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水文水利计算第一章绪论第一节水文水利计算的研究内容⏹水文水利计算包括两方面的内容：水文计算和水利计算⏹水文学是研究地球上各种水体的起源、存在、分布、循环和运动规律，探讨水体的物理和化学特性以及它们对环境作用的一门科学。
⏹水文学的分类（按其研究对象）：水文气象学、河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、海洋水文学和地下水文学。
⏹工程水文学：用于工程建设（主要是水利工程）的称为工程水文学，主要内容为水文计算和水文预报。
⏹水利计算：指的是水资源系统开发和治理中对河流等水体的水文情况、国民经济各部门用水需求、径流调节方式和经济论证等进行分析计算。
⏹水利计算的用途：通过水利计算获得的成果，可为建筑物的设计设备工作状态的选择提供数据（比如说水电站的机组台数和型号的确定），以便确定建筑物的规模和设备的运行规程，同时也为各种水资源工程的投资和效益、用水部门正常工作的保证程度和工程修建后的后果等作经济分析、综合论证提供定量数据。
⏹水利计算的分类：灌溉工程的行兴利计算、水电站的水能计算、水库防洪计算以及综合利用水库的水利计算。
⏹径流调节：是指对河川径流在时间和空间上的再分配，使之适应于国民经济各用水部门的需要。
⏹径流调节计算（按服务对象分类）：防洪径流调节计算和兴利调节计算。
第二节水文水利计算在农田水利建设中的任务⏹建设农田水利工程的目的：通过工程设施来调节和改变农田水分状况和地区水利条件，使之符合发展生产的需要。
⏹农田水利工程包括：蓄水工程、引水工程、提水工程、防洪排涝工程等。
⏹农田水利工程的建设（从修建到应用）包括：规划设计、施工和管理3个阶段。
水文水利计算在农田水利工程建设各阶段的任务⏹一、规划设计阶段：工程规划设计阶段主要是为确定工程规模提供水文数据。
⏹其中水文计算的任务是要研究工程修建后，在长期使用期限内的水文情势，提出作为工程设计依据的水文特征数值（如设计年径流、设计洪水、固体径流等）。
⏹水利计算的任务是根据设计水文数据，通过调节计算，选定工程枢纽参数（如正常蓄水位、死水位、装机容量等），并确定主要建筑物的尺寸（如坝高、溢洪道尺寸、引水道尺寸等），然后详细计算各项水利经济指标，进行经济论证。
《水文水利计算》课程教学大纲一、课程编号及名称水文水利计算（Hydrological Design and Water Conservancy Computation）二、开课对象水文与水资源工程专业四年制本科。
三、课程的性质必修、专业必修课。
四、教学目的和任务水文水利计算是水文与水资源工程专业一门重要的主干专业课，它包括水文分析分析与计算和水利计算两部分。
水文分析与计算的任务是研究自然界水文现象发展变化的规律，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设计和其它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。
通过课程学习，培养学生认识水文现象的一般规律，正确理解和初步掌握水文水利计算的基本概念、基本原理和计算方法。
为继续学习专业课打下基础，也为毕业后从事水文分析计算、水利工程规划、设计、管理及科学研究打下基础。
五、基本要求1、使学生掌握水文水利计算的概念、分类。
2、了解降雨、径流的形成过程。
3、掌握水文分析计算中的设计年径流及其分配、由流量或暴雨自留推求设计洪水的方法和过程。
4、掌握水利计算中的水库兴利调节计算、水电站水能计算、水库防洪计算。
六、与其它课程的联系与分工本课程的先修课程有水力学、气象学、水文测验学、水文统计学、水文学原理、水文预报。
七、教学内容及学时分配学分：3学时：48，其中理论学时48。
课程设计1周(主要内容为水文分析与计算、水利计算)第一章绪论（理论1学时）1.水文水利计算学科的基本任务2.水文水利计算的主要研究方法3.水文水利计算的基本内容第二章水分循环与水文资料收集整理（理论3学时）1.水分循环2.河流与流域3.降水、蒸发与下渗4.径流与水量平衡原理5.水文测站及观测6.水文资料收集整理7.水文调查与水文资料的采集第三章洪峰流量及时段洪量的频率分析（理论4学时）1.水文过程的随机特性描述2.洪水资料的分析处理3.历史洪水的调查和考证4.考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法5.设计成果的合理性分析6.洪水设计值的抽样误差和安全修正值问题第四章防洪安全设计与设计洪水（理论2学时）1.防洪安全设计2.设计洪水概念3.设计洪水过程线的拟定4.设计洪水的地区组成5.入库设计洪水6.分期设计洪水与施工设计洪水第五章由暴雨推求设计洪水（理论6学时）1.暴雨特性分析2.点暴雨量频率计算3.面暴雨量频率计算4.设计暴雨量的时空分布计算5.分期设计暴雨6.由设计暴雨推求设计洪水第六章城市及小流域设计洪水（理论6学时）1.小流域设计洪水计算特点2.小流域设计暴雨3.由推理公式推求设计洪水的基本原理4.地区经验公式推求设计洪水5.城市化对水文的影响6.城市排水管网设计流量计算7.管渠排水系统没计流量过程线推求第七章可能最大暴雨与最可能能最大洪水（理论6学时）1.可降水量2.时面深分析3.暴雨的极大化4.暴雨移置5.PMP时面深曲线绘制6.可能最大降雨的时空分布及其在流域上的应用7.暴雨组合法8.山区可能最大暴雨估算9.PMP等值线图的应用10.PMP成果的合理性分析11.可能最大洪水第八章设计年径流及其年内分配（理论6学时）1.影响年径流的因素2.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3.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4.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5.设计枯水径流量分析计算6.流量历时曲线第九章需水量计算与预测（理论2学时）1.用水户分类及其层次结构2.工业需水量的计算与预测3.灌溉需水量的计算与预测4.生态需水量的计算与预测5.其他需水量的计算与预测6.综合需水过程计算第十章径流(量)调节计算（理论6学时）1.年调节水库径流调节计算方法2.年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系3.时历法多年调节计算4.数理统计在径流调节中的应用5.数理统计法多年调节计算6.水库水量损失计算第十一章水电站水能计算（理论2学时）1.电力系统的负荷及其容量组成2.保证出力和多年平均年发电量计算3.水电站装机容量选择4.正常蓄水位与死水位选择5.水电站水库调度图6.抽水蓄能电站简介第十二章灌溉工程水利计算（理论2学时）1.引水灌溉工程水利计算2.蓄水灌溉工程水利计算3.提水灌溉工程水利计算4.地下水灌溉工程水利计算第十三章防洪工程水利计算（理论2学时）1.水库防洪水利计算2.水库防洪计算有关问题3.堤防防洪水利计算4.分(蓄)洪工程水利计算5.溃坝洪水计算八、推荐教材及参考书目推荐教材：[1]梁忠民主编：《水文水利计算》，中国水利水电出版社，2006 参考书目：[2]叶守泽主编：《水文水利计算》，中国水利水电出版社，1992[3]沈黎国胜编著：《工程水文与水利计算》，黄河出版社，2009 撰稿人：宗永臣审稿人：。
（完整版）水文水利计算第一章绪论1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。
施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。
2我国水资源特点？答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重3水文计算与水文预报的区别于联系?答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。
（1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报几天或一个月内的未来情况。
（2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。
4水文分析与计算必须研究的问题？答：（1）决定各种水文特征值的数量大小。
（2）确定该特征值在时间上的分配过程。
（3）确定该特征值在空间上的分布方式。
（4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。
次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。
第二章水文循环及径流形成1水循环种类：大循环、小循环次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。
2水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。
3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域，则流域多年平均p=E+R4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。
《水文水利计算》课程教学大纲英文名称：Hydrological Design and Water Conservancy Computation课程编码：080820087总学时：64 实验学时：0 学分：4适用对象：水文与水资源工程专业先修课程：自然地理学、气象学、水力学、水文学原理、水文统计、水文测验、水利工程经济大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务1.本课程是水文与水资源工程专业的主干专业课，它包括水文分析计算和水利计算两部分。
水文分析与计算的任务是研究自然界水文现象发展变化的规律，正确估计水文情势的特征，并预测它们将来可能发生的变化情况，从而为水利工程规划设计和其它国民经济建设提供合理的水文设计数据。
水利计算的任务就是根据国民经济各部门的要求，运用水文分析计算结果找出河流的自然规律，对水利资料进行兴利除害及综合利用进行计算，为实现对河川径流的控制、调节和重新分配提供相应的水利数据，从而达到合理开发利用的目的。
2.本课程的教学目标是使学生掌握水文分析与计算的理论和具体技术方法，熟悉径流调节计算、洪水调节计算、水能计算的原理与方法。
使学生了解估算工程在规划设计阶段和施工运行期间可能出现的水文设计特征值及其时空分布，并在此基础上综合研究水文规律及考虑上、下游和国民经济各部门的要求，对流域水资源规划、开发利用和水害得治理进行综合利用计算，以合理确定工程规划、分析工程效益和编制控制调度计划。
二、教学内容及要求第1章绪论：授课学时： 2基本要求：1-1掌握水文水利计算学科的基本任务1-2掌握水文水利计算的主要研究方法1-3了解水文水利计算的基本内容重点：水文水利计算的基本任务难点：水文水利计算的主要研究方法第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析授课学时： 6基本要求：2-1 了解水文过程的随机特性描述2-2 掌握洪水资料的选样、洪水资料的审查和分析，熟悉洪水资料的插补延长2-3 了解历史洪水的调查和考证意义，熟悉历史洪水的洪峰和洪量的推算，了解历史洪水在调查考证期中的排位分析2-4 熟悉考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算2-5掌握设计成果合理性分析2-6了解洪水设计值的抽样误差和安全修正问题重点：考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算难点：水文过程的随机性、历史洪水的调查和考证第3章防洪安全设计与设计洪水授课学时：6基本要求：3-1了解防洪安全事故风险概念3-2掌握设计洪水概念3-3掌握设计洪水过程线的拟定3-4了解设计洪水的地区组成的概念、洪水地区组成规律分析，掌握洪水地区组成计算方法3-5熟悉入库洪水的概念，了解入库洪水的计算3-6熟悉分期设计洪水与施工设计洪水的概念，掌握分期选样，了解分期洪水频率分析计算重点：设计洪水过程线的拟定难点：设计洪水的地区组成第4章由暴雨资料推求设计洪水授课学时： 6基本要求：4-1了解暴雨推求洪水的原因4-2 了解特大暴雨的形成，了解暴雨时空分布特性4-3 了解点暴雨量频率计算的一般方法，掌握地区综合法推求点暴雨频率曲线4-4掌握设计面暴雨量的直接计算法，掌握设计面暴雨间接计算4-5掌握设计暴雨的时空分布计算4-6了解分期设计暴雨的概念，掌握分期暴雨频率分析，了解分期暴雨参数的地区综合法4-7掌握设计前期降水量计算，熟悉设计暴雨推求设计洪水重点：由设计暴雨推求设计洪水的相关法和初损后损法难点：暴雨特性分析，点、面暴雨频率计算第5章小流域及城市设计洪水授课学时：4基本要求：5-1了解小流域设计洪水计算特点5-2掌握年最大24小时设计暴雨量的计算，了解暴雨公式5-3掌握由推理公式推求设计洪水的基本原理、熟悉设计洪水过程线的推求5-4了解地区经验公式推求设计洪水5-5掌握城市化对水文的影响5-6了解城市排水管网设计流量计算5-7了解管网排水系统设计流量过程线推求重点：小流域设计洪水的推理公式的基本原理及运用难点：小流域设计洪水计算第6章可能最大暴雨与可能最大洪水授课学时： 2基本要求：6-1了解可能最大暴雨的概念6-2掌握与可降水量有关的疾病气象要素，了解代表性漏点和可能最大漏点6-3了解可能最大暴雨应满足的条件，掌握当地暴雨放大、移置暴雨放大6-4了解暴雨组合法概念、暴雨组合的方法及适用条件6-5了解短历时可能最大降雨6-6了解可能最大暴雨的时空分布6-7 了解PMP等值线图的应用6-8 PMP成果的合理性分析一般了解6-9 了解可能最大洪水的概念重点：基本概念理解，可降水量达计算难点：时面深分析，暴雨极大化原理第7章设计年径流及其年内分配授课学时：6基本要求：7-1了解年径流的变化特点，掌握工程规模与来水、用水、保证率的关系，了解水文计算的任务7-2掌握影响年径流的因素（气候因素、下垫面因素、人类活动）7-3掌握具有长期实测资料设计年径流量及年内分配分析计算7-4掌握具有短期实测资料设计年径流量及年内分配分析计算7-5掌握缺乏实测资料设计年径流量及年内分配分析计算7-6了解设计枯水径流量分析计算7-7了解流量历时曲线重点：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难点：缺乏实测资料时设计年径流量及年内分配分析计算第8章需水量计算与预测授课学时： 4基本要求：8-1了解用水分类及其层次结构8-2掌握工业需水量的计算与预测8-3掌握灌溉用水量的计算与预测8-4了解生态需水的计算与预测8-5了解其他用水的计算与预测8-6熟悉综合需水过程计算重点：历时法多年调节计算难点：水库水量损失计算第9章径流量调节计算授课学时： 8基本要求：9-1了解径流调节的意义，掌握径流调节的分类、水库特性曲线、水库的特征水位和相应库容、设计保证率的概念9-2掌握径流调节计算基本原理、年调节水库时历法9-3掌握年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系9-4掌握历时法多年调节计算9-5了解数理统计在径流调节中的应用9-6了解数理统计法多年调节计算9-7掌握水库蒸发损失和渗漏损失计算、水库水量损失计算试算法，了解水库水量损失简化算法重点：历时法多年调节计算难点：水库水量损失计算第10章：水电站水能计算授课学时：8基本要求：10-1掌握水电站水能计算基本原理和水电站开发方式，了解水电站的设计保证率，掌握设计代表年及设计代表段的选择10-2掌握电力系统负荷图的特点及其容量组成10-3掌握保证出力的概念和计算，以及多年平均年发电量的计算10-4掌握水电站最大工作容量的选择，了解备用容量的选择，掌握重复容量的选择，了解确定装机容量的简化方法10-5掌握正常蓄水位选择与经济指标的关系、正常蓄水位影响因素，了解死水位选择10-6了解水电站水库调度图的组成与作用，掌握调度图绘制方法10-7了解抽水蓄能电站重点：保证出力和多年平均发电量计算难点：水电站装机容量选择第11章灌溉工程水利计算授课学时：6基本要求：11-1了解我国灌溉工程特点、灌溉设计标准、灌溉水源于水质要求，掌握取水方式和灌溉计算任务11-2掌握固定灌溉用水量法、典型年法，了解长系列法、灌区渠首水位计算11-3了解塘坝产水量估算，掌握年调节灌溉水库调节计算，了解多年调节灌溉水库调节计算11-4了解抽水站规划，掌握设计流量计算，了解水泵设计扬程计算11-5掌握地下水补给量计算，了解地下水消耗量计算，掌握地下水均衡计算，了解井灌区规划重点：灌溉用水量计算难点：多年调节灌溉水库调节计算第12章防洪工程水利计算授课学时：6基本要求：12-1了解我国防洪工程特点、工程防洪措施、非工程防洪措施，掌握防洪效益估算方法12-2了解水库防洪计算任务、水库调洪作用，掌握水库调洪演算方法、水库防洪计算，了解防洪多级调节，掌握坝顶高程计算12-3掌握防洪汛限水位，了解水库动库容、防洪补偿调节，掌握简化调洪计算方法12-4了解堤防工程，掌握河道洪水演算基本原理12-5了解分蓄洪工程规划、分蓄洪工程水利计算12-6掌握坝址处溃坝洪水最大流量计算，了解溃坝最大流量向下游演进的计算重点：水库防洪水利计算难点：溃坝洪水计算三、课内实验实验 (此大点的具体要求见附件二关于编写实验教学大纲的几点说明)无实验课四、学时分配课程总学时为64，其中理论学时64，实验学时0教材：《水文水利计算》梁忠民主编水利水电出版社 2006年参考书：《水资源规划及利用》顾圣平主编，水利水电出版社，2009 《水文分析与计算》刘光文主编，水利水电出版社，1989《水文水利计算》叶守泽，水利水电出版社，2010《水文水利计算》刘洪波，黄河水利出版社，2011六、课程考核课程成绩中期末考试成绩占70%，平时成绩占30%。
