具体描述
《全国高职高专水利水电类精品规划教材•水文及水利水电规划综合练习》共分4章。第一章主要介绍课程实训的目的、意义和原则，课程实训的内容和学时安排，课程设计的实施方案包括实施阶段的工作流程和实施方案的技术路线以及如何提高课程实训的质量等。第二章主要介绍课程设计和野外实习的内容所涉及到的专业基础理论和基本原理。第三章拟定四个不同类型课程实训题目和一个野外实习，分别编写了任务指导书。第四章根据工程设计实例，编写了一个范例，以供学生自学时参考。
《水文及水利水电规划综合练习》 内容简介 本书旨在为从事水文、水资源、水利水电工程规划、设计、管理等工作的专业技术人员，以及相关专业的在校学生提供一套系统、全面的综合性练习题集。全书紧密围绕水文和水利水电规划的核心知识体系，涵盖了从基础的水文要素观测与分析，到复杂的水文预报与洪水风险评估，再到水利水电工程的综合规划与方案比选等各个环节。本书注重理论与实践相结合，题目类型多样，难度循序渐进，力求帮助读者巩固所学知识，提升解决实际问题的能力，为水利水电事业的发展贡献力量。 第一部分：水文基础与分析 本部分聚焦于水文过程的基本原理和常用分析方法，是理解后续章节内容的基础。 第一章：降水 题目类型： 理论计算、数据分析、图表解读、概念辨析。 核心内容： 降水观测与仪器： 详细考察雨量计的类型、结构、安装要点、观测误差的来源与消除方法（如风吹、蒸发、飞溅等）。涉及翻斗式雨量计、称重式雨量计、自动雨量站的工作原理及数据采集。 降水资料的整编与检查： 学习如何对原始降水数据进行质量控制，包括缺测数据的填补方法（如算术平均法、权重法、相关系数法、多项式法等）、异常数据的识别与修正。 降水量的水文统计分析： 掌握年降水量、月降水量、旬降水量、日降水量、小时降水量等不同时间尺度的降水统计指标的计算，如平均值、中位数、方差、标准差、变异系数、偏态系数、峰度系数。 降水概率分析： 学习绘制和应用降水频率曲线（如皮尔逊III型分布、对数皮尔逊III型分布、Gumbel分布等），计算不同保证率下的降水量。理解重现期、保证率、经验频率、理论频率等概念。 区域降水分析： 掌握多点平均降水量的计算方法（如算术平均法、泰森多边形法、等降水量线法、DEM辅助降水插值法），以及降水量的空间变异性分析。 降水极值分析： 学习如何分析年最大日降水量、连续n日最大降水量等极值事件，并进行频率分析。 降水与地形、气候要素的关系： 探讨地形（高度、坡度、坡向）和气候（气温、风速）对降水分布的影响，理解山地降水的特征。 降水统计模型： 简要介绍用于描述降水随机过程的统计模型。 练习重点： 熟练运用各种统计公式进行降水量计算和频率分析；理解不同降水统计指标的物理意义；能够正确解读和绘制降水频率曲线；掌握区域降水量的计算方法。 第二章：蒸发与蒸腾 题目类型： 计算、公式应用、仪器原理、综合分析。 核心内容： 蒸发皿观测： 详细讲解蒸发皿的类型（如E-601、E-610、E-663等）、观测方法、数据处理及误差分析。 潜在蒸发与实际蒸发： 区分并计算潜在蒸发（Potential Evaporation, PE）和实际蒸发（Actual Evaporation, AE）。 蒸发量计算方法： 介绍多种潜在蒸发量的计算公式，如Blaney-Criddle法、Penman法（包括Penman-Monteith方程）、FAO Penman-Monteith法、Priestley-Taylor法、Thornthwaite法、能量平衡法、水面蒸发数据换算法等。重点考察Penman-Monteith方程的应用，理解其涉及的各项参数（如净辐射、空气动力学项、饱和水汽压差、斜率等）。 蒸腾量（Evapotranspiration, ET）的测定与估算： 介绍作物系数法（Kc）、水量平衡法、遥感估算方法。 蒸发蒸腾数据分析： 掌握年、月、旬、日蒸发蒸腾量的统计分析，及其与气温、湿度、风速、辐射等气象要素的关系。 蒸发皿蒸发量到水面蒸发量的换算： 学习常用的换算系数及其选取依据。 练习重点： 熟练应用各类蒸发量计算公式，尤其是Penman-Monteith方程；理解并能区分潜在蒸发与实际蒸发；掌握ET的估算方法。 第三章：径流 题目类型： 计算、图表分析、模型应用、参数率定。 核心内容： 径流观测与资料整编： 介绍水位流量关系曲线的建立、校测，水位流量数据的日常整编，以及缺测流量的填补方法。 径流统计分析： 掌握年径流量、月径流量、旬径流量、日径流量的统计指标计算，包括平均径流量、径流深、径流模数、径流总量、径流年内分配、径流年际变化等。 径流频率分析： 学习如何对年径流量、洪峰流量、枯流量进行频率分析，计算不同保证率下的径流量。 产流机制与产流模型： 阐述不同降雨条件下（如暴雨、持续降雨）的产流机制（如超渗产流、蓄满产流、壤中流、地表径流等）。介绍常见的产流模型，如线性水文模型、非线性水文模型、集总式模型（如UF-UH模型）、分布式模型等。 蒸发蒸腾与地下水补给对径流的影响： 分析蒸发蒸腾消耗水量对径流形成的影响，以及地下水对地表径流的补给作用。 流域径流综合分析： 结合降水、蒸发蒸腾数据，分析流域径流形成的水量平衡关系。 练习重点： 能够建立并应用水位流量关系曲线；熟练进行径流统计和频率分析；理解不同产流机制，并能应用简单的产流模型进行模拟。 第四章：地下水 题目类型： 计算、原理理解、图表分析。 核心内容： 地下水基本概念： 饱和带、潜水、承压水、含水层、隔水层、地下水流速、渗透系数、给水度等。 地下水观测： 介绍测井、抽水试验等方法，以及地下水位观测数据的处理。 地下水补给与排泄： 分析地下水的补给来源（降水、地表水渗漏、灌溉尾水等）和排泄方式（泉、地下渗漏、蒸发等）。 地下水运动规律： 达西定律及其应用，稳定流和非稳定流的概念，地下水流场的分析。 地下水资源评价： 简单的地下水储量计算，地下水可持续利用量估算。 地下水与地表水相互作用： 分析地下水对河流流量的补给作用，以及河流渗漏对地下水的影响。 练习重点： 理解地下水基本概念和运动规律；掌握达西定律的应用；了解地下水补给与排泄的基本过程。 第二部分：水文预报与洪水分析 本部分将水文基础知识应用于实际的水文预报和洪水风险评估。 第五章：水文预报 题目类型： 模型率定、预报误差分析、实况分析、预报应用。 核心内容： 水文预报基本原理： 介绍水量平衡法、模型法、统计法等预报思路。 预报模型： 集总式模型： 重点考察单位线法（UH）、线性水文模型（如Xinanjiang模型、Tank模型等）的原理、模型结构、参数率定方法（如目视法、逐次优化法、遗传算法等）和预报应用。 分布式模型（概念）： 简要介绍分布式模型的概念及其优势。 预报误差分析： 学习 Nash-Sutcliffe效率系数（NSE）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）、偏差（Bias）等评价指标，以及预报误差的来源与减小方法。 暴雨洪水预报： 重点关注如何利用降雨资料和流域产流模型进行短时强降雨的洪水预报，包括预报时段的确定、洪水过程线的预测。 枯水预报： 介绍枯水期的径流演变规律及其预报方法。 水文预报的应用： 洪水预警、水量调度、水库运行等。 练习重点： 熟练掌握至少一种集总式水文模型的参数率定和预报应用；能够计算和分析预报误差；理解不同预报模型之间的区别与联系。 第六章：洪水分析与风险评估 题目类型： 频率分析、数据插补、灾害分析、方案比选。 核心内容： 洪水资料分析： 洪峰流量、洪量、洪水历时、洪水演进过程线等。 洪水频率分析： 重点考察采用不同分布（如对数皮尔逊III型分布）对洪峰流量、洪量进行频率分析，计算不同保证率下的洪水设计值。 洪水演进分析： 介绍河流断面上的洪水过程线传播和演变规律，以及模拟方法。 洪水淹没分析： 简单介绍淹没范围的确定方法（如地形图叠加、水力模型模拟）。 洪水风险评估： 结合洪水频率和潜在损失，进行洪水风险的定性或定量评估。 防洪标准与措施： 探讨不同防洪标准的确定依据，以及相应的防洪工程措施（如堤防、水库）和非工程措施（如预警、搬迁）。 历史洪水事件分析： 学习分析典型历史洪水事件，总结其成因、影响和经验教训。 练习重点： 能够独立完成洪峰流量、洪量的频率分析；理解洪水演进过程；掌握不同防洪标准的含义。 第七章：水质分析与评价（部分内容） 题目类型： 数据分析、指标计算、简要评价。 核心内容： 主要水质指标： pH、溶解氧（DO）、氨氮（NH3-N）、总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODmn）、重金属等。 水质评价方法： 单因子评价法、综合评价法（如最差因子法、污点指数法）。 水体自净能力： 简要介绍影响水体自净能力的因素。 污染物的迁移转化： 概念性理解。 练习重点： 掌握常用水质指标的计算和水质评价的基本方法。 第三部分：水利水电工程规划 本部分将水文分析与工程实践相结合，侧重于水利水电工程的规划与设计。 第八章：水资源评价与供水规划 题目类型：水量计算、供需平衡分析、方案比较。 核心内容： 流域水资源量计算： 综合考虑降水、蒸发蒸腾、径流、地下水等要素，计算区域多年平均水资源总量、过境水量。 水资源供需分析： 估算农业用水、工业用水、生活用水、生态环境用水等需求量，并进行供需平衡分析。 水资源配置与调度： 考虑水量约束，进行水资源的最优配置方案研究。 灌区规划： 灌溉需水量计算，灌溉保证率，灌区供水可靠性分析。 城市供水规划： 城市生活用水需求预测，水源地选择与评价，供水能力分析。 生态环境用水评价： 评估维持生态系统健康所需的基本水量。 练习重点： 能够计算流域水资源量；掌握水资源供需平衡分析方法；理解水资源配置的基本原则。 第九章：水力学基础与工程设计 题目类型： 计算、公式应用、图表解读。 核心内容： 流体基本性质： 密度、粘度、比重等。 静止流体： 压强、浮力、阿基米德定律。 运动流体： 伯努利方程、连续方程、能量损失（沿程和局部）。 管流： 达西-Weisbach公式、流量计算、水头损失计算。 明渠流： 流量计算、均匀流、非均匀流（缓流、急流）、水力要素计算。 水工建筑物类型概述： 坝（土石坝、混凝土坝）、闸、渠道、涵洞、水工隧洞等。 常见水工建筑物的水力计算： 如溢洪道流量计算、泄洪消能计算、引水渠系过流能力计算、闸门启闭高度计算等。 练习重点： 熟练掌握伯努利方程、连续方程的应用；能够计算管流和明渠流的水头损失和流量；理解常见水工建筑物的水力特性。 第十章：水利水电工程规划综合 题目类型： 方案比选、数据分析、综合计算、工程布局。 核心内容： 工程选址与初步设计： 结合流域的水文、地形、地质、社会经济条件，进行工程场址的选择与评价。 水库规划： 水库库容设计： 考虑防洪、发电、供水、灌溉等综合效益，利用水量平衡方法（如库线法）确定水库设计库容。 水库调度： 制定水库运行调度规程，以达到预期的工程效益。 水库溃坝风险分析（概念）。 水电站规划： 水能资源评价： 计算河流的蕴藏水能、技术可开发水能、经济可开发水能。 水电站类型选择： 径流式、水库式、抽水蓄能电站等。 水电站装机容量与发电量计算： 考虑水头、流量、效率等因素。 水电机组选择与优化。 灌溉工程规划： 灌区布局、渠道设计、建筑物布置。 防洪工程规划： 堤防、蓄滞洪区、分洪工程的布置与设计。 工程方案比选： 综合考虑技术可行性、经济合理性、环境影响、社会效益等因素，对不同工程方案进行比选。 工程经济评价（简要）。 工程建设与管理（概述）。 练习重点： 能够进行水库库容设计计算；掌握水电站装机容量与发电量估算；理解水利水电工程方案比选的原则和方法；能够根据水文资料进行初步的水能资源评价。 附录： 常用数学公式 水文统计分布表格 典型流域水文数据示例 水文及水利水电相关标准规范列表 本书的编写力求严谨、实用，题目均来源于实际工程或具有代表性的水文情景，并通过对典型案例的解析，引导读者深入理解水文与水利水电规划的内在联系。本书的综合性练习，不仅能帮助读者巩固理论知识，更能有效地提升其分析问题、解决问题的能力，为应对复杂的水文水资源挑战和推动水利水电事业的可持续发展打下坚实基础。
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