工程水文及水利计算

工程水文及水利计算（共4篇）

工程水文及水利计算 篇1

坡面水系工程主要作用是减少或阻止坡面水土流失, 造成坡面水土流失的主要因素就是坡面径流, 所以坡面水系工程设计的重点是减少坡面径流。坡面水系工程水文水利计算是其工程进行的前提, 通过对工程各部分项目通过公式计算来确定设计方案, 所以水文水利计算的精确度非常重要, 需要综合多年设计经验和推理公式科学合理的进行。

1 坡面水土流失的原因及坡面水系工程的功能

坡面水土流失受多种因素影响, 当雨滴击落在坡面时, 对坡面的土壤造成一定程度的破坏, 土粒相互分离产生位移。坡面径流作用下土壤位移变大, 甚至呈现悬浮状的位移现象, 有时也出现跳跃状和滚动状。随着土壤被水流搬移, 最终到达最低处或水库下游。有的受到拦截后土壤被沉积下来。坡面水土流失受雨水、土壤性质、地势特点、植被情况等多种因素影响。最直接的影响因素是坡面径流, 它是产生土壤位移的主要动力。坡面径流的形成是坡面的水分在经过渗透作用、蒸发作用、植物吸收等作用后剩余的存在坡面表面的流动水体, 径流的速度、大小都直接影响坡面水土流失情况[1]。

坡面水土流失的防治主要通过坡面水系工程来实现, 通过拦截、引导、蓄水、灌水、排水等各项工程减少坡面水土流失现象, 这是坡面水系工程的主要功能。坡面水系工程能够控制坡面径流的方向及流量, 减少径流对坡面土壤的冲刷作用, 不仅能够减少水土的流失, 还能够灌溉梯田、增强农田抗旱能力, 排出多余的洪水, 防止泥沙的堆积, 保护农田生产。

2 坡面水系工程水文计算分析

坡面水系工程水文计算是一项复杂的工程, 涉及到整体工程的整体布局和规模规划, 具有承上启下的作用。坡面水系工程水文计算是根据工程设计标准对各个部分的工程的洪峰流量进行精确的计算, 为工程提供可靠有效的依据, 对整体水系工程来说意义重大。计算方法一般根据经验和推理公式来完成, 主要包括截水沟水文计算和排水沟水文计算两方面, 下面对其具体分析[2]。

2.1 截水沟水文计算

截水沟是梯田与上部林地相交的地方, 截水沟和排水沟相通, 其尺寸大小由上部集雨面积和总的降水量决定。其计算方法有两个, 第一是经验公式计算方法。这种计算方法主要依据水文部门的经验资料, 通过查阅部分流域设计洪峰流量公式可进行计算, 这种方法简单方便, 但是由于此公式是通过经验总结得出的, 所以存在一定的误差。其中洪峰流浪由降雨、汇流组成的河道形成洪峰, 而截水沟的洪峰流量形成时间短, 实际值要比计算值偏大, 所以设计时要考虑此因素。第二是推理公式计算法。主要是结合水文部门编著的《暴雨洪水计算手册》进行推理的, 在公式中不考虑地下的径流过程, 主要考虑净雨过程和径流过程, 两个过程直接过度通过洪水过程线查出洪峰流量值[3]。

2.2 排水沟水文计算

排水沟与截水沟相连, 中间连接梯田溢流口、蓄水池, 排水沟下方还与山塘相连。随意排水沟水文计算相对要复杂一些。一般为了精确计算结果, 排水沟水文计算选用推理公式方法计算, 在计算过程中要包括其溢流水量和下泄水量, 除去蓄水池和沉沙池拦截部分, 通过公式进行项目区域洪水总量的计算, 设计洪水过程。在这当中还要除去蓄水减少的过程量, 最终得到的洪峰流量就是排水沟所需计算的洪峰量。

3 坡面水系工程水利计算分析

坡面水系工程水利计算是根据水文计算得出的洪峰流量以及工程的设计特点而计算得出的工程结构尺寸等, 因此上一步的水文计算非常重要, 其精准性关系到下一步工程设计的细节。

3.1 截排水沟水利计算

截排水沟水利计算公式主要依据水土治理技术规范进行, 主要针对小型的蓄水、排水工程, 期限设置为十年, 最大降水量以24 h为最大限度。公式中涉及截排水沟过水断面面积、上一步骤中洪峰流量以及水力半径等。通过公式计算能够求出截排水沟过水面积。但是在实际的计算过程中, 截排水沟的宽度以及型式无法精确的计算出来, 只能通过其他设计参数进行估算, 最终设定近似结果进行设计, 通过参数试算出过水深。

3.2 蓄水工程水利计算

坡面水系工程中的蓄水工程主要包括蓄水池和山塘, 它们的主要作用是农田的灌溉和对洪峰调蓄。这种蓄水工程具有区域性质, 例如南方地区降雨量充足, 灌溉需求量少, 其容积设定就要根据其灌溉要求来确定, 只有来水量不足时才能使用其进行水量控制。根据推算公式, 蓄水工程的山塘容积由近坝水深、水宽、水面的长度决定。当来水量不足以用来灌溉时, 蓄水池的设计公式也相应变化, 由暴雨降水量、集雨面积以及径流系数决定。

4 结语

坡面水系工程通过分散坡面径流以及聚集径流相结合的方式进行坡面水土流失的综合治理, 其水利水文计算作用非常重要。通过精确的计算进行坡面工程结构科学、合理的设计, 精确结构尺寸和构造类型才能最大程度上的发挥治理作用, 有效的保证治理效果。

参考文献

[1]杨文荣, 郑小斌, 胡明强.红壤坡面水系防护工程设计与建设及其生态作用[J].亚热带水土保持, 2011 (03) .

[2]左长清.水蚀地区坡面水土流失阻控技术研究[A].中国水土保持学会科技协作工作委员会2011年年会交流材料[C].2011.

[3]王建, 吴咏, 王艳, 陶阳.建立小流域坡面水系工程骨架的防灾治理技术[J].中国减灾, 2013 (03) .

工程水文及水利计算 篇2

《水文设施工程竣工验收暂行办法》的通知

各地区水文水资源勘测局：

水利部水文局最近以•关于下发†水文设施工程竣工验收暂行办法‡的通知‣（水文计„2004‟197号）下发 •水文设施工程竣工验收暂行管理办法‣，现转发各局，请遵照执行。为了搞好我省的水文设施建设，规范我局的工程竣工验收工作，现结合我省的实际情况，补充规定如下：

一、从即日起我局范围内的水文设施工程竣工验收一律按水利部水文局“水文计„2004‟197号”文的要求办理。省局•关于规范上报技改方案及工程竣工验收报告内容的通知‣（川水文基设„2001‟105号）从即日起停止执行。

二、为加强管理，明确职责，省局规定：中央投入并委托省管的项目、经省局批复资金达15万元以上的项目，原则上由省局主持验收；其余项目由地区局自行主持验收。并实行谁验收谁负责的责任管理。

三、工程竣工验收必须符合•水文设施工程竣工验收暂行管理办法‣第五条的规定，并按照•水利基本建设项目竣工财务决算编制规程‣（SL19-2001）要求完成决算编制。

四、由省局验收的工程项目，其承建局必须提前按要

求提交竣工验收报告（含电子文档）。

五、水文站基础设施（含站房、测报设施和设备）的改造或建设，由于投资规模较小，可以适当简化竣工验收的文件编制和验收程序。但验收文件必须包含:

1．水利部水文局“水文计„2004‟197号”文附件2中“工程建设管理工作报告”的主要内容。

2．涉及水利部水文局“水文计„2004‟197号”文附件2中2.2～2.9中初涉及并在前款中未提及的内容。

3．项目竣工财务决算报告。

4．其它有必要说明的内容。

为了便于成果管理。报请省局验收的项目还应有工程总体照片和能反映特点的局部照片，以及建设前后对比照片。

验收方式可采用小型现场会议或函审形式。具体方式由验收主持单位自行确定。

六、通过省局组织验收的工程项目，省局将按水利部水文局“水文计„2004‟197号”文附件1的格式下达•xx工程竣工验收鉴定书‣。

七、由各地区局自行主持验收的项目，其验收文件应归档备查。由省局委托承建局代为验收的项目，参照上述办法执行，并报省局备案。

附件：水文设施工程竣工验收的暂行办法

工程水文与水利计算实践教学改革 篇3

本文从实践教学内容、教学方法和教学体系三个方面提出具体改革措施, 现阐述如下。

1 以实际工程项目设计实训内容

1.1 教学内容取材于实际工程项目

教学内容不但注重以能力为本, 更注重任务驱动, 每一个项目都是课程的有机组成, 每一个项目都设计成以生产过程为主线带动理论学习与技能培训的任务驱动模式, 利用实际生产项目激发学习动机, 将实际生产项目分解后, 通过基础实训项目的练习掌握基本概念, 通过技能训练获得单项技能能力, 经历综合项目实训, 提高学生综合运用理论知识和计算机分析问题、解决问题的能力, 满足企业的能力要求。最后又通过拓展实训项目将各阶段获得的实际技能有机地结合, 最终培养学生的专长。在具体的实践中, 笔者采用了天河流域梯级开发水文分析计算、鲁存源水库设计洪水分析与调洪演算等多个实际工程项目的实训任务, 学生直接接触到了设计工作, 学习积极性明显提升。

1.2 教学内容基于实际工作过程

教与学是同时发生的一个过程, 在实践教学过程中, 模拟工作情境, 遵循工作过程, 使实践教学内容满足工作过程需求, 表1是笔者按照实践教学过程来模拟的工作过程。

对实际工程项目进行任务分解后, 将每个知识点通过实践进行了练习, 实践过程即是工作过程, 学生走上工作岗位前已经从事过实际工作, 具备了一些实践经验, 学生走上工作岗位后能很快融于工作环境。

2 按工学结合模式改革实践课教学方法

工作中的实际任务与传统教学的水文水利计算问题相比, 其难度和复杂程度更高, 这就要求我们加深对基本概念的理解, 改善传统的教学方法, 因此, 本部分旨在探索工学结合过程中的实践课教学方法。

2.1 模拟和借助工作场景

首先, 利用我院仿真水利枢纽模型, 让学生感知水文循环和径流调节过程, 增强他们的想象能力和理解能力, 从而为技能训练和综合训练打下基础。其次, 利用我院新建的水利水电工程设计实训中心, 把教学地点设在实验室, 更能贴近工作状态, 将学生实训的地方模拟为将来工作的设计室、设计院。让学生转换角色, 使其职业目标更为明确, 更能通过学生对职业的追求激发学生的学习兴趣, 增强学生的学习动力, 从而让学生掌握水文分析计算技能, 提高他们的综合素质。第三, 借助校外实训基地, 增强学生实际动手能力。在校外水文站, 一方面我们可以通过校外师资力量解决师资不足问题, 另一方面, 校内与校外联合教学, 学生能对知识掌握得更全面。学生不仅能深刻理解水文要素的测量原理, 更能掌握水文要素的测量方法, 增强他们动手能力。

2.2 充分运用现代教育技术

一方面, 在教学过程中借助现代技术ppt、flash等传达水文信息, 表达水文过程, 解决理论课课时不足的问题。另一方面, 对传统的计算方法进行创新, 将现代技术引入水文水利计算。这些计算方法主要是采用计算机程序, 包括常见的excel表格处理软件、小型水文水利计算程序、网络计算程序、综合水利计算程序及基于excel、autocad的二次开发和综合运用。通过改革, 一是可以摆脱水文问题计算复杂的困扰, 培养学生的学习兴趣, 二是可以提高计算速度和准确度, 让学生在学校就能像在工作中一样对计算程序熟练运用, 提高他们的实践技能, 三是通过计算机设计绘图, 图形规范, 报告排版工整。

3 按项目建设方式建立实践教学体系

3.1 建立实践教学的项目实施体系

按照学习认知理论, 构建从简单到复杂, 从单项到综合的知识体系。在教学这个项目中, 使教学任务、学生层次、教学内容、教学方法互相协调, 以促进教学项目的按时、按质的完成。

在教学任务上, 对于防洪调节计算构建基础数据处理→由流量推求设计洪水 (由暴雨推求设计洪水) →无闸门防洪调节计算一条线的任务, 在兴利调节计算中构建基础数据处理→回归分析→年径流计算→水库损失水量计算→年调节水库兴利调节计算一条线的任务, 在水能计算中构建基础数据处理→回归分析→年径流计算→年调节水能计算一条线计算任务。学生通过实践, 能弄清来龙去脉, 自然思路清晰。对学生层次, 可结合理论课程成绩和平时表现按照理解能力较差→能掌握基本知识→对基本知识熟练掌握三个层次划分, 让不同层次的学生进行不同难度的实训, 通过团队合作, 互帮互学最终让学生完成实训任务。在教学内容上, 设置基本实训→技能训练→综合训练→拓展训练阶梯式实训内容, 在基本实训环节侧重基本概念基本理论的运用, 主要从学生认知角度出发, 帮学生深刻理解水文概念和水文现象, 通过课后作业得以实现;在技能训练环节侧重计算方法和计算机的运用, 技能训练项目是基础概念的应用, 通过某个问题的实践让学生掌握某项专门的技能, 安排于理论课之后每个章节理论学习完后进行。在综合训练环节侧重综合度与一定难度, 主要通过实践教学周实施。在拓展训练环节, 培养学生举一反三, 灵活运用理论的能力。拓展训练内容主要针对学习能力较强的学生, 培养他们某一方面的专长, 安排在实践教学周或顶岗实习期间进行。在教学方法上, 对于基本概念借助模型和生活实例展开;对于一般水文数据收集, 让学生到水文站或水文实验室动手操作培养动手能力, 对于水文分析、水文计算、水利计算, 借助水利水电工程设计实训中心通过教学做培养学生实践能力。

实践证明, 本体系针对目前高职生文化水平的差异, 对学生分类实施, 循序渐进、分步推进, 逐步让理解能力较差的学生通过实践能基本具有了水文水利分析计算的能力, 同时由任务驱动最终提高了学生解决问题的能力。对基本知识能熟练掌握的学生通过实践具备了水利水文分析计算的能力外, 在一定程度上, 通过拓展训练, 扩大了他们的视野, 提高了他们分析问题的能力, 培养了部分学生具有特长、专长, 使得他们在激烈就业竞争中优势明显, 很快找到了满意的工作。

3.2 建立计划、实施、评价实践教学管理体系

教师在施教过程中, 首先要结合企业岗位能力需求制定实践课实施大纲, 根据任务驱动模式要求设计实践内容, 制定实践实施计划, 针对不同内容拟定好教学方法, 进而实施计划。

在教与学的实施过程中形成理论、实践一体化体系和教、学、做、练合一体系。理论、实践一体化体系突破原来实训从理论到实践的简单过渡模式, 将理论与实践融为一体, 在理论的基础上从事实践, 在实践的过程中学习理论。学生在课堂的理论学习后, 即通过课间技能训练复习和巩固理论知 (下转P195) (上接P181) 识, 加深对理论知识的理解和掌握;学生在综合实践训练过程中不仅能提高综合能力, 而且能接触到新知识, 由实践任务推动理论知识的学习。在理论学习中促进实践技能的提高。例如在“相关分析”这一章节首先介绍相关分析目的及相关的概念, 然后结合例题介绍具体分析方法。学生完成理论学习后, 给出课间技能训练案例, 让学生动手实践, 完成理实的结合;在综合实践课程中, 学生要解决实际的相关分析问题, 需要分析相关数据的相关性程度, 这样可以对相关分析这一理论做进一步的深化, 另外, 还可以补充利用excel进行相关分析的具体做法, 提高学生的利用计算机解决水文分析计算的技能。教、学、做、练合一体系具体指在明确能力目标基础上, 通过单项任务作为项目载体, 以理论学习、任务解答和能力提升三个模块形成教学系统, 以课堂测试、技能训练、课后练习、综合训练穿插其间, 形成做练系统, 通过教学做合一, 学生从做的过程中获得了学习动力, 增强了自信心, 能逐步增强学生的学习兴趣。笔者认为, 在教学改革的过程中, 传统的灌输式教学方式应逐步突出学生做的环节, 让学生能动手, 会动手, 爱动手。

在教学评价阶段, 教学过程监管中可灵活采用分小组实训、分散与固定实训地点结合、阶段进度检查、答辩、学生提问参与答辩、奖励创新等多种方式或管理手段逐步让学生实习积极性和实习兴趣增强;另外, 对实践教学条件、教学过程等也要进行监控, 以保证实习质量。一是实践教学所需要的计算机、计算机软件要配备齐全, 及时进行管理维护;二是实践教学的教师需具备一定的实践经验, 能独立完成实践项目, 且能对实践项目的外延有清晰的理解;三是实践教师应随时能解决学生的问题。在教学评价环节除针对教学内容的难易度、任务量、教学效果、教学不足、实习总结认识等评价外, 将学生评教与教师评学结合起来, 以结果评价为主向结果过程结合转变, 以侧重教向侧重学转变, 形成新的教学评价系统。通过多元的教学评价, 为后续教学提供了可靠有力的实践课教改方向。

以上笔者提到的实践课教学内容、教学方法和教学体系, 基本已经实施, 取得了较好的效果, 但由于实践教学是一门系统工程, 在这个系统中, 如何让各个环节更好的协调, 以取得最佳效果, 还值得进一步探讨。

参考文献

[1]舒晓娟, 高职“水文水利计算与应用”课程改革探索与实践[J].出国与就业, 2012 (4) :152.

[2]马雪琴, 浅析《高职工程水文及水利计算》的教学模式[J].科技信息, 2011 (12) :216.

[3]黎国胜, 工程水文与水利计算[M].郑州:黄河水利出版社, 2009.

[4]黄泽钧, 用EXCEL进行水文频率计算的方法研究[J].科技创业, 2009 (9) :194-195.

工程水文及水利计算 篇4

为了促进桥梁工程科学领域的基础理论研究、应用基础研究和技术开发及学术交流，促进学科的建设与发展，根据长沙理工大学《关于省部重点实验室开放基金项目申报工作的通知》的有关规定和精神，长沙理工大学桥梁工程领域研究基地（桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室、桥梁工程安全控制技术与装备工程湖南省工程技术研究中心、桥梁工程湖南省高校重点实验室）设立开放研究基金（以下简称“开放基金”），根据“开放、联合、流动、竞争”的运行机制，研究基地重视多学科、多产业的相互渗透，鼓励相关学科的相互结合与集成。

长沙理工大学热忱欢迎和邀请桥梁工程领域国内外科研人员来研究基地进行合作研究，共同推动桥梁工程科学领域的研究与发展，特制定长沙理工大学桥梁工程领域研究基地2012开放基金资助项目申请指南。

一、开放基金资助领域与范围

1．资助范围

长沙理工大学桥梁工程领域开放基金资助项目应紧密围绕桥梁工程领域，开展应用基础研究、重大关键技术、前瞻性技术以及相关公益性技术研究，结合我校研究基地的主要研究方向，资助意义重大、具有相当科学意义和应用前景的基础研究和应用基础研究项目。

2012年，研究基地对于意义重大，并可采用研究基地现有大型先进设备与装备开展前沿性技术与基础理论研究的课题方向，进行重点资助。2．资助研究领域方向（2012年资助方向）(1)桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室  桥梁耐久性与运营安全控制关键技术  桥梁施工及其安全控制关键技术  桥梁承载性能分析与结构优化理论  桥梁抗风数值模拟与抗风安全控制技术  隧道施工力学与安全监控技术

(2)桥梁工程安全控制技术与装备湖南省工程技术研究中心  桥梁工程施工期与运营期安全控制技术与分析评价软件系统  桥梁施工期与运营期安全监测系统开发与装备制造  灾变条件下桥梁安全防控技术与装备制造

(3)桥梁工程湖南省高校重点实验室  桥梁结构可靠度理论及其应用研究  桥梁结构分析与工程控制研究  桥梁工程的新技术与新工艺研究

主要资助以上桥梁工程领域的工程技术研究与开发、专利研发、科技成果转化与专利转化等项目。

二、开放基金资助项目申请程序与注意事项

1．申请者条件

(1)具有硕士及以上学位、中级及以上职称高等学校和科研机构的科技人员；(2)本校在读博士生(须经导师推荐)；(3)具有正高职称科技人员原则上不资助,(4)已获得国家自科基金项目立项的相关研究内容原则上不支持。2．项目申请与立项程序

(1)项目申请。项目申请者按要求填写《项目申请书》并提交相关附件材料；(2)项目初审。研究基地工作人员对项目进行初步审查；

(3)项目评审。研究基地学术委员会对通过初审的项目进行会议评审；(4)项目立项。研究基地负责人在项目公示后对项目进行批准。(5)项目合同。项目立项后2周签订项目研究合同。3．注意事项

(1)资助项目数与额度。每个研究基地资助不超过9个项目；一般项目资助额度为1万元，重点项目资助3-5万元。

(2)开放基金资助项目必须符合本《指南》资助范围的要求；一般已获国家或省自然科学基金资助的项目不再资助。申请重点项目要求与基地人员实质性合作。

(3)开放基金申报时间2011年12月6日至2011年12月21日，12月28日前确定资助项目并公示。开放基金资助项目申请者从网站下载《开放基金资助项目申请书》且 2

认真填写。

申请书(一式4份)随同、个人简历(本校在职在读博士生导师推荐信)一份，于2011年12月21日前寄(送)到长沙理工大学土木与建筑工程学院科研与研究生办公室，逾期申请书不予受理。

(4)申请者必须是项目的实际主持人。申请者一次只能申请1个项目；申请者和项目组主要成员(副高职称)的项目申请数，与在研的开放基金项目数不得超过2项，不能同时主持2个项目。已获得资助者完成项目研究后，再次申请，申请书须附已资助项目的结题报告和主要研究成果(一式一份)。

三、开放基金资助项目成果要求

1．项目成果要求

(1)重点项目：在CSCD来源期刊（核心版）上公开发表论文4-5篇以上，或在长沙理工大学认定的中文权威期刊上发表论文2篇及以上，或获得与项目研究相关的发明专利，或在国内外期刊上发表2篇SCI和EI收录论文才能结题2项。长沙理工大学以外单位人员申请获得的重点项目结题时，要求成果体现与基地人员的实质性合作证明、并提交使用基地试验设备的使用记录。

(2)一般项目：在CSCD来源期刊（核心版）上公开发表论文2篇以上，或在国内外期刊上发表1篇EI收录论文，或在长沙理工大学认定的中文权威期刊上发表论文1篇以上，或获得与项目研究相关的发明专利1项。2．项目结题材料

项目完成后须提交结题报告、项目研究成果原件或扫描件。3．项目成果标注要求

（1）所提交的全部学术论文必须注明为本研究基地开放基金资助项目。若开放基金项目承担者为长沙理工大学的科技人员，所提交的全部学术论文必须以研究基地为第一署名单位；若开放基金项目承担者为外单位研究人员，所提交的学术论文必须以本研究基地为第一署名单位。

（2）成果单位署名：桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室(长沙理工大学)，英文：Key Laboratory for Safety Control of Bridge Engineering(Changsha University of Science & Technology), Ministry of Education and Hunan Province；桥梁工程安全控制技术与装备湖南省工程技术研究中心(长沙理工大学)，英文：Hunan Province Research Center

for Safety Control Technology and Equipment of Bridge Engineering(Changsha University of Science & Technology)；桥梁工程湖南省高校重点实验室，英文：Hunan Province University Key Laboratory of Bridge Engineering(Changsha University of Science & Technology)。

（3）成果标注。开放基金资助项目的论文发表、专著出版和奖励申报等都应进行标注，未标注的，验收时不计入成果。

 长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目，英文：The project was supported by Open Fund of the Key Laboratory for Safety Control of Bridge Engineering(Changsha University of Science & Technology), Ministry of Education and Hunan Province；

 长沙理工大学桥梁工程安全控制技术与装备湖南省工程技术研究中心开放基金资助项目，英文：Hunan Province Research Center for Safety Control Technology and Equipment of Bridge Engineering(Changsha University of Science & Technology)；

 长沙理工大学桥梁工程湖南省高校重点实验室开放基金资助项目，英文：The project was supported by Open Fund of Hunan Province University Key Laboratory of Bridge Engineering(Changsha University of Science & Technology)。

长沙理工大学

土木与建筑学院(代章)