工程水文与水利计算教案.doc

工程水文与水利计算教案 第 12 课时课题§1绪论 §1-1 §1-4 课型理论课教学目的要求明确了解工程水文及水利计算的内容，在水利建设中的作用，掌握水文现象的基本特点。初步了解水文学科体系、结构重点难点水文现象确定性、随机性的理解教具挂图教学方法讲授授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程§1-1.工程水文研究内容及任务 §1-2水文现象特点及研究方法.一、工程水文的研究内容 1、水文现象的基本特性二、工程水文及水利计算在水利建设中任务 2、水文学的研究方法§1-3.水文学的发展史§1-4.工程水文及水利计算的总导课后小结强调重点、难点布置习题及思考题第 34 课时课题§2河川水文 §2-1 §2-2课型理论课教学目的通过本章学习应该了解水文循环的概念和径流形成过程及水量平衡；熟悉降水、蒸发、下渗、径流的重要概念重点难点水文学常用的一些基本概念教具挂图图2-1 .2-2 .2-3.2-4.2-5.2-6.2-8教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程§2-1.水循环及水量平衡一、 自然界的水循环§2-2. 河流与流域二、 地球的水量平衡概述 ；河流与流域的主要先生特征课后小结P17思考题.2-1 试写出水循环的重要要素第 56 课时课题§2-3降水课型理论课教学目的1、了解降水的成因、类型、观测方法2、掌握降水特性曲线，流域平均降水量计算方法3、通过两道习题、加深对降水特性曲线的掌握及平均降雨量的计算方法重点难点降水的成因、观测方法及平均降雨量的计算教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、降水的成因和类型二、降雨的观测三、降雨的特性及降雨资料的图示法四、降雨特性、曲线五、流域平均降雨量的计算方法：算术平均法；泰森多边形法；等雨量线值法六、布置习题 P17 2-2 2-3，辅导、批改、讲评课后小结P17思考题.2-1 试写出水循环的重要要素第 78 课时课题§2-4 土壤水、下渗与地下水课型理论课教学目的1、了解下渗的物理机制2、掌握观测方法重点难点教具挂图 教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、土壤水、地下水的概念二、下渗下渗是从土壤表面进入土壤内的运动过程。1、下渗物理概念2、下渗物理过程 3、下渗规律曲线 4、下渗实验课后小结第910课时课题§2-5 蒸散发 课型理论课教学目的掌握蒸发观测的方法、径流形成规律性；重点难点蒸发的观测及计算教具挂图 教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程蒸发是水由液态或固态转化为气态的物理反应，是水分子克服了分子间的引力进入空气的过程。影响蒸发过程的主要因素有水温（或土温）、空气饱和差、风速等，它们分别影响水分子的运动速度以及逸入空中后水分子向外扩散的速度。蒸发量常用蒸发水层深度（mm）表示。1、水面蒸发2、土壤蒸发3、植物散发4、流域总蒸发课后小结第1112课时课题§2-6 径流课型理论课教学目的1、掌握径流形成规律性；2、掌握水量平衡方程及应用计算，明确意义。重点难点流域水量平衡方程的应用教具挂图 教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程二、径流 三、水量平衡方程1、径流形成过程及影响因素 1、区域水量平衡方程2、河流水量补给形式 2、流域通用水量平衡方程3、径流的表示方法和度量单位 3、了解平均条件下水量平衡方程课后小结本章对水循环过程作了简要叙述，为其它章节的学习准备了重要的基础知识第1314课时课题§3 水文测验 §3-1§3-2课型理论课教学目的1、 了解水文站网的布设；2、 掌握水位观测的方法。重点难点通过学习要求了解水文及资料的来源，观测手段和整理过程、掌握收集资料的方法与途径教具挂图 教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程 一、概述 水文站网的概念、布设方法、收集水文信息的基本途径三、 水位观测水位的概念水位观测设备水位观测数据整理课后小结 第1516课时课题§3-3 流量测验课型理论课教学目的1、 了解流量的基本概念2、 掌握流量测验的基本原理及计算方法重点难点流量测验方法及其计算教具挂图 教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程 一、流量的概念 二、流速仪法测流的基本原理及方法 1、测流原理 2、断面测量 3、流速测量 （三点法、五点法） 4、流量计算 课后小结 第1718课时课题§3-4§3-4泥沙测验、水文调查课型理论课教学目的1、 了解泥沙的基本概念2、 掌握泥沙测验的基本原理及计算方法3、了解水文测验资料收集的途径重点难点泥沙测验方法及其计算教具挂图 教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程 一、河流泥沙的测算河流中的泥沙,按其运动形式可分三类：悬移质泥沙浮于水中并随之运动；推移质泥沙受水流冲击沿河底移动或滚动；河床质泥沙则相对静止而停留在河床上。三者没有严格的界线，随水流条件的变化而相互转化。一般情况，河流中泥沙以悬移质为主。 二、水文调查水文调查是补充定位观测的不足，使水文资料更加系统完整，更好地满足水资源开发利用、水利水电建设及其它国民经济建设的需要的一种有效手段。 三、水文测验资料的收集水文资料是水文分析计算的基础，因此在进行水文计算时首先必须收集水文资料。水文资料的收集可归纳为两条途径： 一是查阅水文主管部门负责逐年刊印成册的水文年鉴；二是借助区域性水文分析成果。P33 3-1 3-2 3-3 作业 P33 3-4课后小结 第1920课时课题§3-7 水文数据处理课型理论课教学目的1、 建立水位流量关系曲线的基本原理2、 掌握水位流量关系曲线的基本特征3、掌握水位流量关系曲线延长的方法重点难点水位流量关系曲线的绘制教具挂图 教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、水位流量关系曲线的绘制二、水位流量关系、曲线的延长三、水位流量关系、曲线的转移四、流量资料整编课后小结 第2122时课题§4 水文统计 §4-1§4-2课型理论课教学目的本章的任务在于介绍水文统计的基本原理和计算方法，通过学习要求正确掌握概念和分析方法，避免某些公式的数学推导。重点难点全章都为重点教具挂图图4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-7 4-7教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程§4-1概述水文现象是自然现象的一种，在其发生和演变过程中，包含着必然性的一面，也包着偶然性的一面。 随机现象所遵循的规律叫做统计规律。 研究随机现象统计规律的学科称为概率论，而由随机现象的一部分试验资料去研究全体现象的数量特征和规律的学科称为数理统计学。 由于水文现象具有一定的随机性，用数理统计方法来分析研究这些现象称为水文统计学。§4-2 概率的基本概念一、 试验和事件二、概率与频率三、概率的加法定理与乘法定理课后小结 第 2324 时课题§4-3随机变量及其概率分布§4-4统计参数的估算课型理论课教学目的掌握随机变量和其概率分布、统计参数的含义重点难点P分布函数其参数含义教具挂图图4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-7 4-7教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程§4-3随机变量及其概率分布一、随机变量 §4-4 统计参数的估算一、随机变量的频率分布 一、样本估算总体二、随机变量分布参数 二、无偏估算量三、几种常用的频率分布曲线 三、抽样误差课后小结 第 2526 时课题§4-5理解水文频率计算方法课型理论课教学目的适线法掌握适线法为以后几个章节打下基础重点难点适线法中参数初试值的计算教具挂图图4-2 4-3 4-4教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、经验频率二、重视目的三、适线法布置作业P59 4-6 4-5课后小结 第2728时课题§4-6相关分析课型理论课教学目的明确相关分析在水文上应用的意义掌握水文上相关分析的方法重点难点推求两变量相关曲线的解析法教具挂图图4-2 4-3 4-4教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、相关关系及概率念二、相关种类三、简相关四、简介交相关通过布置作业完成作业达到本章节教学目的P59习题4-8课后小结 第 2930 时课题§5设计年径流及多年平均输沙量 §5-1课型理论课教学目的本章将介绍各种资料情况下，年径流的分析计算方法，掌握长期及短资料的计算方法重点难点中小型水利工程规划时经常遇到缺乏实测资料计算方法重点掌握教具挂图图5-2 5-3 5-4教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程§5-1概论一、年径流的特性二、工程规模与来水、用水、保证率的关系三、年径流分析的任务与方法四、影响年径流年内分配的因素课后小结思考题P19 年径流有哪些特性？ 第 3132 时课题§5设计年径流及多年平均输沙量 §5-2课型理论课教学目的本章将介绍各种资料情况下，年径流的分析计算方法，掌握长期及短资料的计算方法重点难点中小型水利工程规划时经常遇到缺乏实测资料计算方法重点掌握教具挂图图5-2 5-3 5-4教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程§5-2影响年径流及年内分配的因素一、气候因素对年径流的影响二、下垫石因素对年径流影响三、人类活动对年径流影响课后小结思考题P19 年径流影响因素有哪些？第3334时课题§5-3具有实测径流资料时设计年径流及年内分配分析计算课型理论课教学目的通过学习了解水文需查意义，具有长期资料条件下水文分析计算的方法及年内分配的推求方法重点难点重点掌握分析计算中的设计代表年法短期资料情况下延长扦补办法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、具有长期实测径流资料时设计年径流流量及年内分配的计算（一）水文资料的审查（二）设计年月径流系列选取（三）实际代表年月系列选取（四）设计代表年年径流及年内分配二、具有短期实测径流资料时设计年径流及年内分配的计算课后小结 第3536时课题§5-4缺乏实测径流资料时课型理论课教学目的通过学习掌握无资料时的间接计算方法重点难点数值线图法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程复习前节内容 §5-4一、利用径流量延长系列 一、多年平均径流量的估算二、利用降水量延长系列 （一）数值线图法（二）水文比拟法二、年径流C的估算（一）数值线图法课后小结第3738时课题习题课型理论课教学目的通过学习掌握计算方法，通过习题复习本章内容，加深理解所学理论，巩固计算方法重点难点水文比拟法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程强调水文比拟法一、Q 推求 水文比拟法二、C 推求 水文比拟法三、布置辅导作业P77 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6课后小结第 3940 时课题§6由流量资料推求设计洪水 §6-1课型理论课教学目的通过学习要求理解设计洪水的涵义，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重点难点推求推求Qmr Qmp-t Wt-p教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程§6-1概述一、洪灾与防洪的工程和 工程措施二、两类防洪计算课题三、设计洪水与设计标准四、设计洪水内容和计算途径课后小结 第4142时课题§6-2设计洪峰流量及洪水总量课型理论课教学目的掌握设计洪峰量的计算方法重点难点掌握设计洪峰量的计算方法 历史洪水加入系列频率计算教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、洪水资料的分析处理二、洪峰流量及时段洪量的频率计算三、洪水频率计算成果的抽样误差及安全保证值四、例题洪峰流量频率计算五、计算成果的合理性分析课后小结 第4344时课题§6-3设计洪水过程的推求课型理论课教学目的掌握洪水过程线的放大方法重点难点同频率放大法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、典型洪水过程线的选择 §6-4设计洪水中其它总题二、放大方法 一、设计洪水地区组成（一） 同倍法 二、分期设计洪水问题（二） 同频率 三、入库设计洪水问题三、算例P103课后小结针对本章重点，强调该掌握的知识第4546时课题§6-4设计洪峰流量及洪水过程线推求课型理论课教学目的通过习题6-6 6-7 加深理解历史加入系列中频率计算方法重点难点更加了解掌握推求Qmp及Qmp-t 的适线法熟悉掌握同倍比同频率放大法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 教 程一、 布置作业P107 6-6 推求P=7% P=0.33%的设计洪峰P107 6-7 推求P=2% 设计洪水过程线二、辅导三、批改、点评课后小结针对本章重点，强调该掌握的知识第 4748 时课题§7 由暴雨资料推求设计洪水课型理论课教学目的通过学习、要了解为什么要采用由暴雨资料推求设计洪水，掌握不同雨量资料情况下设计暴雨的计算方法以及在设计条件下应用产、汇流方案将设计暴雨转化为设计洪水重点难点主要介绍设计暴雨的计算及设计条件下，产、汇流方案的应用。教具挂图图7-1教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程 §7-1设计暴雨的计算 一、问题的提出 三、设计暴雨的计算二、主要内容 （一）设计面雨量的直接计算1、搜集、选择样本2、扦补延长3、特大值处理4、面雨量频率计算课后小结重点是瞬时单位线概念三角形法推地下水汇流第 4950 课时课题§7-2设计暴雨计算课型理论课教学目的掌握设计面雨量间接计算方法及时解分配方法重点难点动点动面法定点定面法教具挂图图7-2 7-3 7-4 7-5 7-6 7-7教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程小结前次课内容，导入本节内容（二）设计面雨量的间接计算 二、设计暴雨的时程分配1、设计点雨量计算 （一）时程分配2、点面转化 1、选择典型2、典型放大（二）地区分布课后小结重点是瞬时单位线概念三角形法推地下水汇流第 5152 课时课题§7-3由设计暴雨推求设计洪水课型理论课教学目的掌握设计面雨量间接计算方法及时程分配方法重点难点动点动面法定点定面法教具挂图图7-13 7-14教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程总结前次课内容，自然导入本章节内容一、 设计Pap的计算二、 产、汇流方案的应用三、 小结本章内容，布置作业课后小结第 5354 课时课题§8-1小流域设计洪水推求课型理论课教学目的通过本章学习要求掌握缺乏实测资料时小流域设计暴雨计算，导法推理公式法的基本概念和原理，理解“成峰暴雨”全面汇流，部分流汇的概念重点难点掌握选代法、图解法、推求设计洪峰流量的方法掌握用综合单位线推求设计洪水过程线教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程§8-1 概述 §8-2 小流域设计暴雨计算一、小流域的含义 一、年最大24H设计暴雨的计算二、小流域设计洪水的特点 二、xpt分析与应用三、小流域设计洪水的计算方法 三、作业P199 9-2课后小结第 5556 课时课题§8-2用推理公式法推求Qmp课型理论课教学目的掌握推理公式的形式、应用掌握水科院推求Qmp公式重点难点推理公式应用教具挂图图8-8 8-9 8-10 8-11 8-12教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程一、推理公式的导出和应用二、用水科院推理公式推求Qmp三、推理公式中参数M和mq定量分析课后小结第 5758课时课题§8-4 §8-5 设计洪水过程线课型理论课教学目的通过学习本节内容掌握推求设计洪水过程线的两种方法重点难点综合单位线法教具挂图图8-8 8-9 8-10 8-11 8-12教学方法启发授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日教 学 过 程§8-4用地区经验公式法 §8-5Qmpt 推求洪水调查法推求小流域设计洪水峰流量 一、用概化过程线法一、地区经验公式 Qpt二、用洪水调查法推求Qm,p 二、用综合uH法推求Qpt课后小结小流域设计洪水计算包括三个环节，设计暴雨计算流计算，重点是推理公式法第5960课时课题§9-1 概 述 §9-2 水库特征曲线及特征水位课型理论课教学目的通过学习本节内容掌握特征水位的确定方法及特征曲线的绘制重点难点特征水位的确定教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日 §9-1 概 述 水库的兴利调节，就是当来水大于用水时，水库将多余的水蓄存起来，等到来水小于用水时，再放水补充，以满足兴利部门的用水要求。水库的蓄泄，随来水与用水的变化而变化。 由库空到蓄满，再到放空，循环一次所经历的时间；称为调节周期。按调节周期的长短可分为： 日调节、周调节、年调节和多年调节§9-2 水库特征曲线及特征水位用来反映水库库区地形特性的曲线，称水库特征曲线，有水库的水位面积曲线和水位容积曲线两种，也可简称为面积曲线和容积曲线；用来反映水库工作状况的水位，称水库特征水位，与特征水位相应的库容称水库特征库容。1、死水位与死库客 Z死 、V死2、正常蓄水位和兴利库客Z正 、V兴课后小结第6162课时课题§9-3设计保证率的概念及其选择§9-4水库的水量损失 §9-5水库死水位的确定课型理论课教学目的通过本节内容学习，掌握设计保证率的概念、水库的水量损失计算方法及水库死水位的确定重点难点教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日§9-3设计保证率的概念及其选择 设计保证率，是指多年期间，用水部门的正常用水得到保证的程度。它是设计的正常用水保证率的简称。以P来表示。 设计保证率通常有年保证率和历时保证率两种表示方法。§9-4水库的水量损失 一、水库的蒸发损失建库前，只有河道有水面蒸发，其余库区都是陆而蒸发，且这部分陆而蒸发量已反映在坝址断面处的实测径流资料中。建库后，库区由陆面变为水面的这部分面积上，因水面蒸发大于陆面蒸发而额外增加了蒸发量。这额外增加的蒸发量，就是水库的蒸发损失四、 水库的渗漏损失§9-5水库死水位的确定水库死水位是水位正常运行的最低水位。死水位以下的死库容是不能用来进行径流调节的。死库容的作用，主要是淤积部分泥沙和抬高库水位。课后小结第6364课时课题§9-6 年调节水库兴利调节计算课型理论课教学目的掌握年调节水库兴利调节计算方法重点难点水量平衡、兴利调节计算方法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日一、水库兴利调节计算原理 计算时段内进出水库的水量差，等于水库蓄水量的变化。 水库的蓄泄过程称水库的运用。在整个调节年度内，按照来水和用水过程的配合情况，年调节水库可分为一回运用、两次运用和多回运用。二、列表法调节计算 (一)不计损失列表法三、小结课后小结第6566课时课题§9-6 年调节水库兴利调节计算（续）课型理论课教学目的掌握年调节水库兴利调节计算方法重点难点兴利调节计算方法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日复习：一、水库兴利调节计算原理计算时段内进出水库的水量差，等于水库蓄水量的变化。二、列表法调节计算新课：二、列表法调节计算(二)计入损失列表法(三)计入损失的简算法三、设计兴利库容与正常蓄水位的确定 四、小结课后小结第 6768课时课题§9-7 多年调节水库兴利调节计算课型理论课教学目的掌握多年调节水库兴利调节计算方法重点难点调节计算方法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日 为了保证正常供水，需要把丰水年的多余水量蓄起来，以补足少水年的水量不足，即水库需要进行跨年度调节、也就是多年调节。一、长系列时历列表法 1、判定各年度所需的调节库容 2、利用调节库容保证率曲线求多年调节兴利库容二、数理统计法三、小结课后小结第 6970课时课题§9-8 本章小结及习题课课型综合课教学目的重点难点教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日一、本章小结 (1 ) 掌握水库特征曲线及特征水位 (2)掌握设计保证率的概念及其选择方法 (3)掌握水库的水量损失估算方法 (4)掌握水库死水位的确定方法 (5)掌握年调节水库兴利调节计算方法、步骤 (6) 掌握多年调节水库兴利调节计算方法 二、习题课后小结第 7172 课时课题 §10-1 水库调洪作用和计算任务课型理论课教学目的掌握水库调洪作用和计算任务重点难点调洪作用教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日一、 水库的调洪作用水库的调洪作用在于对入库洪水的滞蓄，使出库洪水过程变平缓，洪水历时延长，洪峰流量减小。而影响水库洪水调节的因素主要是入库洪水、泄流建筑物型式与尺寸、以及汛期水库的控制运用方式和下游的防洪要求。若泄流建筑物尺寸减小，同一库水位的下泄量也将减小，所需调洪库容则将加大。反之，则正好相反。因此，入库洪水、泄流建筑物类型与尺寸、调洪方式和调洪库容之间是相互关联、相互影响的。水库防洪调节计算，就是要定量地分析计算它们之间的关系。二、水库调洪计算的任务在规划设计阶段，调洪计算的任务是根据水文分析计算提供的各种标准的设计洪水，对已经拟定的泄流建筑物型式与尺寸方案，遵循水库汛期控制运用规则，进行水库的蓄泄调节计算，推求泄流过程和最大下泄流量，并确定有关防洪的特征水位与特征库容。在水库的管理运用阶段，调洪计算的任务：是根据入库的洪水，在泄流建筑物类型尺寸已定的情况下，通过蓄泄调节计算，来预报水库达到的最高库水位和最大下泄流量。课后小结第7374课时课题§10-2 水库调洪计算原理与方法课型理论课教学目的掌握水库调洪计算原理与方法重点难点列表试算法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日 一、水库调洪计算的原理 水库调洪计算的基本原理，是逐时段地联立求解水库的水量平衡方程和水库的蓄泄方程。 二、水库调洪计算的方法 水库的调洪计算，就是逐时段地求解方程组。常用的方法有列表试算法、半图解法和简化三角形法等。三、小结课后小结第7576课时课题§10-2 水库调洪计算原理与方法（续）课型理论课教学目的掌握水库调洪计算原理与方法重点难点半图解法教具挂图教学方法讲授法授课班级授课日期月 日月 日月 日月 日月 日月 日月 日 二、水库调洪计算的方法 水库的调洪计算，就是逐时段地求解方程组。常用的方法有列表 试算法、半图解法和简化三角形法等。(一)列表试算法(二)半图解法(三)简化三角形法三、小结课后小结第7778课时课题§1