水文及水利水电规划课程改革探讨

时间：2023-03-16 20:07:05 工程力学毕业论文我要投稿

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关于水文及水利水电规划课程改革探讨

　　论文关键词：工程水　水能规划　课程改革　水电工程规划　教学内容　教材编排

　　论文摘要：本文根据新修订的高等学校专业目录及高等职业技术的特点，研究了水工专业(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的课程体系、教学内容及教材编排，提出了关于将两门课程合并及合并后的课程名称、课程教学内容和教材编排建议。

　　引言

　　水文及水利水电规划是高等学校及中等专业学校水利水电工程专业(简称水工专业)重要的专业技术课之一。它除直接分析确定水利水电工程的规模指标(如正常蓄水位、装机容量等)和效益指标(如保证出力、发电量等)、工程安全和造价外，还要为水利水电工程的设计、施工及运行等提供正确合理的基本设计数据。据此不难看出，本课程在水工专业培养目标(从事水利水电工程勘测、规划、设计、施工及运行管理的专业技术人才)中的重要地位和作用，因而，它是水工专业必修课之一。

　　但从我院教学实践来看，水工专业的学生似乎并不看重该课程。通过发现，大部分水工专业的学生，只对相关的力学及建筑、建筑结构、水工建筑物、水电站和水利工程施工等课程感兴趣，而对水文及水利水电规划课程则学习积极性低，学习效果差。一般都是等到学习水工建筑物、水电站和水利工程施工课程时才认识到水文及水利水电规划课程的重要性，结果因基础不牢而捉襟见肘。再深人一层分析，造成这种教学被动局面的根本原因，一方面固然有学生认识上的问题，但另一方面，也可以说是更重要的方面，还在于课程自身存在的课程名称、教学内容及其教材编排等问题。

　　因此，本文试从水文及水利水电规划课程的名称、教学内容及其编排等方面进行探讨，以树立本课程的“规划”形象，提高学生学习的积极性，使本课程的教学更好地服务于专业培养目标。

　　1课程的合并及合并后的课程名称问题

　　1.1课程的合并

　　在高等学校水工专业的课程中，1981年以前本课程原名称为“水文及水利水电规划”，与其相应的第一轮高校统编教材是(工程水文学)(上册)和(水利水电规划)(下册)。1982年12月，原水电部在南京召开高等学校水利水电类专业教材编审委员会正副主任扩大会议，会议在审定各专业的教学计划时，一致同意将(工程水文学)和(水利水电规划)分开设课，并将后者改称为(水利水能规划)。同时，会上讨论(1983一1987教材编审出版规划)(即第二轮统编教材出版规划)时，同意将第一轮教材下册修订再版，作为水工专业(水利水能规划)课程的统编教材(该教材1986年11月由水利水电出版社出版)。

　　在中等专业学校水工专业课程中，本课程1992年以前合称为“工程水文学”，第一版(工程水文学)教材是1979年由水利水电出版社出版的，1986年12月出版的第二版(工程水文学)教材，在第一版的基础上作了较大修改，并增加了水库调度一章。从1992年开始，中等专业学校水工专业也相应地将其分为(工程水文学)和(水利水电规划)两门课，并由水利水电出版社分别于1992年和1994年出版了第三版(工程水文学)教材和由东北水利水电专科学校朱伯俊主编的(水利水电规划》教材。

　　综上所述，无论是在高等学校还是在中等专业学校，水文及水利水电规划课程都经历了由合到分的变革。根据新制定的高等学校专业目录，笔者认为，以课程合并改革为重点的新一轮的课程设置改革，必将在中、高等学校全面展开，因此，本课程的合并也势在必行。事实上，关于工程水文学与水利水能(电)规划课程的再次合并，早在1995年实行“五天工作制”时已经开始，只不过它是一种形式上的简单合并，虽然达到了压缩本课程教学时数的目的，但就我院水工专业近几年本课程的实际教学效果来看，对本课程教学质量的提高，作用不是很大。因此，有必要对本课程进行实质性的合并、重组。

　　再者，针对性强和实践能力强是职业技术教育最突出的特点，根据我院起草的《高等职业技术教育水利水电工程建筑专业教学计划)，课程结构由过去的基础课、专业基础课、专业课这三段式变为课和专门课两块式;理论教学时数与实践性教学时数之比为1:078(要求1:1)，本课程教学时数仅有70学时。因此，不可能再将工程水文学和水利水能规划分开设置为两门课，即使从教学计划角度来看也有合并的必要。

　　将工程水文学和水利水能规划合并，不仅是必要的，而且是可行的。可以从它们的教学任务和目的来分析。工程水文学的教学任务是使学生具有水文学的基本知识，了解水文观测的一般方法，并能搜集有关水文资料进行分析计算。即使学生具有从事中小型水利水电工程规划设计的水文计算能力，为确定水利水电工程规模和施工及运行管理规程提供所需的水文数据能力。水利水能(电)规划的教学任务则是在掌握河流水文情况的基础上，根据水文计算成果和国民各部门的综合利用要求，分析确定水库的兴利库容和供水效益，确定水电站的发电效益指标和反映水库水电站规模的主要参数—正常蓄水位、死水位和装机容量等，以及通过防洪调节分析确定水库的防洪特征水位和库容、溢洪道尺寸等。总之，使学生在学习工程水文学的基础上，进一步学习水利水电工程规划的基本知识、基本理论，初步掌握水利水能计算和规划的方法，为其毕业后从事水利工作打下基础。从上述分析不难看出，工程水文学知识是进行水利水能规划的基础，将两者合并是切实可行的。

　　1.2合并后的课程名称

　　关于合并后的课程名称，笔者认为可将其称为(水利水电工程规划)。这可以从本专业的培养目标和本课程的教学任务两方面加以论证。首先，从水工专业的培养目标来看，由于学生毕业后主要从事水利水电工程的勘测、规划、设计、施工和运行管理等专业技术工作，因此，参照水利工程施工、水工建筑物、水电站等专业课，将水利水电工程规划作为水工专业的一门专业课的名称是合适的。再说，水利水电工程的规划，主要是水库及水电站基本参数的选择，它关系到工程的规模和效益的大小、工程的安全和造价等问题，而且对从事水利水电工程设计、施工和管理等的工程技术人员来说，必须掌握一定的水电规划知识。因此，将(水利水电工程规划)作为(工程水文学)与(水利水能(电)规划)合并重组后的课程教材名称是恰当的。

　　2(水电工程规划)教学内容的界定

　　2.1界定依据

　　(水利水电工程规划)课程的教学内容原则上应该包含(工程水)和(水利水能(电)规划)两门课程的教学内容，但由于水利水电工程建设周期长、工程大，需要国民各方面协作配合的环节多，影响面广，系统性强，水利水电工程建设必须严格按勘测、设计、施工和的基本建设程序分阶段进行，因此，(水利水电工程规划)课程的教学内容，还应根据水利水电工程建设与规划有关的各个阶段对规划的具体要求而确定。

　　江河流域规划是水利水电工程建设的前提。它是在勘测和所得的流域经济情况、地形资料、河流水文资料及资料的基础上，对江河上特定河段以及地区的水资源进行综合利用规划，并经过各种方案的技术、经济论证比较，确定总体规划布局及河流梯级开发方案，提出实施程序及近期兴建的水利水电工程。

　　可行性研究是在经过审查批准的江河流域规划基础上，对推荐的建设工程项目，从技术、经济和建设条件等方面论证研究其可行性，以保证技术上安全可靠，经济上合理、能用较小投资获得较大效益。可行性研究阶段中的设计工作可以粗略一些，但对工程规模、经济效益、开发的迫切性以及技术力量的落实等问题，必须论证清楚。

　　初步设计是根据批准的可行性研究报告的有关工程规划对工程进行总体布置，选定主要物型式和控制性尺寸，如选定合理的坝址、坝线和坝型，通过比较，选定最优的枢纽布置方案、水库的各种特征水位和库容，选择电站的装机容量、机组型号。水利水电工程管理阶段的任务是随时掌握水利水电工程中各种水工建筑物的运行情况，发现并消除隐患，确保工程安全;有计划地蓄水、泄水以及合理调度用水，充分发挥工程的综合效益;通过养护和修理使工程经常处于良好的工作状态，延长工程的使用年限，根据国民经济发展的需要，对工程进行改建或扩建，使之发挥更大的经济效益。所以水利水电工程的管理不仅是工程管理部门的工作，也是规划设计部门的工作。

　　2.2《水利水电工程规划》的教学内容

　　从上述水利水电工程建设各阶段的情况来看，(水利水电工程规划)课程的教学内容应包括:江河流域规划—水资源的综合利用、河流与流域、水利枢纽与梯级开发、水文资料的收集与分析;水库规划—水库地形特性、水库的特征水位和库容、水库水量损失及淤积、淹没、浸没等问题，用水特性与用水资料，设计保证率与设计标准，设计年径流量、年输沙量和设计洪水分析推求，兴利库容和防洪库容的计算，水库死水位、正常蓄水位和防洪特征水位的选择确定;水电站水能规划—水能利用原理与开发方式，水能计算，系统负荷图与容量组成，水电站装机容量及运行方式确定;施工导流规划—施工导流标准，施工设计洪水与施工水文预报;水库调度规划—水库防洪调度图、灌溉调度图和发电调度图编制等等。

　　3关于(水利水电工程规划)教材编排问题

　　3.1《工程水文学》与(水利水能(电)规划)教材体系

　　教材质量直接影响课程教学效果。《水利水电工程规划)教材应紧密结合专业要求，打破(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教材体系，通过删节、补充和调整，建立新的教材体系。为此，首先要了解清楚(工程水文学)和(水利水能(电)规划)的教学内容编排情况。(工程水文学》教材是以水循环及径流形成过程、水文的基本知识与方法、设计年径流及设计洪水的推求、降雨径流分析、水文预报等为主要内容;同时扼要讲述水文测验及水文资料收集、河流泥沙等方面的知识。高等学校教材是按以学时编写的，全书共十二章，依次为绪论、水循环及径流形成、水文测验及水文资料收集、水文统计的基本知识及方法、年径流分析与计算、由流量资料推求设计洪水、降雨径流分析、由暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水计算、可能最大暴雨与洪水、河流泥沙计算、水文预报。中等专业学校教材除无水文预报一章外，其它内容与高等学校教材基本一样，只是将可能最大暴雨与洪水、降雨径流分析分别并人小流域设计洪水计算和由暴雨资料推求设计洪水两章中，因而全书只有九章。

　　(水利水能规划)是按42学时编写的，全书包括绪论、水资源的综合利用、兴利调节、洪水调节、水能计算及水电站在电力系统中的运行方式、水利水能经济计算、水电站及水库的主要参数选择、水库群的水利水能计算、水库调度等八章。(水利水电规划)则是按54学时编写的，全书分为绪论、水利水电规划所需的基本资料、水库兴利调节计算、水库防洪调节计算、水能计算、电力系统中的水电站主要参数选择、水库调度等六章。

　　3.2(水利水电工程规划)教材编排建议

　　根据(水利水电工程规划)课程的教学内容和教学任务的要求，其教材的编排既要有利于教学，又要有利于学生对水利水电工程建设程序的认知。据此，笔者试提出(水利水电工程规划)课程教材的编排建议如下:

　　3.2.1绪论含我国的水资源及利用，我国水利水电建设的成就与展望，水利水电工程的规划程序，水利水电工程规划的教学内容和任务。

　　3.2.2水资源综合利用规划含水资源的综合利用与水利事业，河流与流域，与江河流域规划。

　　3.2.3河流水文含水与水文测站，降水的观测与流域平均降雨量计算，蒸发与下渗，径流的形成及表示方法，水文循环和水量平衡，江河水位、流量、泥沙观测及资料整理，水文资料的收集来源。

　　3.2.4(水电工程规划)所需的基本资料含径流调节，水库兴利调节分类，水库调洪作用，设计保证率与用水资料，防洪设计标准分类、选择，泄流方式及泄洪资料，水库地形特性，水库的特征水位和库容，水库的淤积淹没和浸没等。

　　3.2.5水文资料分析方法含统计分析的任务和方法，现行水文频率计算方法—适线法，相关分析方法。

　　3.2.6设计年径流推求含年径流及其变化特性，具有长期、短期和缺乏实测径流资料时设计年径流量及其年内分配推求方法。

　　3.2.7设计洪水推求含由流量资料推求设计洪水，由暴雨资料推求设计洪水，小流域设计洪水推求，可能最大洪水推求简介。

　　3.2.8水库兴利规划含兴利计算原理，死水位的确定.年调节水库兴利库容和调节流量的计算，多年调节水库兴利库容　的计算简介。

　　3.2.9水库防洪规划含调洪计算原理，无闸门控制的水库调洪计算方法(列表，试算法、半图解法、简化三角形法)，有闸门控制的水库调洪计算方法。

　　3.2.10水电站水能规划含水能计算的内容和方法，无调节、日调节和年调节水电站的保证出力、保证电能计算，多年平均年发电量的计算。