市政管道工程施工教學大綱

《市政管道工程施工》課程教學大綱適用對象：建筑水電技術專業(yè)執(zhí)行時間：總學時：52課時課程性質本課程向學生介紹給水管道工程和排水管道工程兩大部份內容，給水管道工程主要講解地表水取水構筑物;給水系統(tǒng)分類、組成、布置;給水系統(tǒng)的流量和水壓關系;及輸水和配水工程。排水管道工程主要講解排水系統(tǒng)概論;污水管道系統(tǒng)設計;雨水管道系統(tǒng)設計;排水管渠系統(tǒng)的管理和養(yǎng)護。培養(yǎng)學生運用基礎理論分析和解決有關工程實際問題的能力，為專業(yè)課學習和今后的工作打下較堅實的基礎。能夠進行城市給水管道系統(tǒng)的初步設計。課程目標1）使學生能了解給水系統(tǒng)分類、組成布置，以便進行管道設計時選擇有針對性出的管道布置方案。2）使學生了解給水系統(tǒng)的工作情況，重點要求學生掌握給水系統(tǒng)間量和壓的關系、適用范圍。3）使學生掌握給水管道水力計算的工作原理、重點要求學生掌握給水管道水力計算方法和步驟。4）通過理論學習和課程設計的訓練，而使學生能合理布置給水管道，并對其進行優(yōu)化設計，并能綜合評價造價和運行成本。而使學生能了解給水系統(tǒng)組成及作用,給水流量的計算，掌握給水管網的水力計算和管網布置，了解給水管網設計的基本過程，了解設計的思路和程序，加深對工程設計的理解，加強繪圖練習及計算機繪圖，加強利用參考書的能力，進一步熟悉工程設計的步驟及要求，為工程設計打下基礎。教學方法和手段課題講授：以講授為主，培養(yǎng)學生的自學能力；將課堂知識與工程實例結合，培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力。教學要求第一章給水系統(tǒng)教學內容：1.1給水系統(tǒng)分類1.主要內容(1)水源： 地表水、地下水(2)動力： 自流、加壓(3)用途： 生活、生產、消防(4)對象： 城鎮(zhèn)、工業(yè)2.基本概念和知識點給水系統(tǒng)，用水對象構筑物，設備，管路系統(tǒng)1.2給水系統(tǒng)的組成和布置1.主要內容(1)給水系統(tǒng)的組成及作用(2)給水系統(tǒng)的布置和影響因素2.基本概念和知識點取水，凈水，加壓，輸送，調節(jié)，統(tǒng)一給水，分質給水，分區(qū)給水1.3影響給水系統(tǒng)布置的因素1.主要內容（1）影響給水系統(tǒng)布置的因素2.基本概念和知識點從城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，水源，地形，水廠位置，產業(yè)結構角度體會給水系統(tǒng)布置的因素教學要求：通過本章的學習，掌握給水系統(tǒng)分類，給水系統(tǒng)的組成和布置、給水系統(tǒng)布置的影響因素、工業(yè)給水系統(tǒng)。1、掌握給水系統(tǒng)分類，給水系統(tǒng)的組成和布置及各組成作用；2、掌握城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，水源，地形，水廠位置，產業(yè)結構等對給水系統(tǒng)布置的影響；3、工業(yè)給水系統(tǒng)，分類，水量平衡水量平衡圖。重點：給水系統(tǒng)的組成和布置難點：給水系統(tǒng)分類第2章設計用水量教學內容：2.1用水量定額及用水量計算1.主要內容（1）用水量定額（標準）（2）用水量計算2.基本概念和知識點用水量定額種類，用水量定額受哪些因素影響，用水量計算包括哪些內容2.2用水量變化1.主要內容（1）生活用水和生產用水隨機性和周期性兩個特征（2）用水量變化幾種表達形式（3）學會用水量計算方法2.基本概念和知識點最高日用水量，平均日用水量，日變化系數(shù)，時變化系數(shù)：最高日最高時，日變化系數(shù)，時變化系數(shù)的意義，其大小對設計流量影響教學要求：通過本章的學習掌握用水量定額，用水量變化。1．掌握用水量定額及特點（標準）:①生活用水量定額,②生產用水量③消防用水量④澆灑道路和綠化用水量⑤未預見水量2．掌握用水量變化：最高日用水量，平均日用水量，日變化系數(shù)，時變化系數(shù)：3．掌握工業(yè)給水系統(tǒng)，分類，水量平衡水量平衡圖。4．掌握用水量計算重點：用水量變化難點：用水量定額及特點第3章給水系統(tǒng)的工作情況教學內容：3.1給水系統(tǒng)的流量關系1.主要內容（1）取水構筑物、一級泵站,二級泵站設計用水量，水塔和清水池的容積計算及關系.（2）掌握水泵揚程的確定（3）掌握水塔高度的確定2.基本概念和知識點系統(tǒng)的流量關系：取水構筑物、一級泵站、二級泵站、水塔、清水池作用容積和設計流量計算水系統(tǒng)的水壓關系：；水泵揚程的確定教學要求：通過本章的學習掌握給水系統(tǒng)的流量關系，給水系統(tǒng)的水壓關系。1．掌握取水構筑物、一級泵站設計用水量，二級泵站設計用水量，水塔和清水池的容積計算.2．掌握水泵揚程的確定3．掌握水塔高度的確定4．掌握二級泵站設計用水量重點：水泵揚程的確定，水塔高度的確定難點：二級泵站設計用水量第4章管網和輸水管渠布置教學內容：4.1管網布置形式及定線1.主要內容（1）管網的布置形式，適用范圍及優(yōu)缺點(2)管網定線布置原則及影響因素2.基本概念和知識點樹狀管網,環(huán)狀管網；管網定線所報括的內容3.問題與應用（能力要求）掌握給水管網的布置原則、特點、形式和內容4.2輸水管定線1.主要內容（1）輸水管的布置形式，適用范圍及優(yōu)缺點（2）輸水管定線布置原則及影響因素2.基本概念和知識點輸水管渠定義，特點，形式，定線原則教學要求：通過本章的學習掌握管網布置形式，管網定線，輸水管定線1．掌握給水管網的布置原則、特點、形式2．掌握輸水管渠原則、特點、形式重點：給水管網的布置原則、特點、形式和內容難點：輸水管渠的布置原則、特點、形式和內容第5章管段流量、管徑和水頭損失教學內容：5.1管網計算的課題和管網圖形及簡化1.主要內容（1）管網計算的課題（2）管網圖形及簡化2.基本概念和知識點管網計算的課題內容及步驟；管網圖形基本要素3.問題與應用（能力要求）了解管網圖形及簡化5.2沿線流量、節(jié)點流量和管段計算流量1.主要內容（1）沿線流量定義及其計算（2）節(jié)點流量定義及其計算（3）管段計算流量定義及其分配原則及計算2.基本概念和知識點環(huán)的基本概念；比流量，沿線流量，節(jié)點流量，轉輸流量基本概念；樹狀管網的管段流量確定；環(huán)狀管網滿足連續(xù)性條件的流量分配方案5.3管徑、水頭損失計算1.主要內容（1）管道直徑、管段計算流量和水流速度之間關系（2）流量和水頭損失的關系（3）管徑、水頭損失計算2.基本概念和知識點在確定的計算流量下，管道直徑是流速的函數(shù)（技術、經濟上考慮，）；投資償還年限總費用、管網造價、年度運行電費、年折舊費用間的關系；掌握均勻流基本公式、舍維列夫公式（適用于舊鑄鐵管和舊鋼管）、巴甫洛夫斯基公式（適用于混凝土管、鋼筋混凝土管、海曾—威廉公式、柯爾勃洛克公式及其適用條件。教學要求：通過本章的學習掌握管網計算的課題，管網圖形及簡化，沿線流量和節(jié)點流量，管段計算流量，管徑計算，水頭損失計算，管網計算基礎方程，管網計算方法分類。1．管網計算的課題內容，重要性，步驟2．管網圖形管網圖形，管網節(jié)點/管段/管線/環(huán)3．管網比流量/沿線流量/節(jié)點流量4．管段計算流量（樹狀管網/環(huán)狀管網）5．管道直徑、管段計算流量和水流速度之間滿足關系6．流量和水頭損失的關系：7．管網計算目的（多水源環(huán)狀管網的管段數(shù)/單水源環(huán)狀管網8．管網計算方法（解環(huán)方程/解節(jié)點方程/解管段方程）重點：1.樹狀管網/環(huán)狀管網管段計算流量方法及步驟2.解環(huán)方程/解節(jié)點方程/解管段方程原理及步驟難點：解環(huán)方程/解節(jié)點方程/解管段方程原理及步驟第6章管網水力計算教學內容：6.1樹狀管網計算1.主要內容(1)樹狀管網干管計算步驟(2)樹狀管網支管水力計算(3)確定水塔高度和水泵揚程2.基本概念和知識點何為樹狀管網干管、樹狀管網支管；樹狀管網干管、支管水力計算特點、方法和步驟6.2環(huán)狀網計算原理及環(huán)狀網平差方法1.主要內容（1）環(huán)狀網計算原理（環(huán)方程組解法原理、節(jié)點方程組解法原理、管段方程組解法原理）（2）環(huán)狀網平差方法及步驟（哈代-克羅斯法）（3）管網計算時的水泵特性方程（4）管網核算及校核條件：2.基本概念和知識點環(huán)方程組解法、節(jié)點方程組解法、管段方程組解法原理建立條件及應用；哈代-克羅斯平差法步驟；管網水力計算；核算及校核條件（消防時、最大轉輸時、事故）6.4輸水管（渠）計算1.主要內容（1）水位差H已知的壓力輸水管（2）水泵供水的輸水管的壓力輸水管2.基本概念和知識點平行敷設兩條彼此獨立的輸水管在正常運行和事故運行下情況；平行敷設兩條輸水管，等距離設置N條聯(lián)絡管段在正常運行和事故運行下情況；了解輸水管特性線、輸水管的當量摩阻和水泵特性曲線；確定事故運行流量；教學要求：通過本章的學習掌握樹狀管網計算水力計算環(huán)狀網計算原理及步驟，環(huán)狀網平差方法，輸水管（渠）計算，應用計算機解管網問題1.樹狀管網計算步驟(干管/支管水力計算)2．環(huán)狀網計算原理（環(huán)方程組解法/節(jié)點方程組解法/管段方程組解法）3．哈代-克羅斯法環(huán)狀網平差方法和步驟（管網設計/管網核算）4．輸水管（渠）計算（水位差已知的壓力輸水管/水位差未知的壓力輸水管）5利用建立銜接矩陣的方法進行應用計算機解管網問題重點：樹狀管網計算步驟，輸水管（渠）計算難點：哈代-克羅斯法環(huán)狀網平差方法和步驟第7章水管、管網附件和附屬構筑物教學內容：7.1水管材料和配件1.主要內容（1） 管道材料應該符合以下要求及種類（2） 各種管道材料種類、優(yōu)缺點及適用范圍（3） 管道接口（焊接、法蘭連接、承插連接）2.基本概念和知識點金屬管材種類；非金屬管材種類；PCCP管與鋼管比較；管道接口7.2管網附件1.主要內容（1）閥門作用、種類及作用（2）消火栓作用、種類及安裝位置2.基本概念和知識點認識閥門種類及應用；消火栓作用、種類及安裝位置；7.3 管網附屬構筑物及調節(jié)構筑物1.主要內容（1）附屬構筑物、種類及安裝位置（2）節(jié)點詳圖（3）調節(jié)構筑物作用2.基本概念和知識點附屬構筑物、種類及安裝位置；節(jié)點詳圖；調節(jié)構筑物作用教學要求：1.水管材料和配件2．管網附件3．管網附屬構筑物4．調節(jié)構筑物重點：閥門種類及應用；消火栓作用、種類及安裝位置難點：閥門種類及應用；消火栓作用、種類及安裝位置第8章排水工程規(guī)劃概述教學內容：1.1排水系統(tǒng)體制及選擇1.主要內容（1）城鎮(zhèn)排水工程規(guī)劃任務；（2）城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的體制，合流制和分流制；2.基本概念和知識點城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的體制，合流制和分流制1.2排水系統(tǒng)主要組成1.主要內容城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的組成工業(yè)排水系統(tǒng)的組成雨水排水系統(tǒng)的組成2.基本概念和知識點各種排水系統(tǒng)的各由哪幾部份組成，用途如何1.3排水系統(tǒng)布置形式及規(guī)劃設計原則1.主要內容城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的平面布置規(guī)劃設計原則2.基本概念和知識點排水系統(tǒng)的布置形式；區(qū)域排水系統(tǒng)；排水系統(tǒng)規(guī)劃原則教學要求：1.城鎮(zhèn)排水工程規(guī)劃任務；2.城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的體制，合流制和分流制；3.城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的組成；4.城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的平面布置，周邊式和穿坊式。重點：城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的組成難點：城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的平面布置第9章污水管道系統(tǒng)的設計教學內容：2.1設計流量確定1.主要內容生活污水設計流量；工業(yè)廢水設計流量；地下水滲入量；總設計流量2.基本概念和知識點污水定額；日變化系數(shù)；時變化系數(shù)；總變化系數(shù)；水量統(tǒng)計方法2.2污水管道的水力計算1.主要內容管道中污水流動恃點；水力計算的公式；水力計算的設計數(shù)據；管道的埋深；水力計算的方法2.基本概念和知識點流量/流速公式；設計充滿度；設計流速；最小管徑；最小設計坡度；覆土厚度；埋深；水力計算的方法教學要求：1.污水量的計算；2.污水管道系統(tǒng)的布置原則和方式；3.污水管道系統(tǒng)的計算及計算方法；4.污水管道在街區(qū)內的位置布置。重點：污水量的計算，布置原則和方式難點：污水量的計算，布置原則和方式學時安排章節(jié)主要教學內容學時實驗（實訓、上級等）學時第一章給水系統(tǒng)2第二章設計用水量22第三章給水系統(tǒng)的工作情況5第四章管網和輸水管渠布置22第五章管段流量、管徑和水頭損失5第六章管網水力計算93第七章水管、管網附件和附屬構筑物22第八章排水工程規(guī)劃概述3第九章污水管道系統(tǒng)的設計103第十章合計總課時4012考核方式和成績評價：考核方式：閉卷考試，平時成績30%，期末考試成績70%。教材參考書教材張希衡等編《水污染控制工程》，北京：治金工業(yè)出版社，2001，全國高校環(huán)境工程教學指導委員會推薦教材。嚴熙世等編《給水