《桥涵水力水文》课程标准

《桥涵水力水文》课程标准1.课程说明《桥涵水力水文》课程标准课程编码：35754承担单位：建筑工程学院制定：制定日期:2025.10.10审核：建工学院专业指导委员会审核日期2025.10.23批准:批准日期2025.10.25（1）课程性质：本门课程是道路桥梁工程技术专业的选修课。（2）课程任务：主要针对资料员、施工员等岗位开设，主要任务是培养学生在资料员、施工员岗位的桥涵水文判别能力、资料整改能力、设计能力，要求学生掌握明渠水力学特性及水力计算方面的基本技能。（3）课程衔接：在课程设置上，前导课程有《高等数学》，《理论力学》，《材料力学》，《流体力学》等，后续课程有《桥涵设计》。2.学习目标本课程是道路桥梁工程技术专业专业必修课。它的任务是使学生掌握必要的水力学与桥涵水文学的基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能，为今后学习相关专业课程、从事专业工作和科学研究工作打下一定的基础。通过学习该课程，学生具备熟悉河流水力特性和水力计算基本原理；具有明渠流判别能力；具有预测水文的能力；引导学生积极思考、乐于实践,注重学生德智体全面发展；通过市场实际调研、编制可行性报告和目标规划,学生参与课程建设、参与工程实践、参加职业资格考试和技能大赛；培养学生发现、分析和解决问题的基本能力及团队协作精神和创新能力。（1）能运用流体力学基本原理；（2）能判别河流水利特性；（3）能计算明渠过水能力；（4）能进行水文调查；3.课程设计本课程以道路桥梁专业施工过程所接触的桥梁涵洞为载体，针对岗位任职要求，与本课程的教学团队共同研究、开发和设计课程教学内容，选取5个典型的案例作为学习情境；根据岗位（群）工作任务要求，确定学习目标及学习任务内容；本课程采取行动导向教学模式，通过设置学习情境，融入任务驱动、理论实践一体化的项目课程理念，引导学生积极主动地参与教学活动，把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好的结合在一起，全面培养学生的技能操作水平、工作态度等。表1学习领域的内容与学时分配（项目或单元）教学内容学时情景1任务1.1液体的主要物理性质1任务1.2作用在液体上的力1情景2任务2.1

静水压强的特性0.5任务2.2

液体平衡微分方程0.5任务2.3重力作用下静水压强的基本方程0.5任务2.4作用在曲面壁上的静水总压力0.5情景3任务3.1液体运动的基本概念1任务3.2总流连续性方程1任务3.3实际液体的总流能量方程1任务3.4总流动量方程2情景4任务4.1雷诺数与两种流态（层流和紊流）0.5任务4.2均匀流基本方程及沿程水头损失通用公式0.5任务4.3局部水头损失计算公式0.5任务4.4短管水力计算及谢才公式的推导0.5情景5任务5.1明渠均匀流的水力特征和基本公式1任务5.2梯形渠道的水力最佳断面1任务5.3梯形断面明渠均匀流的水力计算1任务5.4复式断面明渠均匀流的水力计算0.5任务5.5梯形断面明渠均匀流谢才公式的展开式及其应用0.5任务5.6明渠非均匀流的水力特征和基本公式1任务5.7临界水深的计算0.5任务5.8临界底坡的计算0.5任务5.9明渠中三种水流状态的判断0.5任务5.10水跃计算0.5任务5.11棱柱形渠道明渠渐变流的基本微分方程式1情景6任务6.1河川水文资料的收集与整理1任务6.2河流基本概念2任务6.3河川水文现象的特点与桥涵水文的研究方法1情景7任务7.1水文统计的基本概念1任务7.2经验累积频率曲线；3.理论累积频率曲线2任务7.3现行频率分析方法1情景8任务8.1按洪水调查资料推算1任务8.2按暴雨资料推算0.5任务8.3按实测流量资料推算设计流量0.5情景9任务9.1大中桥孔径计算2任务9.2桥面标高计算1任务9.3调治构造物设计1情景10任务10.1桥下断面一般冲刷深度1任务10.2河床演变冲刷深度0.5任务10.3墩台局部冲刷深度0.5情景11任务11.1小桥涵勘测设计内容1任务11.2小桥孔径计算1任务11.3涵洞孔径计算1任务11.4小桥涵位置选择、小桥涵勘测与调查1表2课程总体设计课程名称桥涵水文课程编号35754适用专业道路桥梁工程技术专业总学时48学分4开设学期第二学年第一学期课程内容及要求学习情境知识内容和要求技能内容和要求课时分配讲解实训小计情境一：绪论要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.液体的主要物理性质：2.作用在液体上的力。要求一般理解与掌握的内容有：3.

液体的连续介质假设。202情境二：水静力学要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.

静水压强的特性；2.

液体平衡微分方程；3.

重力作用下静水压强的基本方程；4.

作用在曲面壁上的静水总压力。要求一般理解与掌握的内容有：1.

液体压强等值传递原理、连通器原理、压强计量单位等；4610情境三：水动力学要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.液体运动的基本概念；2.总流连续性方程；3.实际液体的总流能量方程；4.总流动量方程。要求一般理解与掌握的内容有：1.理想液体的运动微分方程；2.

理想液体的元流能量方程；3.毕托管和文丘里仪。81220情境四：水流阻力和水头损失要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.雷诺数与两种流态（层流和紊流）；2.均匀流基本方程及沿程水头损失通用公式；3.局部水头损失计算公式；4.短管水力计算及谢才公式的推导。要求一般理解与掌握的内容有：1.不同情况下沿程阻力系数的计算方法；2.不同情况下局部阻力系数的计算方法；3.长管水力计算与短管水力计算的三类计算课题。358情境五：明渠水流要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.明渠均匀流的水力特征和基本公式；2.梯形渠道的水力最佳断面；3.梯形断面明渠均匀流的水力计算；4.复式断面明渠均匀流的水力计算；5.

梯形断面明渠均匀流谢才公式的展开式及其应用；5.明渠非均匀流的水力特征和基本公式；6.

临界水深的计算；7.

临界底坡的计算；8.

明渠中三种水流状态的判断；9.

水跃计算；10.

棱柱形渠道明渠渐变流的基本微分方程式。要求一般理解与掌握的内容有：11.基本公式在工程水力计算中解决四类基本问题的方法；12.不满流管道的水力计算；13.断面比能；14.棱柱形明渠渐变流水面曲线的定性分析；15.明渠渐变流水面曲线的计算；16.明渠渐变流水面曲线的衔接。112情境六：河流水文要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.

河川水文资料的收集与整理；2.

河流基本概念。要求一般理解与掌握的内容有：3.河川水文现象的特点与桥涵水文的研究方法。难点：流速、流量的测量方法。情境七：要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.

水文统计的基本概念；2.经验累积频率曲线；3.理论累积频率曲线；4.现行频率分析方法。要求一般理解与掌握的内容有：5.相关分析。难点：设计流量和设计水位的计算。情境八：要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.按洪水调查资料推算；2.

按暴雨资料推算。要求一般理解与掌握的内容有：3.按实测流量资料推算设计流量（见第十一章）。难点：1.小流域河口处设计流量的计算。情境九：要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.大中桥孔径计算；2.

桥面标高计算；3.调治构造物设计。要求一般理解与掌握的内容有：4.

桥涵分类及一般规定、桥位选择、桥位勘测。难点：1.冲刷系数法计算桥长。情境十：要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.

桥下断面一般冲刷深度；2.河床演变冲刷深度；3.

墩台局部冲刷深度。要求一般理解与掌握的内容有：4.冲刷深度计算公式的应用。难点：1.桥下河槽最低冲刷线及基础底面最高标高的确定。情境十一：要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.

小桥涵勘测设计内容；2.

小桥孔径计算；3.

涵洞孔径计算。要求一般理解与掌握的内容有：4.

小桥涵位置选择、小桥涵勘测与调查。难点：1.

小桥涵构造与加固防护。课程实施方案教学方法与手段教学方法“教、学、做”一体化；“项目驱动+情境体验”教学法；分组实操训练、“实例+实战”教学法；“启发+互动”启发引导、“沟通+鼓励”教学法；教学手段应用计算机及教学软件等教学手段；有效使用课件教学、应用网络教学平台；实施学校和项目现场的静动态教学。4.教学设计表3学习情境设计学习情境1绪论教学设计学习领域流体力学应用学习情境1：熟悉液体的主要物理性质学时：2其中：理论学时：2实践学时：0教学目标：能力目标:要求深刻理解与熟悉掌握液体的主要物理性质；作用在液体上的力。知识目标：要求一般理解与掌握液体的连续介质假设。教学内容:1.液体的主要物理性质，2.作用在液体上的力，3.

液体的连续介质假设。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务1.液体的主要物理性质：2.作用在液体上的力。理解与掌握的内容有：

液体的连续介质假设。学习情境2水静力学教学设计学习领域流体力学应用学习情境2：水静力学学时：2其中：理论学时：2实践学时：0教学目标：能力目标:要求深刻理解与熟悉掌握静水压强的特性；

液体平衡微分方程；

重力作用下静水压强的基本方程；作用在曲面壁上的静水总压力。知识目标：要求一般理解与掌握液体压强等值传递原理、连通器原理、压强计量单位等；作用在平面壁上的静水总压力。教学内容:理论教学任务:液体平衡微分方程的应用；压力体概念；静水总压力作用点的确定。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务熟悉掌握

静水压强的特性；液体平衡微分方程；

重力作用下静水压强的基本方程；

作用在曲面壁上的静水总压力。液体压强等值传递原理、连通器原理、压强计量单位等；学习情境3水动力学教学设计学习领域流体力学应用学习情境3：水动力学学时：4其中：理论学时：4实践学时：0教学目标：能力目标:理解与熟悉掌握液体运动的基本概念；总流连续性方程；实际液体的总流能量方程；总流动量方程。知识目标：理解与掌握.理想液体的运动微分方程；理想液体的元流能量方程；毕托管和文丘里仪。教学内容:理论教学任务:液体运动的基本概念；总流连续性方程；实际液体的总流能量方程；总流动量方程。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.液体运动的基本概念；2.总流连续性方程；3.实际液体的总流能量方程；4.总流动量方程。本情境完成3个任务：1.理想液体的运动微分方程；2.

理想液体的元流能量方程；3.毕托管和文丘里仪。学习情境4水流阻力和水头损失教学设计学习领域流体力学应用学习情境4：水流阻力和水头损失学时：2其中：理论学时：2实践学时：0教学目标：能力目标:熟悉掌握雷诺数与两种流态（层流和紊流）；均匀流基本方程及沿程水头损失通用公式；局部水头损失计算公式；短管水力计算及谢才公式的推导。知识目标：理解与掌握不同情况下沿程阻力系数的计算方法；不同情况下局部阻力系数的计算方法；长管水力计算与短管水力计算的三类计算课题。教学内容:理论教学任务:雷诺数与两种流态（层流和紊流）；均匀流基本方程及沿程水头损失通用公式；局部水头损失计算公式；短管水力计算及谢才公式的推导。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务不同情况下沿程阻力系数的计算方法；不同情况下局部阻力系数的计算方法；3.长管水力计算与短管水力计算的三类计算课题。本情境完成5个任务：1.雷诺数与两种流态（层流和紊流）；2.均匀流基本方程及沿程水头损失通用公式；3.局部水头损失计算公式；4.短管水力计算及谢才公式的推导。学习情境5明渠水流教学设计学习领域流体力学应用学习情境5：明渠水流学时：8其中：理论学时：6实践学时：2教学目标：能力目标:理解与熟悉掌握明渠均匀流的水力特征和基本公式；梯形渠道的水力最佳断面；梯形断面明渠均匀流的水力计算；复式断面明渠均匀流的水力计算；梯形断面明渠均匀流谢才公式的展开式及其应用；明渠非均匀流的水力特征和基本公式；临界水深的计算；临界底坡的计算；明渠中三种水流状态的判断；水跃计算；棱柱形渠道明渠渐变流的基本微分方程式。知识目标：基本公式在工程水力计算中解决四类基本问题的方法；不满流管道的水力计算；断面比能；棱柱形明渠渐变流水面曲线的定性分析；明渠渐变流水面曲线的计算；明渠渐变流水面曲线的衔接。教学内容:理论教学任务:明渠均匀流的水力特征和基本公式；梯形渠道的水力最佳断面；梯形断面明渠均匀流的水力计算；复式断面明渠均匀流的水力计算；梯形断面明渠均匀流谢才公式的展开式及其应用；明渠非均匀流的水力特征和基本公式；临界水深的计算；临界底坡的计算；明渠中三种水流状态的判断；水跃计算；棱柱形渠道明渠渐变流的基本微分方程式。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务熟悉掌握明渠均匀流的水力特征和基本公式；梯形渠道的水力最佳断面；梯形断面明渠均匀流的水力计算；复式断面明渠均匀流的水力计算；梯形断面明渠均匀流谢才公式的展开式及其应用；明渠非均匀流的水力特征和基本公式；临界水深的计算；临界底坡的计算；明渠中三种水流状态的判断；水跃计算；棱柱形渠道明渠渐变流的基本微分方程式。本情境完成3个任务：1.已知Q、i、n、m，求b和h；2.将复式断面分割为简单断面的方法，掌握叠加法计算的原理及具体方法；3.水跃计算与桥涵河床加固长度的计算。学习情境6河流水文教学设计学习领域流体力学应用学习情境6：河流水文学时：4其中：理论学时：4实践学时：0教学目标：能力目标:理解与熟悉掌握河川水文资料的收集与整理；河流基本概念。知识目标：掌握河川水文现象的特点与桥涵水文的研究方法。教学内容:理论教学任务:河川水文资料的收集与整理；河流基本概念；河川水文现象的特点与桥涵水文的研究方法。流速、流量的测量方法。 教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务理解与熟悉掌握河川水文资料的收集与整理；河流基本概念。本情境完成1个任务：1.河川水文现象的特点与桥涵水文的研究方法。学习情境7水文统计的基本原理与方法教学设计学习领域流体力学应用学习情境7：水文统计的基本原理与方法学时：4其中：理论学时：4实践学时：0教学目标：能力目标:理解与熟悉掌握水文统计的基本概念；经验累积频率曲线；理论累积频率曲线；现行频率分析方法。知识目标：相关分析。教学内容:理论教学任务:水文统计的基本概念；经验累积频率曲线；理论累积频率曲线；现行频率分析方法。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务理解与熟悉掌握水文统计的基本概念；经验累积频率曲线；理论累积频率曲线；现行频率分析方法。本情境完成1个任务：1.相关分析。学习情境8桥涵设计流量及水位推算教学设计学习领域流体力学应用学习情境8：桥涵设计流量及水位推算学时：2其中：理论学时：2实践学时：0教学目标：能力目标:理解与熟悉掌握按洪水调查资料推算；按暴雨资料推算。知识目标：按实测流量资料推算设计流量。教学内容:理论教学任务:按洪水调查资料推算；按暴雨资料推算。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务理解与熟悉掌握按洪水调查资料推算；按暴雨资料推算。本情境完成1个任务：1.按实测流量资料推算设计流量。学习情境9大中桥位勘测设计教学设计学习领域流体力学应用学习情境9：大中桥位勘测设计学时：4其中：理论学时：4实践学时：0教学目标：能力目标:桥涵分类及一般规定、桥位选择、桥位勘测。知识目标：桥涵分类及一般规定、桥位选择、桥位勘测。教学内容:理论教学任务:桥涵分类及一般规定、桥位选择、桥位勘测。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习任务：独立、按时、高质量完成每次课上任务桥涵分类及一般规定、桥位选择、桥位勘测。临界底坡的计算；明渠中三种水流状态的判断；水跃计算；棱柱形渠道明渠渐变流的基本微分方程式。本情境完成1个任务：1.桥涵分类及一般规定、桥位选择、桥位勘测。学习情境10

桥梁墩台冲刷计算教学设计学习领域流体力学应用学习情境10：

桥梁墩台冲刷计算学时：2其中：理论学时：2实践学时：0教学目标：能力目标:理解与熟悉掌握桥下断面一般冲刷深度；河床演变冲刷深度；墩台局部冲刷深度。知识目标：冲刷深度计算公式的应用。教学内容:理论教学任务:桥下断面一般冲刷深度；河床演变冲刷深度；墩台局部冲刷深度。教学方法教学媒介实施地点教、学、做一体化；采用课件法；结合课件讲授法；教师指导。考核与评价方式学生必备技能工学成果学习