市政管道工程施工教學(xué)大綱

《市政管道工程施工》課程教學(xué)大綱適用對象：建筑水電技術(shù)專業(yè)執(zhí)行時(shí)間：總學(xué)時(shí)：52課時(shí)課程性質(zhì)本課程向?qū)W生介紹給水管道工程和排水管道工程兩大部份內(nèi)容，給水管道工程主要講解地表水取水構(gòu)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(guān)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(shè)計(jì);雨水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì);排水管渠系統(tǒng)的管理和養(yǎng)護(hù)。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論分析和解決有關(guān)工程實(shí)際問題的能力，為專業(yè)課學(xué)習(xí)和今后的工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。能夠進(jìn)行城市給水管道系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。課程目標(biāo)1）使學(xué)生能了解給水系統(tǒng)分類、組成布置，以便進(jìn)行管道設(shè)計(jì)時(shí)選擇有針對性出的管道布置方案。2）使學(xué)生了解給水系統(tǒng)的工作情況，重點(diǎn)要求學(xué)生掌握給水系統(tǒng)間量和壓的關(guān)系、適用范圍。3）使學(xué)生掌握給水管道水力計(jì)算的工作原理、重點(diǎn)要求學(xué)生掌握給水管道水力計(jì)算方法和步驟。4）通過理論學(xué)習(xí)和課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，而使學(xué)生能合理布置給水管道，并對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并能綜合評價(jià)造價(jià)和運(yùn)行成本。而使學(xué)生能了解給水系統(tǒng)組成及作用,給水流量的計(jì)算，掌握給水管網(wǎng)的水力計(jì)算和管網(wǎng)布置，了解給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本過程，了解設(shè)計(jì)的思路和程序，加深對工程設(shè)計(jì)的理解，加強(qiáng)繪圖練習(xí)及計(jì)算機(jī)繪圖，加強(qiáng)利用參考書的能力，進(jìn)一步熟悉工程設(shè)計(jì)的步驟及要求，為工程設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。教學(xué)方法和手段課題講授：以講授為主，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；將課堂知識與工程實(shí)例結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。教學(xué)要求第一章給水系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容：1.1給水系統(tǒng)分類1.主要內(nèi)容(1)水源： 地表水、地下水(2)動力： 自流、加壓(3)用途： 生活、生產(chǎn)、消防(4)對象： 城鎮(zhèn)、工業(yè)2.基本概念和知識點(diǎn)給水系統(tǒng)，用水對象構(gòu)筑物，設(shè)備，管路系統(tǒng)1.2給水系統(tǒng)的組成和布置1.主要內(nèi)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(diǎn)取水，凈水，加壓，輸送，調(diào)節(jié)，統(tǒng)一給水，分質(zhì)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(nèi)容（1）影響給水系統(tǒng)布置的因素2.基本概念和知識點(diǎn)從城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，水源，地形，水廠位置，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度體會給水系統(tǒng)布置的因素教學(xué)要求：通過本章的學(xué)習(xí)，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(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)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(diǎn)：給水系統(tǒng)的組成和布置難點(diǎn)：給水系統(tǒng)分類第2章設(shè)計(jì)用水量教學(xué)內(nèi)容：2.1用水量定額及用水量計(jì)算1.主要內(nèi)容（1）用水量定額（標(biāo)準(zhǔn)）（2）用水量計(jì)算2.基本概念和知識點(diǎn)用水量定額種類，用水量定額受哪些因素影響，用水量計(jì)算包括哪些內(nèi)容2.2用水量變化1.主要內(nèi)容（1）生活用水和生產(chǎn)用水隨機(jī)性和周期性兩個(gè)特征（2）用水量變化幾種表達(dá)形式（3）學(xué)會用水量計(jì)算方法2.基本概念和知識點(diǎn)最高日用水量，平均日用水量，日變化系數(shù)，時(shí)變化系數(shù)：最高日最高時(shí)，日變化系數(shù)，時(shí)變化系數(shù)的意義，其大小對設(shè)計(jì)流量影響教學(xué)要求：通過本章的學(xué)習(xí)掌握用水量定額，用水量變化。1．掌握用水量定額及特點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)）:①生活用水量定額,②生產(chǎn)用水量③消防用水量④澆灑道路和綠化用水量⑤未預(yù)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(shí)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(jì)算重點(diǎn)：用水量變化難點(diǎn)：用水量定額及特點(diǎn)第3章給水系統(tǒng)的工作情況教學(xué)內(nèi)容：3.1給水系統(tǒng)的流量關(guān)系1.主要內(nèi)容（1）取水構(gòu)筑物、一級泵站,二級泵站設(shè)計(jì)用水量，水塔和清水池的容積計(jì)算及關(guān)系.（2）掌握水泵揚(yáng)程的確定（3）掌握水塔高度的確定2.基本概念和知識點(diǎn)系統(tǒng)的流量關(guān)系：取水構(gòu)筑物、一級泵站、二級泵站、水塔、清水池作用容積和設(shè)計(jì)流量計(jì)算水系統(tǒng)的水壓關(guān)系：；水泵揚(yáng)程的確定教學(xué)要求：通過本章的學(xué)習(xí)掌握給水系統(tǒng)的流量關(guān)系，給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系。1．掌握取水構(gòu)筑物、一級泵站設(shè)計(jì)用水量，二級泵站設(shè)計(jì)用水量，水塔和清水池的容積計(jì)算.2．掌握水泵揚(yáng)程的確定3．掌握水塔高度的確定4．掌握二級泵站設(shè)計(jì)用水量重點(diǎn)：水泵揚(yáng)程的確定，水塔高度的確定難點(diǎn)：二級泵站設(shè)計(jì)用水量第4章管網(wǎng)和輸水管渠布置教學(xué)內(nèi)容：4.1管網(wǎng)布置形式及定線1.主要內(nèi)容（1）管網(wǎng)的布置形式，適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)(2)管網(wǎng)定線布置原則及影響因素2.基本概念和知識點(diǎn)樹狀管網(wǎng),環(huán)狀管網(wǎng)；管網(wǎng)定線所報(bào)括的內(nèi)容3.問題與應(yīng)用（能力要求）掌握給水管網(wǎng)的布置原則、特點(diǎn)、形式和內(nèi)容4.2輸水管定線1.主要內(nèi)容（1）輸水管的布置形式，適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)（2）輸水管定線布置原則及影響因素2.基本概念和知識點(diǎn)輸水管渠定義，特點(diǎn)，形式，定線原則教學(xué)要求：通過本章的學(xué)習(xí)掌握管網(wǎng)布置形式，管網(wǎng)定線，輸水管定線1．掌握給水管網(wǎng)的布置原則、特點(diǎn)、形式2．掌握輸水管渠原則、特點(diǎn)、形式重點(diǎn)：給水管網(wǎng)的布置原則、特點(diǎn)、形式和內(nèi)容難點(diǎn)：輸水管渠的布置原則、特點(diǎn)、形式和內(nèi)容第5章管段流量、管徑和水頭損失教學(xué)內(nèi)容：5.1管網(wǎng)計(jì)算的課題和管網(wǎng)圖形及簡化1.主要內(nèi)容（1）管網(wǎng)計(jì)算的課題（2）管網(wǎng)圖形及簡化2.基本概念和知識點(diǎn)管網(wǎng)計(jì)算的課題內(nèi)容及步驟；管網(wǎng)圖形基本要素3.問題與應(yīng)用（能力要求）了解管網(wǎng)圖形及簡化5.2沿線流量、節(jié)點(diǎn)流量和管段計(jì)算流量1.主要內(nèi)容（1）沿線流量定義及其計(jì)算（2）節(jié)點(diǎn)流量定義及其計(jì)算（3）管段計(jì)算流量定義及其分配原則及計(jì)算2.基本概念和知識點(diǎn)環(huán)的基本概念；比流量，沿線流量，節(jié)點(diǎn)流量，轉(zhuǎn)輸流量基本概念；樹狀管網(wǎng)的管段流量確定；環(huán)狀管網(wǎng)滿足連續(xù)性條件的流量分配方案5.3管徑、水頭損失計(jì)算1.主要內(nèi)容（1）管道直徑、管段計(jì)算流量和水流速度之間關(guān)系（2）流量和水頭損失的關(guān)系（3）管徑、水頭損失計(jì)算2.基本概念和知識點(diǎn)在確定的計(jì)算流量下，管道直徑是流速的函數(shù)（技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上考慮，）；投資償還年限總費(fèi)用、管網(wǎng)造價(jià)、年度運(yùn)行電費(fèi)、年折舊費(fèi)用間的關(guān)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(xué)要求：通過本章的學(xué)習(xí)掌握管網(wǎng)計(jì)算的課題，管網(wǎng)圖形及簡化，沿線流量和節(jié)點(diǎn)流量，管段計(jì)算流量，管徑計(jì)算，水頭損失計(jì)算，管網(wǎng)計(jì)算基礎(chǔ)方程，管網(wǎng)計(jì)算方法分類。1．管網(wǎng)計(jì)算的課題內(nèi)容，重要性，步驟2．管網(wǎng)圖形管網(wǎng)圖形，管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)/管段/管線/環(huán)3．管網(wǎng)比流量/沿線流量/節(jié)點(diǎn)流量4．管段計(jì)算流量（樹狀管網(wǎng)/環(huán)狀管網(wǎng)）5．管道直徑、管段計(jì)算流量和水流速度之間滿足關(guān)系6．流量和水頭損失的關(guān)系：7．管網(wǎng)計(jì)算目的（多水源環(huán)狀管網(wǎng)的管段數(shù)/單水源環(huán)狀管網(wǎng)8．管網(wǎng)計(jì)算方法（解環(huán)方程/解節(jié)點(diǎn)方程/解管段方程）重點(diǎn)：1.樹狀管網(wǎng)/環(huán)狀管網(wǎng)管段計(jì)算流量方法及步驟2.解環(huán)方程/解節(jié)點(diǎn)方程/解管段方程原理及步驟難點(diǎn)：解環(huán)方程/解節(jié)點(diǎn)方程/解管段方程原理及步驟第6章管網(wǎng)水力計(jì)算教學(xué)內(nèi)容：6.1樹狀管網(wǎng)計(jì)算1.主要內(nèi)容(1)樹狀管網(wǎng)干管計(jì)算步驟(2)樹狀管網(wǎng)支管水力計(jì)算(3)確定水塔高度和水泵揚(yáng)程2.基本概念和知識點(diǎn)何為樹狀管網(wǎng)干管、樹狀管網(wǎng)支管；樹狀管網(wǎng)干管、支管水力計(jì)算特點(diǎn)、方法和步驟6.2環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理及環(huán)狀網(wǎng)平差方法1.主要內(nèi)容（1）環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理（環(huán)方程組解法原理、節(jié)點(diǎn)方程組解法原理、管段方程組解法原理）（2）環(huán)狀網(wǎng)平差方法及步驟（哈代-克羅斯法）（3）管網(wǎng)計(jì)算時(shí)的水泵特性方程（4）管網(wǎng)核算及校核條件：2.基本概念和知識點(diǎn)環(huán)方程組解法、節(jié)點(diǎn)方程組解法、管段方程組解法原理建立條件及應(yīng)用；哈代-克羅斯平差法步驟；管網(wǎng)水力計(jì)算；核算及校核條件（消防時(shí)、最大轉(zhuǎn)輸時(shí)、事故）6.4輸水管（渠）計(jì)算1.主要內(nèi)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(diǎn)平行敷設(shè)兩條彼此獨(dú)立的輸水管在正常運(yùn)行和事故運(yùn)行下情況；平行敷設(shè)兩條輸水管，等距離設(shè)置N條聯(lián)絡(luò)管段在正常運(yùn)行和事故運(yùn)行下情況；了解輸水管特性線、輸水管的當(dāng)量摩阻和水泵特性曲線；確定事故運(yùn)行流量；教學(xué)要求：通過本章的學(xué)習(xí)掌握樹狀管網(wǎng)計(jì)算水力計(jì)算環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理及步驟，環(huán)狀網(wǎng)平差方法，輸水管（渠）計(jì)算，應(yīng)用計(jì)算機(jī)解管網(wǎng)問題1.樹狀管網(wǎng)計(jì)算步驟(干管/支管水力計(jì)算)2．環(huán)狀網(wǎng)計(jì)算原理（環(huán)方程組解法/節(jié)點(diǎn)方程組解法/管段方程組解法）3．哈代-克羅斯法環(huán)狀網(wǎng)平差方法和步驟（管網(wǎng)設(shè)計(jì)/管網(wǎng)核算）4．輸水管（渠）計(jì)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(jìn)行應(yīng)用計(jì)算機(jī)解管網(wǎng)問題重點(diǎn)：樹狀管網(wǎng)計(jì)算步驟，輸水管（渠）計(jì)算難點(diǎn)：哈代-克羅斯法環(huán)狀網(wǎng)平差方法和步驟第7章水管、管網(wǎng)附件和附屬構(gòu)筑物教學(xué)內(nèi)容：7.1水管材料和配件1.主要內(nèi)容（1） 管道材料應(yīng)該符合以下要求及種類（2） 各種管道材料種類、優(yōu)缺點(diǎn)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(diǎn)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(wǎng)附件1.主要內(nèi)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(diǎn)認(rèn)識閥門種類及應(yīng)用；消火栓作用、種類及安裝位置；7.3 管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物1.主要內(nèi)容（1）附屬構(gòu)筑物、種類及安裝位置（2）節(jié)點(diǎn)詳圖（3）調(diào)節(jié)構(gòu)筑物作用2.基本概念和知識點(diǎn)附屬構(gòu)筑物、種類及安裝位置；節(jié)點(diǎn)詳圖；調(diào)節(jié)構(gòu)筑物作用教學(xué)要求：1.水管材料和配件2．管網(wǎng)附件3．管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物4．調(diào)節(jié)構(gòu)筑物重點(diǎn)：閥門種類及應(yīng)用；消火栓作用、種類及安裝位置難點(diǎn)：閥門種類及應(yīng)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(xué)內(nèi)容：1.1排水系統(tǒng)體制及選擇1.主要內(nèi)容（1）城鎮(zhèn)排水工程規(guī)劃任務(wù)；（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(diǎn)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(nèi)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(diǎn)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(shè)計(jì)原則1.主要內(nèi)容城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的平面布置規(guī)劃設(shè)計(jì)原則2.基本概念和知識點(diǎn)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(xué)要求：1.城鎮(zhèn)排水工程規(guī)劃任務(wù)；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(diǎn)：城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的組成難點(diǎn)：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(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容：2.1設(shè)計(jì)流量確定1.主要內(nèi)容生活污水設(shè)計(jì)流量；工業(yè)廢水設(shè)計(jì)流量；地下水滲入量；總設(shè)計(jì)流量2.基本概念和知識點(diǎn)污水定額；日變化系數(shù)；時(shí)變化系數(shù)；總變化系數(shù)；水量統(tǒng)計(jì)方法2.2污水管道的水力計(jì)算1.主要內(nèi)容管道中污水流動恃點(diǎn)；水力計(jì)算的公式；水力計(jì)算的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；管道的埋深；水力計(jì)算的方法2.基本概念和知識點(diǎn)流量/流速公式；設(shè)計(jì)充滿度；設(shè)計(jì)流速；最小管徑；最小設(shè)計(jì)坡度；覆土厚度；埋深；水力計(jì)算的方法教學(xué)要求：1.污水量的計(jì)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(jì)算及計(jì)算方法；4.污水管道在街區(qū)內(nèi)的位置布置。重點(diǎn)：污水量的計(jì)算，布置原則和方式難點(diǎn)：污水量的計(jì)算，布置原則和方式學(xué)時(shí)安排章節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)、上級等）學(xué)時(shí)第一章給水系統(tǒng)2第二章設(shè)計(jì)用水量22第三章給水系統(tǒng)的工作情況5第四章管網(wǎng)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(wǎng)水力計(jì)算93第七章水管、管網(wǎng)附件和附屬構(gòu)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(shè)計(jì)103第十章合計(jì)總課時(shí)4012考核方式和成績評價(jià)：考核方式：閉卷考試，平時(shí)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(xué)指導(dǎo)委員會推薦教材。嚴(yán)熙世等編《給水