《水文水利计算》教学大纲

Calculation of Hydrology and Water Conservancy

课程编码：21A43005 学分：3.0 课程类别：专业课（必修课）

计划学时：48 其中讲课：48 实验或实践：0 上机：0

适用专业：水文与水资源工程

推荐教材：梁忠民,钟平安,华家鹏主编，《水文水利计算》，中国水利水电出版社，2006年。

参考书目：叶守泽主编，《水文水利计算》，上海古籍出版社，1992年。

课程的教学目的与任务

水文分析与计算的任务是研究水文现象的变化规律，正确估计水文情势的特征，并预测他们将来可能发生的变化情况，从而为水利工程规划和其他国民经济建设提供合理的水文设计值。水利计算的任务就是根据国民经济各部门的要求来运用水文分析与计算找出河流的自然规律，对水利资源进行兴利除害的综合利用计算，以控制调节和重新分配河川径流，从而达到合理开发和利用水利资源的目的。

课程的基本要求

1、使学生了解估算工程在规划设计阶段和施工阶段可能出现的水文设计特征值及其在时间和空间上的分布，对流域水资源的规划和开发利用进行综合计算

2、通过课堂讲解、讨论和学生课下思考，使学生在掌握水文计算的基础上，对设计洪水的推求及计算有更深入的了解。

3、要求学生在学完本课程后，能运用水文的一些基本公式进行可能最大暴雨计算，能独立进行水利计算。

各章节授课内容、教学方法及学时分配建议

第一章 绪论 建议学时：2

[教学目的与要求] 掌握水文水利计算研究的主要内容

[教学重点与难点] 水文水利计算的主要研究方法

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 中国水资源开发利用及洪水灾害治理

第二节 水文水利计算任务与内容

第三节 主要研究方法及进展

第二章 洪峰流量及时段洪量的频率分析 建议学时：4

[教学目的与要求]掌握洪峰流量及时段洪量的频率分析计算方法

[教学重点与难点] 历史洪水的调查和考证的方法及设计成果合理性分析方法

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 水文过程的随机特性描述

第二节 洪水资料的分析处理

第三节 历史洪水的调查和考证

第四节 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法

第五节 设计成果的合理性分析

第六节 洪水设计值的抽样误差和安全修正值问题

第三章 防洪安全设计与设计洪水 建议学时：4

[教学目的与要求]理解防洪安全设计的概念，明晰设计地区洪水的组成，会求解设计洪水过程线，并掌握多种方法。

[教学重点与难点] 典型年的选择

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 防洪安全设计

第二节 设计洪水概念

第三节 设计洪水过程线的拟定

第四节 设计洪水的地区组成

第五节 入库设计洪水

第六节 分期设计洪水与施工设计洪水

第四章 由暴雨推求设计洪水 建议学时：6

[教学目的与要求]掌握暴雨的特性，掌握点暴雨和面暴雨的分析计算，掌握设计暴雨推求设计洪水的方法，同时了解调查洪水的地区综合法

[教学重点与难点] 暴雨特性分析，点暴雨、面暴雨频率的分析计算，设计暴雨推求设计洪水的相关法和初损后损法。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 概述

第二节 暴雨特性分析

第三节 点暴雨量频率计算

第四节 面暴雨量频率计算

第五节 设计暴雨量的时空分布计算

第六节 分期设计暴雨

第七节 由设计暴雨推求设计洪水

第五章 小流域及城市设计洪水 建议学时：4

[教学目的与要求]掌握小流域设计洪水的特点，会用推理公式推求设计洪水。

[教学重点与难点] 推理公式的基本应用

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 小流域设计洪水计算特点

第二节 小流域设计暴雨

第三节 由推理公式推求设计洪水的基本原理

第四节 地区经验公式推求设计洪水

第五节 城市化对水文的影响

第六节 城市排水管网设计流量计算

第七节 管渠排水系统没计流量过程线推求

第六章 可能最大暴雨与可能最大洪水 建议学时：6

[教学目的与要求]理解可能最大暴雨欲可能最大洪水的概念及其计算方法，

[教学重点与难点] 可降水量的计算，时面深分析，暴雨极大化原理

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 概述

第二节 可降水量

第三节 时面深分析

第四节 暴雨的极大化

第五节 暴雨移置

第六节PMP时面深曲线绘制

第七节 可能最大降雨的时空分布及其在流域上的应用

第八节 暴雨组合法

第九节 山区可能最大暴雨估算

第十节PMP等值线图的应用

第十一节PMP成果的合理性分析

第十二节 可能最大洪水

第七章 设计年径流及其年内分配 建议学时：6

[教学目的与要求]掌握径流资料的分析与处理，三性审查，推求设计年径流量

[教学重点与难点] 径流资料的分析处理及计算，代表年的概念

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 概述

第二节 影响年径流的因素

第三节 具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算

第四节 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算

第五节 缺乏实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算

第六节 设计枯水径流量分析计算

第七节 流量历时曲线

第八章 需水量计算与预测 建议学时：4

[教学目的与要求]掌握不同需水的水量计算与预测方法

[教学重点与难点] 不同需水量的计算方法

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 用水户分类及其层次结构

第二节 工业需水量的计算与预测

第三节 灌溉需水量的计算与预测

第四节 生态需水量的计算与预测

第五节 其他需水量的计算与预测

第六节 综合需水过程计算

第九章 径流(量)调节计算 建议学时：4

[教学目的与要求]掌握水库的基本知识，掌握水库兴利调节计算原理与方法

[教学重点与难点] 水库兴利调节计算原理与方法

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 概述

第二节 年调节水库径流调节计算方法

第三节 年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系

第四节 时历法多年调节计算

第五节 数理统计在径流调节中的应用

第六节 数理统计法多年调节计算

第十章 水电站水能计算 建议学时：4

[教学目的与要求]掌握水能利用的基本知识，掌握水电站水能计算。

[教学重点与难点] 水电站的水能计算

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 概述

第二节 电力系统的负荷及其容量组成

第三节 保证出力和多年平均年发电量计算

第四节 水电站装机容量选择

第五节 正常蓄水位与死水位选择

第六节 水电站水库调度图

第七节 抽水蓄能电站简介

第十一章 灌溉工程水利计算 建议学时：2

[教学目的与要求]掌握灌溉工程水利计算的方法

[教学重点与难点] 灌溉工程水利计算的方法

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 概述

第二节 引水灌溉工程水利计算

第三节 蓄水灌溉工程水利计算

第四节 提水灌溉工程水利计算

第五节 地下水灌溉工程水利计算

第十二章 防洪工程水利计算 建议学时：2

[教学目的与要求]掌握水库防洪水利计算方法

[教学重点与难点] 水库防洪水利计算方法

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 概述

第二节 水库防洪水利计算

第三节 水库防洪计算有关问题

第四节 堤防防洪水利计算

第五节 分(蓄)洪工程水利计算

第六节 溃坝洪水计算

撰稿人：王永森 审核人： 桑国庆