Водные пути и порты. Водохранилища. Плотины. Сооружения для гироэлектростанций

В учебно-методическом пособии рассмотрены вопросы, связанные с проектированием водосбросных сооружений, входящих в состав гидроузлов на реках, а также основные гидравлические эффекты использования закрученных потоков применительно к водосбросным системам с большими напорами. Приведены виды основных типов водосбросов, основные гидродинамические силовые воздействия на сооружения; способы гашения кинетической энергии сбрасываемых потоков; алгоритм расчета контрвихревого гасителя кинетической энергии потока; основные гидродинамические и кавитационные характеристики контрвихревого гасителя. Особое внимание уделено работе и конструкциям водосбросов с закруткой потока (вихревых водосбросов).

Учебно-методическое пособие содержит примеры расчета железобетонных несущих конструкций причального сооружения эстакадного типа. Приведены компоновка пирса, статический расчет двухпролетной рамы, расчет плиты перекрытия, неразрезного ригеля, сваи-оболочки, узлов сопряжения по двум группам предельных состояний.

В учебном пособии представлены основные аспекты правового регулирования водопользования в Российской Федерации. Рассмотрены основания возникновения права водопользования, становление и пути совершенствования водного законодательства, органы управления в области использования и охраны водных объектов, их функции, особенности юридической ответственности за нарушение водного законодательства. Законодательство приведено по состоянию на 3 октября 2022 г.

Рассматривается теория и практика геофизических методов исследования, а именно выделение стоячих волн из микросейсм, измерение скоростей на образцах, математическое моделирование методом конечных элементов, приводится пример применения стоячих волн на предмет диагностики состояния дорожного покрытия, а также возможность определения пустот под бетонными плитами крепления верховых откосов плотины по акустическим шумам, приводится пример картирования карстовых пещер. Приведена область применения данных методов. Обсуждаются результаты, которые необходимо получить в ходе данного курса.

Даны общие положения в области возникновения волны прорыва и ее разрушающего воздействия на территорию нижнего бьефа гидроузла, приведена методика расчета волны прорыва при ее движении, представлен контрольный пример, показаны различные способы определения зоны катастрофического затопления, приведены варианты исходных данных для расчета. Рассмотрен расчет параметров волны прорыва с помощью программного комплекса «Волна 14», с получением графической информации о затоплении по контрольным створам.

В настоящей работе обобщен опыт МЧС России, а также других органов управлений по ликвидации последствий наводнений. Пособие включает в себя материал курса лекций «Безопасность в чрезвычайных ситуациях», разработанный на кафедре безопасности труда НГТУ.

В учебном пособии изложены теоретические вопросы расчетов гидромеханических переходных процессов в водоводах и гидроагрегатах гидроэлектростанций. Представлены аналитические и численные методы расчетов гидравлического удара и временной неравномерности хода агрегатов при сбросах нагрузки ГЭС. Приведена необходимая справочная информация о характеристиках гидротурбин для формирования граничных условий расчетов. Представлены компьютерные программы и примеры расчетов переходных процессов для определения максимальных нагрузок от на облицовку водоводов внутреннего давления воды.

Рассматриваются вопросы эксплуатации шаровых опор, их конструктивные особенности и влияние различных факторов на их работоспособность. Определяются направления совершенствования методов диагностирования в рамках проведения планового технического обслуживания легковых автомобилей

Известно, что большинство водопропускных сооружений, используемых в различных отраслях водного хозяйства, включая лесосплав, в гидравлическом отношении работает как водослив с широким порогом. Несмотря на значительное число исследований данного типа водослива, начиная с пионерных, выполненных еще учениками Галилео Галилея, целый ряд вопросов остался недостаточно изученным. Вследствие этого существующие методики расчета пропускной способности водослива с широким порогом имеют погрешность более 5…6 %. Такая погрешность при учете расходуемой воды уже не удовлетворяет производство и не соответствует мировым стандартам. При расчете коэффициента расхода, являющегося многопараметрической функцией деформированного потока и сооружения, зачастую учитываются условия входа на порог, относительная высота и относительная ширина порога водослива и совершенно не учитываются потери в пределах самого сооружения. Единичные исследования, проводимые в этом направлении, недостаточно подтверждены лабораторными и натурными данными. Целый ряд методик других авторов позволяет вести расчет пропускной способности водослива конечной ширины только в проектной практике и не пригодны для использования в эксплуатационный период. Поэтому было проведено около 600 лабораторных и натурных экспериментов, позволивших установить влияние относительной глубины на сходе с порога водослива и ее определяющую роль в расчетах пропускной способности водослива с широким порогом. По данным исследований автора и опытным данным других исследователей, обработанных в соответствии с методикой автора, были построены графики, подтверждающие функциональную зависимость этой глубины от конструктивных особенностей гидросооружений. Математическая обработка массивов опытных данных позволила получить для определения коэффициента расхода водослива новые расчетные зависимости, повысившие точность измерений расходных характеристик данного типа водослива, особенно в эксплуатационный период. Строго выполненные лабораторные и натурные исследования дали возможность разрабатывать новый способ измерения расхода воды, квалифицированный Государственным комитетом по изобретениям как изобретение. При этом были разработаны рекомендации по вопросам оптимизации расположения створов, где необходимо проводить замеры параметров деформированного гидросооружением потока. Сделан важный вывод о том, что совершенствование учета расходования воды на сооружениях лесосплавного производства предпочтительнее вести путем повышения водомерности этих сооружений за счет внедрения более современных методик расчета пропускной способности, учитывающих большее число параметров потока и сооружения.