《城市给水管道工程》课程教学大纲.docx
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《城市给水管道工程》课程教学大纲
《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。
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 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。
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?
3.3.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
4.1 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
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;
3.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?
(三)实践环节与课后练习
书 P117 页 3,4
(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
(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
教学环节
教学时数
课程内容
讲
课
习
题
课
讨
论
课
实验
其他教
学环节
小
计
第 1 章
2
2
第 2 章
6
2
6
16
第 3 章
6
2
4
28
第 4 章
2
30
第 5 章
6
2
38
第 6 章
6
2
8
54
合计
28
8
18
54
“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》
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