土木工程概论教案.docx
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土木工程概论教案.docx
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土木工程概论教案
教案(7)
课程名称:
土木工程概论
授课教师
黄凤婵
授课对象
13工管本1、13工管本2、13工管本3
授课时间
第10次
授课题目与学时
港口工程1学时
课型
专业基础课
使用教具与手段
多媒体(ppt)与传统教学方法相结合(板书)
教学目的要求
了解港口的类型、规划与布置;了解码头建筑的基本情况;明确防波堤的类型和用途;了解护岸建筑、港口仓库及货场的基本情况。
教学方法与方式
讲授法讨论事例教学
教学重点和难点
港口工程的主要类型和组成;港口的规划与布置、防波堤的类型
参考教材
罗午福主编《土木工程专业概论》
教学内容:
时间分配
了解港口规划与设计、码头建筑、防波堤、护岸建筑、港口仓库与货场。
考核目标:
识记码头的布置形式、码头的形式、防波堤的类型。
港口:
综合运输系统中水陆联运的重要枢纽。
港口有一定的水域和路域供船舶出入和停泊,是货物和旅客集散并变换运输方式的场地,是为船舶提供安全停靠、作业的设施,并为船舶提供补给、修理等技术服务和生活服务
7.1港口分类
港口可以按多种方法分类:
①按所在位置分:
海岸港、河口港、内河港。
海岸港与河口港统称为海港;
②按用途分:
商港、军港、渔港、工业港、避风港;
③按成因分:
天然港、人工港;
④按是否结冻:
冻港和不冻港
⑤按与潮汐关系、潮差大小,是否修建船闸控制进港:
开口港和闭口港;
⑥按是否办理报关手续:
报关港、自由港。
7.2港口规划与布置
(1)港口的组成
港口由水域和路域两大部分组成。
水域包括进口航道、港池和锚地。
天然掩护条件较差的海港须建造防波堤。
港口陆域岸边建有码头,岸上设港口仓库、堆场、港区铁路和道路,并配有装卸和运输机械,以及其他各种辅助设施和生活设施。
(2)港口规划:
一般分选址可行性研究和工程可行性研究两个阶段。
(3)港口布置三种基本类型:
自然地形的布置,也称为天然港;挖入内陆的布置;填筑式布置。
7.3码头建筑
(1)常规码头的布置形式有以下三种:
①顺岸式;②突堤式;③挖入式。
(2)码头形式
码头按其前沿的横断面外形有直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式。
码头按结构形式可分为重力式、板桩式、高桩式和混合式。
码头又可分为岸壁式和透空式两大类。
7.4防波堤
防波堤的主要功能是为港口提供掩护条件,阻止波浪和漂沙进入港内,保持港内水面的平稳和所需要的水深,同时,兼有防沙、防冰的作用。
(1)防波堤的平面布置
防波堤的平面布置分为四大类型:
①单突堤式;②双突堤式;③岛堤式;④组合堤式。
(2)防波堤的类型
防波堤按其构造形式及对波浪的影响有:
斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式、以及喷气消波设备、喷水消波设备和新式防波设备(塑料帘幕和浮毯等形式)等。
7.5护岸建筑
护岸建筑物可用于防护海岸或河岸免遭波浪或水流的冲刷。
而港口的护岸则是用来保护除了码头岸线以外的其他陆域边界。
(1)直接护岸建筑:
斜面式护坡和直立式护岸墙;
(2)与岸线大致平行的潜坝、与岸线大致正交的丁坝。
7.6港口仓库与货场
仓库与货场是港口的储存系统,其主要作用是加速车船周转,提高港口吞吐能力。
货场主要用来存放不怕雨淋、日晒和气温变化影响的货物,仓库用来保管贵重货物,不使它们受到降水和日晒的影响
7.7我国港口工程的未来发展前景
5分钟
10分钟
5分钟
10分钟
10分钟
5分钟
教案(8)
课程名称:
土木工程概论
授课教师
黄凤婵
授课对象
13工管本1、13工管本2、13工管本3
授课时间
第10次
授课题目与学时
地下工程1学时
课型
专业基础课
使用教具与手段
多媒体(ppt)与传统教学方法相结合(板书)
教学目的要求
了解地下工程的分类和案例;了解地下工程的特点和发展趋势
教学方法与方式
讲授法讨论事例教学
教学重点和难点
地下工程的分类和特点
参考教材
罗午福主编《土木工程专业概论》
教学内容:
时间分配
一些工业发达国家,逐渐将地下商业街、地下停车场、地下铁道及地下管线等融为一体,成为多功能的地下综合体。
8.1地下工业建筑
1、地下电站有:
地下水电站;地下抽水蓄能水电站;原子能发电站。
地下水力、核能、火力发电站和压缩空气站,均属于动力类地下厂房。
无论在平时或战时,都是国民经济的核心部门。
地下水电站,水电站分为水坝和发电厂房两部分,一般位于地下的是厂房部分。
2、地下工厂
8.2地下仓储建筑
1、地下仓库
地下环境对于许多物质的贮存有突出的优越性,地下环境的热稳定性、密闭性和地下建筑良好的防护性能,为在地下建造各种贮存库提供了十分有利的条件。
地下燃料贮存库可分为的类型:
①开凿硐室贮库;②岩盐溶淋洞室油库;③废旧矿坑油库;④其他油库。
2、地下停车场
8.3地下民用建筑(城市地下综合体)
地下综合体可以考虑定义为建设沿三维空间发展的,地下连通的,结合交通、商业贮存、娱乐、市政等多种用途的大型公共地下建筑。
地下综合体具有多重功能、空间重叠、设施综合的特点。
①地下街:
在我国的城市建设中起着多方面的积极作用具体表现为:
A、有效利用地下空间,改善城市交通。
B、地下街与商业开发相结合,活跃市场,繁荣了城市经济。
C、改善城市环境,丰富了人民物质与文化生活。
②地下商场
8.4人防工程
8.5开发和利用地下空间
地下工程的发展不仅可为人类的生存开拓了广阔的空间,还具有良好的热稳定性和密封性以及抗灾和防护性能,其社会、经济、环境等多方面的综合效益良好,对节省城市占地、节约能源、克服地面各种障碍、改善城市交通、减少城市污染、扩大城市空间容量、节省时间、提高工作效率和提高城市生活质量等方面,都起到了积极的作用,是现代化城市建设的必由之路。
10分钟
10分钟
15分钟
10分钟
教案(9)
课程名称:
土木工程概论
授课教师
黄凤婵
授课对象
13工管本1、13工管本2、13工管本3
授课时间
第11次
授课题目与学时
水利水电工程2学时
课型
专业基础课
使用教具与手段
多媒体(ppt)与传统教学方法相结合(板书)
教学目的要求
了解水利水电工程的主要类型;明确农田水利和水电工程的作用、类型和组成;明确水利水电工程的发展前景
教学方法与方式
讲授法讨论事例教学
教学重点和难点
水利水电工程的类型、组成和作用
参考教材
罗午福主编《土木工程专业概论》
教学内容:
时间分配
水利工程具有以下特点:
水工建筑物受水的作用,工作条件复杂;施工难度大;各地的水文、气象、地形、地质等自然条件有差异,水文、气象状况存在偶然性,因此大型水利工程的设计,总是各有特点,难以统一;大型水利工程投资大、工期长,对社会、经济和环境有很大影响,既可有显著效益,但若严重失误或失事,又会造成巨大的损失和灾害。
9.1农田水利工程
农田水利工程主要是灌溉工程和排涝工程。
1、灌溉与排水——农田水利的两项主要措施。
(1)灌溉方法:
①地面灌溉;②喷灌;③滴灌;④微灌。
(2)灌溉水源:
主要有天然河水,水库蓄水,湖、塘、洼地蓄水,经化验后的城市污水,高山融雪和地下水。
(3)农田排水
排水系统可分为明沟排水系统和暗沟排水系统。
2、取水工程
取水工程的作用是将河水引入渠道,以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活供水需要。
有:
①无坝取水;②有坝取水;③水库取水;④水泵站引水。
3、灌溉泵站与排水泵站
(1)灌溉泵站
泵站规划和灌区划分:
①一站扬水,一区灌溉;②多站分级扬水,分区灌溉;③多站单级扬水,分区灌溉;④一站分级扬水,分区灌溉。
水泵站的建筑物一般包括引水渠、进水池、泵房、出水管道和出水池等。
(2)排水泵站
①规划原则:
高低水分开,高水高排、低水低排;主客水分开,使上下游各有排水沟渠,能分别畅排入河,防止客水集中下游,造成下游农田涝灾;洪涝水分开,治涝必先防洪;以自排为主,机排为辅;排水时间由各种作物能耐淹的水融和耐淹的时间确定,力求及时排水。
②泵站建筑物布置
当涝水可通过排水干渠汇集于蓄涝区内时,宜集中修建较大泵站;
当排水区水网密集,排水出口分散,地势高低不平,高地需灌水,低地需排水时,宜分散建站。
4、渠道工程与渠系建筑物
(1)渠道断面,断面形式取决于水流、地形、地质以及施工等条件。
最常采用的是梯形断面。
(2)渠道的流速与流量:
渠道流速应适当,过大会引起冲刷,过小容易
淤积,并可能使渠边生长杂草。
不冲、不淤流速。
(3)渠道的渗透损失及防渗措施:
提高渠床土壤的不透水性和衬砌渠床。
(4)在渠道上的建筑物,统称渠系建筑物。
渠系建筑物的种类很多,根据其作用,大体可归纳为:
交叉建筑物、联接建筑物、水闸等
9.2水电工程
1、水电站开发方式和主要类型
人工的方法集中落差,可分为以下两种方式:
坝式开发、引水式开发、混合式开发。
水电站最基本的开发方式:
①坝式水电站可分为河床式、坝后式、溢流式或混合式等水电站厂房。
②引水式水电站地下厂房有三种布置方式:
首部式地下厂房、尾部式地下厂房(地面)、中部式地下厂房
③抽水蓄能电站
④潮汐电站
2、水电站建筑物
(1)水电站建筑物的布置种类有:
①河床式水电站建筑物的布置;②坝后式水电站建筑物的布置;③引水式水电站建筑物的布置;④引水式地下水电站建筑物的布置
(2)水电站通常有下列几类建筑物:
①挡水建筑物;②泄水建筑物;③水电站进水建筑物;④水电站引水建筑物;⑤水电站平水建筑物;⑥发电、变电和配电建筑物。
9.3防洪工程
防洪包括防御洪水危害人类的对策、措施和方法。
它是水利科学的一个分支,主要研究对象包括洪水的自然规律,河道、洪泛区状况及其演变。
防洪工作的基本内容可分为:
建设、管理、防汛和科学研究。
1、防洪规划
防洪规划是指制定防治洪水灾害措施的总体部署方面的工作。
可分为流域的、地区的、城市的与单项防洪工程的规划。
(1)原则
国家经济建设的目标、方针、政策和防护区的重要性,是编制规划的基本
依据。
一般应遵循以下原则:
①全面规划统筹安排;②综合利用;③蓄泄兼筹;④因地制宜、区别对待设计洪水和超标准洪水;⑤防洪工程与防洪非工程措施相结合。
(2)内容
①收集资料;②洪水分析;③拟定规划目标与防洪标准;④制定防洪方案;⑤确定防洪高度;⑥防洪效益分析。
2、防洪工程
防洪工程是控制、防御洪水以减免洪灾损失所修建的工程,主要有堤、河道整治工程、分洪工程和水库等。
按功能和兴建目的可分为挡、泄(排)和蓄(滞)几类。
①挡:
主要是运用工程措施挡住洪水对保护对象的侵袭。
②泄:
主要是增加泄洪能力。
③蓄(滞):
主要作用是拦蓄(滞)调节洪水,削减洪峰,减轻下游防洪负担。
3、防洪非工程措施
防洪非工程措施的基本内容为:
洪泛区管理;行洪道清障;洪水保险;洪水预报警报系统;超标准洪水紧急措施;救灾。
9.4发展趋势及前景展望
30分钟
30分钟
25分钟
5分钟
教案(10)
课程名称:
土木工程概论
授课教师
黄凤婵
授课对象
13工管本1、13工管本2、13工管本3
授课时间
第12次
授课题目与学时
给排水工程1学时
课型
专业基础课
使用教具与手段
多媒体(ppt)与传统教学方法相结合(板书)
教学目的要求
城市给水和排水系统的种类;建筑的各种给水和排水形式
教学方法与方式
讲授法讨论事例教学
教学重点和难点
给水方式与排水方式的选择与比较
参考教材
罗午福主编《土木工程专业概论》
教学内容:
时间分配
给水排水工程可以分为城市公用事业和市政工程的给水排水工程;大中型工业企业生产的给水排水及水处理工程;建筑给水排水工程。
建筑给水排水工程整体由建筑内部给水、建筑内部排水、建筑消防给水、居住小区给水排水、建筑水处理以及特种用途给水排水等部分组成。
10.1给水工程
1、城市给水
(1)城市给水系统的组成
城市给水主要是供应城市所需的生活、生产、市政和消防用水。
城市给水系统一般由取水工程、输水工程、水处理工程和配水管网工程四部分组成。
城市给水设计的主要准则是:
保证供水的水量、水压和水质,保证不间断地供水和满足城市的消防要求。
取水工程是城市给水的关键,取用地表水源时应符合《地面水环境质量标准》。
不论地下水源还是地表水源均应取得当地卫生部门的同意。
给水处理工程的设计目的是通过处理工艺,除去水中的杂质,保证供水水质符合《生活饮用水卫生标准》
(2)城市给水系统
城市给水系统根据水源性质:
可分为地面水给水系统和地下水给水系统。
根据供水方式:
可分为重力给水和压力给水系统。
城市给水系统概括起来有下列几种:
①统一给水系统;②分质给水系统;③分压给水系统;④分区给水系统;⑤循环和循序给水系统;⑥区域给水系统;⑦中水系统。
(3)增压、贮水设备
包括:
水泵、贮水池、水箱、气压给水设备
2、建筑给水
供给居住小区范围内建筑物内、外部生活、生产、消防用水的给水系统,包括建筑内部给水系统与居住小区给水系统两类。
①给水系统按用途可分为:
生活给水系统、生产给水系统和消防给水系统。
②给水系统由下列各部分组成:
引入管、水表节点、给水管道、配水装置和用水设备、给水附件、增压和贮水设备、
③给水方式,即指建筑内部给水系统的供水方案。
给水方式的基本类型有:
直接给水方式、设水箱的给水方式、设水泵的给水方式、分区给水方式。
④给水管道的布置和敷设
⑤给水所需的水压水量计算
⑥增压、贮水设备有:
水泵、贮水池、水箱、气压给水设备。
10.2排水工程
1、城市排水
(1)城市排水体制
排水可以采取合用或独立管渠排除方式所形成的排水系统。
分为合流制排水系统、分流制排水系统、半分流制排水系统。
(2)城市排水系统,由收集、处理、处置三方面的设施组成。
1)管渠系统满布整个排水区域,主体是管道和渠道,管段之间由附属构筑物连接。
2)污水处理厂由由处理构筑物(主要是池式构筑物)和附设建筑物组成,常附有必要的道路系统、照明系统、给水系统、排水系统、供电系统、电讯系统和绿化场地。
3)城市排水系统的规划原则:
①排水系统既要实现市政建设所要求的功能,又要满足环境保护方面的要求,缺一不可。
环境保护上的要求必须恰当、分期实现,以适应经济条件。
②城市要为工业生产服务,工厂也要顾及和满足城市整体运作的要求。
厂方对城市需要的资料应充分提供,对城市提出的预处理要求应在厂内完成。
③规划方案要便于分期执行,以利于集资和对后期工程提供完善设计的机会。
2、建筑排水
建筑排水系统是接纳输送居住小区范围建筑物内,外部排出的污、废水及屋面、地面雨雪水的排水系统。
包括建筑内部排水系统与居住小区排水系统两类。
(1)建筑内部排水系统
①排水系统的分类:
生活排水系统、工业废水排水系统、屋面雨水排除系统。
②建筑内部排水系统的基本组成部分为:
卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。
③屋面排水。
室内雨水系统用以排除屋面的雨水和冰、雪融化水。
按雨水管道敷设的不同情况,可分为外排水系统和内排水系统两类。
(2)居住小区排水系统
居住小区排水系统汇集小区内各类建筑排放的污、废水和地面雨水,并将其输入城镇排水管网或经处理后直接排放。
①排水体制:
分为分流制和合流制。
②排水管道的布置与敷设
③居住小区排水量
④污水处理
20分钟
25分钟
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