Примерная программа дисциплины “ Сооружения речных гидроузлов Рекомендуется для специальности подготовки icon

Примерная программа дисциплины “ Сооружения речных гидроузлов Рекомендуется для специальности подготовки



Смотрите также:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Учебно-методическое объединение по образованию

в области строительства


Утверждаю :

Председатель совета


“___” _____________ 2012 г.


ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


Сооружения речных гидроузлов”


Рекомендуется для специальности подготовки

271101 “Строительство уникальных зданий и сооружений”


специализация

271101.03 “Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности”


Уровень подготовки - специалист


Москва 2012


^ 1. Цели и задачи дисциплины


Цель дисциплины

Дисциплина «Сооружения речных гидроузлов» относится к дисциплинам специализации базовой части профессионального цикла примерной основной образовательной программы подготовки по специальности 271101 «Строительство уникальных зданий и сооружений», специализации 271101.03 «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности», и имеет своей целью освоение студентом знаний и умений, необходимых гидротехнику для работы на водоподпорных, водопроводящих и регуляционных гидротехнических сооружениях (при их строительстве и эксплуатации).


Задачи дисциплины :

  • изучение состава сооружения речных гидротехнических узлов, выполняемой ими роли, принципов компоновки гидроузлов,

  • изучение особенностей и условий работы гидротехнических сооружений, природы и характера нагрузок на них,

  • изучение конструкций, принципов проектирования и методов расчётного обоснования проектов водоподпорных, водосбросных, водопроводящих и водозаборных сооружений.


^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


Изучение дисциплины «Сооружения речных гидроузлов» направлено на формирование у студента следующих компетенций (в соответствии с ФГОС) :

  • способность разработать проект технико-экономического обоснования гидротехнических сооружений различных видов (водоподпорных, водопроводящих, гидроэнергетических, воднотранспортных и др.) и их комплексов, а также руководить разработкой технического и рабочего проектов этих сооружений с использованием средств автоматического проектирования (ПСК-3.1);

  • способность организовать работу коллектива исполнителей, планировать выполнение работ по проектированию и строительству гидротехнических сооружений и их комплексов, принимать самостоятельные технические решения (ПСК – 3.2);

а также способствует формированию следующих компетенций:

  • способность находить организационно - управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-10);

  • умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-11);

  • знание истории развития выбранной специальности и специализации, тенденции ее развития и готов пропагандировать ее социальную и общественную значимость (ОК-12)

  • использование основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-5);

  • способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико - математический аппарат (ПК - 6);

  • знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК - 9);

  • владение методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием лицензионных прикладных расчетных и графических программных пакетов (ПК-10);

  • способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов техническому заданию (ПК - 11);

  • знание научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по профилю деятельности (ПК - 17);

  • владение методами математического моделирования на базе лицензионных пакетов автоматизации проектирования и исследований, методами постановки и проведения экспериментов по заданным методикам (ПК - 18).


В результате изучения дисциплины «Сооружения речных гидроузлов» студент должен

знать:

        • роль гидротехнических сооружений для различных отраслей экономики (в соответствии с ФГОС),

        • основные принципы проектирования и методы расчёта водоподпорных, водопроводящих сооружений (в соответствии с ФГОС),

        • основные принципы проектирования речных гидроузлов с применением комплексного и системного анализа (в соответствии с ФГОС),

        • основы мониторинга речных гидротехнических сооружений повышенной ответственности, а также принципы их проектирования, строительства и эксплуатации, обеспечивающих их надёжную и безопасную работу (в соответствии с ФГОС),

        • назначение и состав речных гидроузлов;

        • виды плотин и водопропускных сооружений;

        • состав конструкций плотин различных типов;

        • состав конструкций водосбросов;

        • основные типы механического оборудования гидросооружений;

        • требования к конструкциям гидросооружений общего назначения.

        • задачи и способы защиты от переформирования речных русел;


уметь :

        • разрабатывать компоновку речных гидротехнических узлов (в соответствии с ФГОС),

        • разрабатывать конструкции гидротехнических сооружений различного назначения и обосновывать их расчётами (в соответствии с ФГОС);

        • организовывать и осуществлять натурные исследования за водоподпорными гидротехническими сооружениями (в соответствии с ФГОС),

        • определять нагрузки на водоподпорные сооружения;

        • выбирать тип сооружений в зависимости от геологических, гидрологических, климатических и др. условий створа строительства

        • вести расчёты прочности и устойчивости плотин;

        • вести основные гидравлические расчёты водопропускных сооружений;

        • составлять и обосновывать расчётами схему пропуска воды в период строительства гидротехнических сооружений;


владеть навыками:

        • проектирования и расчёта гидротехнических сооружений различного назначения и речных гидроузлов (в соответствии с ФГОС),

        • выбора типа и профиля плотины;

        • расчёта прочности и устойчивости бетонных плотин;

        • расчёта устойчивости откосов грунтовых плотин;

        • фильтрационных расчётов гидросооружений;

        • определения пропускной способности водопропускных сооружений;

        • расчётов гашения энергии потока за водопропускным сооружениями;

        • конструирования гидротехнических сооружений различного вида.


^ 3. Объём дисциплины и виды учебной работы


Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачётных единицы (144 часа).


№ п/п

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

6




1

Общая трудоёмкость

144

144




2

Аудиторные занятия

64

64




2.1

Лекции

32

32




2.2

Лабораторные занятия

8

8




2.3

Практические занятия

24

24




3

Самостоятельная работа

80

80




3.1

Курсовой проект (курсовая работа)

+

+




3.2

Расчётно-графические работы

+

+




3.3

Реферат








3.4

Подготовка к контрольным мероприятиям

+

+




4

Промежуточная аттестация

экзамен

экзамен





^ 4. Содержание дисциплины


4.1. Разделы дисциплины и виды занятий



Раздел дисциплины

семестр

Лекции

Лабор. работы

Практич. занятия

1

Общие сведения о речных гидроузлах

6

2





2

Нагрузки и воздействия

6

6

6

4

3

Бетонные плотины

6

7



4

4

Грунтовые плотины

6

6



6

5

Водосбросы

6

4

2

8

6

Водопроводящие и водозаборные сооружения

6

4



2

7

Компоновка гидроузлов. Пропуск воды во время строительства гидроузлов

6

3






4.2. Содержание разделов дисциплины

№ темы

Наименование раздела (темы)

Содержание раздела

1

Общие сведения о речных гидроузлах

Классификация речных гидротехнических сооружений, их назначение. Основные виды водоподпорных и водопроводящих сооружений.

Понятие речного гидроузла. Назначение гидроузлов. Классификация гидроузлов по напору. Состав сооружений гидроузлов. Назначение водосбросов.

Водохранилища гидроузлов. Изменения в природной среде при создании водохранилищ.

2

Нагрузки и воздействия

Источники нагрузок на гидротехнические сооружения. Расчётные уровни воды верхнего бьефа и их сочетание. Гидростатическое давление. Волны и волновые нагрузки.

Фильтрационные силы. Взвешивающие силы. Закон Архимеда и его интерпретация. Воздействие фильтрации на грунты. Фильтрационные деформации в грунтах: суффозия, контактный выпор, контактный размыв.

Методы решения фильтрационных задач. Законы ламинарной и турбулентной фильтрации. Основное уравнение фильтрации. Метод ЭГДА.

3

Бетонные плотины

Водоподпорные сооружения гидроузлов, их классификация.

Типы бетонных плотин на скальном и нескальном основаниях. Принципы выбора профиля глухой плотины. Элементы конструкции плотины.

Взаимодействие бетонных плотин с основанием. Условие прочности контакта плотины со скальным основанием. Обеспечение допустимой неравномерности распределения напряжений на контакте плотины с нескальным основанием. Разрезка бетонных плотин на секции температурно-осадочными швами.

Устойчивость плотин на плоский сдвиг. Способы повышения устойчивости на сдвиг.

Подземный контур бетонных плотин на нескальном основании.

Основные методы и средства выполнения мониторинга за состоянием бетонных плотин.

4

Грунтовые плотины

Классификация грунтовых плотин по материалам, устройству и способу возведения. Грунт тепа плотины и их свойства. Элементы конструкции плотины и их назначение. Противофильтрационные элементы земляных, каменно -земляных и каменных плотин. Борьба с фильтрацией в основании. Устойчивость откосов грунтовых плотин.

Выбор типа грунтовой плотины. Роль геологии основания, гидрологии, топографии, климата, наличия карьеров.

Основные методы и средства выполнения мониторинга за состоянием грунтовых плотин.

5

Водосбросы

Водосбросные сооружения гидроузлов, их классификация.

Бетонные водосбросные плотины на скальном и нескальном основаниях, их конструкции. Режимы сопряжения бьефов. Гашение энергии в нижнем бьефе. Водобойные устройства, крепление русла. Гидравлические режимы и маневрирование затворами. Верхнее строение водосливной плотины.

Выбор удельного расхода водосброса.

Береговые водосбросы различных видов: туннельные, водосбросные галереи, шахтные, быстротоки и перепады. Водоприемники : башенные и открытые. Гидравлические режимы в закрытых водоводах. Принципы проектирования и гидравлического расчёта.

6

Водопроводящие и водозаборные сооружения

Водопроводящие сооружения: каналы, гидротехнические туннели, водоприёмники и водозаборы и др. Принципы выбора допустимых скоростей и поперечного сечения каналов. Выбор уклона канала и его трассирование. Лотки. Виды сооружений на каналах.

Водозаборные сооружения : назначение, виды. Классы водозаборов. Борьба с шугой и наносами. Виды поверхностных и глубинных водозаборов. Водоприёмники водосбросов и гидроэлектростанций.

Рыбопропускные сооружения речных гидроузлов.

7

Компоновка гидроузлов.

Пропуск воды во время строительства гидроузлов

Классификация схем пропуска воды и судов в период строительства.

Методы строительства сооружений без отвода воды из русла. Метод секционных перемычек. Метод доставки конструкций на плаву.

Способы отвода реки из русла и применяемые сооружения.

Комбинированные способы пропуска строительных расходов.

Пропуск воды переливом через недостроенные сооружения.

Влияние схемы пропуска строительных расходов на компоновку гидроузлов.

Компоновка низконапорных гидроузлов. Компоновка средненапорных гидроузлов. Русловая и пойменная компоновки. Компоновка и состав сооружений высоконапорных гидроузлов.


^ 5. Лабораторный практикум и практические занятия


5.1. Лабораторный практикум

№ п.п.

номер раздела

Наименование лабораторной работы

1

2

Фильтрация в гидравлическом (или щелевом) лотке

2

2

Исследование фильтрации (напорной и безнапорной)

методом ЭГДА

3

5

Гашение энергии водного потока за водосбросом


5.2. Рекомендуемый перечень практических занятий

Практические занятия могут быть посвящены следующим вопросам :

№ п.п.

номер раздела

Тема практического занятия

1

2

Фильтрационные расчёты бетонных плотин на нескальном основании

2

5

Гидравлические расчёты бетонной водосливной плотины на нескальном основании

3

3

Статические расчёты бетонной водосливной плотины на нескальном основании

4

4

Расчётное обоснование конструкции грунтовой плотины

5

6

Гидравлический расчёт каналов


^ 6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины


6.1. Рекомендуемая литература

а) Основная литература

Гидротехнические сооружения : Учеб. для вузов : в 2ч. под ред. Л.Н.Рассказова, М.: АСВ, 2011.


б) Дополнительная литература

  1. Гидротехнические сооружения. Под ред. М.М.Гришина, М.: Высшая школа, 1979, ч.1 и 2.

  2. Проектирование гидроузлов на нескальных основаниях. / под ред. М.М.Гришина и А.В.Михайлова.  М.: Энергия. 1967

  3. Гольдин А.Л., Рассказов Л.Н. Проектирование грунтовых плотин,  М.: Энергоатомиздат, 1987,

  4. Гришин М.М. Бетонные плотины на скальных основаниях.  М.: Стройиздат, 1975,

  5. Моисеев С.Н., Моисеев И.С. Каменно-земляные плотины. М.: Энергия, 1977,

  6. Ничипорович А.А. Плотины из местных материалов.  М.: Стройиздат, 1972,

  7. Слисский С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений.  М.: Энергоатомиздат, 1986.


6.2. Компьютерное программное обеспечение и электронные информационные ресурсы

Microsoft Windows 7 Professional RUS,

Пакет прикладных программ Microsoft Office,

http://www.rsl.ru/ сайт Российской государственной библиотеки,

http://www.gpntb.ru/ сайт Государственной публичной научно-технической библиотеки России,

http://elibrary.ru/ сайт Научной электронной библиотеки,

http://lib.mgsu.ru/ сайт Научно-технической библиотеки ФГБОУ ВПО “МГСУ”

http://gts.energy-journals.ru/ - сайт журнала “Гидротехническое строительство”.


^ 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины


    1. Лабораторное оборудование и приборы

Прибор ЭГДА,

Гидравлическая лаборатория открытых потоков,


7.2. Технические средства обучения

Для проведения лекционных занятий необходима аудитория, оснащенная компьютером и мультимедийным оборудованием.

Для выполнения курсовых проектов, курсовых и расчётно-графических работ необходим компьютерный класс, оборудованный проектором и экраном, а также персональными компьютерами из расчёта один компьютер на одного обучающегося, с обустроенным рабочим местом преподавателя.


^ 8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины


8.1. Образовательные технологии

В учебном процессе используются следующие образовательные технологии :

  1. чтение лекций потоку студентов,

  2. самостоятельное изучение студентом разделов дисциплины с помощью учебной, учебно-методической литературы, периодических изданий,

  3. выполнение студентом лабораторных работ с их последующей обработкой и защитой,

  4. проведение практических занятий по темам выполнения курсового проекта, и расчётно-графических работ,

  5. выполнение студентом курсового проекта с последующей его защитой,

  6. выполнение студентом расчётно-графических работ с последующей их проверкой,

  7. показ видеофильмов и иных визуальных материалов.

  8. проведение ознакомительных экскурсий на речные гидроузлы,

  9. контроль усвоения материалов с помощью коллоквиумов и контрольных работ,

  10. промежуточная аттестация в виде экзамена.


8.2. Формы контроля

8.2.1. Формы текущего контроля

Текущий контроль успеваемости студентов производится в виде :

  1. защиты студентом лабораторных работ,

  2. защиты студентом расчётно-графических работ,

  3. защиты студентом курсового проекта,

  4. проведения коллоквиумов и контрольных работ.

Коллоквиумы и контрольные работы завершают освоение разделов дисциплины.

Курсовой проект рекомендуется выполнять на тему “Сооружения гидроузла на нескальном основании”. В нём могут быть рассмотрены следующие вопросы:

  • анализ условий строительства,

  • обоснование выбора компоновки сооружений гидроузла,

  • выбор конструкции бетонной водосливной плотины,

  • гидравлические и статические расчёты по обоснованию конструкции бетонной водосливной плотины,

  • выбор конструкции грунтовой плотины,

  • расчётное обоснование конструкции грунтовой плотины,

  • разработка схемы пропуска строительных расходов.

На чертеже показываются :

  • генплан гидроузла,

  • геологический разрез по створу с показом врезки сооружений,

  • разрез по водосливной плотине вдоль потока,

  • разрез по грунтовой плотине с показом сопряжения плотины с основанием,

  • детали конструкции плотины.


8.2.2. Формы промежуточной аттестации

В качестве промежуточной аттестации предусматривается проведение экзамена.


Программа дисциплины «Сооружения речных гидроузлов» составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования подготовки по специальности 271101 «Строительство уникальных зданий и сооружений», по специализации 271101.03 «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности»


Разработчики :

  1. _____________________ профессор, д.т.н. Анискин Н.А.

  2. _____________________ доцент, к.т.н. Саинов М.П.


Эксперты :

  1. __________________________________________________________________

  2. __________________________________________________________________

  3. __________________________________________________________________




Скачать 166.14 Kb.
Дата конвертации28.12.2012
Размер166.14 Kb.
ТипПримерная программа
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы