Примерные программы Общепрофессиональные дисциплины примерная программа дисциплины мировой водный баланс, водные ресурсы земли
| Вид материала | Примерная программа |
- Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Ф. 01 Мировой водный баланс, водные ресурсы, 435.29kb.
- Примерные программы Общепрофессиональные дисциплины примерная программа дисциплины, 2898.84kb.
- Примерные программы Специальные дисциплины примерная программа дисциплины мелиорация, 1499.69kb.
- Программа дисциплины вспомогательные исторические дисциплины: историческая география, 169.74kb.
- Программа дисциплины "Вспомогательные исторические дисциплины: геральдика и генеалогия, 339.17kb.
- Примерная программа учебной дисциплины "Экономика организации (предприятия)", 228.04kb.
- Программа дисциплины нумизматика. Цикл, 123.86kb.
- Программа дисциплины археология Цикл, 244.04kb.
- Программа дисциплины " Археография " Предназначена для студентов, 225.15kb.
- Программа дисциплины культура России ХХ века Цикл «Дисциплины специализации», 252.08kb.
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
| № п/п | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ | ЛР |
| 1 | Основные законы гидростатики | * | * | |
| 2 | Виды движений, основные гидравлические параметры потока | * | | |
| 3 | Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости | * | * | * |
| 4 | Режимы движения жидкости | * | | * |
| 5 | Определение потерь напора | * | * | |
| 6 | Истечение через отверстия, насадки и короткие трубы | * | * | * |
| 7 | Гидравлические расчеты напорных трубопроводов. Гидравлический удар | * | * | * |
| 8 | Установившееся движение жидкости в открытых руслах. Равномерное и неравномерное движение жидкости в призматических руслах | * | * | |
| 9 | Гидравлический прыжок | * | * | * |
| 10 | Истечение через водосливы | * | * | * |
| 11 | Истечение из-под затворов | * | * | * |
| 12 | Сопряжение бьефов за сооружениями | * | * | * |
| 13 | Неустановившееся движение в открытых руслах | * | | |
| 14 | Основы фильтрационных расчетов | * | * | * |
| 15 | Основы расчета распространения примесей в водотоках и водоемах | * | | |
4.2. Содержание разделов дисциплин
1. Основные законы гидростатики
Гидростатическое давление, его основные свойства. Уравнения равновесия жидкости (уравнения Эйлера). Основное уравнение гидростатики. Гидростатическое давление в точке, избыточное и вакуумметрическое давление. Поверхности равного давления. Эпюры избыточного давления. Гидростатический парадокс. Сила гидростатического давления на произвольно ориентированные плоские поверхности. Сила давления на цилиндрические поверхности. Центр давления.
2. Виды движения, основные гидравлические параметры потока
Установившееся и неустановившееся движение. Модель потока, линии тока, элементарная струйка жидкости. Понятие о вихревом и безвихревом (потенциальном) движении. Живое сечение, смоченный периметр, гидравлический радиус. Местная скорость, средняя скорость в живом сечении, эпюры скоростей. Напорное и безнапорное движение жидкости, гидравлические струи. Равномерное и неравномерное движение жидкости (плавно изменяющееся и резко изменяющееся). Уравнение неразрывности.
3. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости
Уравнения Эйлера и их интегрирование. Уравнение Бернулли для частных случаев, для невязкой и вязкой жидкости. Пьезометрический и гидравлический уклоны. Применение уравнения Бернулли для расчета напорных трубопроводов.
4. Режимы движения жидкости
Ламинарный и турбулентный режимы движения. Критерий Рейнольдса. Распределение касательных напряжений и скоростей в круглой трубе. Пульсация скоростей и давлений. Осредненная скорость, пульсационные составляющие.
5. Определение потерь напора (удельной энергии)
Гидравлические сопротивления. Структура формул для определения потерь напора. Местные потери напора. Потери напора по длине. Основные данные о гидравлическом коэффициенте трения (коэффициенте Дарси) l. Формулы для коэффициента l. Основное уравнение равномерного движения. Формулы для определения коэффициента Шези.
6. Истечение через отверстия, насадки и короткие трубы
Истечение через малые отверстия в тонкой стенке и насадки при постоянном напоре. Виды сжатия струи. Виды насадков. Действующий напор. Коэффициенты расхода, скорости, сжатия струи. Гидравлически короткие трубы. Коэффициент расхода системы. Истечение через отверстия, насадки и короткие трубы при переменном напоре.
7. Гидравлические расчеты напорных трубопроводов, гидравлический удар
Основные расчетные уравнения простого гидравлически длинного трубопровода. Составной трубопровод. Последовательное и параллельное соединение. Потери напора при изменяющемся по длине расходе. Гидравлический удар в трубах, формулы Жуковского. Различные виды гидравлического удара.
8. Установившееся движение жидкости в открытых руслах, равномерное и неравномерное движение жидкости в призматических руслах
Основные понятия и определения. Удельная энергия сечения, ее график, критическая глубина. Критический уклон. Спокойное, бурное и критическое состояние потока. Критерий Фруда. Параметр кинетичности. Дифференциальное уравнение установившегося плавно изменяющегося движения в открытом русле и его интегрирование. Равномерное движение в каналах и его параметры. Определение размеров живого сечения канала при различных исходных данных. Исследование кривых свободной поверхности потока. Расчет и построение кривых свободной поверхности в призматических руслах.
9. Гидравлический прыжок
Виды гидравлического прыжка. Совершенный гидравлический прыжок, его структура. Уравнение совершенного гидравлического прыжка. Прыжковая функция и ее график. Формулы сопряженных глубин для прямоугольных русел. Потери энергии в прыжке. Длина прыжка и послепрыжкового участка. Прыжок-волна (волнистый гидравлический прыжок).
10. Истечение через водосливы
Классификация водосливов и области их применения. Общее уравнение водосливов. Учет бокового сжатия на водосливах. Условия подтопления водосливов и его учет. Расчет сооружений, работающих по типу водосливов с тонкой стенкой, водослива практического профиля, водослива с широким порогом.
11. Истечение из-под затворов
Условия истечения жидкости из-под затворов. Уравнения расхода при свободном и несвободном истечении. Критерий затопления. Глубина в сжатом сечении, глубина над сжатым сечением.
12. Сопряжение бьефов за сооружениями
Общие понятия. Сопряжение потоков в каналах при изменении продольного уклона дна. Беспрыжковое сопряжение бьефов. Сопряжение ниспадающей водосливной струи с потоком нижнего бьефа. Глубина в сжатом сечении и сопряженная с ней. Виды сопряжения потоков с гидравлическим прыжком, отогнанный и надвинутый прыжок, прыжок в предельном положении. Сопряжение потоков с отлетом струи. Гасители энергии в нижнем бьефе сооружений. Гидравлический расчет водобойного колодца, водобойной стенки.
13. Неустановившееся движение в открытых руслах
Виды волн перемещения, длинные и прерывные волны. Уравнение неустановившегося движения в открытых руслах. Основные сведения о ветровых волнах.
14. Основы фильтрационных расчетов
Основные характеристики фильтрации в грунтах. Основной закон фильтрации и методы его определения. Ламинарная и турбулентная фильтрация. Равномерное и неравномерное движение грунтовых вод. Дифференциальное уравнение неравномерного плавно изменяющегося движения грунтовых вод. Формы кривых депрессии. Интегрирование дифференциального уравнения для случая плоской задачи. Приток грунтовых вод к водосборным сооружениям. Общие сведения о фильтрации из каналов. Понятия о гидравлической сетке и о методе ЭГДА.
15. Основы расчета распространения примесей в водотоках и водоемах
Общие сведения о перемешивании водных масс в водотоках и водоемах. Уравнение установившейся турбулентной диффузии. Определение створа достаточного перемешивания.
- Лабораторный практикум
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
| 1 | 3 | Уравнение Бернулли |
| 2 | 3 | Расходомер Вентури |
| 3 | 4 | Режимы движения |
| 4 | 5 | Определение коэффициента Дарси |
| 5 | 5 | Определение коэффициентов местных сопротивлений |
| 6 | 6 | Истечение через отверстия и насадки при постоянном напоре |
| 7 | 7 | Гидравлический удар |
| 8 | 9 | Гидравлический прыжок |
| 9 | 10 | Мерные водосливы с тонкой стенкой |
| 10 | 10 | Водослив с широким порогом |
| 11 | 10 | Водослив практического профиля |
| 12 | 11 | Свободное и несвободное истечение из-под затвора |
| 13 | 12 | Донный режим сопряжения потоков в нижнем бьефе |
| 14 | 14 | Определение коэффициента фильтрации грунта |
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная:
- Штеренлихт Д.В. Гидравлика. Учебник. – М.: Энергоатомиздат, 1991, кн. 1,2, - 351 с.; 367 с.; доп. тираж – кн.1,2,3,4, - 151 с.,197 с., 180 с., 190 с. – М.: Энергоатомиздат, 1993
б) дополнительная:
- Большаков В.А. и др. Справочник по гидравлике. Киев: “Виша школа”, 1984. – 343 с.
- Киселев П.Г. и др. Справочник по гидравлическим расчетам. – М.: Энергия, 1972 – 312 с.
- Чугаев Р.Р. Гидравлика – Л.: Энергоатомиздат, 1982. – 672 с.
- Штеренлихт Д.В. Очерки истории гидравлики, водных и строительных искусств. – М.: ГЕОС, 1999, 2000, кн.1 - 392 с., кн.2.- 261 с., кн.3 – 382 с.
- Штеренлихт Д.В. Гидравлика. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 640 с.
- Штеренлихт Д.В., Алышев В.М., Яковлева Л.В. Гидравлические расчеты. – Колос, 1992. – 282 с.
- Яковлева Л.В. Практикум по гидравлике. – М.: Агропромиздат, 1990.– 144 с.
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Перечень компьютерных программ:
- Обучающие программы по основным разделам дисциплины: законы гидростатики; виды движений жидкости; уравнение Бернулли; режимы движения; равномерное, неравномерное и неустановившееся движение в открытых руслах; водосливы; сопряжение бьефов; фильтрация.
- Контролирующие программы по разделам: гидростатика; гидродинамика; движение потока в открытых руслах; гидравлический прыжок и сопряжение бьефов.
- Расчетные программы: определение силы гидростатического давления на плоские и цилиндрические поверхности; расчеты короткого и длинного трубопроводов; расчет равномерного движения в канале; расчеты кривой свободной поверхности при неравномерном движении; расчеты водосливов; расчеты быстротока и многоступенчатого перепада.
- Видео-, кино- и телефильмы по гидравлике.
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
1. Лабораторные установки для исследований потерь напора, местных сопротивлений, истечения через отверстия и насадки, гидравлического удара, истечения через водосливы и из-под затвора, равномерного и неравномерного движения в открытых руслах, гидравлического прыжка, режимов движения жидкости и фильтрации, сопряжения бьефов.
2. Основные приборы: пьезометры, манометры, вакууметры, микровертушки, частотомеры, шпиценмасштабы, секундомеры, мерные сосуды, трубки Пито, водосливы-водомеры.
Программу составили:
Штеренлихт Д.В., профессор, Московский государственный университет
природообустройства.
Яковлева Л.В., профессор, Московский государственный университет природообустройства.
Косиченко Ю.М., профессор, Новочеркасская государственная мелиоративная академия.
Есин А.И. профессор, Саратовский государственный аграрный университет.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО И
ОТРАСЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины «Гидротехнические сооружения комплексного и отраслевого назначения» - сформировать у студентов ясное представление о роли и месте гидротехнического строительства в водном хозяйстве страны, ознакомить их с наиболее часто встречающимися в практике водохозяйственного строительства проблемными ситуациями, требующими применения тех или иных типов гидротехнических сооружений; устройством и принципами работы этих сооружений; особенностями их конструкций и условий применения в зависимости от местных природно-климатических условий (топографических, инженерно-геологических, климатических, наличия местных строительных материалов и др.); принципами их компоновки в составе гидроузлов с учётом требований комплексного использования водных ресурсов; основами расчётного обоснования и конструирования наиболее часто встречающихся в практике типов сооружений с учётом технико-экономических требований, условий производства работ, удобства эксплуатации и реконструкции, влияния на окружающую среду, требований архитектурной выразительности объекта.
Конечной целью изучения дисциплины является формирование у выпускника университета способности выработать технически обоснованные решения задач, встречающихся при использовании водных ресурсов и водопользовании с учётом требований экономики и экологии.
В результате изучения дисциплины студент должен быть знаком с основными стадиями и этапами проектирования гидротехнических сооружений, знать основные типы гидротехнических сооружений, понимая принципы устройства и функционирования и условия их применения, быть знаком с основами расчётов сооружений: фильтрационных , расчётов устойчивости и прочности, пропускной способности сооружений и расчётов сопряжения бьефов, размывов в нижнем бьефе сооружения и деформаций русл рек, уметь пользоваться при проведении расчётов нормативно-справочной и научно-технической литературой. Важной задачей изучения дисциплины является формирование представлений об истории развития мировой и отечественной гидротехники и водного хозяйства, тенденциях их развития и роли и месте изучаемой дисциплины в комплексе подготовки специалиста по водному хозяйству.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Требования к уровню освоения материала определяются задачами его изучения. На уровне навыков студент должен освоить вопросы выбора типа наиболее часто применяемых видов сооружений в конкретных природно-климатических условиях, назначения их габаритных размеров, вписывания сооружений в рельеф местности а также некоторые виды расчётов: фильтрационной прочности грунтовых и бетонных сооружений, пропускной способности водопропускных и водопроводящих сооружений.
Студент в результате изучения дисциплины должен уметь пользоваться нормативно-справочной и научно-технической литературой, читать и выполнять технические чертежи, выбрать расчётную схему сооружения, адекватную той или иной технической задаче, и с использованием литературных источников произвести расчёты а также выполнить конструктивные проработки, соответствующие результатам расчёта.
В силу того, что изучаемая дисциплина не является профилирующей для направления «Водное хозяйство и водопользование», некоторые фрагменты разделов и даже отдельные разделы могут изучаться на уровне представлений, что даёт возможность студенту понять основные идеи устройства и функционирования изучаемого объекта, идентифицировать его в ходе учебной деятельности и при необходимости самостоятельно найти источники информации для получения более глубоких знаний о нём.
3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (час)
-
Вид учебной работы
Всего часов
Семестр
Общая трудоемкость дисциплины
170
6
Аудиторные занятия
85
6
Лекции
34
6
Практические занятия (ПЗ)
24
6
Семинары (С)
19
6
Лабораторные работы (ЛР)
8
6
Самостоятельная работа
85
6
Курсовой проект (работа)
*
6
Расчетно-графические работы
Реферат
Вид итогового контроля (Экзамен)
6
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
| № п/п | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ | ЛР |
| 1 | Введение, основные положения и терминология. Классификация гидротехнических сооружений (ГТС). Взаимодействие ГТС с водным потоком. | * | * | |
| 2 | Нагрузки и воздействия на ГТС, идеи расчета ГТС по предельным состояниям | * | * | |
| 3 | Плотины из грунтовых материалов, конструкции и основы расчетов | * | * | * |
| 4 | Каменно-земляные и каменно-набросные плотины. Плотины прочих типов. Современные тенденции в проектировании плотин из местных материалов. | * | * | |
| 5 | Водопропускные сооружения при плотинах: водосбросы, водовыпуски. Особенности гидравлических расчётов. | * | * | |
| 6 | Бетонные плотины. Основы конструирования и расчётов. | * | * | * |
| 7 | Затворы и гидромеханическое оборудование ГТС | | * | |
| 8 | Специальные сооружения гидроузлов и объектов (судо-, лесо-, шуго-, и рыбопропускные, рыбозащитные, противоселевые, противоэрозионные) | * | * | * |
| 9 | Компоновки речных гидроузлов | * | * | |
| 10 | Речные водозаборные гидроузлы | * | * | |
| 11 | Каналы и сооружения на них | * | | |
| 12 | Водохранилища и подпертые бьефы, их влияние на окружающую среду. | * | * | |
| 13 | Регулирование речных русел. Регуляционные сооружения | * | | * |
| 14 | Эксплуатация, ремонт и реконструкция ГТС | * | * | |