【知识目标】学生应理解水文现象的基本知识，认识水文现象的一般规律，掌握水文测验的基本方法，掌握不同资料条件下水文分析和计算方法，掌握水利工程规划设计、施工建设和运行管理全生命周期涉及的水科学问题，为后续学习专业课以及毕业后解决涉水工程中的水文情势问题或从事相关科学研究打下基础。

【技能目标】学生应具备计算设计径流、设计洪水并编写设计说明和绘制图表的一般能力，且能够运用最新的水文学知识，结合工程规范和标准解决水利水电工程规划设计、施工建设及运行管理中的复杂问题，形成分析问题、科学计算、实验测试和工程设计与决策的初步技能，培养学生多学科融合的创新思维能力。

【素质目标】以工程水文学课程思政为主线，引导学生学习有关国家法规、规范标准，感受工程与社会、健康、安全、文化、道德及法律之间的交互关系，巩固专业思想，增强社会责任感和民族自豪感，培养科学严谨、实事求是、理论联系实际的工作作风和工匠精神，自觉弘扬和继承新时代水利精神。

该课程教学内容可划分三部分：第一部分水文学基本知识，对应教材第一章（绪论）、第二章（河川径流形成的基本知识）、第三章（水文信息采集与处理）；第二部分水文学基本原理，对应教材第四章（流域产汇流分析计算）、第五章（水文统计）；第三部分水文学工程应用，对应教材第；第六章（设计年径流分析）、第七章（由流量资料推求设计洪水）、第八章（由暴雨资料推求设计洪水）。

教学内容划分模块  

教学内容以先基础后应用的顺序展开，从基础到提高、从主干到后备、从理论源头到发展方向、从知识本位向能力本位进行讲解。课程主要内容为水文分析计算，即运用水文统计的原理和方法，对未来长期的水文情势做出概率预估，为各类水利工程的规划和设计提供设计暴雨、设计洪水、设计年径流及其他相关水文数据。

在执行本教学大纲的过程中，根据专业特点、行业需求、学科发展等科学取舍教学内容，遵循“源于教材、高于教材”的理念，梳理与现代水文学、新时代水利发展相适应的教学内容，同时，注重多学科交叉，与生态学、自然地理学紧密切合。教学中贯穿“以学生为中心”和OBE理念、注重立德树人、科教融合、素质教育和应用型人才培养，逐步培养学生具有应用水文学知识分析解决水利水电工程规划、设计、施工中有关问题的初步能力。渗透课程思政，浸润式培养学生的综合素养，包括科学素养、工匠精神、人文素质、社会责任、工程伦理以及独立思考、灵活创新、团队精神和职业道德。

第一部分水文学基本知识

第1章  绪论（2学时）

1.教学内容：水文学内涵与水资源；工程水文学的研究任务、内容及作用；工程水文学的研究方法；现代水文学研究及其面临的挑战；水文学发展、变革与展望。

2.知识要点：工程水文学的研究对象以及其在国民经济中的作用；工程水文学与工程设计、施工建设、运行管理之前的关系；工程水文学的学科发展及与其他科学的交叉关系。

3.重点难点：工程水文学与工程设计、施工建设、运行管理之前的关系；现代水文学研究的热点与挑战。

4.目标要求：学生应理解工程水文学的内涵，掌握工程水文学的内容、任务、研究方法以及在水利工程规划设计、施工建设和运行管理中的应用，并能结合某一工程实例进行学习。通过查阅前言文献报告了解现代水文科学的热点问题与挑战，培养学习热情和社会责任感，了解工程与社会、环境和可持续发展间的关系。

5.教学方法：讲授法、讨论法、读书指导法。

第2章  河川径流形成的基本知识（6学时）

1.教学内容：流域径流形成的基本概念与过程；水文循环与水量平衡；水文要素的定量计算方法。

2.知识要点：

（1）水文循环与水量平衡（1学时）：大循环、小循环、闭合流域的水量平衡。

（2）河流与流域（1学时）：流域、水系、河道的基本数字特征，基于数字高程模型DEM数据的ARCGIS流域特征提取（拓展与应用）。

（3）降水（1.5学时）：降水的成因与分类、我国降水量及其的时空分布、降水量观测、降水特征的表示方法、流域面平均降雨的计算。

（4）下渗（0.5学时）：下渗的物理现象、下渗曲线及其影响因素。

（5）蒸散发（1学时）：蒸散发的概念与分类、蒸发观测、蒸发量计算。

（6）径流（1课时）：径流的表示与度量、径流形成过程、径流量分布及变化驱动力归因分析（文献学习）。

3.重点难点：流域水量平衡方程；蒸发量计算；下渗曲线；径流度量。

4.目标要求：学生应认识自然界水文循环与水量平衡原理，理解降雨、蒸发、下渗、径流等水文循环要素的基本概念，掌握流域平均降雨量的计算方法和径流的度量计算，学会利用专业知识分析径流的物理成因、变化规律和影响因素，为后面学习水文分析计算打下坚实基础，同时为解决实际工程问题提供理论依据，培养学生的科学素养、人文素养及独立思考的能力。

5.教学方法：讲授法、讨论法、读书指导法、自主学习法、任务驱动法。

第3章  水文信息采集与处理（4学时）

1.教学内容：水文信息观测、水文资料整编的任务、内容和方法。

2.知识要点：

（1）测站与站网（1学时）：水文测站和站网的布设、水文观测的项目、收集水文信息的基本途径。

（2）水位观测（1学时）：水位的定义；水位的观测的设备与方法、平均水位的计算。

（3）流量测验（1学时）：流速仪测流；流量观测的原理与方法。

（4）水文调查与水文遥感（0.5学时）：洪水调查；暴雨调查；水文遥感。

（5）水文信息处理（0.5学时）：水文年鉴、水文手册、水文图集的使用；水位流量关系的确定与使用。

3.重点难点：平均水位计算方法、流量测验方法以及水位流量关系曲线的确定，水文调查与水文数据处理。

4.目标要求：了解水文测验的基本原理、基本观测项目与仪器设备；理解点流速、垂线平均流速、部分平均流速的概念；掌握河道水位、流量观测与计算的原理与方法。通过学习，学生需掌握水文信息采集与处理的基本能力，同时培养学生尊重水文客观事实，严谨认真和吃苦耐劳的科学态度。

5.教学方法：讲授法、讨论法、见习法、练习法。

第二部分水文学基本原理

第4章  流域产流与汇流计算（10学时）

1.教学内容：降雨径流分析的内容与目的；利用实测资料建立流域降雨径流关系的技术模式与方法；不同产汇流方案分析的步骤与特点。

2.知识要点：

（1）流域降雨径流要素计算（2学时）：径流计算与水源划分；土壤含水量；前期影响雨量计算。

（2）蓄满产流计算（2学时）：蓄满产流模式；降雨径流相关图；蓄满产流模式与水源划分；实践运用。

（3）超渗产流计算（2学时）：超渗产流模式；下渗曲线法；初损后渗法；实践运用。

（4）流域汇流计算（3学时）：时段单位线；瞬时单位线，工程实例讲解。

（5）瞬时单位线法推求洪水案例分析（1学时）：工程案例综合能力训练。

3.重点难点：蓄满产流与超渗产流；时段单位线与瞬时单位线法。

4.目标要求：理解从实测资料构建流域降雨径流关系的技术路线，掌握超渗产流与蓄满产流模式；掌握时段单位线法、瞬时单位线法汇流计算方法并能进行工程应用与实践。学生能够分析径流的物理成因、影响因素与变化规律，并能像该知识应用于复杂的工程实践活动。培养学生的理论联系实践能力，创新能力和社会责任感。

5.教学方法：讲授法、讨论法、实践训练法。

第5章  水文统计（6学时）

1.教学内容：基于水文现象的规律和特点，运用概率论和数理统计的方法解决水文要素的随机性问题。

2.知识要点：

（1）概述（0.5学时）：水文统计的合理性与必要性讨论；举例说明水文统计的任务。

（2）概率的基本概念（0.5学时）：概率、频率、概率与频率的关系；经验频率的计算和经验频率曲线。

（3）随机变量及其概率分布（0.5学时）：随机变量的概率分布与统计参数。

（4）常用的概率分布曲线（0.5学时）：正态分布与皮尔逊Ⅲ型分布。

（5）水文参数估计（1学时）：样本与总体；用样本参数估计总体参数；参数估计的方法；无偏估计。

（6）水文频率计算—适线法（2课时）：适线法的原理、方法与步骤；案例讲解与训练；水文适线软件CurveFitting学习实训。

（7）相关分析（1学时）：水文相关分析的必要性与应用；常用的相关模型及应用。

3.重点难点：水文频率与重现期；水文随机变量的概率分布、频率曲线与参数估计；适线法及其工程应用。

4.目标要求：了解水文统计的基本方法和内容，熟知概率分布曲线与随机变量密度函数；理解水文频率和重现期的概念；掌握水文频率曲线及其参数估计方法；熟练掌握适线法的步骤与工程应用。学生能够掌握水文统计原理和计算方法，为设计年径流量和设计洪水计算奠定基础，具备水文设计的基本能力。同时，能够认识到水文统计对工程设计的影响性和重要性。

5.教学方法：5E教学法、讲授法、讨论法、任务驱动法、实践训练法。

第三部分水文学工程应用

第6章  设计年径流及其年内分配（6学时）

1.教学内容：工程规划设计中的保证率标准及设计年径流计算的任务和方法。

2.知识要点：

（1）概述（1学时）：径流的年际变化和年内变化；水文计算任务；保证率的概念；年径流分析计算的目的和内容。

（2）具有长期实测径流资料设计年径流计算（3学时）：水文资料“三性”审查；推求设计年径流量；推求设计年径流的年内分配；成果的合理性分析。（案例分析）

（3）短期实测资料设计年径流分析计算（1学时）：径流相关、降雨径流相关插补延长年、月水文资料。

（4）缺乏实测资料设计年径流估算（1学时）：经验公式法、水文比拟法。

3.重点难点：保证率的概念；设计年径流计算及其成果合理性分析；设计年径流的年内分配；水文资料的插补延长；水文比拟法。

4.目标要求：了解年径流和保证率的基本概念、掌握水文资料“三性”审查的内容和方法、掌握不同资料条件下设计年径流计算方法。通过实践大作业训练，具备必要的专业技能、独立分析问题的能力和计算机应用能力。培养学生的理论联系实践能力，创新能力和合作意识。

5.教学方法：讲授法、讨论法、CBL教学法、项目训练法。

第7章  由流量资料推求设计洪水（7学时）

1.教学内容：工程规划设计中的防洪标准确定，具有流量资料的涉水工程的设计洪水计算方法和任务。

2.知识要点：

（1）概述（1学时）：设计洪水的定义；水工建筑物的等级和防洪标准；设计洪水三要素；设计洪水计算的基本方法和内容。

（2）洪水资料的分析处理（1学时）：资料审查；洪水选样；历史洪水调查与考证。

（3）设计洪峰流量及洪量的推求（3学时）：特大洪水处理（连序和不连序样本系列）；考虑特大洪水后经验频率和统计参数的计算；频率曲线线型的选择；推求设计洪峰和设计流量；算例实训。

（4）设计洪水过程线的推求（2学时）：典型洪水过程线的选取；典型洪水过程线的放大。

3.重点难点：防洪标准确定；特大洪水处理；同频率放大法。

4.目标要求：理解防洪标准及其选择；熟悉洪峰、洪量样本系列的选样，资料的可靠性、一致性、代表性审查；掌握特大洪水的处理，即不连续系列的经验频率和统计参数的计算方法；熟练掌握同倍比放大法和同频率放大法推求典型洪水。通过实践训练，培养学生自学获取知识的能力、文献查阅能力和应用现代工具计算设计洪水的能力；通过课程思政培养学生的工匠精神，认识工程伦理，增强作为专业技术人员的社会责任感。

5.教学方法：讲授法、讨论法、项目训练法。

第8章  由暴雨资料推求设计洪水（7学时）

1.教学内容：应用产流汇流原理和水文统计原理，解决实测资料短缺、代表性、一致性差等条件下的设计洪水计算问题。

2.知识要点：

（1）概述（0.5学时）：由暴雨资料推求设计洪水的条件和内容。

（2）设计面暴雨量（0.5学时）：设计暴雨的概念；直接法和点面关系法计算面雨量。

（3）设计暴雨时空分配的计算（1学时）：典型暴雨选择的原则与方法；同频率计算暴雨时程分配。

（4）由设计暴雨推求设计洪水（3学时）：设计Pa的计算；设计净雨计算（径流系数法、初损后渗法、净雨径流相关图法）；汇流方案的应用（时段单位线、瞬时单位线）

（5）小流域设计洪水计算及工程案例（2学时）：小流域设计暴雨；设计净雨计算；推理公式法；地区经验公式法；暴雨洪水图集法。

3.重点难点：设计面雨量计算；设计净雨计算；雨程分配；产流方案与汇流方案的应用。

4.目标要求：学生应熟悉暴雨资料的选样；理解不同资料情况下设计暴雨的计算；掌握推求设计净雨；熟练掌握推求设计洪水过程线；掌握小流域设计洪水的计算。通过实践训练，能够具备通过设计暴雨推求设计洪水计算的能力，并结合工程规范和标准解决水利水电工程规划设计、施工建设及运行管理中的复杂洪水设计问题。通过课程思政培养学生的工匠精神、社会责任感和专业使命感。

5.教学方法：讲授法、任务驱动法、讨论法、项目训练法。

课程考核方式包括过程性评价、达标诊断评价和社会实践评价，通过过程化、差异化、累加式、项目化的考核方式，结合线上考核与线下考核、有监督考核和无监督考核，学生自评、生生互评、教师评价等综合评定学习质量。通过以评促学形成个性化学习和精准学习；通过目标达成诊断形成构建化总结，让师生形成自我认识、自我分析、自我评价、自我体验、自我反思。

过程性评价采用多元化考核方式，考核指标包括课堂考勤、课堂表现、学习态度、作业、线上学习（学习通任务点、MOOC、爱课程）；达标性诊断评价包括章节测试和期末考试（闭卷）；实践评价主要包括课程实验、课程微设计、课程大设计、工程实训等组成。

综合成绩=过程性评价×40%+达标诊断评价×40%+实践评价×20%。

教学安排48学时，基本知识讲解占总课时的25.0%；基本方法和理论占总课时量的33.3%；水文学知识应用与水文计算占总课时量的41.7%。

 课时分配表                                                     

“工程水文学”是一门水利类专业核心课程，主要研究与工程规划设计、施工建设及运行管理有关的水文计算理论和方法。本课程教学基于OBE理念，贯彻“以学生为中心”，以综合能力培养和价值引领为核心，以行业需求和社会期望为导向，对照毕业要求指标点反向进行教学设计。注重立德树人、科教融合、素质教育和应用型人才培养目标的实现，注重德育和智育、显性教育和隐性教育、价值理性与工具理性相统一。课程思政立足中华水文化内涵，坚持以水育人、以文化人，挖掘我国水文化中蕴含的水历史、水故事、水经典、水丰碑等思政育人元素，将其融入教学的全过程，浸润式地实现“术”与“道”结合。“工程水文学”课程思政主要培养以下几个方面的素质：（1）培育社会主义核心价值观，引导学生坚定“四个自信”，热爱中华水文化，厚植专业伦理，培养工匠精神，培养强烈的专业使命感和社会责任感。（2）传承大禹精神、都江堰精神、红旗渠精神、九八抗洪精神等，彰显水利人“忠诚、干净、担当”的可贵品质，厚植水利行业“科学、求实、创新”的价值取向。（3）培育以“艰苦奋斗、无私奉献、严细求实、团结开拓”为核心的水文精神，激励学生在跨学科多元文化背景下传承新时代水利精神。

根据水利水电工程专业的特点，按照工程教育认证指标要求及专业育人目标，深度挖掘提炼课程所蕴含的思想价值和精神内涵，科学拓展“工程水文学”课程广度、深度和温度，从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度，增加课程的知识性、人文性，提升课程的学科引领性、时代性和开放性。将社会主义核心价值观、中华民族优秀传统水文化、职业规范和新时代水利精神等植入课程教学全过程，按照重组的知识框架和章节内容，深入挖掘各类思政元素，建立课程思政元素库。

“工程水文学”课程思政元素                           

本次课程思政实践主要聚焦于打破“两个误区”：（1）坚持以水育人、以文化人，结合教学内容自然地实现思政元素与课程内容的有机融合，打破课程思政是思政元素简单嵌入课程的误区；（2）建立课程思政元素库，课程全过程实现价值彰显，体现出思政教育功效的系统外延，实现“立德”与“求知”统一，打破“课程思政”是“思政课程”同义转换的误区。课程思政要掌握思政元素，抓好融入载体，注重言传身教，要结合专业课程特点挖掘思政元素、结合专业谈思想、说素养、讲故事。不是每节课都要搞思政元素融入，而是在合适的载体、合适的时机、合适的场合润物无声地、潜移默化地融入课程思政，这样才能事半功倍。

*[1]徐向阳，陈元芳.工程水文学(第五版)[M].北京：中国水利水电出版社，2020.

*[2]王文川，邱林.工程水文学 [M].北京：中国水利水电出版社，2012.

*[3]宋星原，雒文生，赵英林，等. 工程水文学题库及题解[M].北京：中国水利水电出版社，2003.

[4]沈冰，黄红虎. 水文学原理(第二版)[M].北京：中国水利水电出版社，2015.

[5]范世香，韩娜娜. 工程水文与水利计算[M].北京：中国水利水电出版社，2013.

[6]范世香，刁艳芳.水文学原理（普通高等教育“十二五”规划教材）[M].北京：中国水利水电出版社，2014.

[7]芮孝芳. 水文学原理 [M].北京：中国水利水电出版社，2004.

*[8]中华人名共和国水利部，能源部. SK44-2006水利水电工程设计洪水计算规范[S].北京：中国水利水电出版社，2006.

*[9]水利部长江水利委员会. SL/T 278-2020水利水电工程水文计算规范 [S].北京：中国水利水电出版社，2020.

[10]中华人名共和国水利部. SL252-2017水利水电工程等级划分及洪水标准[S].北京：中国水利水电出版社，2017.

[11]中华人名共和国水利部. GB50201-2014防洪标准[S].北京：中国计划出版社，2015.

[12]中华人名共和国水利部. GB/T 22482-2008水文情报预报规范[S]. 北京：中国标准出版社，2008.

* [13]http://www.icourses.cn/sCourse/course_2876.html（爱课程，河海大学《工程水文学》）

* [14]http://www.icourse163.org/course/HUST-1206696838（中国大学MOOC，华中科技大学《工程水文学》）

*[15]https://www.icourse163.org/course/HHU-1462982172?tid=1468495445（中国大学MOOC，河海大学《水文预报》）

注：*为必须书目。