石大水文学及水利计算课程教学大纲

水文学及水利计算课程教学大纲

课程名称：水文学及水利计算HydrologyandComputationofWaterConservancy课程编码：Z106002

总学时/总学分：64/4.0

理论学时/理论学分：64/4.0

实验学时/实验学分：0/0

适用专业：农业水利工程

开课单位：水利建筑工程学院

一、课程性质及目的1、课程性质：本课程是农业水利工程等专业的一门专业基础必修课程。

2、课程目的：本课程的基本目的是要求学生掌握水文分析计算和水利水电工程规划设计的基本知识、基本概念、基本原理、方法和初步水文测验知识及水文预报方法，重点掌握产汇流形成过程、预报方法和流量设计、水库兴利调节计算、水库防洪计算和水电站的水能计算，了解水文过程模拟方法，为学习专业课和从事水利事业打下基础。二、课程内容及要求第一章

绪论

2学时教学内容：水文学；工程水文学的研究方法；水文学的发展。教学要求：了解水文现象的一般规律和水文学的研究方法；了解工程水文学和水利计算在国民经济建设中的作用。

第二章

水文循环与径流形成

4学时教学内容：水文循环和水量平衡；河流与流域；降水；土壤水、下渗与地下水；蒸散发；径流。教学要求：了解水循环及水量平衡的概念；了解流域、河流特征的概念及对径流形成的影响；了解降水成因和分类，掌握流域平均雨量的计算方法；了解蒸发的物理过程，下渗的物理过程、霍顿公式和下渗曲线；了解径流的形成过程，掌握径流的表示方法和单位制换算。

第三章

水文信息采集与处理

4学时教学内容：测站与测网；水位观测；流量测验；泥沙测验与计算；水质监测；水文调查与水文遥感；水文数据处理。教学要求：了解水文测站设立的基本要求，了解基面、水位的概念和日平均水位计算方法；理解大断面测量和流速仪测流的基本原理和方法；掌握水位流量关系曲线的绘制及其延长的基本方法；理解水文调查的内容及其在水文分析计算中的作用。掌握水文年鉴和暴雨径流查算图表的使用方法。第四章

流域产汇流计算

6学时教学内容：降雨径流要素计算；流域产流分析；产流计算；流域汇流计算；流域汇流计算。教学要求：掌握洪水过程线的分割及次洪水径流量的计算方法；理解前期影响雨量、田间持水量、土壤最大含水量及消退系数的意义，掌握前期影响雨量的计算；理解降雨经流关系的绘制方法，并能用降雨经流关系进行逐时段净雨的计算；了解蓄满产流和超渗产流的概念和产流条件的异同；掌握初损后损法进行流域产流量的计算；理解等流时线的概念及用等流时线进行流域汇流的计算原理；理解单位线的定义及基本假定。掌握用分析法由实测雨洪资料分析单位线的方法步骤；掌握用单位线进行流域汇流计算；理解S曲线法进行单位线时段转换的方法步骤；了解瞬时单位线的定义及基本假定。第五章

水文预报

2学时教学内容：概述；短期水文预报；洪水实时预报方法；水文预报精度评定；中长期水文预报简介。

教学要求：了解水文预报的作用和分类，了解预报精度的评价方法；了解河道洪水波的运动规律，掌握河道相应水位预报方法；掌握流量演算的基本原理和马斯京根流量演算方法；了解退水曲线法的预报方法。第六章

水文统计

6学时教学内容：概述；概率的基本概念；随机变量及其概率分布；水文概率曲线线型；频率曲线参数估计方法；水文频率计算适线法；相关分析。

教学要求：了解皮尔逊Ⅲ型曲线的特性，掌握统计参数含义、计算公式及对频率曲线的影响；理解频率、概率、重现期的概念，掌握频率与重现期的换算关系；掌握矩法和三点法初估参数和适线法配线的方法步骤；理解水文变量相关关系的概念和分类；能正确运用一元回归计算方法，理解相关系数及其显著性检验的原理。

第七章

设计年径流及径流随机模拟

4学时教学内容：设计年径流分析计算的目的和内容；有较长资料时设计年径流频率分析计算；短缺资料时设计年径流频率分析计算；设计年径流的时程分配。

教学要求：了解年径流的特性、年径流量的表示方法、设计保证率、水利年度的基本概念；理解影响年径流量及径流年内分配的因素；掌握水文资料"三性"审查的内容和方法；掌握设计代表年法年径流量和年内分配的计算方法；理解如何选择参证变量和参证站，掌握利用径流资料和降水资料展延年径流系列的方法；了解多年平均年径流等值线图及其等值线图的绘制原理，掌握其查算方法；了解设计成果的合理性检验方法。

第八章

由流量资料推求设计洪水

4学时教学内容：概述；设计洪峰流量及设计洪量的推求；设计洪水过程线的推求；入库设计洪水。教学要求：了解工程等别的划分和洪水设计标准的选择方法；理解洪水和设计洪水的概念，掌握洪峰、洪量的选样方法；掌握特大洪水的处理方法，如特大洪水重现期的确定、经验频率的估算和不连续系列统计参数的估算方法；理解选择典型洪水的原则和具体选择方法；掌握同倍比和同频率放大法推求设计洪水过程线的方法步骤；了解入库洪水的概念及其与坝址洪水的差异；了解分期洪水的基本概念；了解设计洪水地区组成的基本概念。

第九章

由暴雨资料推求设计洪水

4学时教学内容：概述；直接法推求设计面暴雨量；间接法推求设计面暴雨量；设计暴雨时空分配的计算；有设计暴雨推求设计洪水；小流域设计洪水的计算。

教学要求：了解暴雨选样方法；了解不同时段暴雨频率计算结果如何进行合理性分析论证；理解选择典型暴雨的原则；掌握同频率放大法推求设计暴雨；理解"点面关系曲线"的绘制方法，并会使用该曲线；掌握设计的计算方法及设计净雨的计算方法；理解可能最大暴雨与洪水基本概念与基本分析估算计算方法；了解古洪水水文学及其研究应用；掌握推理公式基本原理与设计洪峰流量计算方法；掌握综合瞬时单位线法推求设计洪水过程。第十章

水库兴利调节计算

10学时教学内容：水库的设计保证率；水库特性；水库水量损失及水库死水位的确定；兴利调节的分类及计算原理；年调节水库兴利调节计算；多年调节水库兴利调节计算的长系列法。教学要求：了解水库的设计保证率及特性；掌握水库水量损失的计算方法及水库死水位的确定方法；了解水库兴利调节的分类及计算原理；熟练掌握年调节水库兴利调节计算；掌握多年调节水库兴利调节计算的长系列法。第十一章

水库防洪计算

8学时教学内容：概述；水库调洪计算的原理与方法；水库防洪计算；水库防洪能力复核。教学要求：了解水库防洪调节计算的基本原理及概念；掌握水库调洪计算的原理与方法；熟练掌握水库防洪计算方法；掌握水库防洪能力复核。第十二章

水电站的水能计算

10学时教学内容：水能利用的基本知识；水电站的设计代表年和保证率；电力系统的负荷及其容量组成；无调节、日调节水电站的水能计算；以发电为主的水库年调节水电站的水能计算。教学要求：掌握水能利用的基本知识；掌握水电站的设计代表年的选取和保证率的计算；掌握电力系统的负荷及其容量组成；熟练掌握无调节、日调节水电站的水能计算；以发电为主的水库年调节水电站的水能计算。三、参考教材使用教材:《工程水文学与水利计算基础》任树梅主编，中国农业大学出版社，2008。参考教材：《工程水文学》，叶守泽，詹道江主编；中国水利水电出版社，2007。《工程水文学》，王燕生主编，水利电力出版社，1992。《水利计算》，叶秉如主编，水利电力出版社，1985。《水电能源系统规划》，万永华主编，中国电力出版社，1997。《水资源综合利用》，