注册工程师水利水电规划培训.ppt

注册土木工程师（水利水电）执业资格考试 复习（规划专业）,二0一四年七月,简要说明,《专业知识》：第二、四、十二章； 《专业案例》：二～十章； 以《考试大纲》为指导，以《专业案例》为基础，兼顾《专业知识》的内容； 考试内容、有争议的问题，以两本书的提法为准（专业知识考试以新版为准） ； 重视基本概念、工作经验、全面性简要说明,第一天考专业知识，为选择题（单选、多选）不必写理由；少、多、错一，不得分 第二天考专业案例：（44+6道题） 判断题：全为单选；同一题干下各题之间关系不紧密；说明理由；排除法；忌讳“因为这样，所以这样”、“教材如是说” 计算题：形式仍为选择题，需写明计算过程简要说明,开卷考试，可以带书、计算工具 专业知识： 规划（含水文）、水工(含施工）、水保与环评——各占约20%； 法规、地质、移民、项目管理——各占约10% 专业知识考试结果由计算机判题赋分；专业案例考试结果先由计算机判题赋分；对专业知识通过、案例考试及格的考生，由人工复核案例考卷2章 防洪、治涝工程,4章 水资源配置,5章 灌溉工程水利计算（含灌溉工程布置）,10章 经济评价,,规划专业主要内容,3章 河道整治,6章 城镇供水及调水工程（含跨流域引水工程布置）,7章 水电站开发方式及规模（含第九章类似的内容）,8章 水电站动能设计,9章 水库工程水利计算,第二章 防洪治涝工程,,防洪工程水利计算,治涝工程水利计算,,,,防洪标准： 确定方法：根据工程的重要性确定等别，再确定建筑物的级别；由级别定防洪标准（以洪水重现期表述）。

水库——自身安全；保护对象 分蓄洪区—— 大于某频率洪水时才使用；使用时机 堤防的级别根据被保护对象的重要性确定，即堤防的防洪标准与最高保护对象的防洪标准一致 以一次实际发生的洪水表述的防洪标准,2.1 防洪工程水利计算,防洪系统=防洪工程系统+非工程措施= 堤防、水库、蓄滞洪区、河道整治、水土保持+非工程措施,,,,,,,,堤防水利计算： 已有堤防（现状）的安全泄量、设计洪水位——历史上安全通过的最大流量（考虑洪水过程、顶托条件、河势变化）及相应水位（改正到目前河湖状态及不分洪、不溃口情况） 新建、加高堤防（未达到防洪标准）的安全泄量、设计洪水位——防洪标准对应的洪峰流量、水面线（水文资料同样要改正） 堤防分担的洪峰流量 洪水组合 水面线计算：分段恒定流、边界条件（控制点水位） 、糙率（由调查的洪水水面线反推）分析、支流洪水与干流洪水组合（取外包）,2.1 防洪工程水利计算,,,分蓄洪工程水利计算： 分洪量的计算： 分洪区位于保护区上游——超过安全泄量的洪量 分洪区位于保护区下游——降低水位需要分的洪量 分洪闸与分蓄洪区堤防设计水位： 自身安全（未分洪情况下的设计洪水位；圈堤不低于分洪口处堤 防标准）； 分蓄洪区堤防要保证需要的时候才使用； 分洪闸尺寸——闸前设计水位考虑分洪后降落，闸 后水位考虑蓄洪区回水； 分洪设计流量： 超额洪水过程中的峰值,,,,,,2.1 防洪工程水利计算,,,水库防洪水利计算： 静库容调洪水量平衡公式：（时间步长应小）需要的资料： 洪水过程Q；泄流曲线q～V；库容曲线V 计算步骤（q2、V2两未知数；）： 确定水库下泄约束条件（标准、设计、校核洪水都必须一致）：固定泄量法、凑泄法（P60） 初拟汛限水位； 调洪，确定防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位（无控制，试算；有控制，考虑下泄约束） 调整泄流曲线、汛限水位，重新进行上述计算,,,,,,2.1 防洪工程水利计算,,,水库调洪计算中的重要注意事项： 入库洪水剔除了槽蓄的削峰作用，因此，一般比坝址洪水更恶劣（水位更高、流量更大）； 不能恶化防洪状况——最大下泄流量不能大于本次洪水的坝址洪峰流量; 当防洪库容小、洪水组成复杂、防洪调度复杂时，设计、校核洪水可由防洪高水位起调; 来量超允许泄量，超过部分蓄；来量小于允许泄 量，补泄先期蓄洪量(腾空库容，尽快回到防洪限制水位)。

2.1 防洪工程水利计算,,,水库动库容调洪与洪水演进： 基于圣维南方程组的“水力学”法； 槽蓄曲线法：绘制出流～槽蓄曲线 ，以下步骤同静库容调洪； 马斯京干法： ， （P70）；已知Q过程，递推（本时段末的出流即为下时段初的出流）求q过程 动库容调洪与静库容调洪相比，水位、流量均可能小，也有可能大（长的河道型水库）2.1 防洪工程水利计算,,,水库分期防洪调度： 一年内不同时期洪水不一样以洪水特性分析为依据，进行洪水分期 基本原则：洪水标准一样，防洪高水位一样 基本规律：因分期洪水不大于同标准全年采样 的洪水——以全年最大代替分期中 的最大 预见期、下泄允许泄量也可分期 各期洪水所需的防洪库容不同——选用不同的防洪限制水位，达到增加兴利库容的目的,,,,,,2.1 防洪工程水利计算,,,,,,,,2.2 治涝工程水利计算,地表涝水,地 表 渍 水,田 间 排 水,输水沟道,蓄 涝 区,二级排水站,骨干排水沟道,客 水 、高水,截流沟,撇洪道,蓄涝区,敞排,顶托,排水闸,挡潮闸,排水站,回水堤,下延排水出口,承泄区,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,蓄涝区可以明显减小工程规模，缓解承泄区的洪水压力,高水高排可以明显减小运行费、工程规模,隔断建筑物的设计条件复杂,,,排涝标准： 灌溉与排水工程设计规范(GB50288—99) “10年一遇3日暴雨5日排至作物耐淹深度” “10年一遇24小时暴雨1日排完 室外 排水设计规范(GB50014-2006)》 某一重现期的暴雨不形成渍水 以一次实际发生的涝灾为治理标准,,,2.2 治涝工程水利计算,涝灾：由本地降雨水过多，地面径流不能及时排除所引起的灾害（洪水主要为过境水）,,,排涝水利计算： 蓄涝区设计水位、容积（P73，与自排、外排能力，蓄涝区周边条件有关）； 排涝设计流量 排涝模数法 Q＝M*F (P76) 平均排除法(旱地、水田；适于小面积)Qs=qΨF 系统分析方法,,,2.2 治涝工程水利计算,,,排涝工程特征水位： 排涝建筑物（隔断）安全水位，正、反挡水 排涝建筑物过流能力、水位 自排闸前水位：排水沟末端水位，或蓄 涝区正常蓄水位 自排闸下水位：按水头0.1m~0.2m计算 泵站设计外水位：排涝期同频率平均水位，或排涝天数最高平均水位的多年平均 泵站最高外水位：历年排涝期最高水位平均值 泵站设计内水位：起排水位（死水位与正常蓄 水位之间）,或90%耕地涝水能排除 泵站最低内水位：按排渍要求确定,,,2.2 治涝工程水利计算,,,设计净扬程,第三章 河道整治工程,,河床演变的基本原理、规律及分析方法,河道整治设计流量,河道整治工程,,,,山区河流——比降大、流速大、含沙量不饱和； 平面变形小，以冲深下切主； 易形成溪口滩、泥石流、堰塞湖。

3.1河床演变的基本原理、规律及分析方法,,平原河流——水流堆积作用； 顺直型、弯曲型、分汊型、游荡型；,河床演变基本原理： 输沙不平衡是根本原因（冲刷、淤积）； 自动调整——恢复输沙平衡； 河床变形集中在汛期顺直河段——边滩头部流速大于尾部； 头部冲刷尾部淤积； 边滩向下游移动3.1河床演变的基本原理、规律及分析方法,,蜿蜒型河段 ——弯道环流（表层流速大于底层流速）； 低水上提，高水下锉，低水傍岸，高水居中 ； 横向输沙不平衡，凹岸冲刷、凸岸淤积,分汉河段 ——分流区两侧含沙量大于中间，汇流区相反 ； 支汊的分沙比小于分流比，高水分流比大于低水分流比，水位高于主汊 江心洲的平面、纵向移动是关键,,,游荡型河段——河床宽浅，洲滩密布，汊道交织 ； 洪水暴涨暴落 、含沙量很大 ； 河床逐年抬高 ； 主槽摆动幅度大,,,,,,3.1河床演变的基本原理、规律及分析方法,,浅滩 ——淤积体，其水深较邻近水域的小 涨水期深槽冲刷，浅滩淤积； 退水期深槽淤积，浅滩冲刷,,,河床演变分析 依据历史观测资料：分析各典型流量的主流（各断面最大垂线流速点的连线）位置；分析典型断面的冲淤变化； 理论计算：含沙量、输沙率、饱和与非饱和输沙模式；河工模型试验 会变换（如 ）、模型与原型换算； 类比。

3.1河床演变的基本原理、规律及分析方法,,（P109，原/模）,,,洪水河床整治： 为了行洪； 设计洪水流量、设计洪水位； 中水河床整治： 控制河势； 平滩流量及相应水位（最小宽深比）； 枯水河床整治： 为航运 按航运保证率确定整治流量； 或按设计枯水位及相应流量进行整治3.2 河道整治设计流量,,P100错,确定整治线,河道水力计算时，常以水面宽做为湿周,,,顺直河段整治： 平衡状态非常脆弱； 由下游向上游逐个固定边滩；守护凹岸 蜿蜒型河段整治： 控制弯曲程度的发展(保护凹岸)； 必要时裁弯取直 分汊河段整治： 稳定节点、控制江心洲的头、尾；守护弯道顶； 调整、并稳定分流比；枯水期堵汊； 游荡性河道整治： 固定主流；加固险工段；滩区放於 浅滩整治： 束窄水流；疏浚3.4 河道整治工程,,,基本工程措施： 顺坝、护坡、护脚； 丁坝：枯水河道整治和航道治理的主要措施，固定主流，保持航深将主流挑离险工段丁坝不利行洪，可能影响对岸河床的稳定，应慎用3.4 河道整治工程,第四章 水资源配置,,,需水量计算,,供水预测和供需分析,,,供水量分类： 地表水源供水=蓄+引+提+调水 地下水源（≤2g/L）供水=浅层淡水+承压水 其它水源供水=污水处理回用+雨水+微咸（≤2～ 3g/L）浅 水+海水淡化 未经处理的污水和海水利用量，只调查，不计入总供水量,4.1 需水量计算,重要概念：人口－－第三种统计口径（半年以上为常住人口）；工业总产值、增加值；播种面积、灌溉面积、复种指数；河道内用水、河道外用水。

用水量分类： 农业用水=（水田+旱地+菜地）+（果树、苗圃、经济林+草场+鱼塘） 工业用水=火电+一般工业 农村生活用水=农村居民+牲畜 城镇生活用水=居民+（服务业+餐饮业+货运邮电+建筑业）+（绿化+河湖补水）,4.1 需水量计算,灌溉,林牧渔业,按取水量计，即不计重复利用量,公共用水,环境用水,要点： 供水量、用水量会分类；不重复计 消耗量：不能回归地表水、地下水的部分,,,城镇需水量预测（注意规划水平年概念）： 趋势法：建立需水量与特征量之间的关系—— 回 归分析（特征量的值由水平年确定） 模型法： 随着需水量的增长，增速渐近于0（不会为负，否则成振荡函数） 定额法：用水量／(人·日)； 万元产值／取水量 弹性系数法 ： ， ，重复利用率： ，,4.1 需水量计算,总需水=p+Δp,,,农村需水量预测：生活需水：人、牲畜，按定额法模型法： 灌溉：在第五章描述,4.1 需水量计算,,,传统供需平衡： 计算可供水量时不考虑需水，旨在估计规划水平年的供水状况 人为因素较大，无法给出工程规模 不考虑调度规则，与实际运行有较大差异 第六章介绍了现代供需分析方法,4.2 供水预测和供需分析,一定要留下河道最小的基流（水资源论证导则）,第五章 灌溉工程水利计算,,,灌溉工程设计基本要求,,灌溉制度,灌溉需水过程和需水量的确定,灌区水利计算,灌溉工程布置概要,主要内容： 论证必要性 定灌区范围，定设计保证率 拟定灌溉制度——定作物种植比例；计算田间需水量 水利计算（水量是否够；定工程规模） 工程布置、投资估算 经济评价,,,5.1 灌溉工程设计基本要求,灌溉工程设计所需要的资料（p131）,,,,,,,需求（需水量、需要的调节库容等）——从小往大排，与 水文相反 W需,0.9=5亿m3，100年中需要的水量少于5亿的有90年。

兴利结果（发电量、调节流量）——从大往小排 N0.9=5亿度，100年中发出的电多于5亿度的有90年。