石大水文學(xué)及水利計(jì)算課程教學(xué)大綱

水文學(xué)及水利計(jì)算課程教學(xué)大綱

課程名稱(chēng)：水文學(xué)及水利計(jì)算HydrologyandComputationofWaterConservancy課程編碼：Z106002

總學(xué)時(shí)/總學(xué)分：64/4.0

理論學(xué)時(shí)/理論學(xué)分：64/4.0

實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)/實(shí)驗(yàn)學(xué)分：0/0

適用專(zhuān)業(yè)：農(nóng)業(yè)水利工程

開(kāi)課單位：水利建筑工程學(xué)院

一、課程性質(zhì)及目的1、課程性質(zhì)：本課程是農(nóng)業(yè)水利工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課程。

2、課程目的：本課程的基本目的是要求學(xué)生掌握水文分析計(jì)算和水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、基本概念、基本原理、方法和初步水文測(cè)驗(yàn)知識(shí)及水文預(yù)報(bào)方法，重點(diǎn)掌握產(chǎn)匯流形成過(guò)程、預(yù)報(bào)方法和流量設(shè)計(jì)、水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算、水庫(kù)防洪計(jì)算和水電站的水能計(jì)算，了解水文過(guò)程模擬方法，為學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課和從事水利事業(yè)打下基礎(chǔ)。二、課程內(nèi)容及要求第一章

緒論

2學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：水文學(xué)；工程水文學(xué)的研究方法；水文學(xué)的發(fā)展。教學(xué)要求：了解水文現(xiàn)象的一般規(guī)律和水文學(xué)的研究方法；了解工程水文學(xué)和水利計(jì)算在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用。

第二章

水文循環(huán)與徑流形成

4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：水文循環(huán)和水量平衡；河流與流域；降水；土壤水、下滲與地下水；蒸散發(fā)；徑流。教學(xué)要求：了解水循環(huán)及水量平衡的概念；了解流域、河流特征的概念及對(duì)徑流形成的影響；了解降水成因和分類(lèi)，掌握流域平均雨量的計(jì)算方法；了解蒸發(fā)的物理過(guò)程，下滲的物理過(guò)程、霍頓公式和下滲曲線；了解徑流的形成過(guò)程，掌握徑流的表示方法和單位制換算。

第三章

水文信息采集與處理

4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：測(cè)站與測(cè)網(wǎng)；水位觀測(cè)；流量測(cè)驗(yàn)；泥沙測(cè)驗(yàn)與計(jì)算；水質(zhì)監(jiān)測(cè)；水文調(diào)查與水文遙感；水文數(shù)據(jù)處理。教學(xué)要求：了解水文測(cè)站設(shè)立的基本要求，了解基面、水位的概念和日平均水位計(jì)算方法；理解大斷面測(cè)量和流速儀測(cè)流的基本原理和方法；掌握水位流量關(guān)系曲線的繪制及其延長(zhǎng)的基本方法；理解水文調(diào)查的內(nèi)容及其在水文分析計(jì)算中的作用。掌握水文年鑒和暴雨徑流查算圖表的使用方法。第四章

流域產(chǎn)匯流計(jì)算

6學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：降雨徑流要素計(jì)算；流域產(chǎn)流分析；產(chǎn)流計(jì)算；流域匯流計(jì)算；流域匯流計(jì)算。教學(xué)要求：掌握洪水過(guò)程線的分割及次洪水徑流量的計(jì)算方法；理解前期影響雨量、田間持水量、土壤最大含水量及消退系數(shù)的意義，掌握前期影響雨量的計(jì)算；理解降雨經(jīng)流關(guān)系的繪制方法，并能用降雨經(jīng)流關(guān)系進(jìn)行逐時(shí)段凈雨的計(jì)算；了解蓄滿(mǎn)產(chǎn)流和超滲產(chǎn)流的概念和產(chǎn)流條件的異同；掌握初損后損法進(jìn)行流域產(chǎn)流量的計(jì)算；理解等流時(shí)線的概念及用等流時(shí)線進(jìn)行流域匯流的計(jì)算原理；理解單位線的定義及基本假定。掌握用分析法由實(shí)測(cè)雨洪資料分析單位線的方法步驟；掌握用單位線進(jìn)行流域匯流計(jì)算；理解S曲線法進(jìn)行單位線時(shí)段轉(zhuǎn)換的方法步驟；了解瞬時(shí)單位線的定義及基本假定。第五章

水文預(yù)報(bào)

2學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：概述；短期水文預(yù)報(bào)；洪水實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)方法；水文預(yù)報(bào)精度評(píng)定；中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)簡(jiǎn)介。

教學(xué)要求：了解水文預(yù)報(bào)的作用和分類(lèi)，了解預(yù)報(bào)精度的評(píng)價(jià)方法；了解河道洪水波的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，掌握河道相應(yīng)水位預(yù)報(bào)方法；掌握流量演算的基本原理和馬斯京根流量演算方法；了解退水曲線法的預(yù)報(bào)方法。第六章

水文統(tǒng)計(jì)

6學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：概述；概率的基本概念；隨機(jī)變量及其概率分布；水文概率曲線線型；頻率曲線參數(shù)估計(jì)方法；水文頻率計(jì)算適線法；相關(guān)分析。

教學(xué)要求：了解皮爾遜Ⅲ型曲線的特性，掌握統(tǒng)計(jì)參數(shù)含義、計(jì)算公式及對(duì)頻率曲線的影響；理解頻率、概率、重現(xiàn)期的概念，掌握頻率與重現(xiàn)期的換算關(guān)系；掌握矩法和三點(diǎn)法初估參數(shù)和適線法配線的方法步驟；理解水文變量相關(guān)關(guān)系的概念和分類(lèi)；能正確運(yùn)用一元回歸計(jì)算方法，理解相關(guān)系數(shù)及其顯著性檢驗(yàn)的原理。

第七章

設(shè)計(jì)年徑流及徑流隨機(jī)模擬

4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：設(shè)計(jì)年徑流分析計(jì)算的目的和內(nèi)容；有較長(zhǎng)資料時(shí)設(shè)計(jì)年徑流頻率分析計(jì)算；短缺資料時(shí)設(shè)計(jì)年徑流頻率分析計(jì)算；設(shè)計(jì)年徑流的時(shí)程分配。

教學(xué)要求：了解年徑流的特性、年徑流量的表示方法、設(shè)計(jì)保證率、水利年度的基本概念；理解影響年徑流量及徑流年內(nèi)分配的因素；掌握水文資料"三性"審查的內(nèi)容和方法；掌握設(shè)計(jì)代表年法年徑流量和年內(nèi)分配的計(jì)算方法；理解如何選擇參證變量和參證站，掌握利用徑流資料和降水資料展延年徑流系列的方法；了解多年平均年徑流等值線圖及其等值線圖的繪制原理，掌握其查算方法；了解設(shè)計(jì)成果的合理性檢驗(yàn)方法。

第八章

由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水

4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：概述；設(shè)計(jì)洪峰流量及設(shè)計(jì)洪量的推求；設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線的推求；入庫(kù)設(shè)計(jì)洪水。教學(xué)要求：了解工程等別的劃分和洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選擇方法；理解洪水和設(shè)計(jì)洪水的概念，掌握洪峰、洪量的選樣方法；掌握特大洪水的處理方法，如特大洪水重現(xiàn)期的確定、經(jīng)驗(yàn)頻率的估算和不連續(xù)系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)的估算方法；理解選擇典型洪水的原則和具體選擇方法；掌握同倍比和同頻率放大法推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線的方法步驟；了解入庫(kù)洪水的概念及其與壩址洪水的差異；了解分期洪水的基本概念；了解設(shè)計(jì)洪水地區(qū)組成的基本概念。

第九章

由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水

4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：概述；直接法推求設(shè)計(jì)面暴雨量；間接法推求設(shè)計(jì)面暴雨量；設(shè)計(jì)暴雨時(shí)空分配的計(jì)算；有設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水；小流域設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算。

教學(xué)要求：了解暴雨選樣方法；了解不同時(shí)段暴雨頻率計(jì)算結(jié)果如何進(jìn)行合理性分析論證；理解選擇典型暴雨的原則；掌握同頻率放大法推求設(shè)計(jì)暴雨；理解"點(diǎn)面關(guān)系曲線"的繪制方法，并會(huì)使用該曲線；掌握設(shè)計(jì)的計(jì)算方法及設(shè)計(jì)凈雨的計(jì)算方法；理解可能最大暴雨與洪水基本概念與基本分析估算計(jì)算方法；了解古洪水水文學(xué)及其研究應(yīng)用；掌握推理公式基本原理與設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算方法；掌握綜合瞬時(shí)單位線法推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程。第十章

水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算

10學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：水庫(kù)的設(shè)計(jì)保證率；水庫(kù)特性；水庫(kù)水量損失及水庫(kù)死水位的確定；興利調(diào)節(jié)的分類(lèi)及計(jì)算原理；年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算；多年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算的長(zhǎng)系列法。教學(xué)要求：了解水庫(kù)的設(shè)計(jì)保證率及特性；掌握水庫(kù)水量損失的計(jì)算方法及水庫(kù)死水位的確定方法；了解水庫(kù)興利調(diào)節(jié)的分類(lèi)及計(jì)算原理；熟練掌握年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算；掌握多年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算的長(zhǎng)系列法。第十一章

水庫(kù)防洪計(jì)算

8學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：概述；水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的原理與方法；水庫(kù)防洪計(jì)算；水庫(kù)防洪能力復(fù)核。教學(xué)要求：了解水庫(kù)防洪調(diào)節(jié)計(jì)算的基本原理及概念；掌握水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的原理與方法；熟練掌握水庫(kù)防洪計(jì)算方法；掌握水庫(kù)防洪能力復(fù)核。第十二章

水電站的水能計(jì)算

10學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：水能利用的基本知識(shí)；水電站的設(shè)計(jì)代表年和保證率；電力系統(tǒng)的負(fù)荷及其容量組成；無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站的水能計(jì)算；以發(fā)電為主的水庫(kù)年調(diào)節(jié)水電站的水能計(jì)算。教學(xué)要求：掌握水能利用的基本知識(shí)；掌握水電站的設(shè)計(jì)代表年的選取和保證率的計(jì)算；掌握電力系統(tǒng)的負(fù)荷及其容量組成；熟練掌握無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站的水能計(jì)算；以發(fā)電為主的水庫(kù)年調(diào)節(jié)水電站的水能計(jì)算。三、參考教材使用教材:《工程水文學(xué)與水利計(jì)算基礎(chǔ)》任樹(shù)梅主編，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2008。參考教材：《工程水文學(xué)》，葉守澤，詹道江主編；中國(guó)水利水電出版社，2007?！豆こ趟膶W(xué)》，王燕生主編，水利電力出版社，1992。《水利計(jì)算》，葉秉如主編，水利電力出版社，1985。《水電能源系統(tǒng)規(guī)劃》，萬(wàn)永華主編，中國(guó)電力出版社，1997?！端Y源綜合利用》，