《城市给水管道工程》课程教学大纲 11页

《城市给水管道工程》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：260385课程名称：城市给水管道工程课程类别：专业选修课学时：54学时，其中理论教学36学时，实验教学18学时。学　　分：2.5适用对象：环境工程专业考核方式：为考试加平时，其中考试为闭卷考试，占总成绩的70%，平时成绩占总成绩的30%。先修课程：《水力学》、《水泵与泵站》、《工程水文学》、《水文地质》、《FORTRAN语言》和《建筑材料》二、课程简介《城市给水管道工程》课程是理论性和实践性都很强的学科，是环境工程专业限选的一门课程。主要内容是介绍城镇给水管道系统及设计的较完整的一系列理论知识及设计方法，能够进行城市给水收集系统的初步设计。本课程的总学时为50学时，其中30学时为课堂教学，20个学时为实践教学。英文简介（此项专业课、专业基础课、优秀及精品课程必须具备，其他课程不做要求）三、课程性质与教学目的（一）课程的性质《城市给水管道工程》是环境工程专业主要课程之一，属专业限选课程。根据已往环境工程专业毕业学生的从业特点，其中从事一专业（环境工程）的人中，有从事城市给水管道工程设计。因此，在有一定理论知识的基础上，加强其设计环节。（二）课程的目的《城市给水管道工程》的目的是使学生能够(1)全面掌握和了给水工程系统规划的基本概念、常识；(2)准确掌握有关城镇给水管网设计的基本原理以及相关的计算方法；(3)通过理论学习和课程设计的训练，而使学生能了解给水流域的划分及给水流量的计算，能够进行输配水工程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。\n四、教学内容及要求 第一章  给水工程系统   （一）目的与要求1.给水系统分类；                 2.城水系统的组成和布置及影响因素；                 3.工业给水系统；（二）教学内容1.1给水系统分类、组成、布置1.主要内容（1）按水源种类；        （2）按供水方式；(3)按使用的方式(4)按服务的对象(5)给水系统组成及各组成部份的任务(6)分压/分质给水系统2.基本概念和知识点根据系统的性质进行分类;地表水/地下水给水系统;分压/分质给水系统3.问题与应用（能力要求）1．由高地水库供给城市,若按水源和供水方式考虑，属哪类给水系统?;2．给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管及管网等,哪种情况可省去一部份设施?水源对给水系统布置有哪些影响?1.2影响给水系统布置的因素1.主要内容城市规划的影响水源的影响地形的影响2.基本概念和知识点确定分压/分质给水系统的原因；选择给水水源的原因；由于地形的因素确定分压/分质给水系统3.问题与应用（能力要求）什么是统一给水、分压/分质给水,哪种系统用得最多?水源对给水系统布置的影响？（三）实践环节与课后练习本章节有\n学时实验，要求学生根据设计要求，在查阅资料基础上，进行给水系统布置。（四）教学方法与手段基本章节的主要教学手段是多媒体教学，通过电子图片来讲解，通过学时实验，进行给水系统布置 第二章  设计用水量  （一）目的与要求1.用水量的定额；             2.用水量的变化；             3.用水量的计算；（二）教学内容2.1用水量的定额及变化1.主要内容生活用水定额；工业企业生产和生活用水定额;消防用水定额；其它用水定额;用水量的季节、日平均、时平均、最大时、最小时的变化2.基本概念和知识点用水定额；日变化系数；时变化系数；总变化系数；水量统计方法3.问题与应用（能力要求）1．设计城市给水系统时应考虑哪些用水量？2．生活用水定额按哪些条件确定？影响生活用水量的因素？3．城市大小和消防流量的关系？日变化系数、时变化系数的意义？其大小对用水量的影响？2.2用水量的计算1.主要内容生活用水量的计算方法；工业企业生产和生活用水量的计算方法；消防用水水力计算量的计算方法；其它用水用水量的计算方法2.基本概念和知识点用水量的计算方法；3.问题与应用（能力要求）             1．用水量计算？2．P14第1，2题（三）实践环节与课后练习本章节有学时实验，要求学生根据设计要求，进行给水城市用水量的统计计算。（四）教学方法与手段基本章节的主要教学手段是多媒体教学，通过电子图片来讲解，通过学时实验，进行给水城市用水量的统计计算。\n 第三章  给水工程系统的工作情况（一）目的与要求1．给水工程系统的流量关系2．水塔和清水池的容积计算3．给水工程系统的水压关系（二）教学内容3.1.给水工程系统的流量关系1.主要内容取水构筑物/一泵站；二泵站/水塔/管网/清水池作用及关系？2.基本概念和知识点取水构筑物/一泵站设计水量；二泵站/水塔/管网设计水量；清水池/水塔设计水量3.问题与应用（能力要求）（1）如何确定有水塔和无水塔时清水池调节容积？（2）地表水为水源时，取水构筑物和水处理构筑物、泵站和管网按何流量计算？3.2水塔和清水池容积计算1.主要内容水塔/清水池；水塔和清水池容积计算的方法；水塔和清水池容积计算的步骤2.基本概念和知识点水塔/清水池作用；水塔和清水池容积计算的方法及步骤3.问题与应用（能力要求）（1）已知用水量曲线，怎样定出二泵站工作曲线？（2）水塔/清水池起什么作用？哪些情况下应设水塔？\n3.3．给水工程系统的水压关系1.主要内容水泵扬程；水塔高度2.基本概念和知识点一泵站水压线制作及扬程确定；二泵站无水塔水压线制作及扬程确定；二泵站有网前水塔水压线制作及扬程确定；二泵站有网后水塔水压线制作及扬程确定；水塔高度确定3.问题与应用（能力要求）（1）有无水塔的管网，二泵站计算流量有何差别？（2）二泵站无水塔和网前水塔，二泵站扬程如何计算？（3）消防时二泵站扬程计算式？（4）网后水塔管网在最高用水时，消防及转输时的水压线？（三）实践环节与课后练习（1）本章节有学时实验，要求学生根据设计要求，进行城市二泵站的工作线？（2）P21第1，2题（四）教学方法与手段基本章节的主要教学手段是多媒体教学，通过电子图片来讲解，通过学时实验，进行水压线制作及扬程和水塔高度确定。第四章管网和输水管渠布置 （一）目的与要求1．管网布置形式2．管网定线3．输水管定线（二）教学内容\n4.1管网布置形式1.主要内容管网布置应满足的要求;枝状网;环状网2.基本概念和知识点何为枝状网/环状网;枝状网/环状网优点及缺点;枝状网/环状网应用范围3.问题与应用（能力要求）（1）一般城市是哪种形式的管网,为什么采用这种形式？4.2.管网定线和输水管定线1.主要内容城市管网;工企业管网;有压及无压输水管;管网和输水管定线的原则;水源与管网和输水管定线的关系.2.基本概念和知识点何为输水管;管网和输水管定线的原则;输水管最小坡度;输水管间的连接管;泄水阀和排水阀设放点;管线埋设条件.3.问题与应用（能力要求）(1)管网定线应确定哪些管线的位置?其余的管线位置和管径怎样确定?(2)管网布置摇考虑哪些主要附属设备?(3)工企业管网和城市管网相比有何优点?(4)输水管定线应考虑到哪些方面?（三）实践环节与课后练习本章节有学时实验，要求学生根据设计要求，进行城市管网和输水管渠布置（四）教学方法与手段基本章节的主要教学手段是多媒体教学，通过电子图片来讲解，通过学时实验，进行城市管网和输水管渠布置\n第五章管段流量,管径和水头失(一）目的与要求1．管网图形及简化2．沿线流量和节点流量3．管段计算流量4.管径计算5.水头失6.管段计算方法(二）教学内容5.1管网图形及简化1.主要内容(1)管网图形简化目的2.基本概念和知识点管网图形简化的是哪些管线;3.问题与应用（能力要求）学会管网图形简化的方法5.2沿线流量,节点流量和管段流量1.主要内容沿线流量;节点流量;管段流量2.基本概念和知识点比流量和沿线流量的关系;比流量和沿线流量的计算方法;折算系数;初始管段流量分配的方法;\n3.问题与应用（能力要求）(1)何为比流量?如何计算?比流量和用水量的关系?初始管段流量分配的方法;(2)折算系数如何计算?范围如何?(3)如何计算节点流量?(4)为什么要流量分配?流量分配要考虑哪些?（一）实践环节与课后练习书P117页3，4（二）教学方法与手段本章节的主要教学手段是多媒体教学，通过电子图片来讲解，通过一次课堂例题分析而使学生掌握排水管道的设计第六章:管网水力计算(一）目的与要求1.枝状网计算2.环状网计算原理3.环状网计算方法(哈代克罗斯法)4.管网核算条件(二）教学内容6—1:枝状网计算1.主要内容枝状网管道流量确定;干管和支管的水力计算方法2.基本概念和知识点管道流量确定；何为干管；何为支管；干管和支管的水力计算方法不同点3.问题与应用（能力要求）(1)枝状网计算过程是如何进行？(2)如何划分干管和支管，定管径方法不同点?(三)实践环节与课后练习书P76页1\n（四）教学方法与手段本章节的主要教学手段是多媒体教学，通过电子图片来讲解，通过一次课堂例题分析而使学生掌握枝管道的设计？6—2:环状网计算原理1.主要内容环方程组解法，节点方程组解法，管段方程组解法的原理，重点掌握环方程组解法2.基本概念和知识点环状网计算有哪些方法？环方程组解法原理？闭合差？控制点？3.问题与应用（能力要求）（1）利用闭合差进行环状网水力计算(三)实践环节与课后练习书P76页3，6（四）教学方法与手段本章节的主要教学手段是多媒体教学，通过电子图片来讲解，使学生掌握如何进行环状网水力计算？6—3:环状网计算（哈代克罗斯法）1.主要内容哈代克罗斯法平差步骤2.基本概念和知识点校正流量含义？校正流量含义和闭合差关系？手工计算闭合差精度？3.问题与应用（能力要求）书P76页2，3五、各教学环节学时分配教学环节讲习讨实验小\n教学时数课程内容课题课论课其他教学环节计第1章22第2章62616第3章62428第4章230第5章6238第6章62854合计2881854“各教学环节学时分配”中，“其它教学环节”主要指习题课、课堂讨论、课程设计、看录相、现场参观等教学环节。六、推荐教材和教学参考资源教材[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] 孙慧修等编《排水工程》（上册）中国建筑工业出版社，2000参考书[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》城市排水，中国建筑工业出版社，2004七、其他说明（一）本课程是环境工程专业的专业选修课。（二）本课程是实践性、应用性很强的课程。因此通过实验课完成市政污水管道设计。（三）在教学大纲规定的基本要求内，教师可根据学生实际水平、接受能力，因材施教。在教学内容处理、教学环节安排等方面灵活掌握。（四）建议使用多媒体手段、运用现代教育技术使工程课的特点更突出、生动，提高教学效果，教学水平和教学质量。（五）本大纲编制依据1、全国高校环境工程教学指导委员会推荐的教学大纲（2002）2、参照兄弟院校环境工程专业《城市排水管入道大纲》\n大纲修订人：周康群修订日期：2007.04大纲审定人：孙彦富周遗品审定日期：2007.05