工程水文学

王鹏全

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 水文学是什么?(内附微课视频)
    • 1.2 水资源与水循环
    • 1.3 现代水文学研究及其面临的挑战
    • 1.4 工程水文学及其研究方法
    • 1.5 前沿与经典—水文学的发展、变革与展望
    • 1.6 科普
    • 1.7 课程思政
    • 1.8 第一章自我测试题
    • 1.9 课堂录像(2课时)
    • 1.10 知识图谱
  • 2 河川径流形成的基本知识
    • 2.1 水文循环与水量平衡
    • 2.2 河流与流域(内附微课视频)
    • 2.3 降水(内附微课视频)
    • 2.4 下渗
    • 2.5 蒸散发
    • 2.6 径流(内附微课视频)
    • 2.7 课程实践1—Arcgis水文分析
    • 2.8 实践任务2—降水空间分析
    • 2.9 拓展与科普
    • 2.10 课程思政
    • 2.11 第二章自我测试题
    • 2.12 课堂录像(8课时)
    • 2.13 知识图谱
  • 3 水文信息采集与处理
    • 3.1 测站与站网
    • 3.2 水位观测
    • 3.3 流量测验(内附微课视频)
    • 3.4 水文调查与水文遥感
    • 3.5 水文信息处理(内附视频)
    • 3.6 水情信息数据获取
    • 3.7 拓展与科普
    • 3.8 课程思政
    • 3.9 第三章自我测试题
    • 3.10 课堂录像(2课时)
    • 3.11 知识图谱
  • 4 流域产流与汇流计算
    • 4.1 概述
    • 4.2 流流域降雨径流要素计算
    • 4.3 蓄满产流计算(内附微课视频)
    • 4.4 超渗产流计算
    • 4.5 流域汇流计算(时段单位线推流)
    • 4.6 时段单位线法推求洪水案例分析
    • 4.7 单位线的推求
    • 4.8 单位线的时段转换
    • 4.9 瞬时单位线
    • 4.10 拓展与实践—水文模型
    • 4.11 课程思政
    • 4.12 第四章自我测试题
    • 4.13 课堂录像(10课时)
    • 4.14 知识图谱
    • 4.15 本章小结
  • 5 水文统计
    • 5.1 概述
    • 5.2 概率的基本概念
    • 5.3 随机变量概率分布
    • 5.4 常用的概率分布曲线
    • 5.5 水文参数估计
    • 5.6 水文频率计算适线法(校级教学观摩内附视频1课时)
    • 5.7 水文频率计算适线法应用案例教学
    • 5.8 相关分析
    • 5.9 拓展实训—水文参数估计适线法
    • 5.10 拓展与科普
    • 5.11 课程思政
    • 5.12 第五章自我测试题
    • 5.13 课堂录像(6课时)
    • 5.14 知识图谱
  • 6 设计年径流及其年内分配
    • 6.1 概述
    • 6.2 具有长期实测径流资料时设计年径流的分析计算(附微课视频)
    • 6.3 具有短期实测径流资料时设计年径流的分析计算
    • 6.4 缺乏实测径流资料时设计年径流量的估算
    • 6.5 拓展实训—水文学法计算河道内生态流量
    • 6.6 本章小结
    • 6.7 课堂录像(6课时)
    • 6.8 拓展与科普
    • 6.9 课程思政
    • 6.10 第六章自我测试题
    • 6.11 知识图谱
  • 7 由流量资料推求设计洪水
    • 7.1 概述
    • 7.2 设计洪峰流量及洪量的推求
      • 7.2.1 思路与框架
      • 7.2.2 洪水资料审查
      • 7.2.3 洪水资料选样
      • 7.2.4 特大洪水处理(一)
      • 7.2.5 特大洪水处理(二)
      • 7.2.6 洪峰流量的频率计算
    • 7.3 设计洪水过程线的拟定
    • 7.4 实践实训(视频讲解)—设计洪水推求
    • 7.5 专题—调洪演算(视频讲解)
    • 7.6 拓展与科普
    • 7.7 本章小结
    • 7.8 课堂录像(6课时)
    • 7.9 课程思政
    • 7.10 第七章自我测试题
    • 7.11 知识图谱
  • 8 由暴雨资料推求设计洪水
    • 8.1 概述
    • 8.2 设计面暴雨的推求
    • 8.3 设计暴雨时空分配的计算
    • 8.4 由设计暴雨推求设计洪水
    • 8.5 小流域设计洪水推求
    • 8.6 拓展训练—学生成果展示
    • 8.7 实践实训—瞬时单位线计算案例
    • 8.8 本章小结、拓展与科普
    • 8.9 课程思政
    • 8.10 课堂录像(10课时)
    • 8.11 第八章自我测试题
    • 8.12 知识图谱
  • 9 课程设计
    • 9.1 任务书和成果展示
    • 9.2 课程设计资料
    • 9.3 课程问卷调查
  • 10 课程思政与教学创新
    • 10.1 课程思政实践案例与教学设计
    • 10.2 教学创新实践与教学案例
    • 10.3 说课
课程思政

一、教学目标

      专业能力目标:学生应掌握古今水文信息采集技术发展脉络;理解现代水文监测技术原理与应用;熟悉水文数据处理的基本规范与方法。

      思政育人目标:学生应增强中华水文明的文化自信;培养严谨求实的工作作风;树立科技报国的使命担当;培育职业荣誉感和责任感。

二、思政元素融入

文化自信:古代水位观测技术(石人水尺、水则碑等);古代雨量测量方法(天池测雨、竹器验雪);古代洪水题刻;古代科技智慧的当代价值;水文化的传承创新;中华水文明的悠久历史。从"石人水尺"到"智能监测";水文监测的"中国方案"。

   我国古代水文测验 ——中华水文化  

     用五官感知自然现象是人类的本能,欲进一步认识自然现象还须对其进行超越感知的定量观测。据《尚书·禹贡》记载,早在大禹治水时期就有了用“随山刊木”来观测水位的方法。《水经注》记载的黄河支流伊河龙门崖壁上水位“举高四丈五尺”的刻记距今已有2300多年更为可观的是通过调查考证发现长江重庆至宜昌河段至今仍保存着1153年至1870年期间发生的6次特大洪水的114处最高水位的刻记 。重庆白鹤梁至今仍保存着自唐大历三年(768)以来发生的72个枯水年的163条石鱼图形刻记 。张戎是距今2000多年的西汉人士,据《汉书·沟洫志》记载 ,当时他就已认识到黄河下游易决溢的主要原因是泥沙淤积,并开创了“束水攻沙”的治黄思想的先河。他所提出的“河水重浊,号为一石水而六斗泥”,不仅表明黄河泥沙含量甚高,而且给出了含沙率的定义和测定方法。明嘉靖十四年(1535),刘天和研制了一种称为“乘沙量水器”的泥沙采样器。宋开庆元年(1259)在浙江宁波甬江的平桥旁设立了水尺,并已懂得视河中水位变化来控制水闸闸门,以满足灌溉要求的道理。李好文于1344年至1346年间著述的《长安图志》 一书提出可用“缴”作为流量的计量单位。“量彻入渠水头,深广方一尺谓之一缴。”就是说,在渠口断面处立一水尺,将水深与断面平均宽度相乘即得入渠水量的“缴”数。从现代观点看,因流速变化与水深有关,故过水断面面积的变化能反映流量的变化。秦代在《田律》中规定:在农作物生长季必须随时向朝廷报告降水量、水旱灾害、受灾田亩等情况。表明中国早在秦代就开始了降水的定量观测。宋代秦九韶所著《数学九章》就有全国“州群都有天地盆以测雨水”的记载,而且给出了将竹笼量雪器中积雪换算成平地降雪深和将天地盆中雨水深换算成平地降雨深的计算方法 。明永乐二十二年(1424)就能用统一制作的标准测雨器测量雨量。(芮孝芳,2019)

     诚信教育:强调水文数据真实性的重要意义,树立一丝不苟的工作作风,水文数据真实准确的责任意识。

工匠精神:讲述基层水文工作者坚守岗位的事迹;讲述水文工作者长期野外监测的故事;了解水文站工作者的坚守故事。精益求精的工匠精神;坚守奉献的职业操守。

科技创新:介绍我国自主研制的水文监测设备;介绍我国气象卫星发展历程(风云系列);分析雷达测雨技术中的自主创新突破;讨论暴雨洪水监测预警中的科技担当。科技自立自强的时代精神;自主创新的奋斗历程;

智慧水利的建设成就。

      社会价值 :水文资料整编规范;数据共享服务平台;水文情报服务应用。服务民生的宗旨意识;资源共享的大局观念;数据安全的国家意识。

三、教学方法

参观实践:组织水文站参观实践、参观气象观测站

人物访谈:介绍基层水文工作者事迹

技术对比:分析中外降水监测技术差距与追赶。

服务体验:水文信息APP使用、水雨情服务信息网站:http://caslj.hzyuansi.com/info/Gridpage.aspx

焦点访谈:“天空地”立体监测 “三道防线”守护防汛安全

http://news.cnwest.com/szyw/a/2024/06/19/22655672.html

网上展厅:雨水情监测预报“三道防线”建设成效展 http://www.mwr.gov.cn/ztpd/wszt/sdfxz/