20高职高专水文与水利水电规划大纲

1《水文与水利水电规划》课程教学大纲一、课程的性质和任务本课程是水利水电工程建筑专业的一门专业基础课，其主要任务是了解水文现象的一般规律及水文资料的收集及整理、审查的方法，掌握水文统计的基本方法，掌握年径流、设计洪水、水库兴利调节、水电站水能、防洪调节的计算及水库调度基本方法。使学生经过一定的实践锻炼，能够根据水文分析计算的基本原理的方法，在不同资料情况下，为中小型水利水电工程的规划、设计、施工、管理，从事年径流、洪水、水能及兴利的计算，能对水利水电枢纽工程进行规划布置。学完本课程后，应达到下列基本要求：1、了解水资源的综合利用及水电站开发方式等宏观概念。2、理解水文现象及水文，水利计算相关概念。3、掌握水文分析基本方法，在此基础上能进行年径流、设计洪水分析、水库兴利调节、水电站水能、水库防洪调节的相关计算。4、能够利用有关知识进行水电工程的规划和布置。二、教学内容和要求（一）绪论1、教学内容和教学要求教学内容：（1）水资源及其开发利用（2）水文现象及其研究方法（3）本课程在水资源开发利用工程中的应用教学要求：（1）了解水资源、水文、水利水能规划的概念及其在水利工程中的开发利用（2）理解水文现象特点及其基本研究方法重点难点：认识到水文现象的随机性、规律性和地区性。2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有水文分析的技能，逐步培养同学们的理解水文现象能力。（二）水文循环及径流形成1、教学内容和教学要求教学内容：（1）自然界中水的存在形式及循环规律（2）河流与流域的概念2（3）降水的形式及点面雨量特性分析计算方法（4）蒸发与下渗的物理过程及规律（5）地面及地下径流运动规律（6）径流的表示方法和流域水量平衡方程式教学要求：（1）掌握流域的（F,L,J）等特征值。掌握径流的计算方法，度量单位，以及水量平衡方程。掌握平均流域降水量计算方法。（2）掌握蒸发和入渗的自然规律，熟悉下渗能力曲线。（3）了解水文循环概念。理解其循环机制。掌握径流形成物理过程以及特点。重点难点：水文循环由大、小循环组成，水量平衡方程。2、能力培养要求：通过本单元的教学，使学生初步具有水文要素认识及分析的技能，逐步培养水文资料整理的能力。（三）水文资料的收集1、教学内容和教学要求教学内容：（1）水文测站。（2）降水与蒸发的观测（3）水位观测。（4）流量测验。（5）泥沙测验。（6）水文调查即水文资料收集教学要求：（1）掌握流速测验方法，计算方法。掌握资料整编原则及方法。学会查用水文年鉴，水文手册。（2）了解蒸发、流量的测验方法，各种流速仪的认识。（3）初步了解降水观测方法。初步了解水位观测、流速仪测流方法。了解水文调查内容。重点难点：流量测验的几种方法及资料整编。2、能力培养要求：通过本单元的教学，使学生初步具有水文要素的测验的技能，逐步培养资料的整编的能力（四）水文统计的基本方法1、教学内容和教学要求教学内容：（1）事件、概率、频率的概念（2）随机变量及其分布规律（3）统计参数（σ,х,CV，Cs）的计算方法（4）经验及理论频率曲线的绘制（5）相关分析，缺测资料的插补及展延教学要求：3（1）明确以下概念：事件、概率、频率、随机变量等，掌握水文中频率计算方法——适线法，学会使用Ф值表或Kp值表，掌握直线简相关的方法。（2）随机变量的频率分布为重点理解。明确理解适线的目的、步骤、统计参数对曲线位置、形状的影响。理解相关分析的意义作用。（3）掌握理论频率曲线绘制的技巧。（4）重点难点：缺测资料的插补延长。2、能力培养要求：通过本单元的教学，使学生初步具有频率曲线绘制的技能，逐步培养资料插补展延计算的能力（五）年径流和多年平均输沙量的计算1、教学内容和教学要求教学内容：（1）设计年径流量的目的和内容的了解（2）具有实测径流资料时设计年径流的分析计算（3）缺乏实测径流资料时设计年径流量的分析计算（4）枯水径流分析计算（5）河流多年平均输沙量的分析计算教学要求：（1）三种资料情况下，掌握推求设计年径流及其年内分配的方法。（2）理解对径流资料进行三性审查意义。（3）了解多年平均输沙量的计算。重点难点：设计的年径流量及年内分配计算2、能力培养要求：通过本单元的教学，使学生初步具有设计年径流计算的技能，逐步培养水文计算的能力（六）设计洪水的分析计算1、教学内容和教学要求教学内容：（1）设计洪水概述（2）由流量资料推求设计洪水（3）由暴雨资料推求设计洪水（4）小流域设计洪水估算（5）设计洪水中的其它问题教学要求：（1）掌握洪水资料的分析处理，洪水峰、量频率计算和设计洪水过程线推求的基本原理。（2）熟练掌握降雨径流相关法，初损后损法产流方案的建立，及有关参数计算。掌握不同资料下设计洪水的推求方法，掌握设计条件下应用，产、汇流方案。（3）在深刻理解单位线定义及其基本概念的基础上，熟练地分析单位线和由拟定的单位线推流。（4）了解“蓄满产流”“超流产流”两种模式，了解河流时线的汇流概念，瞬时单位线4概念；要了解为什么要采用暴雨资料推求设计洪水。（5）了解小流域设计洪水估算方法及设计洪水的相关问题。重点难点：历史洪水加入系列的频率计算，产、汇流方案的建立及应用2、能力培养要求：通过本单元的教学，使学生初步具有设计洪水计算，产、汇流计算技能，逐步培养水文计算，建立、应用水文模型的能力。（七）水库兴利调节计算1、教学内容和要求：教学内容：（1）水库特性（2）兴利水库与水库水量损失（3）水库死水位确定（4）年调节水库兴利调节的原理和方法（5）多年调节水库兴利调节的原理和方法教学要求：（1）掌握兴利调节的时历列表法和时历图解法。（2）理解设计保证率和兴利调节原理。（3）了解水库特征库容和水位，兴利调分类和设计代表期。重点难点：年调节水库兴利调节计算方法2、能力培养要求：通过本单元的学习培养进行兴利调节计算的能力。（八）水电站水能计算1、教学内容和教学要求：教学内容：（1）水电站开发方式。（2）水电站保证出力和发电量计算。（3）电力系统的负荷与容量组成。（4）水电站装机容量的选择（5）水库防洪特征水位的选择教学要求：（1）了解水电站装机容量和水库特征水位的选择（2）理解电站负荷及装机容量选择（3）掌握水电站保证出力和发电量的计算重点难点：水电站保证出力和发电量的计算2、能力培养要求：通过本单元的学习培养进行水电站水能计算的能力。（九）水库防洪调节计算1、教学内容和教学要求：教学内容：（1）水库调洪的任务和计算原理（2）无闸门控制的水库调洪计算5（3）有闸门控制的水库调洪计算教学要求：（1）掌握水库调洪计算的列表示算法和半图解法（2）理解调洪计算的原理（3）了解水库调洪的任务和防洪指标重点难点：无闸门防洪调节计算2、能力培养要求：通过本单元的学习培养水库调洪演算的能力。（六）水库调度1、教学内容和要求：教学内容：（1）水库调度的基础知识（2）水库的兴利调度和防洪调度教学要求：（1）掌握水库兴利调度和防洪调度的方法（2）理解水库调度的作用（3）了解水库优化调度的意义和一般方法重点难点：水库调度方法三、课内实训项目1、水库兴利调节计算（1）目的：掌握年调节水库兴利调节计算（2）成果要求：设计计算书一份。内容包括：1、任务书；2、指导书；3、计算表格；4、成果分析，报告书。2、水电站水能计算（1）目的：掌握水电站水能计算基本方法（2）成果要求：设计计算书一份。内容包括：1、任务书；2、指导书；3、计算表格；4、成果分析，报告书。3、水库防洪调节计算（1）目的：掌握无闸门水库防洪调节计算方法（2）成果要求：①设计计算书一份。内容包括：1、任务书；2、指导书；3、计算表格；4、成果分析，报告书。②图纸。6四、学时分配建议学时分配建议表序号教学内容学时数小计理论教学习题课1水文计算绪论222水分循环及径流形成443水文资料的收集444水文统计的基本方法8625年径流和多年平均输沙量的计算666设计洪水的分析计算141227水利计算水库兴利调节计算121028水电站水能计算10829水库防洪调节计算12821011机动或测验00合计706010五、说明1、本课程为4学分；2、本教学基本要求适用于学制为三年的高职水利水电工程建筑专业。完成课程教学的总学时数为70学时，其中讲课60学时，课内实训10学时；3、本课程与其他课程的衔接和分工本课程讲授时要用到高等数学、测量学、水力学等基本知识，所以上述课程要先修。本课程为水利水电规划、农田水利、水工建筑物、水利工程施工等课程提供了必要的水文知识。六、推荐教材及参考资料推荐教材：《水文及水利水电规划》中国水利水电出版社（林辉汪繁荣黄泽钧）主编参考资料：《工程水文学》中国水利水电出版社高教三版《水利水能规划》武汉大学《水文水利计算》武汉水利电力学院叶守泽