工程水文水利计算教学

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摘 要 ：本文主要介绍了在现今工程水文水利计算教学过程中,以能力目标为目标的教学方法,通过对内容知识系统以能力目标为基础单元进行分解,让整本课程内容更加明确一体化,以此更加有效地提高工程水文水利计算教学效果,同时学生也能更加有效学习吸收知识.

关 键 词 ：能力目标水文水利计算

【中国分类法】：TV12

工程水文学是水文学的一门分支学科,它研究所有与水利水电工程的规划设计、施工、和运行有关的水文问题,即为水利等工程的规划设计、施工、和运行管理提供有关暴雨、洪水、年径流、泥沙等方面分析计算与预报的水文数据,水利计算则是在水文计算的基础上,进行水量平衡及洪水调节计算,对水利水电工程提出合理规模尺寸(如正常蓄水位、坝顶高程等).

在现今的工程水文水利计算教学中,高等教材是按以学时编写的,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、由暴雨资料推求设计洪水、小流域设计洪水计算、水库特性、兴利调节计算和水库防洪调节计算.教师在讲授知识过程中往往按章节顺序进行传授,学生学习下来的结果普遍是学了后面忘记前面的内容,等老师把全部内容讲授让学生做综合练习时,学生对前面的内容已基本忘光,导致老师不得不再花时间对学生进行重新讲解,这样下来既耗时费力,效果还不好,学生积极性也没有得到提高.最终学生反感、教师反感,形成恶性互动.

以能力目标为主的工程水文水利计算教学,就是要第一突出能力目标,第二确定好主要载体是“项目”和“任务”,第三学生是主体.这样形成目标、载体、主体一体化,提高学生的积极性,把学生培养成为技术应用型、技术技能型、操作型高技能人才.因此,可以把工程水文水利计算教学能力目标定为：1、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.2、能进行水利水能分析计算――即根据水文计算成果和国民经济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.

在能力目标下,工程水文水利计算教学以四个项目形式（水库坝顶高程确定为主载体）来进行教学,项目一为水库兴利库容的计算,项目二为水库死库容的计算,项目三为水库调洪库容计算,项目四为水库坝顶高程及水能计算,具体内容见下表1.

表1 工程水文水利计算项目教学内容

项目序号 项目名称 职业能力 子项目 学习内容

1 水库兴利库容计算 能根据水文分析计算结果进行水利计算,会通过方案比选以确定水库兴利库容、正常蓄水位 1-1水库设计来水分析计算 分析径流形成过程

获取各种水文特征值

水文要素的统计规律

对设计年径流长、短系列进行分析计算

无资料地区径流量的估算

1-2水库设计用水分析计算 水库灌溉、发电、工业等用水分析计算

1-3水库水量损失 水库水量损失分析计算

1-4水库兴利调节计算 年调节以及多年调节水库兴利调节计算

2.水库死库容计算

能根据水库淤积和自流灌溉等需要确定水库的死水位及死库容 2-1泥沙淤积计算 考虑水库泥沙淤积需要计算

2-2自流灌溉计算 保证自流灌溉必要饮水要求计算

2-3死水位及死库容选择 水库死水位选择及死库容确定

3.水库调洪库容的计算

能根据兴利调节计算结果进行调洪演算,会通过方案比选以确定水库防洪特征水位、特征库容 3-1水库设计洪水过程线推求 由流量资料推求设计洪水

由暴雨资料推求设计洪水

无资料地区、小流域设计洪水计算

3-2水库防洪调节计算 水库防洪调节计算原理和方法

无闸门控制的水库调洪计算

有闸门控制的水库调洪计算

4.水库坝顶高程确定及水能计算

能根据防洪调节计算结果进行水能计算,会通过方案比选以确定工程规模尺寸及装机容量等 4-1水库坝顶高程确定 水库坝顶高程的确定计算

4-2水电站水能计算 水能计算基本知识

年调节水电站水能计算

通过以上项目教学模式,突出能力本位,以上课―情境―任务―问题―示范/模仿―任务完成―知识归纳―功能扩充―独立完成―知识归纳―新任务―对能力反复训练―知识总结―作业―下课的课堂教学模式,以真实的项目案例教学情境,提高学生的学习兴趣,更好的做到教学做一体化,培养锻炼学生的分析解决问题的能力和动手操作能力.为学生后续课程的学习以及未来的工作打下坚实的基础.