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(zhì)：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(zhì) 、水泵與水泵站等后續(xù)課程：水質(zhì)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(shè)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(shè)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(zhì) 、泵與泵站等課程的基礎(chǔ)知識。同時， 給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)是水質(zhì)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(zhì)工程學課程所必須 的基礎(chǔ)。3、能力要求通過向?qū)W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(shè)計和運行管理 的基礎(chǔ)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(shè)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(shè)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(chǔ)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(jié)構(gòu)和規(guī)劃設(shè)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(shè)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(shù)， 具備解決常見生產(chǎn)實際問題的能力； 學會進行 管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃和工程設(shè)計， 編制工程設(shè)計文件； 了解管網(wǎng)系統(tǒng)科學技 術(shù)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(nèi)容的基本要求和學時分配 1、教學內(nèi)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(nèi)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(guān)系。 給水排水系統(tǒng)工作原理 （1 學時 ）教學的主要內(nèi)容

5、為給水排水系統(tǒng)中主要參數(shù)和指標間的相互關(guān) 系。要求學生理解給水排水系統(tǒng)中的流量、水質(zhì)、水壓等主要控制參 數(shù)和指標間的相互關(guān)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(nèi)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(diào)節(jié)設(shè)施、出水口等各組成部分的功能、 形式以及相互之間的關(guān)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(nèi)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(gòu)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(gòu)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(shù)經(jīng)濟分析方法 （2 學時 ）教學的主要內(nèi)容為給水排水工程規(guī)劃和經(jīng)濟分析的相關(guān)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(shù)經(jīng)濟分析方法的最基本內(nèi)容。 城市用水量預測計算 （2 學時 ）教學的主要內(nèi)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(nèi)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(nèi)容。 、給水排水管網(wǎng)水力學基礎(chǔ)（6學時） 給水排水管網(wǎng)水流特征 （2 學時）教學的主要內(nèi)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(nèi)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(gòu)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(nèi)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(nèi)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(guān)系 和作用，各種參數(shù)的表示形式等內(nèi)容。 、給水管網(wǎng)水力分析（2學時） 給水管網(wǎng)水力分析基礎(chǔ)及樹狀管網(wǎng)水力分析 （2學時）教學的主要內(nèi)容為給水管網(wǎng)水力分析的基礎(chǔ)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(nèi)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(shè)計（8學時）此部分為本課程的重點之一。 設(shè)計用水量及其調(diào)節(jié)計算 （2 學時）教學的主要內(nèi)容為給水管網(wǎng)設(shè)計流量的計算方法和調(diào)節(jié)方法。 要 求學生理解并掌握給水管網(wǎng)設(shè)計流量的概念和計算方法， 掌握給水管網(wǎng)設(shè)

10、計流量的變化規(guī)律及調(diào)節(jié)方法。 設(shè)計流量分配與管徑設(shè)計 （3 學時 ）教學的主要內(nèi)容為給水管道各設(shè)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(shè)計節(jié)點與設(shè)計管段的流量 分配計算方法，以及相應設(shè)計管段的管道直徑的確定方法。 泵站揚程與水塔高度設(shè)計以及管網(wǎng)設(shè)計校核 （3 學時 ）教學的主要內(nèi)容為給水管網(wǎng)系統(tǒng)中的泵站揚程或水塔高度的設(shè) 計方法以及給水管網(wǎng)設(shè)計的校核方法。 要求學生理解并掌握給水管網(wǎng) 的工況設(shè)計以及泵站揚程或水塔高度的設(shè)計方法， 理解并掌握給水管 網(wǎng)設(shè)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(shè)計（4學時） 給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)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(nèi)容為給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型的建立過程以及 設(shè)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(shè)計數(shù)學模型的建立過程， 理解給水管網(wǎng)設(shè)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(shè)計計算及近似優(yōu)化計算 （2學時）教學的主要內(nèi)容為給水管網(wǎng)輸水管線優(yōu)化設(shè)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(shè)計計算方法，理解給水管網(wǎng)近似優(yōu)化計算的相關(guān)內(nèi) 容。 、給水管網(wǎng)運行調(diào)度與水質(zhì)控制（4學時） 給水管網(wǎng)運行調(diào)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(nèi)容為給水管網(wǎng)運行調(diào)度的主要任務和調(diào)度系統(tǒng)的 組成。要求學生了解給水管網(wǎng)運行調(diào)度的主要任務、 調(diào)度系統(tǒng)的組成， 以及 SCADA 調(diào)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(diào)度模別以及水質(zhì)控制和安全評價 （2 學時）教學的主要內(nèi)容為給水管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度數(shù)學模型和水質(zhì)模型的建 立過程，以及給水管網(wǎng)水質(zhì)安全評價方法。 要求學生了解給水管網(wǎng)優(yōu) 化調(diào)度數(shù)學模型的建立和使用方法， 以及給水管網(wǎng)水質(zhì)模性的建立方 法和水質(zhì)安全評價方法。 、污水管網(wǎng)設(shè)計與計算（6學時）此部分為本課程的重點之一。 污水設(shè)計流量計算與管段設(shè)計流量計算 （2學時）教學的主要內(nèi)容為排水系統(tǒng)中污

13、水設(shè)計流量的計算方法及各設(shè) 計管段流量的計算方法。 要求學生理解并掌握污水設(shè)計流量的相關(guān)知 識和計算方法，理解并掌握污水管網(wǎng)各設(shè)計管段和節(jié)點設(shè)計流量的構(gòu) 成與計算方法。 污水管道設(shè)計參數(shù) （2學時）教學的主要內(nèi)容為污水管道各種設(shè)計參數(shù)的規(guī)范方法、相互關(guān) 系。要求學生理解并掌握各種設(shè)計參數(shù)的規(guī)范方法、取值的意義、相 互之間的關(guān)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(nèi)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(shè)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(shè)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(shè)計流量計算 （2 學時）教學的主要內(nèi)容為雨量分析的基本內(nèi)容、 暴雨強度公式及雨水管 渠設(shè)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(shè)計流量的相關(guān)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(shè)計與計算 （2 學時）教學的主要內(nèi)容為雨水管網(wǎng)的設(shè)計過程及各設(shè)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(shè)計過程、 平面布置的特點和方 法、各設(shè)計參數(shù)的計算方法。 雨水徑流調(diào)節(jié)及排洪溝設(shè)計計算 （2 學時）教學的主要內(nèi)

15、容為雨水徑流調(diào)節(jié)的方法與設(shè)施， 以及排洪溝的設(shè) 計和計算方法。 要求學生理解并掌握雨水徑流調(diào)節(jié)的原則、 方法以及 調(diào)節(jié)的設(shè)施，理解并掌握排洪溝的設(shè)計原則、設(shè)計過程利計算方法。 合流制管渠設(shè)計與計算 （2 學時）教學的主要內(nèi)容為合流制管渠的設(shè)計原則、設(shè)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(shè)計原則、 設(shè)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(guān)內(nèi)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(nèi)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(gòu)筑物 （1 學時 ）教中的主要內(nèi)容為給水管網(wǎng)附件及附屬構(gòu)筑物包括的主要內(nèi)容、 作用和構(gòu)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(gòu)筑物 的種類、功能和作用、構(gòu)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(nèi)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(shù)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(nèi)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(nèi)容為本課程的重點與難點， 加強學生對難點和重點 內(nèi)容的理解和掌握。2、教學內(nèi)容的重點和難點本課程教學內(nèi)容的重點主要是： 給水管網(wǎng)工程設(shè)計 污水管網(wǎng)設(shè)計與計算 雨水管渠設(shè)計與計算本課程教學內(nèi)容的難點主要是：泵站揚程與水塔高度設(shè)計以及管網(wǎng)設(shè)計校核 給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)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(shè)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(shù)人員必須掌握的專業(yè)知識。水力學、水文學與水文地質(zhì) 、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(nèi)容。同時，本課程又是水質(zhì)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(zhì)工程學課程所 必須的基礎(chǔ)。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