和求解，偏微分方程的傅立叶变换和拉普拉斯变换及其在方程求解中的应用，偏微分方程在水文学、水资源中的应用等。

主要教材及参考书目：

(1)莫仲卿主编：高等数学（下册），北京理工大学出版社，1994

(2)四川大学数学系主编 高等数学（数学物理方程）(第三册), 高等教育出版社,

课程编号：12-01-02

课程名称：FORTRAN语言（计算语言）

英文名称：FORTRAN LANGUAGE

任课老师：蔡松柏、刘春平

适用学科、方向：水文学与水资源专业课

预修课程：高等数学，线性代数

内容简介：（3学分，54课时，其中上机18课时）本课程为初学计算机高级语言的研究生和高年级老员工介绍计算机有关基本知识；计算机的语言特别是FORTRAN语言的基本概念、基本内容和发展概况；科技计算程序设计的一般方法；并将注重举例和上机实习，为培养员工程序设计的实际技能打基础。主要包括：FORTRAN语言的基本字符集和语言元素，FORTRAN程序的书写和结构，常数、变量及类型说明，标准函数；有格式读、写语句与无格式读、写语句，字段描述符与字段描述符组，输入、输出表，打印机走纸控制；算术与逻辑赋值语句，条件语句与控制语句，停语句与暂停语句；数组与维数语句，循环语句与继续语句；语句函数与外部函数，子程序辅程序，可调数组与通用程序，公用语句，数据初值语句等。

主要教材与参考书目：

（1）谭浩强. FORTRAN程序设计(二级)教程, 北京：清华大学出版社，2000.5

（2）王朝宝. FORTRAN结构程序设计基础, 北京航空学院出版社，1987.11

（3）谭浩强. FORTRAN程序设计(二级)辅导, 北京：清华大学出版社，1998.7

（4）朱明方. FORTRAN77程序设计上机指导, 北京：清华大学出版社，2000.1

（5）中村明子，伊藤文子. 董长德译. FORTRAN练习集, 北京：清华大学出版社，1984.7

课程编号：12-01-03

课程名称：概率论与数理统计

英文名称：STATISTICS

任课老师：章新平，刘新华

适用学科、方向：本专业所有方向

预修课程：高等数学，线性代数

内容简介：本课程介绍数据的基本类型及其变换，数据的分布特征，地理数据库；概率函数和统计假设检验，数据的离散性分布和连续性分布；空间类型的抽样设计，抽样分布和假设检验；相关分析和回归分析，显著性检验；一元和多元线性和非线性回归模型的建立；逐步回归分析，逐步回归分析的数学模型；聚类分析，聚类分析的数据处理，系统聚类方法；判别分析，判别分析的基本原理，两类判别分析；周期分析；随机过程分析，自然正交展开；因子分析。

主要教材及参考书目：

(1)张超、杨秉庚 编著，计量地理学基础(第二版)，高等教育出版社，1994。

(2)刘新华主编，统计学原理，必威betway出版社，2001。

(3)么枕生、丁裕国 编著，气候统计，气象出版社，1990。

课程编号：12-01-04

课程名称：水资源量测技术与水动力实验

英文名称：MEASUREMENT TECHNOLOGY of WATER RESOURCES and HYDRAULIC DYNAMICS EXPERIMENT

任课老师：吕殿青、戴亚南

适用学科、方向：所有方向

预修课程：水文学，土壤学

主要内容：本课程主要介绍传感器及其在水资源量测中的应用；土壤含水量和土壤水势的测定方法；河流和地下水水位、流量、流速的测定方法；动力水文实验装置及其人工降雨产流、入渗、侵蚀、土壤水分运动参数测定等过程。

主要教材和参考书目：

（1）沈晋、王文焰、沈冰. 动力水文实验研究. 陕西科学技术出版社. 1991

（2）中国科学院南京土壤研究所. 土壤理化分析. 上海科学技术出版社. 1980

（3）中华人民共和国水利部. 土工试验方法. 中国计划出版社. 1999

（4）王燕生. 工程水文学. 中国水利水电出版社. 1992

课程编号：12-01-05

课程名称：多孔介质中水流运动与溶质运移

英文名称：FLOW AND SOLUTE TRANSPORT IN POROUS

任课老师：刘春平，吕殿青

适用学科、方向：土壤和地下水环境动力学

预修课程：水文学，土壤学

主要内容：本课程主要介绍土壤和含水层中水分运动和溶质迁移的基本原理，以及描述土壤水分运动和溶质迁移的基本方程；水和溶质在多孔介质中的基本特征以及运移转化规律；入渗、蒸发条件下的土壤水分运动和溶质运移理论和求解方法，地下水动力学理论和污染物质在含水层中运移方程及求解方法；多孔介质中水分与溶质运移模型参数估计的方法和参数估计的实验设计；多孔介质中水流运动与溶质迁移的新理论和新方法介绍。

主要教材与参考书目：

（1）雷志栋、杨诗秀. 土壤水动力学. 清华大学出版社. 1980

（2）李韵珠、李保国. 土壤溶质运移. 科学出版社

（3）同延安、尉庆丰、王全九.土壤-植物-大气连续体系中水运移的理论与方法.陕西科学技术出版社. 1998

（4）邵明安、黄明斌. 土根系统动力学.陕西科学技术出版社. 2000

（5）薛禹群. 地下水动力学. 地质出版社. 1998

（6）Miroslav Kutilek and Donald R. Nielsen. Soil Hydrology. 1994

（7）杨金忠、蔡树英、黄冠华、叶自桐. 多孔介质中水分及溶质运移的随机理论. 科学出版社. 2000

课程编号：12-01-06

课程名称：坡地水文学

英文名称：SLOPE HYDROLOGY

任课老师：夏卫生、雷廷武

适用学科、方向：陆地表层物质迁移方向

预修课程：水文学，水力学

课程内容：坡地水文学是水文理论方面一个新的学派，提出饱和坡面流机制、变动产流面积概念、土壤水分侧向动运对暴雨洪水的影响等一系列不同于传统山坡水文理论；介绍在山坡水文新概念支持下的数学模型；阐述山坡水文概念所引起的坡地产沙、地貌形成等方面传统理论的更新。以及对过去广泛应用的一些水文模型与计算方法的质疑。

主要教材及参考书目：

(1) 谭维炎，计算浅水动力学，清华大学，2002

(2)徐明岗，土壤养分运移，科学出版社，2003

(3) Viay Y. hydrologic systems and watershed modeling 2003

(4) Richads Envirnment soil physics. 2002

课程编号：12-01-07

课程名称：灾害水文学

英文名称：HYDROLOGY OF DISASTERS

任课老师：毛德华、李景保

适用学科、方向：灾害水文学方向

预修课程：水文学，气象学

主要内容：在了解“水文学与水资源”的基本原理的基础上，从灾害学的角度上探讨水文循环过程与人类社会生存环境和经济发展过程中的关系。主要内容包括：（1）洪涝干旱灾害系统分析（孕灾环境，致灾因子，承灾体）；（2）人类活动对流域径流形成规律和水文循环过程的效应；（3）灾害性洪水的形成过程，类型划分，时空分布以及致灾方式，水资源供需平衡与干旱指标及分类，水资源质量评价与水功能区划；（4）洪水、枯水和污染水的预测预报模型的建立；（5）灾害性洪水、水资源短缺及水污染风险程度评价指标体系及评价方法；（6）洪涝灾害、干旱灾害、泥沙灾害、污染灾害损失评估体系与评价方法；（7）灾害水文信息系统的建立。

主要教材及参考书目

(1) 张增哲，流域水文学，北京：中国林业出版社，1992

(2) 水利部长江水利委员会，长江流域水旱灾害，北京，中国水利水电出版社，2002

(3) 王劲峰，中国自然灾害影响评价方法研究，北京，中国科学技术出版社，1993

(4) 陈菊英，中国旱涝的分析和长期预报研究，北京，农业出版社，1991

(5) Gerhard Berz Natural Disasters and Insurance Reinsurance. UNDEO NEWS Janu./Ferb, 1990

(6) 王绍武等，长江黄河旱涝灾害发生规律及其经济影响的诊断研究，北京，气象出版社，1998

课程编号：12-01-08

课程名称：水资源学

英文名称：SCIENCE of WATER RESOURCES

任课老师：李景保、彭 鹏

适用学科、方向：水资源规划与管理研究方向

预修课程：水文学，

主要内容：水资源学为水文学与水资源专业的专业方向基础课。通过本课程的系统学习，使员工对水资源学科有一个较为全面的认识，能初步掌握地球水资源的形成、分布、运动和演变规律，及应用这些规律解决人类对水的需求和由此引起的环境问题。该课程具有自然科学和技术科学的属性，并涉及社会科学领域中的一些问题。本课程的研究对象主要有：（1）水资源基本概念、水资源的特征如各种水体的数量、质量，以及时空变化规律；（2）人类活动对水资源的依赖性；（2）水资源开发利用对生态环境系统的影响。包括不断改进开发利用水资源的科学技术，合理体现水资源多种功能的效用，优化水资源在不同地区和用水户间的配置和调度，使其发挥最大的经济、社会和环境效益。（3）水资源利用的综合研究。水资源开发的根本目的在于改善人类生存环境，但有时也会带来对环境和生态系统不利的副作用。寻求在开发利用水资源同时，使副作用减到最小，或采取相应补救措施。

主要教材与参考书目：

（1）《水资源学概论》，陈家琦、王浩著，中国水利水电出版社，1996。

（2）《水资源评价及可持续利用规划理论与实践》，谢新民等著．—郑州：黄河水利出版社， 2003。