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《管网设计》课程教学大纲
发布时间:2008-04-28 编辑: 浏览次数:

一、课程中文名称:给水排水管网系统

二、课程英文名称:Pipe-net System of Water Supply and Wastewater

三、课程编码:ZX0641120

四、课程性质:专业选修课

五、学时数、学分数、开课学期

28学时、2学分、第六学期

六、课程目的与要求:

通过开设本课程完善本专业课程的系统性。使学生了解排水工程的重要意义,排水工程的主要内容。掌握排水系统的体制,布置形式,排水管道的设计步骤和设计方法。

通过本课程的学习,要求学生能够根据实际地形、气候、水文、地质等条件,合理选择排水体制、布置形式、管道定线,正确计算污水设计流量和管道水力计算,合理选择和布置管道系统上的构筑物,能够正确绘制管道平面图和纵剖面图。从工程的进程阶段来说,要求学生能够独立完成城镇排水管道系统的规划、可研和初步设计。

七、本课程与其它课程的联系:

本课程是环境工程专业的主要专业选修课之一。本课程是《水污染控制工程》的先行课程。《水力学》、《泵及泵站》、《水文学》是其专业基础课,《工程项目管理》、《水工程经济》等是其后期专业课。

八、教学方法:

以教师讲授为主,多媒体与板书相结合,结合启发式、讨论式教学方法。

九、考核方法:

考核方式为闭卷考试,试题形式可以有填空、名词解释、简答题、论述题、作图题、计算题等多种形式。内容基本覆盖所学知识,试题难易比例适当,包括基本概念、基本理论、综合素质的考查。

十、选用教材参考书目:

选用中国建筑工业出版社出版的《排水工程》,上册,第四版,孙慧修主编。本教材是建筑部“九五”重点教材。

参考《给水排水管网系统》、《给水排水工程快速设计手册》、《室外排水设计规范》、《城市基础设施工程投资估算指标》等书目,《给水排水》、《中国给水排水》、《工业水处理》等期刊,以及网易给排水网站等现代信息资源。

十一、教学进程安排表:

序号

章节教学内容

学时

理论

实践

合计

1

绪论

2

 

2

2

第一章 排水系统概论

4

 

4

3

第二章 污水管道系统的设计

8

1.5周

32

4

第三章 雨水管渠系统的设计

4

 

4

5

第四章 合流制管渠系统的设计

4

 

4

6

第五章 排水管渠的材料、接口及基础

2

 

2

7

第六章 排水管渠系统上的构筑物

2

 

2

8

第七章 排水管渠系统的管理和养护

2

 

2

合计

 

28

 

52

 

十二、主要教学内容、重点和难点

绪论

一、学习目的

通过本章的学习,使学生掌握排水工程概念的含义、排水工程的基本任务和主要内容,充分认识排水工程在我国社会主义建设中的重要作用,了解排水工程的发展历程,排水工程在国内的发展和现状,以及未来的发展趋势,启发学生的学习兴趣,培养学生的专业热情、一典型事例激发学生的历史使命感和责任感。本章计划1学时。

二、课程内容

绪论

应掌握排水工程的概念、排水工程的基本任务和主要内容,理解排水工程在我国社会主义建设中的重要作用及发展历程,了解排水工程在国内的发展和现状,以及未来的发展趋势。

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

排水工程的概念、排水工程的基本任务和主要内容

(二)教学难点

排水工程在国内外的发展趋势。

(三)教学手段及教学环节

教师讲授,结合多媒体展现典型案例

第一章 排水系统概论

一、学习目的

通过本章的学习,掌握合流制排水系统和分流制排水系统的概念、适用条件;城市污水排水系统的主要组成部分、工业废水排水系统的主要组成部分、雨水排水系统的主要组成部分;排水系统的布置形式、工业企业排水系统和城市排水系统的关系、废水的综合治理和区域排水系统、排水系统的规划设计原则和任务。本章计划3学时。

二、课程内容

第一节 概述

第二节 排水系统的体制及其选择

合流制排水系统和分流制排水系统

第三节 排水系统的主要组成部分

城市污水排水系统的主要组成部分、工业废水排水系统的主要组成部分、雨水排水系

的主要组成部分

第四节 排水系统的布置形式

第五节 工业企业排水系统和城市排水系统的关系

第六节 废水的综合治理和区域排水系统

第七节 排水系统的规划设计原则和任务

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

排水系统的体制及其选择,排水系统的主要组成部分,排水系统的布置形式。

(二)教学难点

合流制排水系统和分流制排水系统的选择,排水系统的布置形式的选择。

(三)教学手段及教学环节

多媒体和板书相结合,采用实例加深理解。

四、思考与练习

1、污水的性质特征是什么?

2、何谓排水系统及排水体制和类型?选择的原则是什么?

3、排水系统主要由哪几部分组成,各部分的用途是什么?

4、排水系统的布置形式有哪些?其适用条件是什么?

5、排水工程的规划、设计应考虑哪些问题?

6、简述排水系统的建设程序和设计阶段?

 

第二章 污水管道系统的设计

一、学习目的

学生应掌握污水流量的确定,污水管道定线原则,。明确设计步骤、能初步进行污水管道的设计。了解污水回用工程的系统,意义和投资估算。本章计划10学时。

二、课程内容

第一节 设计资料的调查及设计方案的确定

第二节 污水设计流量的确定

生活污水设计流量、工业污水设计流量、城市污水设计总流量计算

第三节 污水管道的水力计算

水力计算的基本公式、污水管道水力计算的设计数据、污水管道的埋设深度、污水管道水力计算的方法

第四节 污水管道的设计

   确定排水区界、划分排水流域、管道定线和平面布置的组合、控制点的确定和泵站的设置地点、设计管段及设计流量的确定、污水管道的衔接、污水管道在街道上的位置

第五节污水管道的设计计算举例

第六节 污水管道平面图和纵剖面图的绘制

第六节 污水管道平面图和纵剖面图的绘制

第七节 城市污水回用工程

回用水的水质和水量、回用水系统及其组成

第八节 排水工程投资估算

排水工程投资估算综合指标、估算综合指标应用举例

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

污水设计流量的确定、污水管道的水力计算、污水管道平面图和纵剖面图的绘制。

(二)教学难点

确定排水区界、划分排水流域、管道定线和平面布置的组合、控制点的确定和泵站的设置地点、污水管道水力计算的设计数据、设计管段及设计流量的确定。

(三)教学手段及教学环节

多媒体和板书相结合,采用实例加深理解。

四、思考与练习

1、什么叫居住区生活污水量标准?其值如何确定?

2、什么叫污水量的日变化、时变化、总变化系统?

3、在污水管道进行水力计算时,为什么要对设计充满度、设计流速、最小管径和最小设计坡度作出规定?如何规定的?

4、污水管道定线的一般原则和方法是什么?

5、什么叫设计管段?如何划分设计管段?

6、教材P61,习题1、2、3。

第三章 雨水管渠系统的设计

一、学习目的

学生应能够确定雨水管渠设计流量,掌握布置的特点,雨水管渠水力计算方法。明确设计步骤,总平面图和总剖面图的概念,能初步进行雨水管道的设计。了解特殊情况下雨水设计流量的确定和雨水径流量的调节。本章计划8学时。

二、课程内容

第一节 雨量分析与暴雨强度公式

雨量分析的几个要素、暴雨强度公式

第二节 雨水管渠设计流量的确定

  雨水管渠设计流量计算公式、径流系统的确定、设计重现期P的确定、集水时间t的确定、特殊情况雨水设计流量的确定、雨水径流量的调节、雨水管渠设计流量计算的其它方法

第三节 雨水管渠系统的设计和计算

   雨水管渠系统平面布置的特点、雨水管渠水力计算的设计数据、雨水管渠水力计算的方法、雨水管渠系统的设计步骤和水力计算、雨水管渠设计计算举例、立体交叉道路排水

第四节 排洪沟的设计与计算

   设计防洪标准、设计洪峰流量的计算、排洪沟的设计要点、排洪沟的水力计算、排洪沟的设计设计计算示例

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点:

雨水管渠设计流量计算公式、径流系统的确定、设计重现期P的确定、集水时间t的确定,雨水管渠系统平面布置的特点、雨水管渠水力计算的设计数据、雨水管渠水力计算的方法、雨水管渠系统的设计步骤和水力计算。

(二)教学难点

雨水管渠设计流量计算公式、雨水管渠系统平面布置的特点、雨水管渠水力计算的设计数据、雨水管渠水力计算的方法、雨水管渠系统的设计步骤和水力计算。

(三)教学手段及教学环节

多媒体和板书相结合,采用实例加深理解。

四、思考与练习

1、计算雨水管渠设计流量时,应该用与哪个历时相应的暴雨强度?为什么?

2、折减系数的含义?其值如何确定?

3、雨水管渠平面布置与污水管道相比有何特点?

4、排洪沟的设计标准为什么比雨水管渠的高?

5、教材P117,习题1、2、3、4。

第四章 合流制管渠系统的设计

一、学习目的

应掌握合流制管渠的使用条件,布置特点太水力计算的要求。通过学习能够科学的选择排水体制,能够进行合流制排水管渠的初步设计。本章计划4学时。

二、课程内容

第一节 合流制管渠系统的使用条件和布置特点

合流制排水管渠的设计流量

第一个溢流井上游管渠的设计流量、溢流井下游管渠的设计流量

第三节 合流制排水管渠的水力计算要点

第四节 合流制排水管渠的水利计算示例

第五节 城市旧合流制排水管渠系统的改造

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点

合流制管渠系统的使用条件和布置特点、合流制排水管渠的设计流量。

(二)教学难点

溢流井下游管渠的设计流量

(三)教学手段及教学环节

多媒体和板书相结合,采用实例加深理解。

四、思考与练习

1、试比较分析分流制与合流制的优缺点?

2、小区排水系统宜采用分流制还是合流制?为什么?

3、教材P130,习题。

第五章 排水管渠的材料、接口及基础

一、学习目的

通过学习学生能够科学合理地选择排水管渠的断面及材料,管道基础、管道接口。本章计划3学时。

二、课程内容

第一节 排水管渠的断面及材料

管渠的断面形式、对管渠材料的要求、常用排水管渠、管渠材料的选择

第二节 排水管道的接口

第三节 排水管道的基础

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点

管渠材料、接口、基础的选择

(二)教学难点

管渠材料、接口、基础的选择

(三)教学手段及教学环节

多媒体和板书相结合,采用实例加深理解。

四、思考与练习

1、排水管渠为什么常采用圆形断面?

2、对排水管渠的材料有何要求?通常采用的排水管渠有哪几种?

3、对排水管渠的接口、基础有什么要求?常用的接口和基础类型有哪几种?其适用范围的情况如何?

第六章 排水管渠系统上的构筑物

一、学习目的

通过学习学生能够科学合理地选择、确定排水管渠系统上的构筑物。本章计划2学时。

二、课程内容

第一节 雨水口、连接暗井、溢流井

第二节 检查井、跌水井、水封井、换气井

第三节 倒虹管

第四节 冲洗井、防潮门

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点

雨水口、连接暗井、溢流井、检查井、跌水井、水封井、换气井、倒虹管、冲洗井、防潮门的形式,布置的位置。

(二)教学难点

雨水口、连接暗井、溢流井、检查井、跌水井、水封井、换气井、倒虹管、冲洗井、防潮门的形式,布置的位置。

(三)教学手段及教学环节

多媒体和板书相结合,采用实例加深理解。

四、思考与练习

1、雨水口的类型有哪些?如何布置雨水口?

2、检查井的类型有哪些?如何布置检查井?

3、什么情况下需布置连接暗井、溢流井、检查井、跌水井、水封井、换气井、倒虹管、冲洗井、防潮门?

第七章 排水管渠系统的管理和养护

一、学习目的

了解排水管渠系统管理和养护的任务,排水管渠的清通,排水管渠的修理。本章计划1学时。

二、课程内容

第一节 管理和养护的任务

第二节 排水管渠的清通

第三节 排水管渠的修理

三、重点、难点提示和教学手段

(一)教学重点

管理和养护的任务、排水管渠的清通、排水管渠的修理

(二)教学难点

清通设备的了解

(三)教学手段及教学环节

多媒体和板书相结合,采用实例加深理解。

四、思考与练习

1、管理和养护的任务是什么?

2、排水管渠的清通方法和常用的设备?

3、排水管渠的养护工作应注意的事项?

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