市政管道工程施工教学大纲.doc

《市政管道工程施工》课程教学大纲
适用对象： 建筑水电技术专业
执行时间：
总 学 时：52课时
一、 课程性质
本课程向学生介绍给水管道工程和排水管道工程两大部份内容，给水管道工程主要讲解地表水取水构筑物;给水系统分类、组成、布置;给水系统的流量和水压关系;及输水和配水工程。排水管道工程主要讲解排水系统概论;污水管道系统设计; 雨水管道系统设计;排水管渠系统的管理和养护。培养学生运用基础理论分析和解决有关工程实际问题的能力，为专业课学习和今后的工作打下较坚实的基础。能够进行城市给水管道系统的初步设计。
二、 课程目标
1）使学生能了解给水系统分类、组成布置，以便进行管道设计时选择有针对性出的管道布置方案。
2）使学生了解给水系统的工作情况，重点要求学生掌握给水系统
间量和压的关系、适用范围。
3）使学生掌握给水管道水力计算的工作原理、重点要求学生掌握给水管道水力计算方法和步骤。
4）通过理论学习和课程设计的训练，而使学生能合理布置给水管道，并对其进行优化设计，并能综合评价造价和运行成本。而使学生能了解给水系统组成及作用,给水流量的计算，掌握给水管网的水力计算和管网布置，了解给水管网设计的基本过程，了解设计的思路和程序，加深对工程设计的理解，加强绘图练习及计算机绘图，加强利用参考书的能力，进一步熟悉工程设计的步骤及要求，为工程设计打下基础。
三、 教学方法和手段
课题讲授：以讲授为主，培养学生的自学能力；将课堂知识与工程实例结合，培养学生解决工程实际问题的能力。
四、 教学要求
第一章 给水系统
教学内容：
1.1 给水系统分类
1. 主要内容
(1)水源： 地表水、地下水
(2)动力： 自流、加压
(3)用途： 生活、生产、消防
(4)对象： 城镇、工业
2. 基本概念和知识点
给水系统，用水对象构筑物， 设备，管路系统
1.2 给水系统的组成和布置
1.主要内容
(1) 给水系统的组成及作用
(2) 给水系统的布置和影响因素
2.基本概念和知识点
取水，净水，加压，输送，调节，统一给水， 分质给水，分区给水
1.3 影响给水系统布置的因素
1. 主要内容
（1）影响给水系统布置的因素
2.基本概念和知识点
从城镇总体规划，水源，地形，水厂位置，产业结构角度体会给水系统布置的因素
教学要求：
通过本章的学习，掌握给水系统分类，给水系统的组成和布置、给水系统布置的影响因素、工业给水系统。
1、掌握给水系统分类，给水系统的组成和布置及各组成作用；
2、掌握城镇总体规划，水源，地形，水厂位置，产业结构等对给水系统布置的影响；
3、 工业给水系统，分类，水量平衡水量平衡图。
重点：给水系统的组成和布置
难点：给水系统分类
第2章 设计用水量
教学内容：
2.1 用水量定额及用水量计算
1. 主要内容
（1） 用水量定额（标准）
（2） 用水量计算
2. 基本概念和知识点
用水量定额种类，用水量定额受哪些因素影响，用水量计算包括哪些内容
2.2 用水量变化
1. 主要内容
（1） 生活用水和生产用水随机性和周期性两个特征
（2） 用水量变化几种表达形式
（3） 学会用水量计算方法
2. 基本概念和知识点
最高日用水量，平均日用水量，日变化系数 ，时变化系数：最高日最高时，
日变化系数 ，时变化系数的意义，其大小对设计流量影响
教学要求：
通过本章的学习掌握用水量定额，用水量变化。
1．掌握 用水量定额及特点（标准）:①生活用水量定额,②生产用水量③消防用水量 ④浇洒道路和绿化用水量⑤未预见水量
2．掌握用水量变化：最高日用水量，平均日用水量，日变化系数， 时变化系数：
3．掌握 工业给水系统，分类，水量平衡水量平衡图。
4．掌握用水量计算
重点：用水量变化
难点：用水量定额及特点
第3章 给水系统的工作情况
教学内容：
3.1 给水系统的流量关系
1. 主要内容
（1）取水构筑物、一级泵站,二级泵站设计用水量，水塔和清水池的容积计算及关系.
（2）掌握水泵扬程的确定
（3）掌握水塔高度的确定
2.基本概念和知识点
系统的流量关系：取水构筑物、一级泵站、二级泵站、水塔、清水池作用容积和设计流量计算
水系统的水压关系：；水泵扬程的确定
教学要求：
通过本章的学习掌握给水系统的流量关系，给水系统的水压关系。
1．掌握取水构筑物、一级泵站设计用水量，二级泵站设计用水量，水塔和清水池的容积计算.
2．掌握水泵扬程的确定
3．掌握水塔高度的确定
4．掌握二级泵站设计用水量
重点：水泵扬程的确定，水塔高度的确定
难点：二级泵站设计用水量
第4章 管网和输水管渠布置
教学内容：
4.1 管网布置形式及定线
1. 主要内容
（1）管网的布置形式，适用范围及优缺点
(2)管网定线布置原则及影响因素
2.基本概念和知识点
树状管网,环状管网；管网定线所报括的内容
3.问题与应用（能力要求）
掌握给水管网的布置原则、特点、形式和内容
4.2输水管定线
1. 主要内容
（1）输水管的布置形式，适用范围及优缺点
（2）输水管定线布置原则及影响因素
2. 基本概念和知识点
输水管渠定义，特点，形式，定线原则
教学要求：
通过本章的学习掌握管网布置形式，管网定线，输水管定线
1．掌握给水管网的布置原则、特点、形式
2．掌握输水管渠原则、特点、形式
重点：给水管网的布置原则、特点、形式和内容
难点：输水管渠的布置原则、特点、形式和内容
第5章 管段流量、管径和水头损失
教学内容：
5.1 管网计算的课题和管网图形及简化
1. 主要内容
（1）管网计算的课题
（2）管网图形及简化
2. 基本概念和知识点
管网计算的课题内容及步骤；管网图形基本要素
3. 问题与应用（能力要求）
了解管网图形及简化
5.2 沿线流量、节点流量和管段计算流量
1. 主要内容
（1）沿线流量定义及其计算
（2）节点流量定义及其计算
（3）管段计算流量定义及其分配原则及计算
2. 基本概念和知识点
环的基本概念；比流量，沿线流量，节点流量，转输流量基本概念；树状管网的管段流量确定；环状管网满足连续性条件的流量分配方案
5.3 管径、水头损失计算
1. 主要内容
（1） 管道直径、管段计算流量和水流速度之间关系
（2） 流量和水头损失的关系
（3） 管径、水头损失计算
2. 基本概念和知识点
在确定的计算流量下，管道直径是流速的函数（技术、经济上考虑，）； 投资偿还年限总费用、管网造价、年度运行电费、年折旧费用间的关系；掌握均匀流基本公式、舍维列夫公式（适用于旧铸铁管和旧钢管）、巴甫洛夫斯基公式（适用于混凝土管、钢筋混凝土管、海曾—威廉公式、柯尔勃洛克公式及其适用条件。
教学要求：
通过本章的学习掌握管网计算的课题，管网图形及简化，沿线流量和节点流量，管段计算流量，管径计算，水头损失计算，管网计算基础方程，管网计算方法分类。
1．管网计算的课题内容，重要性，步骤
2．管网图形管网图形 ，管网节点/管段/管线/环
3．管网比流量/沿线流量/节点流量
4．管段计算流量（树状管网/环状管网 ）
5．管道直径、管段计算流量和水流速度之间满足关系
6．流量和水头损失的关系：
7．管网计算目的（多水源环状管网的管段数/ 单水源环状管网
8． 管网计算方法（解环方程/解节点方程/解管段方程）
重点：
1. 树状管网/环状管网管段计算流量方法及步骤
2. 解环方程/解节点方程/解管段方程原理及步骤
难点：解环方程/解节点方程/解管段方程原理及步骤
第6章 管网水力计算
教学内容：
6.1 树状管网计算
1. 主要内容
(1) 树状管网干管计算步骤
(2) 树状管网支管水力计算
(3) 确定水塔高度和水泵扬程
2. 基本概念和知识点
何为树状管网干管、树状管网支管； 树状管网干管、支管水力计算特点、方法和步骤
6.2 环状网计算原理及环状网平差方法
1. 主要内容
（1）环状网计算原理（环方程组解法原理、节点方程组解法原理、管段方程组解法原理）
（2）环状网平差方法及步骤（哈代-克罗斯法）
（3）管网计算时的水泵特性方程
（4）管网核算及校核条件：
2. 基本概念和知识点
环方程组解法、节点方程组解法、管段方程组解法原理建立条件及应用；哈代-克罗斯平差法步骤；管网水力计算；核算及校核条件（消防时、最大转输时、事故）
6.4 输水管（渠）计算
1. 主要内容
（1）水位差H已知的压力输水管
（2）水泵供水的输水管的压力输水管
2. 基本概念和知识点
平行敷设两条彼此独立的输水管在正常运行和事故运行下情况；平行敷设两条输水管，等距离设置N条联络管段在正常运行和事故运行下情况；了解输水管特性线、输水管的当量摩阻和水泵特性曲线；确定事故运行流量；
教学要求：
通过本章的学习掌握树状管网计算水力计算环状网计算原理及步骤，环状网平差方法，输水管（渠）计算，应用计算机解管网问题
1. 树状管网计算步骤(干管/支管水力计算)
2．环状网计算原理（环方程组解法/节点方程组解法/管段方程组解法）
3．哈代-克罗斯法环状网平差方法和步骤（管网设计/管网核算）
4．输水管（渠）计算（水位差已知的压力输水管/水位差未知的压力输水管）

5 利用建立衔接矩阵的方法进行应用计算机解管网问题
重点：树状管网计算步骤，输水管（渠）计算
难点：哈代-克罗斯法环状网平差方法和步骤
第7章 水管、管网附件和附属构筑物
教学内容：
7.1 水管材料和配件
1. 主要内容
（1） 管道材料应该符合以下要求及种类
（2） 各种管道材料种类、优缺点及适用范围
（3） 管道接口（焊接、法兰连接、承插连接）
2. 基本概念和知识点
金属管材种类；非金属管材种类；PCCP管与钢管比较；管道接口
7.2管网附件
1. 主要内容
（1）阀门作用、种类及作用
（2）消火栓作用、种类及安装位置
2. 基本概念和知识点
认识阀门种类及应用；消火栓作用、种类及安装位置；
7.3 管网附属构筑物及调节构筑物
1. 主要内容
（1）附属构筑物、种类及安装位置
（2）节点详图
（3）调节构筑物作用
2. 基本概念和知识点
附属构筑物、种类及安装位置；节点详图；调节构筑物作用
教学要求：
1. 水管材料和配件
2．管网附件
3．管网附属构筑物
4．调节构筑物
重点：阀门种类及应用；消火栓作用、种类及安装位置
难点：阀门种类及应用；消火栓作用、种类及安装位置
第8章 排水工程规划概述
教学内容：
1.1 排水系统体制及选择
1.主要内容
（1）城镇排水工程规划任务；
（2）城镇排水系统的体制，合流制和分流制；
2.基本概念和知识点
城镇排水系统的体制，合流制和分流制
1.2 排水系统主要组成
1.主要内容
城镇排水系统的组成
工业排水系统的组成
雨水排水系统的组成
2.基本概念和知识点
各种排水系统的各由哪几部份组成，用途如何
1.3 排水系统布置形式及规划设计原则
1.主要内容
城镇排水系统的平面布置
规划设计原则
2.基本概念和知识点
排水系统的布置形式；区域排水系统；排水系统规划原则
教学要求：
1. 城镇排水工程规划任务；
2. 城镇排水系统的体制，合流制和分流制；
3. 城镇排水系统的组成；
4. 城镇排水系统的平面布置，周边式和穿坊式。
重点：城镇排水系统的组成
难点：城镇排水系统的平面布置
第9章 污水管道系统的设计
教学内容：
2.1 设计流量确定
1.主要内容
生活污水设计流量；工业废水设计流量；地下水渗入量；总设计流量
2.基本概念和知识点
污水定额；日变化系数；时变化系数；总变化系数；水量统计方法
2.2 污水管道的水力计算
1.主要内容
管道中污水流动恃点 ；水力计算的公式；水力计算的设计数据；管道的埋深 ；水力计算的方法
2.基本概念和知识点
流量/流速公式；设计充满度；设计流速；最小管径；最小设计坡度；覆土厚度；埋深；水力计算的方法
教学要求：
1. 污水量的计算；
2. 污水管道系统的布置原则和方式；
3. 污水管道系统的计算及计算方法；
4. 污水管道在街区内的位置布置。
重点：污水量的计算，布置原则和方式
难点：污水量的计算，布置原则和方式
五、 学时安排
章节
主要教学内容
学时
实验（实训、上级等）学时
第一章
给水系统
2

第二章
设计用水量
2
2
第三章
给水系统的工作情况
5

第四章
管网和输水管渠布置
2
2
第五章
管段流量、管径和水头损失
5

第六章
管网水力计算
9
3
第七章
水管、管网附件和附属构筑物
2
2
第八章
排水工程规划概述
3

第九章
污水管道系统的设计
10
3
第十章

合计
总课时
40
12

六、 考核方式和成绩评价：
考核方式：闭卷考试，平时成绩30%，期末考试成绩70%。
七、 教材参考书
教 材
[1] 张希衡等编《水污染控制工程》，北京：治金工业出版社，2001，全国高校环境工程教学指导委员会推荐教材。
[2] 严熙世等编《给水工程》中国建筑工业出版社，2000
[3] 孙慧修 主编 顾夏生主审 排水工程 中国建筑工业出版社 2000年
参 考 书
[1]张希衡编，《水污染控制工程》，冶金工业出版社
[2]谢嘉主编，《水污染控制工程》，成都科技大学出版社
[3]顾夏声等编，《水处理工程》（第2版），清华大学出版社，1996
[4]北京市政设计院，《给水排水设计手册》城市给水，中国建筑工业出版社，2004

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年 月