1. 我为什么要学习这门课程？
我国河流湖泊众多，这些河流、湖泊是水资源载体、物质输运通道和生态环境的重要组成部分,具有重要的资源功能和生态功能。随着新时代生态文明理念和大保护战略的提出，国家及地方政府对河湖水环境保护的认识与行动力达到了前所未有的高度。无论是区域水环境治理具体方案的提出，还是水环境保护规划的制定，均离不开对治理前后水环境改善效果的科学评估，所以水环境的模拟与预测工作就显得极为重要。
河湖水环境数学模型是污染物在水体中迁移归趋过程的数学概化与体现，是模拟和预测污染物在水体中时空分布的主要技术手段，在流域环境治理方案确定、水环境影响预测评价、水环境规划与管理等工作中得到了广泛应用。本课程从理论到实践，循序渐进地展示了水环境数学模型的全貌及其应用案例，旨在使学生掌握水环境模拟技术在工程中的运用方法和建模技巧，可作为环境科学、环境工程、资源与环境、市政工程、水文水资源等专业的本科生、研究生专业课程，亦可供从事河湖水环境保护工作的科研人员和工程技术人员参考。
2. 课程的亮点与优势是什么？
河海大学开展水环境数学模型研究工作有着悠久的历史，是国内最早开展水环境模型教学与科研工作的单位之一。2006年首次面向环境学科硕士生开课以来，至今已有近20年历史，2022年获评江苏省研究生优秀课程。课程形成了如下特色及创新之处：
特色1：依托河海大学学科特色优势，构建线上线下一体化课程资源体系
依托环境科学与工程、水利工程“双一流”学科，发扬河海的“水”优势，根据新时代水环境治理新形势，梳理重点与难点，优化构建了课程教学资源体系。线上资源包括：微课视频、多媒体课件、随堂测验等，建立了作业库和试题库，在科学出版社出版了配套教材，最终形成了涵盖“线上与线下、理论与实践”的课程资源体系。
课程资源体系
特色2：科研反哺，教科结合，建设工程应用教学案例库
以团队的高水平科研成果推进科教融合育人，将水环境预测、评价、规划、管理等方面最新科研成果融入教材与课程建设，将典型工程应用教学案例融入教学内容，注重培养学生的批判精神和创造性思维。课程团队2014年度获得江苏省高校“青蓝工程”团队，2019年获得江苏省高校科技创新团队。
工程应用典型教学案例
特色3：课程思政全程融入，践行立德树人根本目标
挖掘课程思政融入点，遴选课程思政典型教案，录制课程思政教学微视频。探索寓思政于专业课内的课程教学模式，将思政元素与水环境数学模型知识点有机融合，实现知识、能力、思维、品格多层次、全方位育人。
课程思政典型教案
3. 课程的主线是什么，由几个部分构成？
课程内容以河湖水环境数学模型构建及其实证应用为主线，从理论到实践，循序渐进地展示了水环境数学模型的全貌。首先明确了水环境数学模型的科学概念、建模步骤及其分类，并简要梳理其发展历程；在此基础上，分别系统、详实地介绍了，山丘区与平原河网区污染负荷模型、不同特征河网一维水量水质数学模型、平面二维水流及污染物输运数学模型、湖泊富营养化模型、河流三维水量水质模型、溢油污染预测模型等当前主要水环境模型的建模过程与方法；同时结合大量实际工程案例，对模型的具体应用进行逐步讲解和充分剖析，使读者能够更为直观地掌握水环境模拟技术在实际工程中的运用和建模技巧。具体包括九章内容，章节安排脉络清晰、衔接紧密、由易到难、徐徐推进，同时将课程思政与案例分析融入其中。具体章节内容如下：
第1章 绪论（2学时）
1.1水环境模型的概念与作用
1.2水环境模型的分类与发展历程
第2章 水流运动与污染物输运方程（6学时）
2.1水流运动基本方程
2.2污染物输运基本方程
2.3污染物主要种类
2.4污染物的主要反应动力学方程
2.5常用水质模型动力反应方程
第3章 污染负荷模型（4学时）
3.1山丘区污染负荷模型
3.2平原河网区污染负荷模型
3.3污染负荷模型应用案例
第4章 河网一维水量水质数值模拟（4学时）
4.1河网一维水量模型
4.2河网一维水质模型
4.3河网模型应用案例
第5章 基于有结构网格的沿深平均二维水环境数学模型（4学时）
5.1基于有结构网格的平面二维水环境数学模型
5.2有结构网格二维水环境模型应用案例
第6章 基于无结构网格的二维水环境数学模型（4学时）
6.1无结构网格
6.2基于无结构网格的二维水环境模型
第7章 河流三维水量水质数值模拟（4学时）
第8章 湖泊富营养化模型（4学时）
第9章 溢油污染预测模型（4学时）
9.1溢油及其危害
9.2溢油迁移行为和归宿
9.3溢油模型及其发展历程
9.4溢油模型应用
第10章 湿地生态动力学模型（4学时）
10.1 概述
10.2湿地生态动力学模型构建
10.3 案例
10.4 应用
4. 我能从这门课程中获得什么？
随着新时代生态文明理念和大保护战略的提出，国家及地方政府对水环境保护的认识与行动力达到了前所未有的高度，水环境数学模型已经成为实现水环境精细化管理的主要技术手段。本课程预期受众包括：环境科学、环境工程、资源与环境、市政工程、水文水资源等专业研究生；从事水环境规划、评价、管理、治理的相关专业科研人员和工程技术人员；水利、生态环境、自然资源等部门及事业单位管理人员。我国拥有水环境治理的企事业单位众多，从业人员数百万人，水环境数学模型课程学习的需求量很大。本课程不仅可供研究生教学服务，还可用于教师开展教学改革实践，对于广大科研人员和工程技术人员了解水环境数学模型原理、方法及其应用领域也具有较高的参考价值。
