МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГОУ ВПО «Московский государственный университет
природообустройства»
УТВЕРЖДАЮ
Декан Строительного факультета
А.Г. Журавлёва
«______»____________________2011 г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
Гидравлика сооружений
270104 – Гидротехническое строительство
Кафедра гидравлики
Виды учебной работы
|
часов
|
6 семестр
|
Общая трудоемкость
|
84
|
84
|
Аудиторные занятия:
Лекции
Практические занятия, семинары
|
34
17
|
34
17
|
Самостоятельная работа:
Курсовая работа (проект) (КР, КП),
Расчетно-графическая работа (РГР)
Домашнее задание (ДЗ)
Реферат (Р)
|
33
-
-
-
|
33
-
-
-
|
Вид итогового контроля
|
Зачет
|
Зачет
|
Москва 2011 г.
Цели и задачи дисциплины
Цель дисциплины – получение знаний о законах равновесия и движения жидкостей и о способах применения этих законов при решении практических задач в области гидротехнического строительства
Основные задачи дисциплины:
- овладение основными методами расчета гидравлических параметров потоков и сооружений ;
- получение навыков решения важных прикладных задач в области. гидротехнического строительства .
Базовыми дисциплинами, обеспечивающими успешное изучение дисциплины «Гидравлика сооружений», являются: физика жидкостей и газов, гидравлика, гидрология, гидрогеология и основы геологии.
Дисциплины, для которых данная дисциплина является предшествующей: водоснабжение, насосы и насосные станции, гидротехнические сооружения, строительство ГЭС.
Теоретические, расчетные и практические положения дисциплины изучаются в процессе работы над лекционным курсом, при выполнении лабораторных работ, курсовой работы и самостоятельной работы с учебной, нормативной и технической литературой.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Специалист должен:
знать:
способы гидравлического обоснования размеров основных гидротехнических сооружений на открытых потоках; основы фильтрационных расчетов; основы моделирования гидравлических явлений;
уметь
рассчитывать гидротехнические сооружения; выполнять основные расчеты фильтрации; рассчитывать модели гидротехнических сооружений;
владеть:
навыками выполнения инженерных гидравлических расчетов гидротехнических сооружений, навыками моделирования и проведения лабораторных гидравлических исследований, обработки и анализа их результатов.
3. Содержание дисциплины
3.1. Разделы дисциплины и виды занятий
№
п/п
|
Раздел
дисциплины
|
Трудоемкость (час)
|
Лекции
|
Практические
занятия, семинары
|
Лабора-
торные
работы
|
Вид самостоятельной
работы*
|
Л
|
ПЗ
|
ЛР
|
Р
|
КП,
КР
|
РГР,ДЗ
|
1
|
Истечение через водосливы
|
6
|
4
|
4
|
-
|
-
|
-
|
-
|
6
|
-
|
2
|
Истечение из-под затвора
|
2
|
-
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
6
|
-
|
3
|
Сопряжение бьефов за сооружениями
|
6
|
2
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7
|
-
|
4
|
Расчет сопрягающих сооружений
|
6
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7
|
-
|
5
|
Расчет трубчатых сооружений
|
6
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7
|
-
|
6
|
Основы движения грунтовых вод
|
6
|
-
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7
|
Основы моделирования гидравлических явлений
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Итого
|
34
|
7
|
10
|
-
|
-
|
-
|
-
|
33
|
-
|
* подготовка к лекциям (Л), практическим занятиям (ПЗ), лабораторным работам (Л), подготовка реферата (Р), раздела КП, КР, РГР, ДЗ
3.2 Содержание разделов дисциплины
1. Лекция: 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.
Семинар: Расчет сооружений, работающих по типу водослива с широким порогом. Расчет сооружений, работающих по типу водослива практического профиля криволинейного очертания. Построение профиля водослива.
Лабораторные работы: Водослив с тонкой стенкой. Водослив с широким порогом. Водослив практического профиля.
2. Лекция: Условия истечения жидкости из-под затворов. Уравнения расхода при свободном и несвободном истечении. Критерий затопления. Глубина в сжатом сечении, глубина над сжатым сечением.
Лабораторная работа: Истечение из-под затвора.
3. Лекция: 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, комбинированного водобойного колодца.
Семинар. Расчет сопряжения бьефов в нижнем бьефе водослива. Определение глубины в сжатом сечении и сопряженной с ней. Гидравлический расчет водобойного колодца и водобойной стенки.
Лабораторные работы: Сопряжение потоков в нижнем бьефе водосливной плотины (донный режим).
4. Лекция: Гидравлический расчет одноступенчатого и многоступенчатого перепадов. Гидравлический расчет быстротока. Аэрация и волнообразование на быстротоках. Гидравлический расчет консольного перепада.
Семинар: Гидравлический расчет быстротока и перепада..
5. Лекция: Основы гидравлического расчета трубчатых сооружений (напорный и безнапорный режимы). Гидравлический расчет водосливной воронки шахтного водосброса.
6. Лекция: Основные характеристики фильтрации в грунтах. Основной закон фильтрации. 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.
Лабораторные работы: Определение коэффициента фильтрации грунта.
7. Лекция: Моделирование гидравлических явлений. Законы подобия. Критерии гидродинамического подобия.
4. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
4.1. Рекомендуемая литература
а) основная:
1. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. Учебник. – М.: КолосС, 2009.- 656с
б) дополнительная:
1.Колганов А.В., Полад-заде П.А. Мелиорация и водное хозяйство. Справочник. Сооружения, строительство.- М.: «Ассоциация Экост», 2002.- 601с.
2. Яковлева Л.В. Практикум по гидравлике. – М.: Агропромиздат, 1990.- 144с.
4.2 Методическое обеспечение дисциплины
1. Учебно-методическое пособие к выполнению заданий по курсу гидравлики (часть1): Алышев В.М. и др. – М.: МГУП, 2009 г.
2. Учебно-методическое пособие к выполнению заданий по курсу гидравлики (часть2): Козырь И.Е., Пикалова И.Ф., Ханов Н В. – М.: МГУП, 2011 г.
3. Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по гидравлике: Алышев В.М., Пикалова И.Ф., Ханов Н.В. - М.: МГУП, 2007 г.
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для реализации учебной программы необходимы соответствующие измерительные приборы (пьезометры, шпиценмасштабы, микровертушки, водосливы-водомеры) демонстрационные модели, макеты, лотки и др. оборудование, специализированные компьютерные классы и гидравлическая лаборатория.
Программу разработал: профессор И.Ф. Пикалова
Программа рассмотрена на заседании кафедры
гидравлики « 28 » января 2011 г.
Заведующий кафедрой, профессор Д.В. Штеренлихт
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГОУ впо
«Московский государственный университет природообустройства»
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ГИДРАВЛИКИ
Календарно-тематический план
лекционных и семинарских занятий по дисциплине
«Гидравлика сооружений»
в весеннем семестре 2011- 2012 учебного года
Специальность 270104 - «,Гидротехническое строительство»
3 курс
6 семестр
Объём учебной работы:
лекций -17 часов;
практических занятий, семинаров –34 часа;
самостоятельной работы –33 часов;
всего –84 часа.
Начало занятий: февраль 2012 г. Окончание занятий: июнь 2012 г
Москва 2011 г.
№ п/п
|
Наименование темы
Содержание лекционных занятий
|
Кол-во часов
|
Содержание практических, семинарских и лабораторных занятий
|
Кол-во часов
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
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.
|
6
|
Семинар: Расчет сооружений, работающих по типу водослива с широким порогом. Расчет сооружений, работающих по типу водослива практического профиля криволинейного очертания. Построение профиля водослива.
Лабораторные работы: Водослив с тонкой стенкой. Водослив с широким порогом. Водослив практического профиля.
|
8
|
2
|
Условия истечения жидкости из-под затворов. Уравнения расхода при свободном и несвободном истечении. Критерий затопления. Глубина в сжатом сечении, глубина над сжатым сечением.
|
2
|
Лабораторная работа: Истечение из-под затвора
|
2
|
3
|
. 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, комбинированного водобойного колодца.
|
6
|
Семинар. Расчет сопряжения бьефов в нижнем бьефе водослива. Определение глубины в сжатом сечении и сопряженной с ней. Гидравлический расчет водобойного колодца и водобойной стенки.
Лабораторные работы: Сопряжение потоков в нижнем бьефе водосливной плотины (донный режим).
|
4
|
4
|
Гидравлический расчет одноступенчатого и многоступенчатого перепадов. Гидравлический расчет быстротока. Аэрация и волнообразование на быстротоках. Гидравлический расчет консольного перепада.
|
6
|
Семинар: Гидравлический расчет быстротока и перепада..
|
1
|
5
|
Основы гидравлического расчета трубчатых сооружений (напорный и безнапорный режимы). Гидравлический расчет водосливной воронки шахтного водосброса.
|
6
|
|
-
|
6
|
Основные характеристики фильтрации в грунтах. Основной закон фильтрации. 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.
|
6
|
Лабораторные работы: Определение коэффициента фильтрации грунта.
|
2
|
7
|
Моделирование гидравлических явлений. Законы подобия. Критерии гидродинамического подобия.
|
2
|
|
-
|
|
Итого:
|
34
|
|
17
|
|
Литература (основная):
1. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. Учебник. – М.: КолосС, 2004.- 656с
Составил: к.т.н., профессор кафедры
гидравлики И.Ф.Пикалова
Заведующий кафедрой: Д.В. Штеренлихт
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВОПРОСЫ
к аттестации студентов специальности ГТС по дисциплине
“Гидравлика сооружений ”
.
|
