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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qV;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(GB5028899) “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 QM*F (P76) 平均排除法(旱地、水田;适于小面积)Qs=qF 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0.1m0.2m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+p,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。,
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