《選專業》每日一專業——水利水電工程

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《選專業》每日一專業——水利水電工程

1、什麼是水利水電工程?

水利是人類對自然界的水進行控制、調節、治導、開發、管理和保護,以防治水旱災害,並開發利用水資源的各項事業和活動。受季風氣候影響,我國是一個水旱災害頻發的國家,降水的空間分佈和時間分佈不均勻。從大禹治水到現代江河整治,水利是歷朝歷代事關國計民生的大事。

水利工程本身包含的內容十分廣泛,包括防洪、灌溉和排水、水利工程結構設計、水力發電、港口與航道、水土保持、城鎮供水與排水、水力學研究、水文與水資源等。水利工程的範圍應包括防洪、排水、灌溉、水能利用、水道、給水、城鎮排水、港工八種工程在內。進入20世紀後半葉,水利中又增加了水土保持、水資源保護、環境水利和水利漁業等新內容。所以,從概念上講,“水利工程”比“水利水電工程”的範疇要更大一些。

狹義上的水利水電工程專指水利水電建築工程,即修建水電站和大壩等攔河建築物,進行水力發電。從學科體系上來說,水利工程是一個一級學科,也就是一個學科大類,下面包括很多二級學科,水利水電工程就是水利工程下面的一個二級學科。

接下來看一下狹義上的水利水電工程,也就是利用水能發電。河流從高處往低處流的時候,由於上下游存在落差而產生了很大的勢能,在沒有水電站的時候,這部分勢能通過流動轉化為水流的動能和熱能。水力發電的目的就是通過水輪機等一系列設備將水的這部分勢能轉化為電能,變成人類可以自由調節利用的能量。水電站是將水能轉換為電能的綜合工程設施,它包括為利用水能生產電能而興建的一系列水電站建築物及裝設的各種水電站設備。利用這些建築物集中天然水流的落差形成水頭,彙集、調節天然水流的流量,並將它輸向水輪機,經水輪機與發電機的聯合運轉,將集中的水能轉換為電能,再經變壓器、開關站和輸電線路等將電能輸入電網。有些水電站除發電所需的建築物外,還常有為防洪、灌溉、航運等綜合利用目的服務的其他建築物,這些建築物的綜合體稱為水電站樞紐或水利樞紐。

2、有哪些專業方向?

以天津大學為例,水利工程一級學科下面主要包含5個二級學科:水工結構工程、水利水電工程、水力學及河流動力學、水文與水資源、港口海岸與近海工程。由於天津大學水利類只開設水利水電和港口工程兩個本科專業,所以在本科時前四個二級學科都屬於水利水電的專業方向。

3、培養什麼人?

水利水電工程專業是水利工程師的搖籃。水利工程師的工作內容有四項,即水利水電工程的施工、設計、管理和科研。

施工即參與實際的水利工程建設,其主要任務是按照設計方提供的圖紙,指揮工人按部就班地完成甲方單位(投資方)提供的建設任務。以大壩混凝土澆築為例,其施工程序大致為:基礎驗收→底板錨筋施工→鋼筋制安→模板、止水施工→倉號驗收→開盤澆築→收倉→養護、待強→拆模→混凝土養護。在施工單位的同學很多都走著這兩條路線:“技術員→技術主辦→工程師→總工程師”或者“技術員→技術主辦→項目負責人→項目經理”。無論哪一條,因為工程領域涉及技術、人員、物資太多,都需要畢業生具有深厚的理論基礎、寬廣的專業知識、較強的工作能力和一定的國際工程管理知識。

設計的主要任務是設計水利工程的平面佈置、結構形式、各部件的構造,最後需要提交給施工單位大壩或水利樞紐工程的全套圖紙,包括水工結構的平面佈置圖、大壩各分段的橫向剖面圖和縱向剖面圖,然後還需要提供各個具體構件的尺寸和圖紙。

管理的主要任務是通過現代工程管理手段,促使整個工程更好、更快地完成。工程項目經理、業主單位從事的都是管理方面的工作。以一個工程的項目經理為例,在工程開始前,其需要制定完整的施工組織計劃,在施工過程中需要協調同業主、設計、監理等各方面的關係,做好施工過程中各種人員、材料、機械設備的調度和配備,同時控制好工程進度,制定詳細的安全、環保和應急措施。再比如說作為一個工程的投資方,在工程上馬之前,先要進行項目的預評估和可行性研究,向國家主管部門提交項目申請,然後進行項目融資,設計單位和施工單位的招投標,在施工階段還需委派監理單位對工程進行全程監督。

科研的主要任務是進行水利工程界的技術難題和重大科研課題的研發。工程領域的研究人員,一般在高校或科研所工作。工程界的科研和其他理學學科的不同之處在於它更注重實際工程問題,更注重如何結合實際工程把科研成果儘快轉化為實際生產力。

4、主要代表院校

全國高校第四輪學科評估:

清華大學、河海大學(A+)

天津大學、武漢大學(A-)

中國農業大學、大連理工大學、鄭州大學、四川大學、西安理工大學(B+)

華北水利水電大學、中國海洋大學、華中科技大學、中國地質大學、重慶交通大學(B)

吉林大學、南京大學、長沙理工大學、西北農林科技大學、三峽大學(B-)

北京師範大學、太原理工大學、寧夏大學新疆農業大學揚州大學(C+)

華北電力大學、內蒙古農業大學

、同濟大學、中山大學、長安大學(C)

北京工業大學、合肥工業大學、南昌大學、山東大學、華南理工大學(C-)

5、開設哪些課程?

水利水電工程專業的主幹學科是水利工程和土木工程,所學課程涵蓋了水利工程的勘察、規劃、設計、施工及管理所需要的基礎知識,可分為規劃勘察、設計施工、監測維護和經營管理四個知識領域。就課程內容而言,可以分為自然科學課、學科基礎課和專業課三大類。核心課程為:高等數學、工程製圖、理論力學、材料力學、結構力學、工程測量、工程地質、岩土力學、水力學、水文學、鋼筋混凝土結構、水利水電施工、水電站、水工建築物等。

自然科學課是工科大學生培養計劃中共同擁有的課程,包括高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學英語、大學化學、大學物理、計算機軟件技術基礎、創新類選修課等。其中前三門———高數、線代和概率論與數理統計合稱“三大數學”,是所有工科課程的基礎,位置至關重要,學不好“三大數學”,其他專業課也只能是空中樓閣。這三門課也是將來工科考研時的必考科目。英語總共有四冊,

工程界很多論文文獻都是英文的,學不好英語無疑會成為以後工作的障礙。拋開這個不談,英語四級總是要過的(在大部分高校,英語四級直接和畢業證掛鉤),英語六級是要儘量過的(找工作時常看項目)。大學化學是拓寬知識面的需要,也是對將來學習混凝土的鋪墊。大學物理也是一個基礎學科,在這裡將會通過引進微積分的理論對高中所學的物理知識作進一步的深化,是進一步學習“三大力學”的基礎。計算機基礎導論、計算機軟件技術基礎是對之前計算機知識的總結和計算機編程語言的入門教育,假如將來讀研的話,在工程領域會經常和各類計算軟件打交道。學完編程語言之後可以接著考計算機二級,這是將來找工作的一個重要籌碼。

學科基礎課程是專業課程的基礎,其中有些基礎課程也是整個工科方向的基礎。其中包括畫法幾何及工程製圖(上、下兩冊)、理論力學、材料力學、結構力學(上、下兩冊)、彈性力學、岩土力學、水力學(上、下兩冊)、建築材料、工程測量、工程地質、電工技術基礎、工程項目管理等。具體見港口航道與海岸工程的課程介紹。

專業課就是本專業的看家本領了,包括水工概論、工程建設監理基礎、道路與橋樑工程總論、水資源規劃及利用、水工建築物、水電站、水利水電施工、鋼筋混凝土、工程水文學、水工鋼結構等

水工概論是對整個專業的概述,一般安排在大一下學期,在學生接觸專業課之前。

工程建設監理介紹了監理對工程的投資、進度、質量的三大控制,對合同、信息、安全的綜合管理以及對各方工作的協調作用。

鋼筋混凝土主要介紹鋼筋混凝土材料的力學性能、基本計算原則與實用設計表達式,受彎、受壓、受拉、受扭構件的截面承載力計算,預應力鋼筋混凝土結構,它是對力學的實際應用,是將來從事工程施工方面的工作時使用最多的一門課程。

水工鋼結構可以說是鋼筋混凝土的孿生姐妹,是用“三大力學”對各種鋼結構進行受力分析。

水資源規劃及利用主要介紹了水資源及其綜合利用的基本原理及分析計算方法,內容包括水資源評價、水資源供需平衡分析、綜合利用水庫及興利調節計算、防洪減災規劃、水能利用及水電站主要特徵參數選擇、河流綜合利用規劃及水庫群水利水能計算、水資源管理與保護及水庫調度等基礎知識。

水工建築物是調節和控制水流、防治水害、開發利用水資源的建築物的統稱,這門課主要介紹其設計和研究方法,包括理論分析、實驗研究、原型觀測和工程類比等,主要內容包括重力壩、拱壩、土石壩、水閘、河岸溢洪道、水工隧洞與壩下涵管、渠系建築物、水利樞紐佈置等。

水電站主要介紹水輪機的類型、構造及工作原理、水輪機的蝸殼、尾水管及氣蝕、水輪機的特性及選型、水電站的佈置及組成建築物、水電站進水口、隧洞、壓力管道及廠房佈置等。

水利水電施工是從事工程施工的一個總論,講述了水電工程施工的基本規律、幾種基本工種和主要建築物的施工技術、編制施工組織設計和概算的基本方法、組織安全施工的常識等內容。

工程水文學是應用水文學的一個分支,為工程規劃、設計、施工、管理運行決策提供水文依據,主要介紹水文計算、水文預報、水利計算和水資源評價等。

6、畢業後做什麼?

水利水電工程專業的本科生畢業後主要分佈在水利、水電、道路橋樑、土木、冶金等領域,從事規劃、設計、施工、科研、管理、教育、投資和開發等工作

就大的方向而言,本科生畢業之後有三條出路:工作、讀研和出國。如天津大學2018級水利水電工程系有本科畢業生56人,本科畢業後有18人選擇了繼續在本校讀研,有7人被保送或考取了武漢大學、四川大學等校的研究生,讀研的比例接近一半。工作的同學中有不少人選擇了中交一航局、上海航道局等中交集團的單位(因為天津大學港口系實力也不錯,每年會有很多中交系統的公司去天津大學招人),其餘的同學分別分佈在中國水電建設集團、中國水電七局、中鐵、中建等單位,另外還有3人考取了公務員,少部分同學選擇了出國。

如果按工作性質分一下,直接工作的水電專業的畢業生主要有以下去向:

(1)業主單位:譬如三峽開發總公司、二灘水電開發公司等。這些單位就是水電工程的投資單位,所以這些單位的待遇相對較好,工作輕鬆,能進這些單位也需要有非常強的實力,但是工作環境同樣是在工程現場或者水電站,是遠離城市的。

(2)設計單位:例如眾多水電設計院。這些單位由於近幾年水電開發高潮,項目較多,待遇不錯,但工作辛苦。設計單位相對而言工作地點比較固定,但設計單位對學歷的要求高一些,工作強度也比較大,項目多的時候經常要加班加點製圖。另外去設計單位工作的話,有利於個人的再學習。這幾年由於畢業生逐年增多,設計院的門檻也相應提高,如果沒有機遇的話,基本上本科生很難進設計院。

(3)監理單位:由於水電項目的特殊性,國家強制規定必須要有監理,監理單位的人也常年待在工地,但是其工作相對於施工單位較輕鬆。

(4)施工單位:各水電工程局等。施工單位也是大部分水工專業本科畢業生去的單位。這種單位工作辛苦,待遇較低,而且經常要跟著工程走,沒有長期固定的工作地點,對於安家落戶來說有一定的困難,所以施工單位一般會選擇要男生,這是鑑於工作性質的需要,同時也是對女生的一種保護。這幾年的一個新趨勢是海外工程日趨增多,所以去施工單位很可能被派往國外工程。由於處在水電建設的第一線,畢業生會接觸到很多工程實踐,很容易積累大量經驗,而且這些具有大量工程實踐經驗的技術人才正是業主單位、設計單位所需要的,所以幹施工以後無論是當項目經理從事管理工作,還是轉行做監理或其他建工行業,相對來說都比較容易。

總體來說,水利水電工程專業的畢業生基本上屬於緊缺型人才,但是大型水電站都是在高山峽谷中,人跡罕至,工作環境比較惡劣,而且遠離城市,工作枯燥。作為水電建設者,常年在工地,基本休假得不到保證,時間長了真的會無法適應城市的生活。

在本科畢業後,為了有一個更高的起點,很多人選擇讀研。讀研有兩種途徑,即免試保送和考研。保研要求專業綜合排名在前20%以上,綜合排名由前三年的加權成績和保研面試成績共同構成。

本科畢業後,也有少部分同學選擇出國留學,在國外,水利和土木同屬於大土木的範疇,申請時專業不必分得很細,如果績點足夠高的話還可以申請到全額獎學金,每年都有很多同學加入出國的行列。

另外還有部分同學選擇考水利系統的公務員,不過由於競爭過於激烈,錄取比例不高。還有極少數人選擇獨立創業。

水利水電工程專業總結

水利水電工程專業要求學生理論基礎紮實、具有較高的外語水平和熟練的計算機應用能力,培養學生具有水工程、水資源、水生態、水環境、水災害、水管理及水經濟等水科學與水利工程技術的綜合知識和能力,畢業後能夠從事高壩大結構、地下空間利用、城市水利、城市水務、港口海岸及近海工程、水利工程信息化等多方面的科學研究、規劃、設計、施工及管理工作。

就業方向

本專業學生畢業後可在網絡媒體公司、傳媒業、影視廣告業、娛樂遊戲業、動畫設計公司、工業產品設計、建築設計(建築漫遊和環境設計)、人居環境設計和教育等行業工作

從事行業:

畢業後主要在建築、房地產、新能源等行業工作,大致如下:

1 建築/建材/工程

2 房地產

3 新能源

4 廣告

5 專業服務(諮詢、人力資源、財會)

6 電力/電氣/水利

7 學術/科研

8 環保

9 其他行業

從事崗位:

畢業後主要從事水利水電工程師、項目經理、資料員等工作,大致如下:

1 水利水電工程師

2 項目經理

3 資料員

4 灌溉技術員

5 施工員

6 建造師

工作城市:

畢業後,北京、成都、廣州等城市就業機會比較多,大致如下:

1 北京

2 成都

3 廣州

4 鄭州

5 武漢

6 上海

7 深圳

8 杭州

9 南京

10重慶

11西安

就業前景

我國現在正處在新一輪的水電開發高潮中,可以說,大多數水利水電工程專業的畢業生就業前景還是很好的!所以水工專業的畢業生基本上屬於緊缺型的,但是水利水電工程專業的畢業生的依然很愁找工作,這和水利水電工程專業的工作環境和工作性質有非常緊密關係。

一般來說,水電都是在高山峽谷中,人跡罕至,工作環境比較惡劣,水電工程遠離城市,工作枯燥,而且作為水電建設者,基本上休假得不到保證,常年在工地,時間長了真的會無法適應城市的生活。所以,大多數水利水電工程專業的畢業生找到滿意舒適的工作不是很容易。

水利水電工程專業在專業學科中屬於工學類中的水利類,其中水利類共5個專業,水利水電工程專業在水利類專業中排名第1,在整個工學大類中排名第68位。


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