水利工程概論

水利工程概論

《水利工程概論》為全國高等院校水利水電類精品規劃教材,共分八章,內容包括水利工程建設與發展、水利水電基本知識、水利工程與水工建築物、常見的水工建築物、防洪工程、農業水利工程、水力發電工程、水利水電工程建設和管理等。 《水利工程概論》可以作為水利水電工程、農業水利工程、水文與水資源工程等專業的教學參考書,也可供其他非水利專業人員參考。

基本信息

目錄

前言

第1章 緒論

1.1 我國水資源及其特點

1.2 我國水利工程建設概況

1.3 現代水利工程進展

思考題

第2章 水利工程基礎知識

2.1 水力學基礎

2.2 水文學基礎

2.3 工程地質基礎

思考題

第3章 水庫基本知識

3.1 水庫與徑流調節

3.2 水庫運用

3.3 水庫泥沙淤積及其防治

3.4 水庫對環境的影響

3.5 水利工程分類等級及其特點

思考題

第4章 防洪治河工程

4.1 洪水基本知識及防洪措施

4.2 堤防工程

4.3 分(蓄、滯)洪工程

4.4 河道整治的基本方法

4.5 河道整治建築物

思考題

第5章 取水樞紐工程

5.1 無壩取水樞紐的布置

5.2 有壩取水樞紐的布置

5.3 水閘

5.4 水泵與水泵站

思考題

第6章 灌排工程

6.1 灌排制度與灌排流量的計算

6.2 灌排渠系的布置

6.3 渠道斷面及其型式

6.4 渠系建築物

6.5 節水灌溉工程

6.6 灌區自動化管理

思考題

第7章 蓄泄水樞紐工程

7.1 土石壩

7.2 重力壩

7.3 拱壩

思考題

第8章 水力發電工程

8.1 水能利用概況

8.2 水能開發方式與水電站基本類型

8.3 水電站的主要機電設備

8.4 水電站建築物

8.5 水電站廠區工程

思考題

第9章 給排水工程

9.1 給水工程系統布置

9.2 給水工程構築物

9.3 排水工程系統布置

9.4 雨水利用

9.5 污水處理方法

思考題

第10章 水利工程的勘測設計

10.1 水利工程基本建設程式

10.2 水利工程的可行性研究

10.3 勘測調查工作

10.4 設計與試驗

思考題

第11章 水利工程施工

11.1 水利工程施工的特點及內容

11.2 施工導流與截流

11.3 基坑工作

11.4 施工組織設計的內容及要求

11.5 工程施工管理的基本知識

思考題

第12章 水利工程管理

12.1 工程管理的任務和工作內容

12.2 水工建築物的檢查與觀測

12.3 水工建築物的維護與改建

思考題

參考文獻

序言

2005年《國務院關於大力發展職業教育的決定》中提出進一步深化職業教育教學改革,根據市場和社會需要,不斷更新教學內容,改進教學方法,大力推進精品專業、精品課程和教材建設。教育部也在《關於全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》(16號)中明確指出,課程建設與改革是提高教學質量的核心,也是教學改革的重點和難點,而教材建設又是課程建設的一個重要內容。教材是體現教學內容和教學方法的栽體,是進行教學的基本工具,是學科建設與課程建設成果的凝結與體現,也是深化教育教學改革、保障和提高教學質量的重要基礎。

編寫高職教材,要明確高職教材的特徵,如同高職教育的定位一樣,高職教材應既具有高教教材的基本特徵,又具有職業技術教育教材的鮮明特色。因此,應具有符合高等教‘育要求的理論水平,重視教材內容的科學性,既要符合人的認識規律和教學規律,又要有利於學生的學習,使學生在閱讀時容易理解,容易吸收。做到理論知識的準確定位,既要根據“必需、夠用”的原則,又要根據生源的實際情況,以學生為主體確定理論深度;在教材的編寫中加強實踐性教學環節,融入足夠的實訓內容,保證對學生實踐能力的培養,體現高等技術套用性人才的培養要求。編寫教材要強調知識新穎原則,教材編寫應跟隨時代新技術的發展,將新工藝、新方法、新規範、新標準編入教材,使學生畢業後具備直接從事生產第一線技術工作和管理工作的能力。編寫時不能孤立地對某一門課程進行思考,而要從高職教育的特點去考慮,從實現高職人才培養目標著眼,從人才所需知識、能力、素質出發。

文摘

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第三節 水科學的發展與展望

水科學的研究是20世紀末期人類極為關注的課題之一。自然界中水演化規律的複雜性,人類活動對天然水影響的日益加劇,致使水問題愈加突出,從而極大地影響和制約了人類社會的生存與發展。高新技術在水科學研究中的套用,有力地推動了水科學的研究進程。水科學包含了水文學、水資源、水環境、水工程、水經濟、水信息、水文化、水法律、水教育、水安全等多個分支學科。

例如,對水文學研究引入的新理論和新方法有神經網路模型、灰色模型、遺傳算法、分形、混沌理論等。水文預報方法中數學模型的研究由黑箱模型發展到概念性模型,目前這一領域的研究主要集中在概念性模型的參數識別、模型參數的實時矯正技術。隨著地理信息系統(GIS)空間信息處理技術及相應計算機軟體、高性能微機工作站及數字地形高程(DEM)等技術的出現,使得與水文水環境有關的地理空間數據的獲取、管理、分析、模擬和顯示變為可能,開始出現了分散式物理水文模型和半分散式物理水文模型等新的洪水預報模型,其中分散式物理水文模型將在近幾年內有較快的發展。今後水文學的主攻方向將是區域尺度大氣輸入和分散式水文模型相耦合、新技術體系在流域水文學上的套用以及建立數學模型模擬人類活動影響下的地下、地表水質和水量的變化情況。數字地球、數字流域概念的提出,進一步推動了水文水資源科學的發展。地理信息系統(GIs)、全球定位系統(GPS)和遙感技術(RS),或稱為“3S”系統,在水文水資源研究和套用領域的套用,使得開發整個流域的產匯流過程,對洪水演進和淹沒進行三維空間的動態模擬仿真系統成為可能,這些技術的發展無疑對防洪部門的決策具有重要的參考價值。

又如,環境問題是21世紀全世界各國所面臨的重要問題之一,河流水污染是近年來人們普遍關注的主要環境問題之一,建立水環境質量監測網,跟蹤研究水環境質量因子在河流中的變化情況,預測河流水環境質量的變化趨勢,建立河流生態環境預警系統,如果某個或某些水環境質量因子的發展趨勢向著河流生態環境質量惡化的方向發展,並接近生態環境可允許的邊緣時,通過發出警報,使人們能夠及時採取措施預防和治理。利用GIS對空間數據的處理能力及模型的模擬能力,可研究不同的土地利用方式對流域水文和水質的影響。目前,出現了一種電動力學修復技術,既能修復受污染的土壤和地下水而又不會破壞生態環境,成為修復技術的發展方向。此外,水污染經濟損失評估、湖泊富營養化機制、生態環境評價指標體系等方面也是環境水利學科研究的熱點問題。

再如,農田水利研究以農田節水、作物高產為中心,涵蓋了節水灌溉理論與方法、節水灌溉綜合技術體系、灌溉排水技術與方法等方面的研究。土壤水研究現已從單學科走向多學科交叉,如水熱和溶質的耦合運移,土壤一植物一大氣連續體中的水熱運移等。

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