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

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 учебно-методическом пособии освещен комплекс вопросов, связанных с конструированием и расчетом основных элементов портовых оградительных сооружений. Работа над курсовым проектом оградительных сооружений с использованием рекомендаций настоящих методических указаний способствует развитию и закреплению у студентов навыков самостоятельного проектирования оградительных сооружений в составе морских портовых комплексов.

В учебно-методическом пособии приведены теоретические сведения и изложена методика, необходимые для проектирования оснований напорных гидротехнических сооружений.

В статье проводится краткий анализ современного состояния гидротехнических сооружений реки Нальчик. Отмечаются виды воздействия на защитную систему, характеризуются основные факторы разрушения и деформации. Определяется значение твердой составляющей в активизации разрушительных процессов в жестких конструкциях во время паводка

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.

Применение мобильного малогабаритного причала предложенной авторами ранее конструкции позволяет существенно расширить возможности и снизить затраты на перевалку лесоматериалов. при буксировке причала на существенные расстояния его балластные емкости пусты, что обеспечивает минимизацию осадки и сопротивления воды перемещению. у пункта выполнения работ выравнивающую балластную емкость заполняют водой до достижения горизонтальности верхней поверхности причала. В этом положении осуществляют его локальные перемещения в случае значительного изменения уровня воды в водоеме. исходя из технологичности изготовления и минимизации объема выравнивающей емкости она сконструирована как отделенная вертикальной стенкой часть внутреннего пространства у кормы причала. В перестановочную балластную емкость заливают воду для погружения причала до опирания на спланированный береговой откос. откачивают воду из нее для всплытия причала при его локальных перестановках. При этом не следует допускать существенного дифферента. Нижнюю точку продольного сечения перестановочной емкости предусмотрели на пересечении днища причала и вертикали, которая делит пополам ватерлинию при завершении выравнивания. Разработаны алгоритмы определения положения вертикальной стенки выравнивающей емкости, положения и формы стенок перестановочной емкости. Для условного причала единичных высоты и ширины установили расстояние указанной вертикальной стенки от нижней точки причала, координаты точек профилей левой криволинейной и правой стенок перестановочной емкости. по этим координатам получили эмпирические зависимости. по значениям вычисленных метацентрических высот убедились в обеспечении продольной и поперечной остойчивости причала во всех положениях. экспериментальная проверка на физической модели причала подтвердила правильность результатов. переход к нужным размерам продольного профиля от условных предполагается с сохранением пропорций. Для цитирования: Посыпанов С.В., Чупраков В.О. обоснование параметров балластных емкостей мобильного причала для перевалки лесоматериалов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 1. с. 143–154. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-143-154

В учебном пособии приводятся описание основных сооружений гидроэнергетических объектов, их параметры и состав сооружений. Наиболее подробно рассматриваются машинные здания таких объектов как сооружения, в которых устанавливается энергетическое оборудование. Рассматриваются устройства и конструкции гидравлических турбин, гидрогенераторов, обратимых гидромашин, двигателей-генераторов, трансформаторов, устанавливаемых в машинных зданиях этих объектов. Даются краткие сведения по конструкции маслонапорных установок. Изложены основные сведения по теории гидротурбин. Большое внимание уделяется подбору основного гидроэнергетического оборудования на заданные условия.

Изложен метод расчета статически неопределимых конструкций, усиленных под нагрузкой. Приведены результаты экспериментальных исследований деформирования конструкций, получивших локальные повреждения и усиленных без вывода из напряженного состояния. Представлены аналитические соотношения для определения степени усиления конструкций и результаты расчетов эффективности усиления в зависимости от уровня действующих ремонтных напряжений и геометрических характеристик возникших повреждений.

Рассмотрены факторы, действующие на человека при повышенном давлении, применяемые при погружениях дыхательные газовые смеси, заболевания и травмы водолазов. Приведены требования, предъявляемые к организации водолазных спусков и работ, требования охраны труда водолазов. Содержит тестовые материалы для проверки знаний обучающихся.

В учебно-методическом пособии содержатся сведения о порядке выполнения курсовой работы, а также самостоятельной работы. Рассмотрены вопросы анализа условий района строительства и компоновки сооружений, гидравлических, фильтрационных и статических расчетов, выбора проектно-конструкторских решений. Приведены методики расчетов по наиболее важным моментам проекта, требования и примеры оформления пояснительной записки и чертежей к ней, дан список литературы.

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).

Приведена методика, описаны способы и средства инженерно-геологических изысканий на различных этапах проектирования как гидротехнических, так и промышленно-гражданских сооружений. Наиболее детально рассмотрены инженерно-геологические изыскания для обоснования строительства гидроэнергетических и морских нефтегазопромысловых сооружений.

В статье рассмотрена конструкция гидравлической части испытательного стенда шаровых опор передней подвески легковых автомобилей, позволяющего проводить ускоренные испытания. Устройство обеспечивает наиболее приближенное к реальным условиям воспроизведение действующих нагрузок

В учебном пособии приведены сведения о технологии численного моделирования ветровых волн в задачах морской гидротехники. Рассмотрены примеры верификации численных моделей лабораторными и натурными данными, продемонстрированы особенности расчета волнового режима порта с использованием численных моделей для различных объектов.

В статье предложена новая конструкция испытательного стенда шаровых опор передней подвески легковых автомобилей, позволяющего проводить ускоренные испытания. Устройство обеспечивает наиболее приближенное к реальным условиям воспроизведение действующих нагрузок

Получено решение задачи водопроницаемости облицовки канала с закольматированными швами с помощью метода конформных отображений и интеграла Кристоффеля-Шварца без учета и с учетом проницаемости основания. Найдены приближенные расчетные зависимости фильтрационных характеристик для ряда частных случаев, в т.ч. при очень малых значениях повреждения экрана и малых модулях эллиптического интеграла, близких к нулю. Проведено сравнение результатов расчета удельного фильтрационного расхода закольматированного шва по различным формулам, полученным авторами этой статьи по известным зависимостям. Расчетные значения коэффициента водопроницаемости швов были сопоставлены с натурными данными и показали близкие результаты. Расчетные значения градиента напора в основании шва не превышают допустимых по действующим нормам критических значений.

Приведены сведения об основных параметрах и характеристиках льда, о механике разрушения льда и особенностях его воздействия на гидротехнические сооружения. Рассмотрены основные положения определения ледовых нагрузок на гидротехнические сооружения, факторы, влияющие на ледовую нагрузку, основные расчетные случаи. Отдельная глава посвящена методам защиты портовых и шельфовых сооружений от ледовых воздействий. Расчет ледовой нагрузки рассмотрен на примерах.

Изложен соответствующий государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 08.04.01 «Строительство» материал курса «Гидравлика напорных и открытых сечений» и «Гидравлика сооружений». Раскрыты основные законы равномерного, неравномерного и неустановившегося движения жидкости в напорных трубопроводах и открытых каналах. Рассмотрены методы гидравлического расчета основных гидротехнических сооружений.

В учебно-методическом пособии рассмотрены основные положения расчетов грунтовых гидротехнических сооружений, представлены основные этапы численного моделирования грунтовых гидротехнических сооружений в программном комплексе PLAXIS 2D, уделяется внимание последовательности и особенностям проведения фильтрационных расчетов и расчетов устойчивости в плоской постановке.

В учебно-методическом пособии кратко изложены основные положения расчетов бетонных гравитационных плотин на скальном основании. Приводятся описание интерфейса и основной этап численного моделирования бетонных гидротехнических сооружений на скальном основании программного комплекса ANSYS APDL, а также рекомендации по его использованию при расчетах напряженно-деформированного состояния (НДС) гидротехнических сооружений.

В статье предложена новая конструкция испытательного стенда шаровых опор передней подвески легковых автомобилей, позволяющего проводить ускоренные испытания. Устройство обеспечивает наиболее приближенное к реальным условиям воспроизведение действующих нагрузок

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.

В учебном пособии рассмотрены основные типы водных объектов суши и особенности использования водных объектов отраслями экономики, в том числе с участием гидроузлов; изложены общие сведения о водном и водохозяйственном балансах, гидрологических и водохозяйственных расчётах. Рассматриваются классификации водохранилищ и основные положения регулирования речного стока водохранилищами и каскадами гидроузлов, изменения речного стока под влиянием хозяйственной деятельности; обсуждаются вопросы жизнедеятельности системы «водохранилище — речной бассейн» как природно-техногенного комплекса, а также особенности влияния водохранилищ на речные бассейны.

Рассмотрены современные технологии лесозаготовительных и лесосплавных работ, а также их особенности. Приведена классификация береговых складов, описан уровень их механизации. Даны технические характеристики применяемых машин и оборудования. Проанализированы некоторые технологические схемы.

Рассмотрены вопросы развития и современного состояния энергетики возобновляемых источников, проанализированы причины бурного роста мощности установок на основе ВИЭ, особенно ветровой и солнечной энергии. Детально проанализирован опыт законотворческой работы по поддержке развития ВИЭ и меры, принимаемые в России. Даются технические схемы и установки по использованию отдельных видов возобновляемой энергии, методики определения их параметров. Учитывая случайно-детерминированный характер прихода энергии ВИЭ, для создания надежной системы энергоснабжения дается классификация видов и методы аккумулирования, а также методы комплексного использования энергии ВИЭ. Подробно рассмотрены наиболее эффективные методы аккумулирования с использованием принципов гидравлического аккумулирования энергии ВИЭ.

Изложен соответствующий государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 270800 «Строительство» материал курса «Гидравлика напорных и открытых сечений» и «Гидравлика сооружений». Раскрыты основные законы равномерного, неравномерного и неустановившегося движения жидкости в напорных трубопроводах и открытых каналах. Рассмотрены методы гидравлического расчета основных гидротехнических сооружений.

Изложен соответствующий государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 08.03.01 Строительство материал курса «Гидравлика напорных и открытых потоков» и «Гидравлика сооружений». Раскрыты основные законы равномерного, неравномерного и неустановившегося движения жидкости в напорных трубопроводах и открытых каналах. Рассмотрены методы гидравлического расчета основных гидротехнических сооружений.

Учебно-методическое пособие содержит основные сведения для практических занятий и выполнения компьютерных практикумов. Приведены примеры решений задач.

В статье прослежены основные тенденции развития научных исследований по теме «Изучение и освоение Северного морского пути» с использованием библиографической базы данных собственной генерации ГПНТБ СО РАН «Научная Сибирика». С использованием ключевых слов и тематического рубрикатора выявлен корпус документов по теме, проведён его наукометрический анализ. Показана временная, языковая, типо-видовая и тематическая структура информационного массива. Представлены научные мероприятия, проводимые по теме. Отмечено, что развитие Северного морского пути является актуальной проблемой всего мирового сообщества, а не только северных стран. Вышеназванная база данных может служить информационной основой дальнейших исследований различных аспектов развития Северного морского пути. Цель работы — анализ корпуса документов, посвящённого изучению и освоению Северного морского пути, из базы данных «Научная Сибирика». Основным методом изучения выбран наукометрический анализ. В результате представлена динамика и структура информационного массива, обозначены продуктивные периодические издания и авторы с высокой публикационной активностью; выявлены основные направления исследований. Работа может служить информационной основой дальнейших исследований по различным аспектам развития Северного морского пути.

В учебно-методическом пособии кратко изложено содержание практических занятий. В разделе, посвященном курсовой работе, приведены: тематика работ, содержание и состав курсовой работы, вопросы для защиты и список минимально необходимой литературы для подготовки курсовой работы и освоения дисциплины. В пособии сделан акцент на особенности выполнения курсовой работы и приведены примеры материалов для ряда разделов КР.

Рассматривается движение спутных коаксиальных циркуляционно- продольных потоков жидкости со взаимно противоположным вращением. Такое течение называется контрвихревым и применяется в современных технологиях микробиологической и химической промышленности, в гидротехнике, гидроэкологии, энергетике, двигателестроении. Рассмотрены вопросы математического и численного моделирования контрвихревых течений, а также гидравлика таких потоков, в том числе методики гидравлических расчетов сооружений и оборудования, основанных на их использовании.

Доставка людей и различных грузов на побережье и острова Северного Ледовитого океана – насущная задача при организации научно-исследовательских, геолого-разведочных и других экспедиций, обеспечении работы буровых по добыче нефти и газа, жизнедеятельности поселений в Арктической зоне Российской Федерации. Создание транспортной инфраструктуры и управление ею требует учета важных природных и экономических особенностей, присущих этому региону. Необходима разработка оригинальных подходов и методов математического моделирования при решении транспортных логистических задач. Поиск оптимального географического положения для места разгрузки судна с использованием вертолета очень важен, поскольку такой способ разгрузки затратен. Авторами разработана математическая модель нахождения географического места для максимально выгодной, по цене или времени, доставки груза с грузового судна с использованием вертолета в необходимые точки разгрузки. На примере разработанной модели показано, что транспортировка грузов в район Обско-Тазовской губы может дать значительные экономические и временные выгоды при осуществлении северного завоза на труднодоступные гидрометеорологические станции Росгидромета. Найдены ограничения по массе перевозимых грузов с учетом критериев минимизации по времени и стоимости, а также с учетом распределения грузов между различными точками. Решение выполнено вне рамок традиционно применяемого подхода транспортной задачи, что позволило повысить точность и уменьшить время вычислений. Выработаны конкретные рекомендации для менеджера, осуществляющего управление процессом погрузки-разгрузки на судне, с учетом возможных вариантов. Определены стоимостные затраты и затраты по времени для типичных задач в зависимости от стоимости вертолеточаса, судосуток и т. д.

В учебном пособии изложены общие требования по безопасности гидротехнических объектов, в частности гидротехнических сооружений, и принципы мониторинга за безопасностью гидротехнических сооружений. Рассмотрены вопросы эксплуатации, ремонтов сооружений, а также критерии безопасности. Приведены факторы риска аварий, состав и содержание декларации безопасности. Даны основные понятия и определения в области безопасности гидротехнических сооружений.

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.