第一章 绪论
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第1章 绪论(水文)
点： （1)水文现象的确定性规律； （2)水文现象的随机性规律； （3)水文现象的地区性规律。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
绪论第一章
一、火力发电厂
(3) 电气系统 包括发电机、励磁装置、厂用电系统和 升压变电站等。
一、火力发电厂
一、火力发电厂
电能生产过程
电气系统
燃烧系统
汽水系统
一、火力发电厂
4. 类型
(1) 按燃料分 燃煤发电厂 燃油发电厂 燃气发电厂 余热发电厂 垃圾发电厂 工业废料发电厂
第一条500kVAC： 1981年12月河南平 顶山-湖北武昌。
第一条±500 kVDC：1989 年9月，湖北 葛洲坝-上海 南桥。
六、电力工业发展前景
电力工业的基本任务：
为国民经济各部门和人民生活提供充足、可靠、 优质、廉价的电能。
电力工业的发展方向：
厂网分开，竞价上网，实现高度自动化，西电东 送，南北互供，走向联合电力系统。
四、最大发电厂(截至2011年)
最大火电厂：
上海外高桥电厂 4×300+2×900+2×1000 =5000MW 浙江省宁波北仑港电厂，5×600MW+2×1000= 5000MW 华电邹县电厂，4×335+2×600+2×1000 = 4540MW
最大水电厂：
三峡电厂(14+12(+6))×700 MW = 18200(+4200)MW 二滩水电厂6×550MW = 3300MW
最大核电厂：
秦山核电站1×300+2×650+2×700 = 3000MW
最大抽水蓄能电厂：
广东抽水蓄能电厂8×300 MW = 2400MW
五、电力系统的发展
建国初期：
大多是大城市发、供电系统； 跨地区的电力系统有：
第一章 绪论
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前） 形 成 期 （ 1956－1970年） 暗 淡 期 （ 1966－1974年） 知识应用期 （ 1970－1988年） 集成发展期 （ 1986年至今）
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前）
亚里斯多德（公元前384—322）：古希腊伟大的哲学家和思 想家，创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然是演绎推理的 最基本出发点。
AI的严格定义依赖于对智能的定义，即要定义人工智能，首先应该定义智能；但 智能本身也还无严格定义。
一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机 器智能、计算机智能。
1.1.1 人工智能的定义
知识与智能 知识 人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识，包括事实、
能理论框架，使人工智能进入一个新的发展时期 。
1.1.2 人工智能的起源与发展
中国的AI研究
1981年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期得不到国内科技界的认同，只能 挂靠中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以“返祖归宗”，挂靠到中国科 学技术协会。
1985年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而在苏联却受到批判；我国人工智 能也与“特异功能”一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。
（表处理语言）。 1961年，明斯基发表了“走向人工智能的步骤”的论文，推动了人工智能的发展。 1965年，鲁宾逊提出了归结（消解）原理。费根鲍姆开发第一个专家系统DENDRAL，
用于质谱仪分析有机化合物的分子结构
1.1.2 人工智能的起源与发展
暗 淡 期 （ 1966－1974年）
由于一些人工智能研究者被“胜利冲昏了头脑”，盲目乐观，对人工智能的未来发展 和成果做出了过高的预言，而这些语言的失败，给人工智能的声誉造成重大伤害。 当时的人工智能主要存在下列三个局限性：
第一章 绪论
项目投产后进行 的总结性评价
建设程序示意图
项 目 建 议 书 可 行 性 研 究 初 步 设 技 术 设 计 施 工 图 设 计 建 设 准 组 织 施 竣交 工付 验使
பைடு நூலகம்
计
备
工
收用
投 资 估
设 计 概
修 正
概
算
算
算
施 工 图 预 算
施 工 预
工 程 结
竣 工 决
算
算
算
基本建设程序与概预算对应 关系
1.1.3建设项目的分类
• （三）按在国民经济中的用途划分
1.生产性建设项目。 1）工业建设。 2）农业建设。 3）基础设施。 4) 商业建设
1.1.3建设项目的分类
2.非生产性建设项目。非生产性建设项目是指满
足人民物质文化生活需求的建设项目。主 要包括以下几个方面：
1）办公用房。
2）居住建筑。
• • • • • • • • • •
• • • •
施工单位需要搞定 1、 施工企业资质证书、营业执照及注册号； 2、 国家企业等级证书、信用等级证书； 3、 施工企业安全资格审查认可证； 4、 企业法人代码书； 5、 质量体系认证书； 6、 施工单位的试验室资质证书； 7、 工程预标书、工程中标价明细表； 8、 工程项目经理、主任工程师及管理人员资格证书、上 岗证。（上述资料均为复印件） 9、 建设工程特殊工种人员上岗证审查表及上岗证复印件。 （安全员、电工须持建设行业与劳动部门双证） 10、 建设单位提供的水准点和坐标点复核记录； 11、 施工组织设计报审与审批，施工组织设计方案； 12、 施工现场质量管理检查记录； 13、 建设工程开工报告。
(五)按建设项目资金来源和渠道划分
第一章; 绪论 药剂学的概念及重要性
实用文档
2 中华人民共和国药典 简称《中国药典》 1953年颁布了第一部《中国药典》。目前正在实 施的是2005年版。分一，二部，一部专门收载中 药，二部收载化学药品，抗生素，生物制品及其 制剂。
3 国外药典 世界上有40个国家编制了药典，另外还有3种区 域药典和WHO装置编制的《国际药典》。如美 国药典简称UP，英国药典简称BP，日本药局方 简称JP，国际药典简称Ph.Int。
界面化学等。 2﹑新剂型及新制剂的开发研究
2.1 常规药物剂型及制剂 2.2 药物传递系统 • 药物传递系统是现代科学技术进步的结晶，在临 床治疗中正在发挥重要作用。缓释及控释系统、 靶向给药系统是发展的主流。 2.2.1 缓释和控制系统
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2.2.2 靶向给药系统的研究 靶向给药系统(TDDS)是本世纪后期医药
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3 按给药途径分类： • 经胃肠道给药剂型：溶液剂，乳剂，混悬剂，散
剂，颗粒剂，胶囊剂，片剂等。 • 非经胃肠道给药剂型： 注射给药：静脉注射，肌内注射，皮下注射，皮内 注射，穴位注射等。 呼吸道给药：喷雾剂，气雾剂，粉雾剂 皮肤给药：洗剂，搽剂，软膏剂，贴剂等。 粘膜给药：滴眼剂，滴鼻剂，含漱剂，眼用软膏， 舌下片剂等。 腔道给药：如软膏剂，栓剂，气雾剂等，用于直 肠，尿道，耳道，鼻腔等。
第一章 绪论
第一节 药剂学的概念及重要性
一﹑药剂学概念 药物剂型（dosage form）: 适合于临床应用的最佳给药形式。 制剂的含义：1.以剂型制成的具体药品；2.制剂的研制过程。 药剂学:是研究药物制剂、剂型的科学，包括： ➢ 基本理论（缓控释、透皮理论等） ➢ 生产技术（处方设计、制备工艺等） ➢ 质量控制（“制备”与“检测”的关系） ➢ 合理使用（剂型和制剂的选择等） 因此，药剂学知识贯穿整个药品研发、生产、销售、监控、使用等 领域→药学的主干课程
2 中华人民共和国药典 简称《中国药典》 1953年颁布了第一部《中国药典》。目前正在实 施的是2005年版。分一，二部，一部专门收载中 药，二部收载化学药品，抗生素，生物制品及其 制剂。
3 国外药典 世界上有40个国家编制了药典，另外还有3种区 域药典和WHO装置编制的《国际药典》。如美 国药典简称UP，英国药典简称BP，日本药局方 简称JP，国际药典简称Ph.Int。
界面化学等。 2﹑新剂型及新制剂的开发研究
2.1 常规药物剂型及制剂 2.2 药物传递系统 • 药物传递系统是现代科学技术进步的结晶，在临 床治疗中正在发挥重要作用。缓释及控释系统、 靶向给药系统是发展的主流。 2.2.1 缓释和控制系统
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2.2.2 靶向给药系统的研究 靶向给药系统(TDDS)是本世纪后期医药
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3 按给药途径分类： • 经胃肠道给药剂型：溶液剂，乳剂，混悬剂，散
剂，颗粒剂，胶囊剂，片剂等。 • 非经胃肠道给药剂型： 注射给药：静脉注射，肌内注射，皮下注射，皮内 注射，穴位注射等。 呼吸道给药：喷雾剂，气雾剂，粉雾剂 皮肤给药：洗剂，搽剂，软膏剂，贴剂等。 粘膜给药：滴眼剂，滴鼻剂，含漱剂，眼用软膏， 舌下片剂等。 腔道给药：如软膏剂，栓剂，气雾剂等，用于直 肠，尿道，耳道，鼻腔等。
第一章 绪论
第一节 药剂学的概念及重要性
一﹑药剂学概念 药物剂型（dosage form）: 适合于临床应用的最佳给药形式。 制剂的含义：1.以剂型制成的具体药品；2.制剂的研制过程。 药剂学:是研究药物制剂、剂型的科学，包括： ➢ 基本理论（缓控释、透皮理论等） ➢ 生产技术（处方设计、制备工艺等） ➢ 质量控制（“制备”与“检测”的关系） ➢ 合理使用（剂型和制剂的选择等） 因此，药剂学知识贯穿整个药品研发、生产、销售、监控、使用等 领域→药学的主干课程
化工热力学第一章.
化工热力学是理论和工程实践性都较强的学科。
化工热力学 第一章 绪 论
化工热力学解决的实际问题可以归纳为三类： (1) 过程进行的可行性分析和能量的有效利用； (2) 相平衡和化学反应平衡问题； (3) 测量、推算与关联热力学性质。
化工热力学 第一章 绪 论
2. 热力学在化工过程开发中的作用
局限：对物质结构必须采用一些假设的模型，这 些假设模型只是物质实际结构的近似描写。
化工热力学 第一章 绪 论
四、化工热力学研究内容及在化工过程开发中的作用 1. 化工热力学的研究内容
化工热力学的主要任务是以热力学第一、第二定律 为基础,研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利 用的规律,研究物质状态变化与物质性质之间的关系以及 物理或化学变化达到平衡的理论极限、条件和状态。
7 了解热力学在化工过程中的主要实际应用。
化工热力学 第一章 绪 论
预备知识（复习名词、概念）
体系与环境
体系：研究的对象 环境：研究对象以外的部分
敞开体系（开系）：体系与环境之间有能量与物质的交换。
体系 封闭体系（闭系）：体系与环境之间只有能量交换而无物质的交换。
孤立体系：体系与环境之间既无能量交换也无物质的交换。
化工热力学 第一章 绪 论
过程与循环
过程：状态的变化历程 按可逆程度分：可逆过程、不可逆过程。 按状态参数变化分：等温、等压、等容、等焓、绝热过程等。
循环： 正向循环：热能变为机械能的热力循环。PV图上以顺时针 方向循环。所有热机都是。
逆向循环：消耗能量迫使热量从低温流向高温。 V图上以逆 时针方向循环。所有制冷、热泵都是。
3.化工热力学在化工过程开发中的作用
降低原料消耗，减少环境污染； 降低能耗（利用夹点技术）； 提高产品的质量（利用新型分离技术）； 为化工单元操作提供多元相平衡数据； 为实验成果的放大，实现工业化提供基础
化工热力学 第一章 绪 论
化工热力学解决的实际问题可以归纳为三类： (1) 过程进行的可行性分析和能量的有效利用； (2) 相平衡和化学反应平衡问题； (3) 测量、推算与关联热力学性质。
化工热力学 第一章 绪 论
2. 热力学在化工过程开发中的作用
局限：对物质结构必须采用一些假设的模型，这 些假设模型只是物质实际结构的近似描写。
化工热力学 第一章 绪 论
四、化工热力学研究内容及在化工过程开发中的作用 1. 化工热力学的研究内容
化工热力学的主要任务是以热力学第一、第二定律 为基础,研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利 用的规律,研究物质状态变化与物质性质之间的关系以及 物理或化学变化达到平衡的理论极限、条件和状态。
7 了解热力学在化工过程中的主要实际应用。
化工热力学 第一章 绪 论
预备知识（复习名词、概念）
体系与环境
体系：研究的对象 环境：研究对象以外的部分
敞开体系（开系）：体系与环境之间有能量与物质的交换。
体系 封闭体系（闭系）：体系与环境之间只有能量交换而无物质的交换。
孤立体系：体系与环境之间既无能量交换也无物质的交换。
化工热力学 第一章 绪 论
过程与循环
过程：状态的变化历程 按可逆程度分：可逆过程、不可逆过程。 按状态参数变化分：等温、等压、等容、等焓、绝热过程等。
循环： 正向循环：热能变为机械能的热力循环。PV图上以顺时针 方向循环。所有热机都是。
逆向循环：消耗能量迫使热量从低温流向高温。 V图上以逆 时针方向循环。所有制冷、热泵都是。
3.化工热力学在化工过程开发中的作用
降低原料消耗，减少环境污染； 降低能耗（利用夹点技术）； 提高产品的质量（利用新型分离技术）； 为化工单元操作提供多元相平衡数据； 为实验成果的放大，实现工业化提供基础
绪论、第一章
七 动物学学习方法和主要参考书
1. 从动物体结构和机能适应方面理解 2.从动物与环境的适应方面理解 注意总结各类群新出现的特征, 3. 注意总结各类群新出现的特征,从进化方面加以理 解.
参考书: 参考书:
江静波主编: 无脊椎动物学》 (1)江静波主编:《无脊椎动物学》第三版 任淑仙编著: 无脊椎动物学》 (2)任淑仙编著:《无脊椎动物学》 华中师大等主编《无脊椎动物学》 (3)华中师大等主编《无脊椎动物学》 (4)堵南山 《无脊椎动物学
二,动物学及其分支学科
动物学(zoology):是研究动物形态结构,分类,生命 是研究动物形态结构,分类, 动物学 是研究动物形态结构 活动与环境的关系以及发生发展的规律, 活动与环境的关系以及发生发展的规律,是一门基础 非常广博的基础学科. 非常广博的基础学科. 动物学分支学科 根据研究内容:动物形态学,分类学,生理学, 根据研究内容:动物形态学,分类学,生理学,胚胎 生态学,地理学,遗传学,分子生物学,进化. 学,生态学,地理学,遗传学,分子生物学,进化. 根据研究对象:无脊椎动物学,脊椎动物学,鸟类学, 根据研究对象:无脊椎动物学,脊椎动物学,鸟类学, 鱼类学,昆虫学,蛛形学,软体动物学,甲壳动物学, 鱼类学,昆虫学,蛛形学,软体动物学,甲壳动物学, 原生动物学,贝类学,哺乳动物学等. 原生动物学,贝类学,哺乳动物学等. 按照研究的重点和服务范畴:古生物学,理论动物学, 按照研究的重点和服务范畴:古生物学,理论动物学, 应用动物学,医用动物学,资源动物学,畜牧学, 应用动物学,医用动物学,资源动物学,畜牧学,桑 蚕学和水产学等. 蚕学和水产学等.
五,动物学研究方法
观察描述法:观察和描述是动物最基本的方法. 观察描述法:观察和描述是动物最基本的方法. 主要通过观察将动物形态结构, 主要通过观察将动物形态结构,生活习性等系统的 记录描述.从动物群落,种群,个体,组织, 记录描述.从动物群落,种群,个体,组织,细胞 及其细胞器等超微结构. 及其细胞器等超微结构. 比较法:通过对不同动物的系统比较来研究其异 比较法: 寻找出它们之间的关系, 同,寻找出它们之间的关系,揭示动物生存和进化 规律. 规律. 实验法:是在一定人为控制条件下, 实验法:是在一定人为控制条件下,对动物的生 命活动或结构机能进行观察和研究. 命活动或结构机能进行观察和研究. 综合研究法:采用多种研究方法和手段,对动物 综合研究法:采用多种研究方法和手段, 在不同层次和水平进行综合研究, 在不同层次和水平进行综合研究,揭示动物生命活 动规律. 动规律.
第一章 微生物绪论
工业微生物学、农业微生物学、医学微生物学、药用微 生物学、诊断微生物学、抗生素学、食品微生物学等
按研究的微生物对象分： 按研究的微生物对象分：
细菌学、真菌学、病毒学、原核生物学、自养菌生物学 和厌养菌生物学等
按微生物所处生态环境分： 按微生物所处生态环境分：
土壤微生物学、微生态学、海洋微生物学、环境微生 物学、水微生物学和宇宙微生物学等
微生物基因组测序为生命科学开辟了新的研 究领域，如生物信息学、比较基因组学、功 能基因组学等。 微生物基因组测序为微生物学、医学和免疫 学等提供了新的思路和方法。 微生物基因组测序对于后基因组时代，研究 基因与功能之间的相互关系将起着重大作用。 微生物作为理想的模式生物，其基因组测序 技术和方法对于高等生物的基因组测序具有 重） 分子生物学发展阶段（成熟期）
J.D.Waston, H.F.C.Crick 提出DNA双螺旋模型 提出 双螺旋模型
成熟期特点
• 微生物学成为十分热门的前沿基础学科 • 微生物成为生物学研究中的最主要对象 • 生物工程中，发酵工程是最成熟的应用 技术
20世纪的微生物学 20世纪的微生物学
20世纪80年代后期，微生物学在分子水平上的 研究得到全面快速发展，在短期内取得了多方面的 突破性进展，形成了分子微生物学。即利用分子生 物学的技术方法研究微生物形态、生理、遗传、生 态、分类等基本生物学规律。 1995年，美国首先测定了流感嗜血杆菌 （Haemophilus influenzae) 的全基因组序列。从此， 微生物基因组(genome)的研究范围不断扩大，目前， 已经完成了100多种微生物的基因组全序列的测定， 他们分属于Woese系统发育树中的细菌、古菌和真 核微生物，如大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌和 詹氏甲烷球菌等。
按研究的微生物对象分： 按研究的微生物对象分：
细菌学、真菌学、病毒学、原核生物学、自养菌生物学 和厌养菌生物学等
按微生物所处生态环境分： 按微生物所处生态环境分：
土壤微生物学、微生态学、海洋微生物学、环境微生 物学、水微生物学和宇宙微生物学等
微生物基因组测序为生命科学开辟了新的研 究领域，如生物信息学、比较基因组学、功 能基因组学等。 微生物基因组测序为微生物学、医学和免疫 学等提供了新的思路和方法。 微生物基因组测序对于后基因组时代，研究 基因与功能之间的相互关系将起着重大作用。 微生物作为理想的模式生物，其基因组测序 技术和方法对于高等生物的基因组测序具有 重） 分子生物学发展阶段（成熟期）
J.D.Waston, H.F.C.Crick 提出DNA双螺旋模型 提出 双螺旋模型
成熟期特点
• 微生物学成为十分热门的前沿基础学科 • 微生物成为生物学研究中的最主要对象 • 生物工程中，发酵工程是最成熟的应用 技术
20世纪的微生物学 20世纪的微生物学
20世纪80年代后期，微生物学在分子水平上的 研究得到全面快速发展，在短期内取得了多方面的 突破性进展，形成了分子微生物学。即利用分子生 物学的技术方法研究微生物形态、生理、遗传、生 态、分类等基本生物学规律。 1995年，美国首先测定了流感嗜血杆菌 （Haemophilus influenzae) 的全基因组序列。从此， 微生物基因组(genome)的研究范围不断扩大，目前， 已经完成了100多种微生物的基因组全序列的测定， 他们分属于Woese系统发育树中的细菌、古菌和真 核微生物，如大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌和 詹氏甲烷球菌等。
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中国沙漠化 土地面积为 183 94万平 183.94万平 方公里。占 国土面积 19.2%。主要 分布在我国 西北、华北 和东北西部
第一章 绪论
沙漠化是制约社会和经济可持续发展的重要生态环境 问题，也是威胁中华民族生存与发展的心腹之患。
森林被毁
过度放牧
垦殖耕种
滥挖滥采
第一章 绪论
2.4万多个村庄和城镇受风 沙危害，超过4亿人口受沙 漠化影响。 沙漠化导致土地质量退化， 沙漠化导致土地质量退化 农牧业产量低而不稳。 沙尘暴频发，导致大量农田 ， 、草场沙化，交通线路、灌 渠埋压。 我国每年因沙漠化造成的直 接经济损失高达1200亿元。
第一章 绪论
提法二（刘贤万,1995）：
以物理力学的观点来研究风沙运动、风沙动力 学工程、风沙地貌和风沙灾害的形成、发展及防治 原理和防治工程设计的一门应用基础理论学科。
第一章 绪论
提法三（董治宝等, 2002）：
以干旱 半干旱和部分半湿润地区的风沙活动 以干旱、半干旱和部分半湿润地区的风沙活动 为研究对象，研究从风沙运动的发生、发展及其特 征到土地沙漠化的形成过程及其对全球变化的响应 与反馈等一系列不同时空尺度层面上风沙活动的物 理学机制 从物理学的角度探讨风沙活动的控制原 理学机制，从物理学的角度探讨风沙活动的控制原 理与技术，为沙漠和沙漠化地区的可持续发展提供 理论和技术支撑。
第一章 绪论
第一阶段：19世纪末－20世纪30年代
流体力学的发展： Karman(1934)、Prantl(1935)、Shield(1936)创建了 流体力学的边界层理论 Bagnold于1930s在北非利比亚沙漠进行野外工作。
第一章 绪论
第二阶段：20世纪30－60年代
Bagnold(1941)创建了风沙物理学 (The Physics of Blown Sand and Desert Dunes)
第一章 绪论
第二阶段：20世纪30－60年代
以土壤学家切皮尔(W.S. Chepil) 和米尔奈(R.A. Milne)为代表的科学家们从40年代开始开展了大量 的土壤风蚀研究工作：风蚀动力学机制、影响因子 、沙尘暴、风蚀模型等。提出风蚀方程（ 沙尘暴 风蚀模型等 提出风蚀方程（WEQ）， ） 成为美国官方的土壤风蚀预报模式。 前苏联学者兹拉门斯基、雅库波夫也对风蚀做了大 量研究工作。土壤风蚀的研究，丰富了风沙物理学 研究的内容。
水土保持与荒漠化防治专业课程《风沙物理学》之
第一章 第 章 绪论
赵媛媛 yuanyuan0402@
主要内容
参考书目和考核方式 学习风沙物理学的意义 学习内容与课程安排 风沙物理学发展史
第一章 绪论
参考书目和考核方式
参考书目
风沙物理学（第2版），丁国栋主编，中国林业出版社. The Physics of Blown Sand and Desert Dunes, R.A.Bagnold, Dover Publications, Inc. 风沙地貌与治沙工程学，吴正主编，科学出版社.
第一章 绪论
沙漠化区域是我国生态文明建设的主战场
全国防沙治沙工程布局示意图
“两屏三带”生态安全战略格局图
第一章 绪论
三北防护林工程体系建设一角
陕西榆林 内蒙古伊金霍洛旗 新疆和田
第一章 绪论
京津风沙源治理工程一角
北京延庆 内蒙古多伦 河北丰宁
第一章 绪论
外星上的 风沙现象
沙尘暴袭击火星
东方网2001年7月12日消息：近日美国航空航天 局的火星探测器发现，一场来势凶猛的沙尘暴 正在横扫整个火星表面。这场沙尘暴是火星探 测器自1997年进入火星轨道以来所遇到的最大 的一次。它最初在6月15日起源于火星南半球一 个叫赫拉盆地的地区，在 叫赫拉盆地的地 在6月26日开始加强并一 始加 并 直肆虐至今。目前这场沙尘暴已经笼罩了火星 一半以上的地区
土卫六(Titan)上的沙尘暴 火星上的风成地貌
第一章 绪论
火星风沙地表
第一章 绪论
课程地位
荒漠化防治的需要 林业生态工程建设的需要 环境评价与 测的需要 环境评价与监测的需要 生态效益评价的需要
第一章 绪论
荒漠化防治的需要
工程治沙
植物治沙
第一章 绪论
林业生态工程的需要
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第一章 绪论
我国是世界上沙漠分布最多的国家之一
沙漠广袤千里，呈一条弧带状绵亘于西北、华北 沙漠广袤千里 呈一条弧带状绵亘于西北 华北 和东北的土地上（总面积约70万平方公里）。
干旱地区 →沙漠
半干旱及半 湿润地区 →沙地
第一章 绪论
中国年降水量
中国年干燥度
第一章 绪论
我国是世界上沙漠分布最多的国家之一
主要研究方向
主要研究手段和结论 代表性研究单位
分组 区域 毛乌素沙地 乌素 乌兰布和沙漠 巴丹吉林沙漠 林 浑善达克沙地 腾格里沙漠 分组 水保 保2-3 水保3-1 水保3-2 水 水保3-3 梁希 区域 塔克拉玛干沙漠 克 呼伦贝尔沙地 库姆塔格沙漠 库 格 科尔沁沙地 科尔沁沙地 第一章 绪论
第 第三阶段： 阶段 20世纪60－80年代
模型与数值模拟
第四阶段：20世纪80年代 至今
高新技术应用
第一章 绪论
第一阶段：19世纪末－20世纪30年代
地质学上： 地质学上 砂岩中的交错层理是如何形成的？ 风是 种微弱的地质营力？ 风是一种微弱的地质营力？ 地貌学家的沙漠考察：Ehrenberg(1847)、Blake(1855)、Von Ri h h f (1882)、Udden(1894) Richthofen Udd (1894)、Sven S H Hedin(1905) di (1905)，涉及到干 涉及到干 旱区风成地貌、黄土沉积等。沙粒为什么堆积成沙丘？ 土壤学 土壤学：美国的土壤风蚀问题开始引起关注，土壤保护学家重 美国的土壤风蚀问题开始引起关注 土壤保护学家重 视风蚀控制(Free, 1911) 英国、荷兰等国家的海岸沙丘危害及其防治 英国 荷兰等国家的海岸沙丘危害及其防治
第一章 绪论
环境评价与监测的需要
/20060418/n242865802.shtml
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第一章 绪论
生态效益评价的需要
第一章 绪论
第二阶段：20世纪30－60年代
20世纪30－50年代的 年代的“黑风暴”：美国大平原地区和前苏联 黑风暴 ：美国大平原地区和前苏联 中亚地区，引起了科学界对土壤风蚀研究的普遍重视，刺激 了风沙物理学的发展。 学
Dust Bowl in the Great Plain, USA
第一章 绪论
第三阶段：20世纪60－80年代
土地荒漠化 土地荒漠化：1977年在肯尼亚首都内罗毕举行联合国环境 规划署荒漠化会议，关注非洲干旱和全球荒漠化问题 外星风沙现象：
20世纪60年代航天技术的进步，促进了行星探测事业的发展，发现火 星 金星等存在类似于地球上的风沙环境 星、金星等存在类似于地球上的风沙环境。 NASA探测计划，发现了火星、金星上的风成地貌和沙尘暴现象。促 进探求不同大气环境下颗粒的起动和跃移过程 以及风沙地貌研究 进探求不同大气环境下颗粒的起动和跃移过程，以及风沙地貌研究。
第一章 绪论
风沙运动
第一章 绪论
风沙地貌动力学机制
风蚀地貌——新月形沙丘 风积地貌 新月形沙丘
如何形成？
第一章 绪论
土壤风蚀
农田土壤风蚀引起的地表粗化
如何形成？
第一章 绪论
风沙物理学研究方法
（董治宝等，2008）
第一章 绪论
课程安排
绪论 风沙物理的基础知识 风及其基本性质 流体力学基础 风沙运动 风沙地貌动力学机制 土壤风蚀与防治 风沙物理学研究方法
八大沙漠 塔克拉玛干沙漠 古尔班通古特沙漠 巴丹吉林沙漠 塔克拉玛干沙漠 腾格里沙漠 柴达木沙漠 库姆塔格沙漠 乌兰布和沙漠 库布齐沙漠
古尔班通古特沙漠 库姆塔格沙漠
库布齐沙漠
巴丹吉林沙漠
柴达木沙漠 腾格里沙漠
乌兰布和沙漠
第一章 绪论
四大沙地 毛乌素沙地 浑善达克沙地 科尔沁沙地 呼伦贝尔沙地
第一章 绪论
第二阶段：20世纪30－60年代
建立了各种输沙率模型 建立了各种输沙率模型：Bagnold (1937,1954)、 Zingg (1953)、Kawamura (1951，1953)、 Owen (1964) 60年代后期，已有学者致力于建立风沙运动的数学 模型 其中欧文（P.R. Owen, 1964）的工作最为著 模型，其中欧文（ 名。
考核方式
考勤（10%）+作业与课堂展示（40%）+考试 （50%）
风沙物理QQ群： 群 180719801 180 19801
第一章 绪论
课堂展示内容
主题：我国主要沙地和沙漠区风沙物理相关研究进展 陈述内容（8分钟）
研究区概况（略讲）
位置、范围、地形、气候、植被、土壤 如沙粒起动，风蚀模型，风沙地貌，草原沙化，沙尘暴等
创造性地应用和发展了 创造性地应用和发展 Von Karman、Prantl等流体力学原理， 等流体力学原 进行风沙物理学研究。该著作总结了多年来的研究成果，成为 影响其后整个沙漠科学的理论基础 标志着风沙物理学的正式 影响其后整个沙漠科学的理论基础，标志着风沙物理学的正式 诞生 (Tsoar, 1994) Bagnold’s innovative research methods and ideas on dune processes p inspired p a host of workers to investigate g and sediment transport dunes and dune fields in attempts to understand their morphology, dynamics and genesis (Wiggs, 2001)