給水排水管道網(wǎng)系統(tǒng)課程教學大綱

1、9給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) 課程教學大綱一、課程基本情況 課程編號： 0301401 課程英文名稱： Pipe System of Water Supple and Drainage 授課對象：給水排水工程專業(yè)本科生 開課學期：第 6 學期學分數(shù)： 3.0學時數(shù)： 60課程性質：限修專業(yè)課考核方式：考試先修課程：流體力學、水文學與水文地質 、水泵與水泵站等后續(xù)課程：水質工程學（I、川執(zhí)筆人：陳 雷 二、課程教學目標1、任務和地位給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是給水排水工程專業(yè)最重要的主干專業(yè)課程之一，其主要任務是針對給水排水工程中給水的輸送與分配、 廢水 的收集與排放的管網(wǎng)系統(tǒng)的工程設計及計算理論所需求的知識， 系

2、統(tǒng) 地講述管道給水排水系統(tǒng)的功能、布置原理、水量計算、水力計算理 論和方法，工程優(yōu)化設計理論和方法及管網(wǎng)系統(tǒng)的運行管理理論及實 踐過程。給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) 是給水排水工程專業(yè)的主要專業(yè)課程， 是給水排水工程專業(yè)學生必須掌握的專業(yè)知識， 因此給水排水管網(wǎng) 系統(tǒng)在給水排水工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標中占有重要的地位。2、知識要求在給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) 課程的學習過程中， 需要掌握水力學、水文學與水文地質 、泵與泵站等課程的基礎知識。同時， 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是水質工程學的先導課程，在給水排水管網(wǎng) 系統(tǒng)課程學習中掌握的部分知識是學習水質工程學課程所必須 的基礎。3、能力要求通過向學生講述給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) ，應該使學

3、生能夠系統(tǒng)完 整地學習和掌握給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的基本概念、 工程設計和運行管理 的基礎理論和方法； 使學生初步掌握給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、 管網(wǎng)系 統(tǒng)的設計和計算及運行管理方面的基本技能， 初步具備給水排水管網(wǎng) 系統(tǒng)設計和管理的工程實踐能力： 并培養(yǎng)學生對給水排水管道工程基 礎理論的理解、 掌握和分析運用能力， 初步具備給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的科學研究能力。學生學習給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程后，應基本掌握給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能、 系統(tǒng)結構和規(guī)劃設計原理；掌握給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的水量計算和管網(wǎng)系統(tǒng)水力計算理論利方法；了解給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設計與計算理論和計算方法； 了解管網(wǎng)系統(tǒng)運行管理方法、 現(xiàn)代管 理模式和信

4、息化技術， 具備解決常見生產實際問題的能力； 學會進行 管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃和工程設計， 編制工程設計文件； 了解管網(wǎng)系統(tǒng)科學技 術發(fā)展過程和方向，初步具備分析和解決理論及工程實際問題的能 力。三、教學內容的基本要求和學時分配 1、教學內容的基本要求和學時分配 、給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)概論（6學時） 給水排水系統(tǒng)功能與組成 （1 學時 ）教學的主要內容為給水排水系統(tǒng)的任務、 系統(tǒng)的組成和分類、 各 組成部分的功能等。 要求學生建立并了解水資源、 給水處理廠、 泵站、 給水管網(wǎng)、排水管網(wǎng)、廢水處理廠、廢水排放口等給水排水系統(tǒng)各組 成部分的系統(tǒng)概念及相互關系。 給水排水系統(tǒng)工作原理 （1 學時 ）教學的主要內容

5、為給水排水系統(tǒng)中主要參數(shù)和指標間的相互關 系。要求學生理解給水排水系統(tǒng)中的流量、水質、水壓等主要控制參 數(shù)和指標間的相互關系。 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)功能與組成 （2 學時 ）教學的主要內容為給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)的任務、系統(tǒng)的組成和分 類、各組成部分的功能等。 要求學生理解給水和排水管網(wǎng)系統(tǒng)中的管 渠、管網(wǎng)、泵站、水壓水量調節(jié)設施、出水口等各組成部分的功能、 形式以及相互之間的關系。 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)類型與體制 （2 學時 ）教學的主要內容為給水管網(wǎng)系統(tǒng)各種類型和排水管網(wǎng)系統(tǒng)各種 體制的構成形式和特點。 要求學生掌握給水管網(wǎng)系統(tǒng)各種類型的分類 方法、各種類型的特點及使用條件， 掌握排水管網(wǎng)系統(tǒng)中兩種體制

6、的 構成形式和特點。 、給水排水管網(wǎng)工程規(guī)劃（8學時） 給水排水工程規(guī)劃的原則， 程序及技術經濟分析方法 （2 學時 ）教學的主要內容為給水排水工程規(guī)劃和經濟分析的相關知識。 要求學生了解給水排水工程規(guī)劃的原則和工作程序， 以及給水排水工程 技術經濟分析方法的最基本內容。 城市用水量預測計算 （2 學時 ）教學的主要內容為預測城市用水量的方法。 要求學生理解并掌握 城市用水量的變化規(guī)律及原因、 掌握城市用水量的預測計算方法， 并 重點理解和掌握城市用水量變化系數(shù)的意義和作用。 給水排水管網(wǎng)規(guī)劃布置 （4 學時 ）教學的主要內容為給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃布置的原則、 形式和方 法。要求學生理解給水管

7、網(wǎng)、污水管網(wǎng)、雨水管渠系統(tǒng)的規(guī)劃布置的 原則和形式，管道的定線方法， 并了解廢水綜合治理和區(qū)域排水系統(tǒng) 的概念和基本內容。 、給水排水管網(wǎng)水力學基礎（6學時） 給水排水管網(wǎng)水流特征 （2 學時）教學的主要內容為給水排水管網(wǎng)中的流態(tài)特征以及水力學的基 本概念。要求學生理解并掌握給水管網(wǎng)和排水管網(wǎng)中不同的流態(tài)特 征，并掌握水力學中恒定流、 均勻流、壓力流、 水頭損失等基本概念。 管渠水頭損失計算以及非滿流管渠水力計算 （2學時）教學的主要內容為管渠水頭損失及非滿流管渠水力計算的方法。要求學生掌握管渠水頭損失的構成、 各部分損失的計算公式及計算方 法，掌握非滿流管渠水力計算的計算公式及計算方法。 管

8、道的水力等效簡化及水泵的水力特性 （2學時）教學的主要內容為管道的水力等效簡化的原則方法與水泵的水力特性。要求學生掌握串聯(lián)和并聯(lián)管道簡化的原則方法、 沿線均勻出 流簡化的原則方法、 局部水頭損失計算簡化的原則方法， 掌握水泵的 水力特性公式、特性曲線及參數(shù)計算方法。 、給水排水管網(wǎng)模型（2學時）教學的主要內容為給水排水管網(wǎng)模型的建立方法、 表示形式及功 能。要求學生了解給水排水管網(wǎng)模型的建立過程， 各組成部分的關系 和作用，各種參數(shù)的表示形式等內容。 、給水管網(wǎng)水力分析（2學時） 給水管網(wǎng)水力分析基礎及樹狀管網(wǎng)水力分析 （2學時）教學的主要內容為給水管網(wǎng)水力分析的基礎知識和樹狀管網(wǎng)水 力分析的

9、方法。 要求學生理解給水管網(wǎng)水力分析的前提條件、 基本方 法，并掌握應用該方法對單定壓節(jié)點樹狀管網(wǎng)進行水力分析的過程。 解環(huán)方程及節(jié)點方程水力分析方法 （2 學時）教學的主要內容為解環(huán)方程水力分析方法及解節(jié)點方程水力分 析方法。要求學生掌握如何建立給水管網(wǎng)水力計算中的環(huán)能量方程 組，以及求解方程組的方法， 掌握如何建立排水管網(wǎng)水力計算中的節(jié) 點流量方程組，以及求解方程組的方法。 、給水管網(wǎng)工程設計（8學時）此部分為本課程的重點之一。 設計用水量及其調節(jié)計算 （2 學時）教學的主要內容為給水管網(wǎng)設計流量的計算方法和調節(jié)方法。 要 求學生理解并掌握給水管網(wǎng)設計流量的概念和計算方法， 掌握給水管網(wǎng)設

10、計流量的變化規(guī)律及調節(jié)方法。 設計流量分配與管徑設計 （3 學時 ）教學的主要內容為給水管道各設計節(jié)點的流量及管道直徑的確 定方法。要求學生理解并掌握給水管渠各設計節(jié)點與設計管段的流量 分配計算方法，以及相應設計管段的管道直徑的確定方法。 泵站揚程與水塔高度設計以及管網(wǎng)設計校核 （3 學時 ）教學的主要內容為給水管網(wǎng)系統(tǒng)中的泵站揚程或水塔高度的設 計方法以及給水管網(wǎng)設計的校核方法。 要求學生理解并掌握給水管網(wǎng) 的工況設計以及泵站揚程或水塔高度的設計方法， 理解并掌握給水管 網(wǎng)設計的校核方法。此部分為本課程的難點之一。 、給水管網(wǎng)優(yōu)化設計（4學時） 給水管網(wǎng)優(yōu)化設計模型以及流量分配和節(jié)點水頭優(yōu)化

11、計算 （2 學時）教學的主要內容為給水管網(wǎng)優(yōu)化設計數(shù)學模型的建立過程以及 設計流量分配和節(jié)點水頭優(yōu)化計算的方法。 要求學生理解給水管網(wǎng)優(yōu) 化設計數(shù)學模型的建立過程， 理解給水管網(wǎng)設計流量分配優(yōu)化計算的 方法，以及不同情況下的管網(wǎng)節(jié)點水頭優(yōu)化計算的方法。 此部分為本 課程的難點之一。 輸水管線優(yōu)化設計計算及近似優(yōu)化計算 （2學時）教學的主要內容為給水管網(wǎng)輸水管線優(yōu)化設計計算方法及給水 管網(wǎng)近似優(yōu)化計算方法。 要求學生理解給水管網(wǎng)中壓力輸水管和重力 輸水管的優(yōu)化設計計算方法，理解給水管網(wǎng)近似優(yōu)化計算的相關內 容。 、給水管網(wǎng)運行調度與水質控制（4學時） 給水管網(wǎng)運行調度任務與系統(tǒng)組成以及 SCAD

12、A 系統(tǒng)（2學時）教學的主要內容為給水管網(wǎng)運行調度的主要任務和調度系統(tǒng)的 組成。要求學生了解給水管網(wǎng)運行調度的主要任務、 調度系統(tǒng)的組成， 以及 SCADA 調度系統(tǒng)，了解給水管網(wǎng)用水量變化的預測方法。 給水管網(wǎng)優(yōu)化調度模別以及水質控制和安全評價 （2 學時）教學的主要內容為給水管網(wǎng)優(yōu)化調度數(shù)學模型和水質模型的建 立過程，以及給水管網(wǎng)水質安全評價方法。 要求學生了解給水管網(wǎng)優(yōu) 化調度數(shù)學模型的建立和使用方法， 以及給水管網(wǎng)水質模性的建立方 法和水質安全評價方法。 、污水管網(wǎng)設計與計算（6學時）此部分為本課程的重點之一。 污水設計流量計算與管段設計流量計算 （2學時）教學的主要內容為排水系統(tǒng)中污

13、水設計流量的計算方法及各設 計管段流量的計算方法。 要求學生理解并掌握污水設計流量的相關知 識和計算方法，理解并掌握污水管網(wǎng)各設計管段和節(jié)點設計流量的構 成與計算方法。 污水管道設計參數(shù) （2學時）教學的主要內容為污水管道各種設計參數(shù)的規(guī)范方法、相互關 系。要求學生理解并掌握各種設計參數(shù)的規(guī)范方法、取值的意義、相 互之間的關系等，理解并掌握污水管道銜接的方式、方法。 污水管網(wǎng)水力計算及繪圖 （2 學時 ）教學的主要內容為污水管網(wǎng)水力計算的過程以及污水管道的繪 制方法。要求學生理解并掌握污水管網(wǎng)水力計算的過程， 掌握確定污 水管道各種設計參數(shù)的方法， 并掌握污水管道平面圖和縱剖面圖的繪 制要求和

14、方法。 、雨水管渠設計與計算（8學時）此部分為本課程的重點之一。 雨量分析、暴雨強度公式及雨水管渠設計流量計算 （2 學時）教學的主要內容為雨量分析的基本內容、 暴雨強度公式及雨水管 渠設計流量計算方法。要求學生理解并掌握雨量分析中各參數(shù)的概 念、理解暴雨強度公式的推倒過程及使用條件， 理解并掌握雨水管渠 設計流量的相關知識和計算方法。此部分為本課程的難點之一。 雨水管網(wǎng)設計與計算 （2 學時）教學的主要內容為雨水管網(wǎng)的設計過程及各設計參數(shù)的計算方 法。要求學生理解并掌握雨水管網(wǎng)的設計過程、 平面布置的特點和方 法、各設計參數(shù)的計算方法。 雨水徑流調節(jié)及排洪溝設計計算 （2 學時）教學的主要內

15、容為雨水徑流調節(jié)的方法與設施， 以及排洪溝的設 計和計算方法。 要求學生理解并掌握雨水徑流調節(jié)的原則、 方法以及 調節(jié)的設施，理解并掌握排洪溝的設計原則、設計過程利計算方法。 合流制管渠設計與計算 （2 學時）教學的主要內容為合流制管渠的設計原則、設計過程和計算方法。要求學生理解并掌握合流制管渠的特點、使用條件、布置特點， 設計原則、 設計流量計算方法， 水力計算的過程以及合流制管渠改造 的相關內容。11、給水排水管道材料和附件 （2 學時 ） 給水排水管道材料 （1 學時 ）教學的主要內容為給水管道和排水管道材料的種類及特點。 要求 學生掌握給水管道利排水管道材料的種類， 各種材料的優(yōu)缺點、

16、 適用 條件、連接方式，了解排水管道各種斷面形式的特點以及適用條件。 給水管網(wǎng)附件及附屬構筑物 （1 學時 ）教中的主要內容為給水管網(wǎng)附件及附屬構筑物包括的主要內容、 作用和構造特點。 要求學生了解給水管網(wǎng)系統(tǒng)中的附件和附屬構筑物 的種類、功能和作用、構造特點及使用要求等。12、給水排水管網(wǎng)管理與維護 （2 學時 ） 給水排水管網(wǎng)檔案管理及給水管網(wǎng)監(jiān)測與檢漏 （1 學時 ）教學的主要內容為給水排水管網(wǎng)檔案管理系統(tǒng)的組成、 作用及維 護，以及給水管網(wǎng)水壓和流量的監(jiān)測和檢漏的方法。 要求學生了解給 水排水管網(wǎng)技術檔案、地理信息系統(tǒng)的組成、作用及維護方法，了解 給水管網(wǎng)水壓和流量的監(jiān)測方法和給水管網(wǎng)

17、檢漏的方法。 管道防腐蝕和修復以及排水管道養(yǎng)護 （1 學時 ）教學的主要內容為給水排水管道防腐蝕和修復的方法以及排水 管道養(yǎng)護要求和措施。 要求學生了解給水排水管道防腐蝕的要求和措 施、修復的方法以及排水管道養(yǎng)護要求和措施。13、復習（2 學時）教學的主要內容為本課程的重點與難點， 加強學生對難點和重點 內容的理解和掌握。2、教學內容的重點和難點本課程教學內容的重點主要是： 給水管網(wǎng)工程設計 污水管網(wǎng)設計與計算 雨水管渠設計與計算本課程教學內容的難點主要是：泵站揚程與水塔高度設計以及管網(wǎng)設計校核 給水管網(wǎng)優(yōu)化設計模型以及流量分配和節(jié)點水頭優(yōu)化計算雨量分析、暴雨強度公式及雨水管渠設計流量計算3、本課程與其他課程的聯(lián)系與分工本課程是給水排水工程專業(yè)的主干專業(yè)課程之一， 是給水排水工 程專業(yè)技術人員必須掌握的專業(yè)知識。水力學、水文學與水文地質 、泵與泵站等課程是本課程的前導課程， 學生必須在掌握上述課程的基本知識后， 才能較好的理 解和掌握本課程的內容。同時，本課程又是水質工程學的先導課 程，學生在本課程中所掌握的部分知識是學習水質工程學課程所 必須的基礎。4、本課程的推薦教材：給水排水管網(wǎng)系統(tǒng) ，嚴煦世、劉遂慶主編，龍騰銳主審，中國建筑工業(yè)出版社出版， 2