有關(guān)水文與水利水電規(guī)劃課程學(xué)習(xí)思路與方法

1、相關(guān)水文與水利水電規(guī)劃課的程學(xué)習(xí)思路與方法相關(guān)水文與水利水電規(guī)劃課的程學(xué)習(xí)思路與方法相關(guān)水文與水利水電規(guī)劃課的程學(xué)習(xí)思路與方法?水文與水利水電規(guī)劃?課程學(xué)習(xí)思路與方法劉能勝湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北武漢大綱：?水文與水利水電規(guī)劃?是高職高專水利水電建筑工程專業(yè)的職業(yè)基礎(chǔ)課,由于其眾多的看法,復(fù)雜的計(jì)算,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較難懂。本文就這門(mén)課,從系統(tǒng)的角度論述其內(nèi)容、方法、原理、過(guò)程、解題步驟和練習(xí),以期學(xué)習(xí)者能從整體上認(rèn)識(shí)這門(mén)課程,進(jìn)而學(xué)好這門(mén)課程。要點(diǎn)詞：水文與水利水電規(guī)劃思路方法?水文與水利水電規(guī)劃?是高職高專水利水電建筑工程專業(yè)的職業(yè)基礎(chǔ)課,由原來(lái)的?工程水文學(xué)?和?水利水能規(guī)劃?兩門(mén)課

2、程整合而來(lái)。其主要任務(wù)是認(rèn)識(shí)水文現(xiàn)象的一般規(guī)律及水文資料的收集及整理、審查的方法,掌握水文統(tǒng)計(jì)的根本方法,掌握年徑流、設(shè)計(jì)洪水、水庫(kù)興利調(diào)治、水電站水能、防洪調(diào)治的計(jì)算及水庫(kù)調(diào)換根本方法。使學(xué)生經(jīng)過(guò)必然的實(shí)踐鍛煉,可以依照水文解析計(jì)算的根根源理的方法,在不同樣資料狀況下,為中小型水利水電工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理,從事年徑流、洪水、水能及興利的計(jì)算,能對(duì)水利水電樞紐工程進(jìn)行規(guī)劃部署。學(xué)完本課程后,應(yīng)到達(dá)以下根本要求：1認(rèn)識(shí)水資源的綜合利用及水電站開(kāi)發(fā)方式等宏觀看法；2理解水文現(xiàn)象及水文、水利計(jì)算相關(guān)看法；3掌握水文解析根本方法,在此基礎(chǔ)上能進(jìn)行年徑流、設(shè)計(jì)洪水解析、水庫(kù)興利調(diào)治、水電站水能、

3、水庫(kù)防洪調(diào)治的相關(guān)計(jì)算；4可以利用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行水利水電工程的規(guī)劃。依照授課大綱的要求,?水文與水利水電規(guī)劃?這門(mén)課程內(nèi)容很多,在有限的授課課時(shí)80學(xué)時(shí)狀況下,既要掌握比很多的水文現(xiàn)象、水文看法、水文要素的解析計(jì)算,又要修業(yè)生能依照所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行水利水電工程的規(guī)劃,實(shí)屬不易。但?水文與水利水能規(guī)劃?在好多方面都是相通相連的,我們只要學(xué)會(huì)從整體上去把,就能很好的掌握這門(mén)課的知識(shí)。其整體性表達(dá)在以下幾個(gè)方面。一、水文內(nèi)容1、兩條曲線1經(jīng)驗(yàn)頻率曲線：依照某水文要素隨機(jī)變量實(shí)測(cè)樣本資料ii1,2,n,將其由大到小排列,計(jì)算排隊(duì)后各值對(duì)應(yīng)的累積頻率,在專用的頻率格紙點(diǎn)繪經(jīng)驗(yàn)點(diǎn),且目估點(diǎn)群中心繪制的累積

4、頻率分布曲線。2理論頻率曲線：指擁有必然數(shù)學(xué)方程的頻率曲線,我國(guó)采用的是P-型頻率曲線。工程水文局部與兩條曲線內(nèi)容較親近,包括水文統(tǒng)計(jì),年徑流計(jì)算,設(shè)計(jì)洪水推求均用到理論和經(jīng)驗(yàn)頻率曲線；水利規(guī)劃局部,興利及水能計(jì)算也用到經(jīng)驗(yàn)頻率曲線計(jì)算設(shè)計(jì)頻率對(duì)應(yīng)的水文數(shù)據(jù)。2、三個(gè)主線1樞紐等級(jí)-建筑物級(jí)別-重現(xiàn)期-設(shè)計(jì)頻率-設(shè)計(jì)洪水過(guò)程-調(diào)洪計(jì)算確定設(shè)計(jì)洪水位校核洪水位、防洪高水位和設(shè)計(jì)調(diào)洪庫(kù)容校核調(diào)洪庫(kù)容、防洪庫(kù)容。2水分循環(huán)各要素降雨、蒸發(fā)、下滲、徑流-測(cè)量各水文要素-流量或水量系列-確定年徑流資料年徑流及年內(nèi)分配-興利調(diào)治或水能計(jì)算。3研究來(lái)水、用水、保證率和工程規(guī)模之間的關(guān)系。前一至五章研究來(lái)水及

5、來(lái)水分配狀況,后三章由既定的保證率解析計(jì)算興利庫(kù)容,水庫(kù)蓄水過(guò)程,水庫(kù)定流量操作和定用心操作運(yùn)用方式,水庫(kù)特色洪水位與特色洪水庫(kù)容。三條主線將?水文與水利水電規(guī)劃?這門(mén)課的主要內(nèi)容申聯(lián)起來(lái),形成一個(gè)有機(jī)整體。3、互相聯(lián)系1概率論對(duì)應(yīng)于概率,用來(lái)研究整體的分布規(guī)律；數(shù)理統(tǒng)計(jì)對(duì)應(yīng)于頻率,用來(lái)研究樣本的分布規(guī)律,在水文中,水文變量較復(fù)雜,都是借助樣本的規(guī)律去追求整體的分布規(guī)律。2選擇典型的原那么及放大方法。在求年徑流的分配時(shí),采用在實(shí)測(cè)年徑流資料W實(shí)或Q實(shí)中,選出年徑流量湊近Wp或QP的年份。這種年份有時(shí)可能不僅一個(gè),可選出供水期徑流較小的年份為代表年,相應(yīng)的放大方法有同倍比和同頻率法；在選擇典型洪

6、水過(guò)程線時(shí),從資料完滿、精度較高、湊近設(shè)計(jì)值的實(shí)測(cè)大洪水過(guò)程線中選擇,且選擇擁有代表性的對(duì)防洪偏于不利的洪水過(guò)程線作為典型,相應(yīng)的放大可以采用同倍比和同頻率放大法；在選擇典型暴雨過(guò)程中,選擇典型暴雨的分配過(guò)程時(shí)設(shè)計(jì)條件下可能發(fā)生,且對(duì)工程不利的狀況,放大法一般采用同頻率法。3水庫(kù)水位Z、水面面積F和庫(kù)容V三者之間借助水庫(kù)的Z-F和Z-V特色曲線互相轉(zhuǎn)變。水庫(kù)下泄流量q、水位Z和庫(kù)容V三者之間借助泄流曲線和Z-V實(shí)現(xiàn)互相轉(zhuǎn)變。起算水位:興利調(diào)治和水能計(jì)算是按水利年度進(jìn)行的調(diào)治,其起算水位是死水位；防洪調(diào)治是針對(duì)防洪庫(kù)容而言,其起調(diào)水位是一般為防洪限制水位。用相關(guān)圖建立的一系列聯(lián)系。這樣的互相關(guān)系

7、還有好多,這樣總結(jié)起來(lái)不但能進(jìn)行橫向或縱向的互相比較分,加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,又能觸類(lèi)旁通,減少學(xué)習(xí)內(nèi)容。二、水文方法水文水利計(jì)算很多采用的方法有：1長(zhǎng)系列法。即依照長(zhǎng)遠(yuǎn)察看的水文要素,進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的計(jì)算方法。如依照用水要求確定興利庫(kù)容,求水電站的保證用心和多年平均發(fā)電量。2列表法。即經(jīng)過(guò)列表的形式,去解析各水文要素的變化過(guò)程。如測(cè)試河流某斷面的流量,三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算,頻率計(jì)算,利用單位線推求設(shè)計(jì)地面洪水過(guò)程,興利計(jì)算,水能計(jì)算,防洪計(jì)算均采用列表的方法計(jì)算。3試算法。由假定的數(shù)據(jù)去推求需求解的數(shù)據(jù),進(jìn)而依照相關(guān)的條件判斷假定數(shù)據(jù)的正確性。如利用推理公式求小流域的設(shè)計(jì)洪峰流量,依照興利庫(kù)容確定

8、調(diào)治流量需假定供水期,水能計(jì)算中等流量調(diào)治的供水期、蓄水期和不蓄不供期的試算,等用心調(diào)治關(guān)于調(diào)治流量的試算,防洪調(diào)治中下泄流量的試算。4圖解法。即經(jīng)過(guò)繪制相關(guān)變量的曲線關(guān)系,將曲線交點(diǎn)作為題解的方法。如利用推理公式求小流域的設(shè)計(jì)洪峰流量,水能計(jì)算中的等用心調(diào)治計(jì)算,防洪調(diào)治中的半圖解法。5經(jīng)驗(yàn)公式法。由于水文現(xiàn)象擁有地區(qū)性,有時(shí)無(wú)法建立一致的計(jì)算公式,或有些參數(shù)無(wú)法詳盡認(rèn)真的預(yù)計(jì)而采用的簡(jiǎn)單算法。如經(jīng)驗(yàn)頻率曲線公式,水庫(kù)滲漏損失的計(jì)算,水電站裝機(jī)容量的估計(jì),小流域推求設(shè)計(jì)洪峰流量等。6利用圖形法。借助圖形輔助解析問(wèn)題的方法。如對(duì)超滲產(chǎn)流模式采用初損后損法求初損量利用降雨累積曲線和洪水過(guò)程線求解

9、,利用變量隨頻率的變化曲線結(jié)合隨機(jī)變量的三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的意義說(shuō)明三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)P-頻率曲線的影響,由已知的興利庫(kù)容推求調(diào)治流量結(jié)合一回運(yùn)用的水庫(kù)運(yùn)用曲線圖導(dǎo)出其公式,利用退水曲線切割先期洪水和后續(xù)洪水,簡(jiǎn)化的三角形法推求地下洪水過(guò)程線,簡(jiǎn)化的三角形進(jìn)行防洪調(diào)治計(jì)算等。7內(nèi)插法。在利用圖形法計(jì)算復(fù)雜狀況下,可以采用內(nèi)插法簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,如利用P-型曲線模比系數(shù)Kp值表,查取表中以外的數(shù)值等。在詳盡求解水文問(wèn)題過(guò)程中,我們要采用恰中選擇計(jì)算方法,且可以多種方法互相印證結(jié)果,多種方法結(jié)合。如由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水和由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水兩種方法的結(jié)果可以互相印證,再如采用列表試算和半圖解法互相結(jié)合進(jìn)行調(diào)

10、洪計(jì)算。三、水文原理水文解析計(jì)算中,最經(jīng)典和采用最多的原理是水量平衡原理,任一時(shí)段內(nèi)流域進(jìn)出水量之差應(yīng)等于流域蓄水量的變化。即：I-O=W2-W1。其原理在各大水文問(wèn)題解析和計(jì)算中均有運(yùn)用。如對(duì)水文資料的一致性進(jìn)行復(fù)原,由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線對(duì)放大后洪水進(jìn)行修勻,水庫(kù)的興利調(diào)治計(jì)算,水電站水能計(jì)算和水庫(kù)的防洪調(diào)治計(jì)算等?，F(xiàn)就防洪調(diào)治中水量平衡原理分別導(dǎo)出三種調(diào)洪計(jì)算公式來(lái)說(shuō)明。列表試算的根根源理為:雙輔助線法由水量平衡公式推導(dǎo)出。而單輔助線法由水量平衡公式一個(gè)調(diào)洪問(wèn)題,三種解決方法,推導(dǎo)出其利用的原理均是水量平衡。,可是形式有所變換。因此只要理解這一根根源理,就能很簡(jiǎn)單解決相關(guān)的水文解析

11、計(jì)算問(wèn)題。四、水文過(guò)程水文變量隨著另一變量發(fā)生變化的過(guò)程,即是水文的過(guò)程。這種過(guò)程經(jīng)過(guò)必然的形式表現(xiàn)出來(lái),常用的方法有相關(guān)圖表示法(見(jiàn)圖4),列表表示法見(jiàn)表1和方框圖表示法見(jiàn)圖5。從圖4、圖5和表1中不難看出,水文中過(guò)程表達(dá)在水文循環(huán)、下滲、降雨、燕發(fā)、徑流形成、次洪水形成、水庫(kù)蓄水過(guò)程、水庫(kù)蓄水相應(yīng)水位上升、日電能累積曲線、水庫(kù)的防洪調(diào)換等各方面,在解析水文問(wèn)題的同時(shí),我們必定建立水文要素變化過(guò)程的線條,這樣才能理清思路,進(jìn)而求解水文問(wèn)題。五、水文步驟求解水文問(wèn)題可能采用不同樣的方法,但其計(jì)算的步驟一般都是經(jīng)過(guò)根本的公式或原理而采用相應(yīng)計(jì)算列表。如我們?cè)谶M(jìn)行水電站水能計(jì)算過(guò)程中,根本的計(jì)算公式是N=Aq引H凈,要求解出N,必定獲取相關(guān)的參數(shù)q引和H凈。而要獲取q引,需采用等流量調(diào)治或等用心調(diào)治進(jìn)行試算。要獲取H凈H凈=Z上-Z下-H,需要獲取相應(yīng)的上游水位、下游水位和水頭損失。這里要求解上游水位必定求每個(gè)月的庫(kù)容,而要獲取每個(gè)月庫(kù)容,就必定求出每個(gè)月蓄水量的變化。下游水位經(jīng)過(guò)下游斷面的水位流關(guān)系求出。依照以上推導(dǎo),要利用等流量法求每個(gè)月的用心那么必定列出表2。同樣的道理,在其他的水文問(wèn)題中采用的計(jì)算步驟也可依次類(lèi)推。六、水文練習(xí)?水文與水利水電能規(guī)劃?課程看法比很多,計(jì)算又是依照看法,因此必定裝備必