ГТС новая программа. Программа по специальности 20. 02. 03 Природоохранное обустройство территорий
 Скачать 156.5 Kb.
|
|
Министерство сельского хозяйства и продовольствия ЛНР ОСП Славяносербский техникум Луганского национального аграрного университета Гидротехнические Сооружения Индивидуальная программа по специальности: 20.02.03 «Природоохранное обустройство территорий» 2019 Автор: Кононенко В.Ф. – преподаватель высшей категории гидромелиоративных и экологических дисциплин ОСП Славяносербский техникум ЛНАУ Рецензент: Безбатченко И.В., преподаватель высшей категории ОСП Славяносербский техникум ЛНАУ Разработана на основе Государственного образовательного стандарта СПО ЛНР по профессии/специальности среднего профессионального образования 20.02.01 «Рациональное использование природохозяйственных комплексов» Рассмотрена и одобрена цикловой комиссией гидромелиоративных и экологических дисциплин Протокол № 1 от «__27___»___08________2019 г Председатель комиссии И.С.Шульженко Заместитель директора по учебной работе С.В.Визир ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Целью изучения учебной дисциплины "Гидротехнические сооружения" является получение студентами теоретических знаний и практических навыков по строительству, обслуживанию и ремонту гидротехнических сооружений и регулированию русел рек. К началу изучения курса студенты должны иметь необходимый запас знаний по черчению, гидравлики, геодезии, гидрометрии, строительных материалов. В результате изучения учебной дисциплины студенты должны овладеть методами управления водными ресурсами с помощью специальных сооружений, знать конструкции различных типов гидротехнических сооружений, используемых на практике мелиоративного и гидротехнического строительства, иметь четкое представление о современных методах их эксплуатации, о назначении отдельных элементов их эксплуатации. Изучение учебной дисциплины осуществляется на теоретических занятиях, лабораторных и практических работах, путем самостоятельной работы с учебными пособиями, а также при выполнении индивидуальных заданий, контрольных работ и курсового проектирования. Особое внимание следует обращать на необходимость систематического изучения достижений гидротехнической науки. Лабораторные работы необходимо проводить на действующих моделях. При изучении дисциплины широко используются технические средства обучения и компьютерные программы. Целью практических занятий является закрепление знаний, полученных на теоретических занятиях. Во время их проведения студенты должны практически усвоить основные расчетные обоснования параметров различных типов сооружений, научиться пользоваться нормативно-технической документацией, строительными нормами, техническими условиями, рекомендациями, инструкциями и др. Тематический план является ориентировочным. Учебные заведения имеют право вносить обоснованные изменения в отношении количества часов, отведенных на изучение отдельных тем, с сохранением общего количества часов, предусмотренных учебным планом. Внесенные изменения должны быть обсуждены на заседании предметной (цикловой) комиссии, утверждены заместителем директора по учебной работе. Тематический план
ВВЕДЕНИЕ Объект, предмет и цель учебной дисциплины "Гидротехнические сооружения", ее связь с другими учебными дисциплинами. Водные ресурсы, направления развития водного хозяйства, комплексность водохозяйственных мероприятий. Краткие данные о развитии строительства гидротехнических сооружений. Влияние гидротехнических сооружений на окружающую среду. Основные задачи защиты водохозяйственных объектов при паводках и наводнениях. Структура и содержание учебной дисциплины, виды учебной деятельности, учебных занятий, самостоятельной работы студентов. 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ 1.1. Понятие о гидротехнических сооружениях и их классификация Классификация гидротехнических сооружений по месту их расположения, функциональному назначению, условию использования, классом капитальности, основным материалом изготовления. Гидроузлы и гидросистемы. Классы гидротехнических сооружений. 1.2. Особенности и условия работы гидротехнических сооружений Механическое, физико-химическое и биологическое действие на гидротехнические сооружения. Нагрузки и воздействия на сооружения. Влияние гидротехнических сооружений на прилегающие территории. Особенности работы гидротехнических сооружений в чрезвычайных условиях. 2. ФИЛЬТРАЦИЯ ВОДЫ В ОСНОВАНИЯХ И БЕРЕГОВЫХ ПРИМЫКАНИЯХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ 2.1.Фильтрация воды в нескальных основаниях. Методы фильтрационных расчетов. Практическое занятие 1 Ознакомление с основными характеристиками потока: напор, скорость, коэффициент фильтрации, фильтрационный расход. Фильтрационный поток в пористой среде. Флютбет сооружения и его основные части. Горизонтальные части флютбета: понур, водосливной порог, водобой, рисберма. Подземный контур. Вертикальные противофильтрационные элементы: шпунты, завесы, диафрагмы, зубы, противофильтрационные стены и тому подобное. Дренажные устройства, основные схемы подземного контура, основы правильной эксплуатации оснований и примыканий гидротехнических сооружений. Аналитические методы. Гидродинамическая сетка. Приближенные и графические методы. Эпюра фильтрационного противодавления. Метод коэффициентов сопротивлений. Метод ЕГДА. Фильтрация ванизотропных и неоднородных грунтах. Фильтрационные деформации сооружений при прохождении паводков и наводнений, задача защиты территорий от затопления и подтопления. Практическое занятие 2 Методы фильтрационных расчетов. На конкретных числовых примерах выполняется расчет подземного контура сооружения методом удлиненной контурной линии. 2.2. Фильтрационные деформации. Дренажи Фильтрационные деформации. Механическая и химическая суффозия грунта. Выпор. Контактный размыв. Фильтрационная прочность грунтов оснований гидротехнических сооружений. Обратные фильтры. Эксплуатация и ремонт дренажей и фильтров гидротехнических сооружений. Фильтрация воды в скальных основаниях. Особенности фильтрации в скальных грунтах. Противофильтрационные мероприятия в скальных основаниях сооружений. Фильтрационное давление в скальных породах. 2.3. Фильтрация воды в береговых примыканиях Береговые устои гидротехнических сооружений и фильтрация по ним. Фильтрация в берегах водохранилищ и в зонах сооружений на каналах. Защита береговых примыканий сооружений от размыва. 3. КАНАЛЫ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ НА НИХ 3.1. Каналы Назначение каналов. Трассировка каналов. Влияние топографических и инженерно-геологических условий на проектирование каналов. Поперечные сечения каналов. Фильтрация воды из каналов и борьба с ней. Практическое занятие 3 Ознакомление с классификацией каналов по хозяйственному назначению. Проектирование каналов в плане и профиле 3.2. Регулирующие сооружения на каналах Назначение и классификация регулирующих сооружений. Открытые, трубчатые и диафрагмовые шлюзы. Узлы регуляторов. Водовыпуски из каналов. Перегораживающие сооружения , аварийные и концевые сбросы воды. Основы расчета регулирующих сооружений на каналах. Унификация сооружений. Основы безаварийной эксплуатации регулирующих сооружений. Практическое занятие 4 Гидравлический расчет и конструирование открытого шлюза-регулятора На конкретных числовых примерах выполнить гидравлический расчет сооружения, по результатам расчетов выполнить схематическое проектирование его конструкций. 3.3. Водопроводящие сооружения на каналах Назначение и классификация водопроводящих сооружений. Акведуки. Дюкеры. Расчеты водопроводящих сооружений. Основные вопросы надежной эксплуатации и ремонта этих сооружений. Практическое занятие 5 Гидравлический расчет водопроводящих сооружений На числовых примерах выполнить расчеты пропускной способности, устойчивости и прочности сооружений. На основе расчетов составить схемы проектирования водопроводных сооружений. 3.4. Гидротехнические тоннели Основные типы тоннелей. Поперечные сечения тоннелей. Напорные и безнапорные туннели. Основные правила эксплуатации гидротехнических туннелей. 3.5. Сопрягающие сооружения на каналах Назначение и классификация спрягающих сооружений. Типы и конструкции перепадов и быстротоков на каналах. Консольные сбросы. Основы ремонта и эксплуатации спрягающих сооружений. Практическое занятие 6 Расчет и проектирование сопрягающего сооружения на канале Выполнить расчет основных элементов быстротока. 4. ЗАТВОРЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ 4.1. Общие понятия о затворах Понятие о механическом оборудовании затворов. Затворы. Закладные части. Подъемные механизмы. Классификация затворов. 4.2. Затворы водосливных отверстий Плоские затворы. Основные элементы плоских затворов. Конструкции плоских затворов. Пазы и закладные части, уплотнения плоских затворов. Опорно-ходовые части плоских затворов. Нагрузки на затворы. Сегментные затворы. Основные элементы конструкции затворов. Расчет плоских и сегментных затворов. Вальцевые затворы. Секторные затворы. Клапанные и крышеобразные затворы. Правила надежной эксплуатации затворов. Практическое занятие 7 Выполнить расчеты и схематическое конструирование плоских металлических затворов. 4.3. Затворы глубинных отверстий Практическое занятие 8 Ознакомление с особенностями работы глубинных затворов. Плоские, конусные, игольчатые и кольцевые глубинные затворы. Эксплуатация глубинных затворов. 4.4 Затворы-автоматы мелиоративных сооружений Основные требования к затворам-автоматам на мелиоративных сооружениях. Регулировка уровней верхнего и нижнего бьефов сооружений. Регуляторы перепада уровней. Регуляторы напоров. Эксплуатация и ремонт затворов мелиоративных сооружений. Эксплуатация и ремонт затворов, маневрирование ими. Паводковые режимы работы затворов. 5. ПЛОТИНЫ И ВОДОСБРОСЫ 5.1. Грунтовые плотины Плотины из грунтовых материалов, их классификация и практическое применение. Требования, предъявляемые к грунтам, как к материалу тела плотины. Основные физико-механические характеристики грунтовых материалов. Волновые действие воды на плотину. Основные части плотины из грунтовых материалов. Практическое занятие 9 Расчет и проектирование грунтовой плотины Определение отметки гребня плотины. Проектирование элементов грунтовой плотины. Крепления откосов. Противофильтрационные устройства в теле и основании. Дренажи. Фильтрация воды в грунтовых плотинах. Основные расчетные схемы. Фильтрационные расчеты плотин различных типов с применением простых способов. Устойчивость откосов грунтовых плотин. Метод расчета с цилиндрическими призмами скольжения. Конструкции грунтовых плотин. Грунтовые насыпные и намывные дамбы. Каменно-грунтовые плотины. Основы надежной эксплуатации плотин. Практическое занятие 10 Расчет на фильтрацию однородной грунтовой плотины без дренажа на водонепроницаемом основании. Построение кривой депрессии и определение удельного фильтрационного расхода потока при отсутствии воды в нижнем бьефе. Практическое занятие 11 Расчет устойчивости низового откоса грунтовой плотины Расчет устойчивости низового откоса плотины методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения. 5.2. Водопропускные сооружения при грунтовых плотинах Практическое занятие 12 Расчет и компоновка сооружений водосбросного тракта при грунтовой плотине. Гидравлический расчет шахтного водосброса, отводящего канала и спряжение бьефов. Компоновка водосбросного тракта при грунтовой плотине. Классификация водопропускных сооружений, условия их практического применения. Расчетные расходы. Отверстия и их стандартные размеры. Водосбросы: русловые, береговые и пойменные. Резервные природные водоотводы. Водосбросные сооружения мелиоративных гидроузлов. Водовыпускные сооружения (водозаборы). Основные конструктивные схемы водовыпусков, их подбор в проектировании. Водовыпуски совмещенные с водосбросами. Основные конструктивные схемы водовыпусков. Водосбросные сооружения строительного периода. Основы надежной эксплуатации и ремонта водопропускных сооружений. 5.3. Бетонные и железобетонные плотины Классификация бетонных и железобетонных плотин. Основные материалы, которые используются для строительства плотин, требования к ним. Гидротехнические бетоны, их классы и марки. Цементы, добавки к ним. 5.4. Бетонные гравитационные плотины Основные типы гравитационных плотин, условия их практического применения. Самый экономичный профиль плотины. Разрезание тела плотины оползнями. Примыкания плотины к берегам. Конструктивные особенности отдельных частей гравитационных плотин. Галереи и дренажи в теле плотины, противофильтрационные завесы и дренажи в основании . Прочность и устойчивость гравитационных плотин. Пути повышения экономичности и эксплуатационной надежности гравитационных плотин. 5.5. Бетонные водосбросные плотины Типы конструкции бетонных водосбросных плотин. Высокопороговые и низкопороговые водосбросные плотины. Основные режимы сопряжения бьефов за водосливными плотинами. Крепление нижнего бьефа. Водобои. Ковши. Быки и устои. Расчетное обоснование пропускной способности, режимов сопряжения бьефов и размывов. Схематическое проектирование поперечного профиля плотины. Практическое занятие 13 Расчет водосливной плотины на нескальном основании Изучение условий спряжения бьефов, построение без вакуумного профиля плотины по координатам Кригера-Офицерова. 6. ГИДРОУЗЛЫ МЕЛИОРАТИВНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 6.1. Классификация гидроузлов Основные требования, предъявляемые к гидроузлам при проектировании их в плане и профиле. Основные сооружения гидроузлов. Пропуск: строительных расходов, льда, шуги, судов в период строительства гидроузлов. 6.2. Гидроузлы водохранилищ Основные типы компоновок высоконапорных, средненапорных и низконапорных гидроузлов. Особенности строительства и эксплуатации гидроузлов мелиоративного назначения. Общие сведения о водохранилищах. Гидрологический режим верхнего бьефа. Переформирование ложа и берегов. Изменения природных условий в нижнем бьефе. Мероприятия, связанные с организацией водохранилищ и охраны окружающей среды. Основы эксплуатации водохранилищ. Рекомендуемые темпы наполнения и опорожнения водохранилищ. 6.3. Речные водозаборные сооружения Классификация водозаборных гидроузлов, условия их практического применения. Методы борьбы с донными наносами, льдом и шугой. Выбор створа водозаборного гидроузла. Бесплотинные водозаборные гидроузлы, условия их применения. Методы борьбы с захватом наносов, регулирование русла в зоне бесплотинного водозабора. Расчетное обоснование параметров сооружений бесплотинного водозаборного гидроузла. Плотинные водозаборные гидроузлы. Боковые водозаборы. Фронтальные водозаборы. Практическое занятие 14 Расчет и конструирование отстойников с периодической промывкой наносов. Гидравлический расчет отстойников и их конструирование. 6.4.Гидротехнические сооружения прудовых хозяйств Значение, эффективность и методы проектирования прудовых хозяйств. Классификация рыбоводческих прудов. Виды прудов и их характеристика. Водосбросы, регуляторы, водовыпуски на рыбоводческих прудах. Эксплуатация сооружений рыбоводческих прудов. Практическое занятие 14 Ознакомление с назначениями и конструктивными элементами плотин и дамб прудов. 6.5. Эрозионные процессы в руслах и проектирование регулирующей трассы реки. Движение наносов в реках. Формирование русел рек и их устойчивость. Струенаправляющие системы профессора Н.В. Потапова. Практическое занятие 15 Проектирование регулирующей трассы реки и расположения гидротехнических сооружений 7. ЗАЩИТНЫЕ И РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ СООРУЖЕНИЯ НА РЕКАХ. БЕРЕГОУКРЕПЛЕНИЕ 7.1. Анализ повреждений и аварий гидротехнических сооружений Текущий осмотр и инструментальные замеры состояния гидротехнических сооружений. Документирование повреждений и аварий гидротехнических сооружений. Мероприятия по устранению причин и результатов повреждений, аварий гидротехнических сооружений. Текущий визуальный осмотр и плановые инструментальные замеры состояния гидротехнических сооружений. Документирование повреждений , аварий и меры по устранению причин повреждений и аварий гидротехнических сооружений. 7.2. Ремонтно-восстановительные работы на сооружениях Практическое занятие 16 Ознакомление с повреждениями на платинах, дренажных системах сооружений и их ремонт, устранение повреждений бетонных сооружений. Особенности ремонта гидросооружений на гидромелиоративных системах. 7.3. Реконструкция гидротехнических сооружений Особенности реконструкции грунтовых плотин, бетонных и железобетонных плотин. Технико-экономическое обоснование реконструкции сооружений. 7.4. Борьба с паводками и наводнениями на реках и гидроузлах. Береговые укрепления. Причины затоплений и подтоплений территорий, зданий и сооружений, борьба с ними. Компоновка дамб обвалования. Повышение пропускной способности русел с спрямлением и устройством сбросов. Практические занятия 12 Проектирование незатопляемой защитной дамбы реки с построением продольных и поперечных разрезов. 7.5. Охрана окружающей природной среды Влияние гидротехнических сооружений на экологические процессы. Изменение природных условий при гидротехническом строительстве. Водоохранные мероприятия в зоне гидротехнических объектов. Защита территорий, зданий и сооружений от затоплений и подтоплений. Перечень оборудования для проведения практических занятий по гидротехническим сооружениям
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||