中国农业大学：《水利水能规划》课程教学大纲 Water Resources and Hydropower Planning

水利水能规划课程教学大纲 Water Resources and Hydropower Planning 一理程其木情识 课程编号：09110850 课程总学时：40学时，其中：讲课：40学时，实验：0学时。 课程学分：2.5 课程分类：必修 开理学期·秋 开课单位 :水利与土木工程学院水利工程系 适用专业 水利水电工程 所需先修课：水力学，工程水文学 课程负吉人：张听 二、课程内容简介 水利水能规划课程是水利水电工程专业的 一门必修课。该课程是研究如何根据国民经济发展需要 及水利水能资源的客观实际，经济合理地综合开发水利和水能资源，确定水利水电的合理开发方 式、开发规模和可以获得的经济效益，以及拟定水利水电工程适宜的运用方式。其内容由水利资源 (或水资源)规划（简称水利规划）和水能资源规划（简称水能规划）两部分组成。水利规划主要 为兴利经流调节洪水调节、水资源综合利用：水能规划主要内容为水力发电的基本理 水电站水能计 算及参数选择 此 内容有水利水电工程经济计算与评价 水库群的水利水能计算。 该课程的任务是让学生在掌握水力学和工程水文学内容的基础上，学习水利水能规划的基本理 论、基本知识，初步掌握水利水能规划的分析计算方法，为水利水电工程的建设提供科学规划。 Water Resources and Hydropower Planning is a compulsory professional curriculum for Hydraulic and Hydropower Er deals rith how ploit water and nydropower resources economic ally,to decide e reasonable exploited model,size and benefit,and to study out operation model based on national development and water and hydropower resources. The curriculum is composed of two parts part i is water resources planning includina useful runoff egulation calculation.flood reaulation calculation and water resources integrated utilization:Part il hydropower planni ing includ ng fundamental of hyd er a and exploited model,hydropower energy calculation and paramet selection of hydro station.Moreover,it als hydraulic engineering economics calculation and evaluation,and water resources and hydropower calculation of reservoir aroups. The curriculum combines basic theory with professional technology.The purpose is to consolidate and extend the basic theory and professional technology based on leamed hydraulics and engineering hydrology.to cultivat student's ability of analysis and solution for v ater resources and hydropower planning. 三、各部分教学纲要 1、课堂讲授部分教学内容要点、基本要求及学时分配」 课堂讲授部分共计40学时 第一部分径流调节计算(14学时) 第一章水资源的综合利用(2学时) 教学内容：本课程的主要内容及学习方法；水资源及水能资源：水资源的涵义和特点；我国的水 资源和水能资源：水资源的综合利用：各水利部门▣的矛盾及其协调 基本要求 了解水资源的涵 我国的水资源和水能资源概况、涝灾的成因、治涝的工程措施 灌溉制度和灌溉保证率的概念；熟悉水力发电、灌溉、内河航运、水利环境保护、城市和工业供

水利水能规划课程教学大纲 Water Resources and Hydropower Planning 一、课程基本情况 课程编号：09110850 课程总学时：40学时，其中：讲课：40学时，实验：0学时。 课程学分：2.5 课程分类：必修 开课学期：秋 开课单位：水利与土木工程学院 水利工程系 适用专业：水利水电工程 所需先修课：水力学，工程水文学 课程负责人：张昕 二、课程内容简介 水利水能规划课程是水利水电工程专业的一门必修课。该课程是研究如何根据国民经济发展需要 及水利水能资源的客观实际，经济合理地综合开发水利和水能资源，确定水利水电的合理开发方 式、开发规模和可以获得的经济效益，以及拟定水利水电工程适宜的运用方式。其内容由水利资源 （或水资源）规划（简称水利规划）和水能资源规划（简称水能规划）两部分组成。水利规划主要 内容为兴利径流调节、洪水调节、水资源综合利用；水能规划主要内容为水力发电的基本原理及开 发方式、水电站水能计算及参数选择；此外，二者交融部分内容有水利水电工程经济计算与评价、 水库群的水利水能计算。 该课程的任务是让学生在掌握水力学和工程水文学内容的基础上，学习水利水能规划的基本理 论、基本知识，初步掌握水利水能规划的分析计算方法,为水利水电工程的建设提供科学规划。 Water Resources and Hydropower Planning is a compulsory professional curriculum for Hydraulic and Hydropower Engineering. The curriculum deals with how to exploit water and hydropower resources economically, to decide reasonable exploited model, size and benefit, and to study out operation model based on national development and water and hydropower resources. The curriculum is composed of two parts. Part I is water resources planning including useful runoff regulation calculation, flood regulation calculation and water resources integrated utilization; Part II is hydropower planning including fundamental of hydropower and exploited model, hydropower energy calculation and parameter selection of hydropower station. Moreover, it also includes hydraulic engineering economics calculation and evaluation, and water resources and hydropower calculation of reservoir groups. The curriculum combines basic theory with professional technology. The purpose is to consolidate and extend the basic theory and professional technology based on learned hydraulics and engineering hydrology, to cultivate student’s ability of analysis and solution for water resources and hydropower planning. 三、各部分教学纲要 1、课堂讲授部分教学内容要点、基本要求及学时分配。 课堂讲授部分共计40学时 第一部分 径流调节计算（14学时） 第一章 水资源的综合利用（2学时） 教学内容：本课程的主要内容及学习方法；水资源及水能资源：水资源的涵义和特点；我国的水 资源和水能资源；水资源的综合利用；各水利部门间的矛盾及其协调。 基本要求：了解水资源的涵义、我国的水资源和水能资源概况、涝灾的成因、治涝的工程措施、 灌溉制度和灌溉保证率的概念；熟悉水力发电、灌溉、内河航运、水利环境保护、城市和工业供

水、渔业等水利部门的用水特性；掌握水力发电的基本原理、水能和水流出力的概念、河川水能资 源的基本开发方式、洪水成灾的原因、安全泄量的概念、防洪的工程措施。 第二章兴利调节(6学时) 教学内容：水库的特性曲线：特征水位和特征库容；水量损失；水库淤积、淹没和浸没；兴利调 节分类：设计保证率的涵义；设计保证率的选择；设计代表期；兴利调节时历列表法；兴利调节时 历图解法；水量累积曲线和水量差积曲线 基本要求：了解水库淤积的淤积、淹没和浸没，水量损失的估算；熟悉兴利调节的概念，兴利调 节的分类，调节周期中水库运用情况分析计算，设计保证率的选择，径流调节计算原理和内容；掌 握水库的特性曲线、各种特征水位和特征库容的概念及作用，设计保证率的各种表示方法及换算， 库容系数和调节系数的概念，根据用水过程确定水库兴利库容，根据兴利库容确定调节流量的时历 列表法和图解法的计算过程 水量累积曲线和水量差积曲线的概念、 特性及绘制 习题及作业：兴利计算1~2题 第三章防洪调节(6学时) 教学内容：水库调洪的任务与防洪标准：水库调洪计算的原理：水库调洪计算的列表试算法：水 库调洪计算的半图解法；其他情况下的水库调洪计算。 基本要求：了解水库调洪作用与任务、水库调洪方式：熟悉防洪标准、错峰的调节计算： 掌握水库调洪计算的原理、调洪计算的列表试算法和图解法。 习题及作业：调洪计算1~2题 第二部分水利水能计算(26学时) 第四章水利水电经济计算与评价(6学时) 教学内容：水利水电经济计算的任务和内容；资金的时间价值及其折算公式：国民经济及财务评 价；方案比较方法；工程投资分摊（略讲） 基本要求：了解水利水电经济计算内容，掌握资金的时间价值概念及其折算公式，区别静态与动 态经济计算与评价；掌握国民经济评价指标及评价准则：了解财务评价指标及评价准则；会进行方 案比较。能应用基本公式计算实际工程问题的经济计算与评价。根据学生理解和兴趣，可适当增加 敏感性分析以拓宽学生思路 习题及作业： 经济计算与评价 第五章水能计算(6学时) 教学内容：水能计算的目的和内容水力开发基本原理、开发方式及水电站的基本类型；特殊水 能（潮汐能和抽水蓄能电站）的开发利用（扩充内容）；不同调节性能水电站保证出力的计算；不 同调节性能水电站平均年发电量的计算；水能计算的主要方法（列表法、半图解法）；缺乏资料时保证 出力和平均年发电量的估算 其木 计算的主要内容和方法：掌握水力开发基本原理、水能资源的开发方式及水 电站的基本类型 发利用（潮汐能和抽水蓄能电站）；会对不同调节性能的水电站 进行保证出力和平均年发电量的计算 习题及作业：查阅文献资料，举出我国各种水能纤开发方式和水电站的实例。水能计算。 第六章水电站及水库的参数选择(8学时) 教学内容：电力系统及其负荷图水电站（包括抽水蓄能电站）在电力系统中的作用（工作特点、运 行方式)；并网运行水电站最大工作容量的确定：并网运行的水电站装机容量的组成及选择；单独运 行的水电站装机容量的选择（扩充内容）：年利用小时数法确定水电站装机容量（扩充内容）：抽 水蓄能电站的规划（扩充内容）以发电为主的水库特征水位的选择 基本要求：了解电力系统及其负荷图，清楚水电站在电力系统中的作用，会利用日电能累积曲线 确定水电站最大工作容量，掌握并网运行水电站装机容量的组成和选择；了解以发电为主的水库特 征水位的选择；了解抽水蓄能纯站的规划；了解缺乏资料、单独运行的小型水电站装机容量的选 习题及作业：水能计算

水、渔业等水利部门的用水特性；掌握水力发电的基本原理、水能和水流出力的概念、河川水能资 源的基本开发方式、洪水成灾的原因、安全泄量的概念、防洪的工程措施。 第二章 兴利调节 （6学时） 教学内容：水库的特性曲线；特征水位和特征库容；水量损失；水库淤积、淹没和浸没；兴利调 节分类：设计保证率的涵义；设计保证率的选择；设计代表期；兴利调节时历列表法；兴利调节时 历图解法；水量累积曲线和水量差积曲线。 基本要求：了解水库淤积的淤积、淹没和浸没，水量损失的估算；熟悉兴利调节的概念，兴利调 节的分类，调节周期中水库运用情况分析计算，设计保证率的选择，径流调节计算原理和内容；掌 握水库的特性曲线、各种特征水位和特征库容的概念及作用，设计保证率的各种表示方法及换算， 库容系数和调节系数的概念，根据用水过程确定水库兴利库容，根据兴利库容确定调节流量的时历 列表法和图解法的计算过程，水量累积曲线和水量差积曲线的概念、特性及绘制。 习题及作业：兴利计算1~2题 第三章 防洪调节（6学时） 教学内容：水库调洪的任务与防洪标准；水库调洪计算的原理；水库调洪计算的列表试算法；水 库调洪计算的半图解法；其他情况下的水库调洪计算。 基本要求：了解水库调洪作用与任务、水库调洪方式；熟悉防洪标准、错峰的调节计算； 掌握水库调洪计算的原理、调洪计算的列表试算法和图解法。 习题及作业：调洪计算1~2题 第二部分 水利水能计算（26学时） 第四章 水利水电经济计算与评价（6学时） 教学内容：水利水电经济计算的任务和内容；资金的时间价值及其折算公式；国民经济及财务评 价；方案比较方法；工程投资分摊（略讲） 基本要求：了解水利水电经济计算内容，掌握资金的时间价值概念及其折算公式，区别静态与动 态经济计算与评价；掌握国民经济评价指标及评价准则；了解财务评价指标及评价准则；会进行方 案比较。能应用基本公式计算实际工程问题的经济计算与评价。根据学生理解和兴趣，可适当增加 敏感性分析以拓宽学生思路。 习题及作业： 经济计算与评价 第五章 水能计算 （6学时） 教学内容：水能计算的目的和内容；水力开发基本原理、开发方式及水电站的基本类型；特殊水 能（潮汐能和抽水蓄能电站）的开发利用（扩充内容）；不同调节性能水电站保证出力的计算；不 同调节性能水电站平均年发电量的计算；水能计算的主要方法(列表法、半图解法)；缺乏资料时保证 出力和平均年发电量的估算。 基本要求：掌握水能计算的主要内容和方法；掌握水力开发基本原理、水能资源的开发方式及水 电站的基本类型；了解特殊水能开发利用（潮汐能和抽水蓄能电站）；会对不同调节性能的水电站 进行保证出力和平均年发电量的计算。 习题及作业：查阅文献资料，举出我国各种水能开发方式和水电站的实例。水能计算。 第六章 水电站及水库的参数选择（8学时） 教学内容：电力系统及其负荷图 水电站(包括抽水蓄能电站)在电力系统中的作用(工作特点、运 行方式)；并网运行水电站最大工作容量的确定；并网运行的水电站装机容量的组成及选择；单独运 行的水电站装机容量的选择（扩充内容）；年利用小时数法确定水电站装机容量（扩充内容）；抽 水蓄能电站的规划（扩充内容）；以发电为主的水库特征水位的选择 基本要求：了解电力系统及其负荷图，清楚水电站在电力系统中的作用，会利用日电能累积曲线 确定水电站最大工作容量，掌握并网运行水电站装机容量的组成和选择；了解以发电为主的水库特 征水位的选择；了解抽水蓄能电站的规划；了解缺乏资料、单独运行的小型水电站装机容量的选 择。 习题及作业：水能计算

第七章水库群的水利水能计算(6学时) 教学内容：梯级水库的水利水能计算；并联水库的径流补偿调节计算；水电站库群的电力补偿调 节；水电站库群的蓄放水次序。 基本要求：明确串联水库之间的直接水力联系一天然调节和径流补偿，掌握梯级水库的水利水 能计算（包括防洪、供水、灌溉、发电等）；明确并联水库之间没有直接的水力联系，会进行并联 水库间的径流补偿调节计算；了解水电站库群的电力补偿调节，了解以生产电能最大为目标，水电 站库群的蓄放水次序及其判别式的应用。 2、习题和作业安排 每章根据各自内容，布置学生利用课后时间查阅文献，加深对内容的理解，或结合基本理论与方 法进行综合习题的计算与规划。要求学生及时完成，并提交教师批改。教师对学生作业中出现的普 遍性问题及时给予辅导和解答： 四、使用教材及主要参考书 1、教材 水利水能规划（第二版），周之豪，沈曾源，施熙灿，李惕先主编，北京：中国水利水电出版社， 2007 2、主要参考书 水利计算及水资源规划（第一版），叶秉如主编，北京：中国水利水电出版社，2002 水能利用（第四版），黄强主编，北京：中国水利水电出版社，2009

第七章 水库群的水利水能计算(6学时) 教学内容：梯级水库的水利水能计算；并联水库的径流补偿调节计算；水电站库群的电力补偿调 节；水电站库群的蓄放水次序。 基本要求：明确串联水库之间的直接水力联系——天然调节和径流补偿，掌握梯级水库的水利水 能计算（包括防洪、供水、灌溉、发电等）；明确并联水库之间没有直接的水力联系，会进行并联 水库间的径流补偿调节计算；了解水电站库群的电力补偿调节，了解以生产电能最大为目标，水电 站库群的蓄放水次序及其判别式的应用。 2、习题和作业安排 每章根据各自内容，布置学生利用课后时间查阅文献，加深对内容的理解，或结合基本理论与方 法进行综合习题的计算与规划。要求学生及时完成，并提交教师批改。教师对学生作业中出现的普 遍性问题及时给予辅导和解答。 四、使用教材及主要参考书 1、教材 水利水能规划(第二版)，周之豪，沈曾源，施熙灿，李惕先 主编，北京：中国水利水电出版社， 2007 2、主要参考书 水利计算及水资源规划(第一版)，叶秉如主编，北京：中国水利水电出版社，2002 水能利用(第四版)，黄强主编，北京：中国水利水电出版社，2009