1、课程定位 给水排水管道系统课程的定位是:给水排水管道系统是一门技术科学,理论与实践性较强,它以水力学、材料力学、泵与泵站、计算机基础等课程为基础,使学生掌握给水排水管网系统的全面知识和解决工程问题的能力,是给水排水工程专业的一门重要的专业课。 2、课程目标 给水排水管道系统的课程目标是通过研究给排水管网系统的基础理论、工程规划与设计、管网系统的管理和运行的知识、管网图论基础、管网信息化技术等,使学生获得分析、计算能力和实践技能的基本训练,为解决实际工程问题和工程设计、为科学研究奠定必要的理论基础。 给水排水管道系统课程是理论与实践相结合的一门课程,因此在教学中要特别注重对学生动手能力和创新思维的培养,要使学生通过给水排水管道系统课程的学习,得到综合能力的训练与培养。 3、知识模块顺序及对应学时 (一)给水管网 1.给水管网系统概论(2学时) 介绍城市给水管网在市政工程中的作用,从宏观上把握其工程地位。了解给水管网的组成、管材、管件、构筑物、阀门等。 给水管网工程规划:理解管网规划的依据、要点、相关规范、规划原则等 给水管网水力学基础:回顾水力学中有关管网计算中需要采用的基本理论,如沿程、局部阻力计算,管道的串、并联等。 2.给水管道设计用水量(2学时) 主要介绍给水管道设计用水量的计算及变化情况,如居民生活用水、工业企业生产生活用水等用水量的计算、用水量的变化等。 3.给水系统的工作状况(4学时) 主要介绍给水系统的流量关系,清水池与水塔作用与设计,以及给水系统的水压关系。 4.管网和输水管的布置(2学时) 掌握管网和输水管的布置特点和形式,熟悉规范要求,能够进行简单的管网布置。 5.管段流量、管径和水头损失(6学时) 要求能够进行简单的管网图形的计算简化,掌握沿线流量、节点流量和管径计算方法。掌握管网水头损失计算方法,掌握管网计算基础方程,了解和熟悉管网计算分类,为管网平差计算做好基础准备。 6.管网水力计算(6学时) 掌握树状网的水力计算方法,掌握哈代法的环状网计算原理;掌握单水源管网平差计算方法;掌握多水源管网计算方法,熟悉了解管网水泵特性方程,掌握管网的核算条件。熟悉和了解输水管渠的计算方法,同时了解一些管网计算机计算方法。 7.分区给水系统(2学时) 了解给水管网的分区方法、节能等其它工程效益,掌握管网设计原则,管网应急水量校核。 8.给水管道材料和附件及给水管道管理(2学时) 了解常用给水排水管网管材的性质和选型原则、检查井的结构和布置方法。理解管线埋深控制作用和障碍物穿越方法。 (二)排水管网 1. 排水管网系统概论(2学时) 介绍排水管道系统的作用与地位,掌握排水体制基本概念与选择,了解排水系统的组成部分及布置形式,了解污水管道设计资料的调查及方案的确定。 2. 污水管道系统的设计(6学时) 掌握污水管道系统的设计流量的确定、管道系统的设计与水力计算及管道衔接问题。 3.雨水管道系统的设计(6学时) 理解雨水管道系统的设计计算中的雨量分析、暴雨强度公式及极限强度法,掌握管道的设计流量的确定、雨水管道的设计计算。 4.合流制管道系统的设计(4学时) 了解合流制管道系统的使用条件、布置特点;掌握合流制管道系统的设计流量,理解城市合流制管道系统的改造。 5.排水管道的材料、接口与基础(2学时) 了解排水管道的常用断面及材料、接口与基础的选择。 6.排水管道系统上的构筑物(1.5学时) 掌握常用的雨水口、溢流井、检查井、跌水井、换气井以及倒虹管等构筑物的作用及原理。 7. 排水管道系统的管理与维护(0.5学时) 了解排水管道系统的管理与维护的任务、清通及修理的方法。 4、课程的重点、难点及解决办法 该课程在学习的过程中其学习重点为学生要学会给水的输送和分配以及废水的收集和输送管道系统网络的理论、工程设计与管网的管理、维护和运行调度的基本理论和工程技术。因此学生学完本课程后应达到下列基本要求: (1)具有一定的理论基础。正确掌握给水排水管网的基础理论和应用能力,掌握管网的规划与布置、用水量和排水量的计算与预测、管网的水力计算和最优化设计理论与法。 (2)掌握管网模型理论,对工程中的一般管网设计问题具有分析和计算的能力。 (3)掌握国内外最新的管网理论和科技成果,在管网设计中合理的选用管道材料与附件。 (4)掌握一定的实践设计技能与方法,具有管网设计与水力计算、管网优化设计的能力。 给水排水管道系统课程在教学上要求的学生掌握层次为有关定义、定理、性质、特征等概念的内容按“知道、了解、理解”三个层次要求;有关计算、解法、公式、法则等方法的内容按“会、掌握、熟练掌握”三个层次要求。 该课程的教学难点为对给排水管网知识的掌握及如何在工程中设计进行水力计算。为了解决此难点,在教学过程中使学生有效的掌握其要领,我们在讲课中努力做到理论联系实际,将理论知识总结精练,并通过实际工程的实例进行设计计算,尽量做到深入浅出,使学生易于掌握设计的要点。我们采取的具体措施是: (1)夯实基础: 合理选择教学内容,精讲给水排水管网理论,使学生能够系统地掌握和理解基本概念、基本理论和基本计算方法。加强给水管网、排水管网基础知识的教学,注重讲概念、讲原理、讲思想、讲方法。在夯实理论基础知识的同时,注重加强给水排水管网基本知识的拓展,充实管网设计与水力计算、管网优化设计在现代工程技术中的应用。 (2)拓展知识 按照建设部高等学校给水排水工程专业指导委员会对面向21世纪给水排水管道系统课程教学内容和课程改革的研究与要求,即在传统课程内容的基础上增加拓展给水排水管网新知识的专题内容,结合工程设计内容的讲解,提高学生发现问题、解决问题的能力,开阔学生的视野,加强学生的工程应用意识。 (3)强调统一,兼顾差异: 给水排水管道系统课程在教学中根据给水管网与排水管网的统一性和差异性,力求使学生学习和掌握给水管网与排水管网所具有统一性的基础知识,又根据其差异性分别阐述给水管网和排水管网的特别要求和计算方法,使学生有效的掌握该领域中的最新技术及发展方向。