一、培訓目標
通過45天左右的理論知識教學和實踐操作訓練等活動,使學員對最新版《國家職業技能標準 水文勘測工》有比較系統、全面的了解,在水文勘測業務工作重要關鍵技術的相關理論知識和技能操作熟練程度等有所提高,並在當前水文勘測業務的新技術、新方法、新儀器、新設備的認知等方面獲得一定的體驗,具體要求如下:(理論基礎+專業知識+操作實踐)
1、比較系統全面地了解最新版本《國家職業技能標準 水文勘測工》的主要內容,對水文勘測技能總體要求有全面的了解,熟悉本職崗位工作關鍵技術的 技能要求和相關理論知識;
2、能把握水文勘測主要業務技術技能操作要領的理論依據,比較熟練地掌握水文測站和有關業務科室生產一線重要技術節點所必需的內業、外業操作技能,保證產品(測量、監測等成果)的質量;
3、能有效地對水文勘測技師以下職工技術技能操作進行必要的指導和監督,並進行成果驗收;
4、學習並初步掌握職工培訓的一般流程和方法,以勝任本部門、本單位職工的理論知識和技術技能培訓工作;
5、深入理解「工匠精神」的內涵,提高對水文勘測技能在做好水文勘測業務中重要性的認識;
6、對水文勘測工作中的新儀器、新設備、新技術和新方法等動態有所了解。
二、教學內容、方式與課程考核要求
教學內容包括理論教學、實踐教學、現場教學、專題講座、交流研討、主題班會等內容。
(一)理論教學
理論教學開設的課程有9門,各門課程的教學目標、主要內容、採取的教學方式方法和成績考核方式如下。
1、水文學概論
(1)教學目標
通過本課程的教學,使學員對水文學有更加全面、深入的了解;深入理解自然界水文循環與水量平衡以及各要素之間的相互關係的基本理論;掌握降水、蒸發、下滲以及徑流等物理過程的基本原理、基本規律及其計算方法,為其他課程提供必要的理論基礎。
(2)教學內容
自然界的水文循環與水量平衡、河流與流域、水文循環各個要素的物理概念、演變規律以及它們之間的相互關係;徑流形成的基本原理、基本規律及有關計算方法。
(3)教學方式
本課程的內容是所有水文工作者都必須掌握的基礎理論知識,因此,十分強調理論教學,主要採用課堂講授的方式。為活躍教學活動,安排一定的課堂交流討論等環節。授課期間,為加強課外訓練,提前將課程試題庫拷貝給學員,以便學員根據課程的學習進程進行同步練習和複習,鞏固所學的知識。
(4)成績考核
課程結束後,每位學員撰寫一篇課程學習報告,全面梳理課程的主要內容,總結課程學習的體會。學員的課程成績將由考試卷面成績和課外作業、討論交流及課程學習報告等情況綜合評定。
2、水力學基礎
(1)教學目標
水力學是研究地表地下水流運動規律最重要的基本理論,為水文測驗等多種水文勘測技術提供理論基礎和技術途徑,通過本課程的教學,使學員鞏固液體平衡及機械運動的基本知識與計算方法,掌握觀察和分析液流現象並建立概化模型的方法,能應用水力學原理對水文勘測實際工作中的有關問題進行深入分析,具備一定的水力計算能力,為學習後續相關專業課程奠定基礎。
(2)教學內容
水力學課程的特點是以力學為基礎,課程內容的主線是從力學的角度出發,對多種邊界條件十分複雜的水流運動現象進行科學的分析,找出主要的因素,建立概化模型,落實到生產實踐和科學研究的應用。因此,要求教學中特別強調觀察和綜合概化能力的培養。主要內容包括:水靜力學、水動力學基本原理、水流型態和水頭損失、明渠恆定均勻流與非均勻、明渠非恆定漸變流、洩水建築物過水流量的計算。
(3)教學方式
本課程屬於專業技術基礎課,從本課程的教學目標和特點出發,除採用課堂講授、實驗演示、現場教學、布置課外作業等方式以外,十分強調發揮學員的自主學習積極性,一方面提倡學員根據本人的具體情況梳理學習的重點,深入自學,同時,鼓勵學員在課堂上積極參與由教師組織的討論,或者在課後自發與同學廣泛的討論交流,以期加深對水力學基本原理在水文勘測實際工作中應用的理解。
(4)成績考核
課程結束後,每位學員需撰寫一篇課程學習報告,全面梳理和整理課程的主要內容,總結課程學習的體會。學員的課程成績將根據考試卷面成績和課外作業、討論交流及課程學習報告等情況綜合評定。
3、實用水文統計
(1)教學目標
水文現象具有隨機性特點,無論是各種水文要素的信息監測、預測預報和分析計算,都需採用數理統計的方法,因此,水文統計的理論、技術和方法成為水文勘測業務的基礎,通過本課程的教學,使學員初步理解水文學科中應用廣泛的概率統計與誤差理論的基本知識,比較熟練地掌握水文勘測業務工作中常用的概率統計方法和實用技能,為《水文情報預報》、《水文測驗》、《水文資料整編》、《水文水資源分析計算》等後續課程的學習和從事水文勘測業務工作打下堅實的基礎。
(2)教學內容
主要內容有隨機事件與概率、隨機變量及其分布、抽樣分布與數字特徵、水文頻率計算、假設檢驗、回歸分析和誤差理論及其在水文勘測工作中的應用。
(3)教學方式
本課程是一門從事水文勘測業務必修的基礎課程,以課堂講授為主,除概要介紹水文勘測工作實踐中常用的水文參數估計、水文頻率計算和回歸分析等基本理論和方法外,著重講授誤差理論和水文測驗不確定度的計算方法。
由於內容比較抽象,而且要求學員具有比較紮實的高等數學基礎,因此,講課儘量深入淺出,把抽象的理論落實到具體的應用上,通過實際例子的演算,使學員掌握在水文勘測業務中應用廣泛的統計計算技術。
(4)成績考核
課程結束後,學員的課程成績將由考試卷面成績和課程作業等情況綜合評定。
4、水文測量
(1)教學目標
水文測量不僅在水文勘測一線工作中佔有比較大的份額,而且其實踐操作特別重要。通過本課程的教學,使學員在實際工作中能更加熟練地勝任水文勘測業務中的水文測量工作,即水文高程測量、斷面測量、地形測量的觀測、記載、數據處理、圖表繪製等工作,並進一步增強社會服務能力,如施工測量、地形圖測繪等,同時能夠進一步增強創新思維意識和創新實踐能力。
(2)教學內容
課程的主要內容包括水文測量綜述、測量基礎知識、水準測量、角度及距離測量、衛星定位測量、水文高程測量、水文斷面測量、水文地形測量、水文測量工作的拓展等。
(3)教學方式
根據課程的特點,擬採用的教學方式將以突出水文測量技術技能的實踐提高和研究作為重點。除了學員預習、教師講授、課題交流討論等教學環節外,在操作訓練方面,分組進行理論驗證實驗和操作技能訓練,主要有水準儀、全站儀的使用、水準測量、角度測量、距離測量、坐標測量、衛星定位RTK測量、數位化地形圖測繪等內容,而且還要開展專題研究,對「跨河高程傳遞」等專題分組進行理論和實踐研究,每組寫一篇專題研究報告。
(4)成績考核
課程結束後,每位學員撰寫一篇課程學習報告,全面梳理和整理課程的主要內容,總結課程學習的體會。學員的課程成績將根據考試卷面成績和討論交流及實踐活動、課程學習報告等情況綜合評定。
5、水文測驗
(1)教學目標
水文測驗工作是水文勘測業務最重要的組成部分,因此本課程的內容豐富,涉及到許多儀器設備以及大量外業和現場數據處理的基本技能。通過培訓教學,使學員在掌握水文測驗的基本概念、基本理論,基本技能的基礎上,熟悉水文測站各種水文要素監測的關鍵技術和操作要領,能有效處理外業操作和數據處理現場出現的問題;適當了解水文測驗的新技術、新儀器、新設備和新方法。
(2)教學內容
課程的主要內容包括水文站的布設和基本設施,降水量、水面蒸發量的觀測方法與儀器;水位、流量、泥沙等水文要素的測驗方法和儀器設備;水文自動測報系統和水文巡測的基本知識。
(3)教學方式
根據課程內容豐富的特點,擬採用突出重點,削枝強幹的教學方式,即一般內容由學員自學,教師著重講授在水文要素監測中最重要的基本理論、儀器設備和技術技能,重視超聲波測深儀,走航式ACDP測流,電波流速儀測速,雷射粒度分析儀使用等外業工作的內容,以及流速儀法測流的流量計算、懸移質輸沙率計算等內業的實踐操作訓練。
有關新儀器新設備新方法等內容將安排專題講座介紹。
(4)成績考核
學員的課程成績將根據考試卷面成績和討論交流、實踐訓練、計算練習等情況並結合學員平時表現綜合評定。
6、水文資料整編
(1)教學目標
水文資料整編是水文勘測業務中重要的內業工作,其特點是需要以嚴謹的工作態度對大量的監測數據選用科學合理的方法進行處理。通過本課程的教學,使學員掌握各種水文要素的資料整編原理和方法,尤其是能根據水文站的水文測站控制條件合理選用流量資料整編的方法和熟練地掌握有關技能,以及具有利用計算機技術對水文監測數據進行處理、分析的能力。
(2)教學內容
課程的主要內容有測站考證的基本知識,降水量、水面蒸發量、水位、流量、泥沙等水文要素監測資料整編的基本原理和主要方法,計算機在水文資料整編中的應用。
(3)教學方式
除教師講授、組織學員課堂交流討論等以外,比較多地布置水位、流量、泥沙等水文資料整編計算的計算練習。
(4)成績考核
學員的課程成績將根據考試卷面成績和討論交流、計算練習等情況並結合學員平時表現綜合評定。
7、水文情報預報
(1)教學目標
本門課程包括水情測報和水文預報兩大部分,與前者有關的主要工作是水情要素的測報和水情業務系統,是水文勘測一線工作的重要內容之一;後者包括水文預報的方案製作和應用等工作。通過本課程的教學,使學員對水情測報技術有全面的了解,能結合水文測驗工作獲得水情測報所需要的水情信息並進行必要的處理,對水文預報的方案製作和應用的流程有所了解,能製作簡單的洪水預報方案,以及根據測站新的情況對預報方案進行檢驗。
(2)教學內容
課程的主要內容有水情信息測報、水情信息存儲與交換、水情信息質量、水情信息與預警發布,水情值班管理系統、水情信息查詢與監控系統。
河段洪水預報、流域降雨徑流預報、水庫水文預報、枯季徑流預報、預報方案編制與作業預報、水情業務系統。
(3)教學方式
從本門課程的特點出發,採用課內課外相結合的教學方式。學員在預習的基礎上,結合實際工作中曾遇到的問題和已經取得的經驗,以適當的方式與教師溝通。教師在廣泛搜集學員意見的基礎上,對教材的內容分析主次,有重點地講授理論知識,並組織交流討論。同時,布置課外訓練,提前將試題庫拷貝給學員,以便學員根據課程的學習進程進行相應的練習,複習與鞏固所學的知識。
(4)成績考核
課程結束後,每位學員撰寫一篇課程學習報告,全面梳理和整理課程的主要內容,總結課程學習的體會。學員的課程成績將根據考試卷面成績和課外作業、討論交流及課程學習報告等情況綜合評定。
8、計算機在水文勘測業務的應用
(1)教學目標
計算機在水文勘測業務的應用非常廣泛,故教學內容實用性非常強。通過本課程的教學,使學員能在水文測驗、水情測報和水情業務系統中應用計算機進行數據處理和統計計算和分析。
(2)教學內容
Excel統計函數(自定義)、圖表、回歸、數據篩選和數據透視表、數據分析工具庫等在水文勘測業務中的應用。
(3)教學方式
從實用的角度出發,根據水文站一線常規工作的需要,有重點地介紹計算機技術在水文勘測工作中的具體應用,並安排上機操作,以Excel、VB和水文應用軟體等解決水文勘測工作實際中有關統計分析的問題。
(4)成績考核
學員的課程成績將根據考試卷面成績和討論交流、實踐活動、計算練習等情況並結合學員平時表現綜合評定。
9、水文水資源分析計算
(1)教學目標
通過本課程的教學,使學員了解水文水資源分析計算工作的主要內容,以及在水文勘測工作中的應用和社會服務中的作用。
(2)教學內容
課程的主要內容包括:水文分析計算和水資源分析計算的主要任務、工作內容、常用方法和一般流程、分析計算的成果。
(3)教學方式
課堂講授為主,部分學員如有深入學習的需要,可利用課餘時間與教師商量個別交流。
(4)成績考核
教師布置若干課題,學員分組討論,每一組提交討論小結,以此作為評定成績的依據。
(二)實踐教學
實踐教學包括實習、實驗、實訓練習等內容,由任課教師根據理論教學進程分散安排或者在理論教學基本完成後集中進行。
1、水文測量
(1)三等水準測量
水準路線長250~400m,在場地上設置起點和終點,用4站完成三等水準測量的觀測、記錄和計算(只測往程);儀器:DS3型自動安平水準儀,雙面水準標尺;技術規定:按照中華人民共和國行業標準SL 58-2014《水文測量規範》三等水準測量的要求執行。
(2)全站儀角度與距離測量
在場地上設置固定點(每組4個點),每人觀測一個測站的水平角、豎直角、距離兩個測回,完成觀測、記錄和計算,且全組構成閉合導線;儀器:全站儀;技術規定:按照中華人民共和國行業標準SL 58-2014《水文測量規範》地形測量中有關規定執行。
(3)GNSS RTK測量
在場地上建立已知坐標點及未知坐標點,RTK測量未知點坐標。
(4)超聲波測深儀與GPS進行河道斷面測量
超聲波測深儀採集水深數據;水深數據回放;水深數據複製和備份;連接GPS。
2、水文測驗
(1)遙測雨量計及雨量採集器的安裝與調試
JDZ05-1型翻鬥式雨量計的安裝:嚴格按規範進行調平、注水試驗和輸出信號檢查等調試;雨量採集器的安裝:嚴格按規範測量電源電壓,連接信號線;參數進行初始化;雨量計和採集器的連接、調試,清除試驗數據。
(2)走航式ADCP測流系統(儀器)
加深理解走航式ADCP利用回波束聲學換能器所發射的聲脈衝在隨流運動的水體懸浮物質中所產生的都卜勒效應進行測流的基本原理;掌握儀器的安裝、通信口的檢測、參數的設置、測流軟體的使用等ADCP測流的技能。
(3)電波流速儀的野外操作
利用電波流速儀進行指定水面點流速的野外測量操作。
3、水文資料整編
(1)點繪:根據實測流量成果表點繪水位流量、水位面積、水位流速關係點;繪製洪水過程的水位過程線;
(2)分析測站特性:根據關係點的分布,分析測站特性,確定水位流量關係的型式;
(3)定線:繪製水位流量關係線,進行關係線的檢驗;
(4)推流;用時間加權法計算日平均水位和日平均流量,用流量加權法計算日平均輸沙率,並推求日平均含沙量。
4、水質取樣
針對不同的水質分析項目,選用合適的採樣器取樣並進行現場保存。
(三)現場教學
1、現場教學的目的
通過參觀、觀摩和交流等實地現場教學,增強學員對理論知識的理解,學習和交流先進的水文勘測技術技能,拓展學員的視野和知識面。
2、現場教學的主要內容及項目
(1)主要內容
參觀現代化的水文站基礎設施、新的儀器設備,聽取和交流有關水文勘測業務先進技術技能和管理的經驗介紹。
(2)現場教學項目及主要內容
1)南京水利水文自動化研究所
參觀水文儀器製作車間以及各種水文儀器及水文自動化設備,聽取有關專題報告。
時間:2019年4月26日(星期五)
2)江蘇省水文水資源勘測局揚州分局
參觀基本設施、機構設置、管理、對外服務,聽取有關專題報告。
時間:2019年5月10日(星期五)
3)江蘇省水文水資源勘測局無錫分局
參觀水質分析室、儀器、設備,巡測的裝備,巡測方案的編制,市級水文局現代化建設的現狀,聽取有關專題報告。
時間:2019年5月17日(星期五)
4)江蘇省水文水資源勘測局蘇州分局
參觀水環境監測中心GPS、ADCP、全站儀、雷射測距儀、超聲波測深儀、離子色譜儀、氣相色譜儀、原子吸收分光光度計等先進測量和化驗儀器設備,水文信息遙測系統,聽取有關專題報告。
時間:2019年5月24日(星期五)
3、考核
每次現場教學結束後學員均需撰寫考察報告,並進行交流。
(四)專題講座
專題講座設有8項,部分講座結合現場教學進行,不再另行安排時間。
1、新時代水文能力建設與改革發展 水利部水文司
2、智慧水利 水利部信息中心
3、水文勘測工作中的工匠精神 第六屆全國水文勘測工大賽金獎選手
4、新技術在水文測驗中的應用 上海市水文總站
5、水文儀器與水文自動化 水利部南京水利水文自動化研究所
6、水文職工培訓與技能競賽 水利部信息中心
7、水文測站實務與管理 江蘇省水文水資源勘測局揚州分局
8、新版《國家職業技能標準 水文勘測工》解讀 揚州大學
(五)交流研討
1.各地區水文工作經驗交流會
主要內容:結合本地區水文工作情況和自己的崗位實踐,交流工作經驗、體會等。
2. 水文新技術與水文工作創新研討交流會
主要內容:水文工作中創新點探討。結合自己的崗位實踐,交流工作中水文新技術應用情況、有什麼期待、有什麼困難等,研討、展望水文工作的創新。
(六)主題班會
1. 培訓班教學、生活管理研討會
主要內容:(1)培訓學習、生活的感受;
(2)對學校在教學與生活管理等方面的意見與建議
2. 培訓總結與個人發展規劃研討交流會
主要內容:(1)對培訓過程進行總結交流
(2)個人職業發展規劃交流
活動形式:以省或自治區分組,分小組研討準備、製作PPT,然後組織班級交流。
三、學時分配
培訓時間共6.5周,用於教學的時間為6周,每周安排6天,每天以7學時計,共計252學時,其中理論教學146學時,實踐教學73學時,交流研討9學時,主題班會9學時。各類教學活動及課程的學時分配見表1。
表1 各類教學活動及課程的學時分配
序號 | 課 程 | 學 時(h) | |||
總學時 | 講課 | 實習實驗 | 任課教師 | ||
1 | 水文學概論 | 15 | 15 |
| 黃紅虎 |
2 | 水力學基礎 | 20 | 16 | 4 | 奚斌 |
3 | 實用水文統計 | 44 | 32 | 12 | 周建康 |
4 | 水文測量 | 36 | 20 | 16 | 周國樹 |
5 | 水文測驗 | 38 | 20 | 18 | 李帆 |
6 | 水文資料整編 | 10 | 8 | 2 | 羅國平 |
7 | 水文情報預報 | 20 | 20 |
| 黃紅虎 |
8 | 水文水資源分析計算 | 6 | 6 |
| 朱春龍 |
9 | 現場教學 | 21 |
| 21 |
|
10 | 專題講座 | 24 | 24 |
|
|
11 | 交流研討 | 9 |
| 9 |
|
12 | 主題班會 | 9 |
| 9 |
|
| 合計 | 252 | 161 | 91 |
|
註:《實用水文統計》課程含「計算機在水文勘測上的應用」。
四、考核與成績評定
每一項教學活動結束,均需進行考核與成績評定,理論考核成績採用百分制計分,實踐教學和現場教學按優秀、良好、中等、及格和不及格等五級計分。
1、理論教學
每一門理論課程結束後,均需進行考核,除課堂教學的筆試以外,各門課程還根據課程特點採取不同的課程成績綜合評定方法。
2、實踐教學
實踐教學單獨評定成績。根據操作技能的熟練程度以及現場處理問題的能力進行成績評定。
3、現場教學
每次活動後,每位學員需撰寫總結報告,由帶隊教師根據總結報告及現場表現評定成績。
五、教材與主要參考書
1、 熊亞南主編. 水力學基礎 [M] .北京: 中國水利水電出版社. 2017
2、 周建康主編. 實用水文統計[M] .北京: 中國水利水電出版社. 2017
3、 羅國平主編. 水文測驗 [M] .北京: 中國水利水電出版社. 2017
4、 羅國平主編. 水文資料整編 [M] .北京: 中國水利水電出版社. 2017
5、 黃紅虎主編. 水文學概論 [M].北京: 中國水利水電出版社. 2017
6、 周國樹主編. 水文測量 [M].北京:中國水利水電出版社. 2017
7、 朱春龍主編. 水文水資源分析計算[M].北京:中國水利水電出版社. 2018
8、 黃紅虎主編. 水文情報預報 [M].北京: 中國水利水電出版社. 2017
9、 《國家職業技能標準 水文勘測工》
10、相關標準規範(結合實踐教學):《水文測量規範》(SL58-2014)、《降水量觀測儀器 第2部分:翻鬥式雨量傳感器》(GB/T21978.2-2014)、《降水量觀測儀器 第3部分:虹吸式雨量計》(GB/T21978.3-2008)、《降水量觀測儀器 第5部分:雨量顯示記錄儀》(GB/T21978.5-2014)、《降水量觀測儀器 第6部分:融雪型雨雪量計》(GB/T21978.6-2008)、《聲學都卜勒流速測驗規範》(SL337-2006)、《水文資料整編規範》(SL247-2012)