堰流水力分析單元設(shè)計(jì)

1、職業(yè)教育水利水電建筑工程專業(yè)水力分析與計(jì)算堰流水力分析教學(xué)設(shè)計(jì)水力分析與計(jì)算項(xiàng)目組2015年3月1 教案頭單元名稱堰流水力分析學(xué)時(shí)2項(xiàng)目名稱堰流水力分析與計(jì)算學(xué)習(xí)型工作任務(wù)堰流水力分析教學(xué)地點(diǎn)多媒體教室學(xué)生角色設(shè)計(jì)輔助人員教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)行為目標(biāo)（1）堰流的概念；（2）堰流的水力計(jì)算公式及影響因素分析；（1）理解堰流基本概念、能區(qū)分堰的類型及判別；（2）能判斷堰流的類型；（3）能正確選擇計(jì)算公式。（1）課前自覺(jué)主動(dòng)總結(jié)水面線有關(guān)知識(shí)；預(yù)習(xí)有關(guān)堰流知識(shí)；提出問(wèn)題；（2）具有獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。能力訓(xùn)練任務(wù)及案例實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目水利樞紐資料分析，河岸式溢洪道堰流資料分析。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)

2、教學(xué)重點(diǎn)（1）正確進(jìn)行堰流水力分析；（2）正確選用堰流的計(jì)算公式。教學(xué)難點(diǎn)（1）正確進(jìn)行水流分析；（2）正確選用堰公式。教學(xué)方法、手段項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、案例分析、仿真教學(xué)、多媒體演示、邊講邊練等教學(xué)方法。教學(xué)手段有多媒體、水利仿真實(shí)訓(xùn)基地、錄像等。教學(xué)組織根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)，教師結(jié)合工程案例講授堰流基本概念、類型及判別等基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生明確工作任務(wù)。學(xué)生分組進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)練習(xí)，查閱、收集有關(guān)堰閘資料，參考水力計(jì)算手冊(cè)，提出問(wèn)題，教師指導(dǎo)。對(duì)此過(guò)程進(jìn)行學(xué)生自評(píng)、互評(píng)，教師評(píng)價(jià)。根據(jù)段村水庫(kù)資料，布置新的工作任務(wù)。教學(xué)條件錄像片、多媒體教室。作 業(yè)（1）教材項(xiàng)目六思考題（1）、（2）；（2）預(yù)習(xí)寬頂堰流

3、水力計(jì)算。備 注案例用河岸溢洪道堰資料，任務(wù)用段村水利樞紐資料2 教學(xué)實(shí)施【要求學(xué)生課前準(zhǔn)備】根據(jù)學(xué)習(xí)水面線的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行整理、總結(jié)。通過(guò)收集資料，了解堰流的有關(guān)概念、提出問(wèn)題?！静襟E1】總結(jié)水面線的有關(guān)內(nèi)容、概念、成果及存在問(wèn)題。教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件提交成果時(shí)間（分鐘）多媒體教室根據(jù)水面線的有關(guān)問(wèn)題，進(jìn)行提問(wèn)?？偨Y(jié)水面線的主要內(nèi)容、存在問(wèn)題多媒體教室有關(guān)水面線知識(shí)的總結(jié)20教學(xué)內(nèi)容及要求（計(jì)劃提問(wèn)23個(gè)小組，56）（1）分析與計(jì)算水面線的意義、在工程中的具體應(yīng)用？（2）水面線分析與計(jì)算的依據(jù)、公式；（3）水面線的類型，水面線計(jì)算的類型。（4）堰流的定義（5）堰流類型？實(shí)際工程里所

4、見(jiàn)到的？要求學(xué)生根據(jù)課前收集資料準(zhǔn)備回答問(wèn)題，（以小組集體回答，或個(gè)人回答）。提交單元成果，小組提交一份，或個(gè)人提交一份?！静襟E2】播放錄像。教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件提交成果時(shí)間（分鐘）多媒體教室播放堰流現(xiàn)象的錄像觀看錄像多媒體20教學(xué)內(nèi)容及要求通過(guò)錄像演示堰的水流現(xiàn)象、堰流的概念、分類、判別方法等。使學(xué)生對(duì)堰流現(xiàn)象有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。【步驟3】根據(jù)錄像導(dǎo)出堰閘的基本概念及堰閘所要解決的問(wèn)題教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件提交成果時(shí)間（分鐘）多媒體教室講授堰基本知識(shí)學(xué)習(xí)堰基本知識(shí)20教學(xué)內(nèi)容及要求（1）堰流的概念及判別（2）影響堰流因素分析：堰上水頭、堰頂厚度、堰高、進(jìn)口形式等（3）堰流

5、的計(jì)算公式影響因素分析：通過(guò)分析，講解堰流的類型，不同堰型的影響因素計(jì)算方法。（6）介紹工程實(shí)例，提出堰流需要水力計(jì)算的內(nèi)容、任務(wù)；某水庫(kù)修建一帶胸墻的河岸式溢洪道，溢洪道控制段上為寬頂堰，寬頂堰上用弧形閘門(mén)控制泄流量。溢洪道共三孔，每孔凈寬b=10米，閘墩墩頭為半圓形，墩厚d=2米，翼墻為八字形，底寬b=34米，邊坡系數(shù)m=1.5，閘上游設(shè)有引渠段，斷面為梯形，閘底版高程為1=30米，前沿為圓弧行，胸墻底部為圓弧形，圓弧半徑為r=0.53米。墻底高程為2=38.0米，閘門(mén)圓弧半徑為R=7.5米。門(mén)軸高程為3=38.0米，閘后接第一段斜坡，底坡i1=0.01，長(zhǎng)度為l1=100米，底寬為b=3

6、4米，第一斜坡段后接第二斜坡段，i2=0.05，長(zhǎng)度為l2=40米，底寬b由34米變?yōu)?0米，為漸變段，上述二斜坡段的橫斷面均為矩形斷面，溢洪道用混凝土澆筑，糙率n=0.014，水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位為Z設(shè)=42.07米，校核洪水位為Z校=42.40米，溢洪道下游水深與流量的關(guān)系曲線。在上述案例中要解決的問(wèn)題為：當(dāng)閘門(mén)全開(kāi)的條件下1.修建溢洪道的目的是什么？溢洪道的泄流量與庫(kù)水位有沒(méi)有關(guān)系，若有，有什么樣關(guān)系？能否建立庫(kù)水位與溢洪道的流量關(guān)系曲線；2.溢洪道邊墻高度根據(jù)什么確定？不同庫(kù)水位時(shí)溢洪道的邊墻高度是否相同？和溢洪道的水面線有無(wú)關(guān)系？能否繪制庫(kù)水位為設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的溢洪道水面曲線；溢洪道泄洪后，

7、下游是否需要進(jìn)行消能？若需要，采取什么樣的消能措施？在本案例中，溢洪道上設(shè)置有弧形閘門(mén)，當(dāng)水位超過(guò)設(shè)計(jì)水位時(shí)開(kāi)閘泄水。泄流量滿足不滿足要求，怎么驗(yàn)算？泄洪洞需要泄洪時(shí)，也要開(kāi)閘泄水，泄流量是否滿足要求？提出問(wèn)題。提出堰流水力計(jì)算主要內(nèi)容；使學(xué)生明確堰流的水力計(jì)算內(nèi)容就是要確定：堰的泄流量（或過(guò)水能力）Q、凈過(guò)水寬度B、堰上作用水頭H。要求學(xué)生理解堰流的基本概念，會(huì)判別堰的水流現(xiàn)象，會(huì)區(qū)分不同堰的類型，明確堰流的計(jì)算內(nèi)容?！静襟E4】建立堰流水力計(jì)算公式教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件提交成果時(shí)間（分鐘）多媒體教室用能量方程建立堰流計(jì)算公式能用能量方程建立堰流計(jì)算公式練習(xí)成果20教學(xué)內(nèi)容及要求（1

8、）由能量方程建立堰泄流的計(jì)算公式；（2）確定堰流的計(jì)算內(nèi)容與任務(wù)；（3）基本知識(shí)練習(xí)（可以在課下完成）。要求學(xué)生能用能量方程導(dǎo)出堰流計(jì)算公式，課堂上提問(wèn)；會(huì)初步用堰流公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算?！静襟E5】介紹河岸式溢洪道堰閘基本資料，進(jìn)行分析提出問(wèn)題，學(xué)生分組進(jìn)行資料分析練習(xí)。教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件提交成果時(shí)間（分鐘）多媒體教室介紹工程基本資料，提出問(wèn)題，需儲(chǔ)備的知識(shí)。分組進(jìn)行資料分析，提出初步思路。案例分析資料10教學(xué)內(nèi)容及要求（1）介紹河岸式溢洪道堰閘資料；（2）進(jìn)行案例分析；（3）提出問(wèn)題；（4）學(xué)生分組討論、研究制定完成任務(wù)的實(shí)施方案，在此過(guò)程中，教師進(jìn)行答疑指導(dǎo)。要求學(xué)生按小組提交資料分析成果，并且學(xué)生進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)?！静襟E6】布置任務(wù)，點(diǎn)評(píng)總結(jié)。（采用河岸式溢洪道堰閘資料，對(duì)工程資料進(jìn)行分析，提出需要解決的問(wèn)題。）教學(xué)地點(diǎn)教師任務(wù)學(xué)生任務(wù)教學(xué)條件提交成果時(shí)間（分鐘）多媒體教室點(diǎn)評(píng)學(xué)生小組成果，布置任務(wù)完善成果，根據(jù)案例，分析資料，提出所要解決的問(wèn)題。任務(wù)實(shí)施方案、思路、需儲(chǔ)備的知識(shí)。10教學(xué)內(nèi)容及要求任務(wù)一：（1）堰流有哪些特點(diǎn)？如何判別？采