Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Budowle i zbiorniki wodne
Koordynator przedmiotu:
Prof. nzw. dr hab. inż. Zbigniew Kledyński
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Środowiska
Grupa przedmiotów:
Inżynieria Wodna
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2011/2012
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład45h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Mechanika płynów, Hydraulika stosowana, Budowle i urządzenia hydrotechniczne, Statystyka
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Celem zajęć jest poszerzenie i pogłębienie wiedzy studentów w zakresie budowli piętrzących i zbiorników zaporowych, uzyskanej częściowo na I stopniu studiów, np. w ramach przedmiotu Budowle i urządzenia hydrotechniczne. W ramach przedmiotu są także przekazywane treści dotyczące niezawodności i bezpieczeństwa systemów inżynierskich, zwłaszcza budowli piętrzących i zbiorników retencyjnych. W tym zakresie celem zajęć jest uzyskania przez studiujących rozumienia zasad projektowania obiektów inżynierii środowiska z uwzględnieniem niezawodności; oceny niezawodności funkcjonowania urządzeń stosowanych w inżynierii środowiska; identyfikacji zagrożeń i oceny ryzyka związanego z nieprawidłowym funkcjonowaniem obiektów, zwłaszcza hydrotechnicznych.
Treści kształcenia:
Budowle piętrzące i ich funkcje. Przepisy techniczno-budowlane dotyczące budowli hydrotechnicznych. Zapory murowane i betonowe. Elementy konstrukcyjne zapór. Obciążenia (w tym filtracja i wypór). Stateczność. Zapory ziemne i ich elementy: budowle upustowe, uszczelnienia korpusu - wewnętrzne i powierzchniowe (z różnych materiałów i o różnej konstrukcji, w tym ekrany asfaltobetonowe). Ubezpieczenia różnych typów, w tym biotechniczne. Drenaże i filtry odwrotne. Warstwy ochronne rdzeni. Uszczelnienia podłoża. Przepuszczanie wód przez przekrój piętrzenia. Budowle i urządzenia upustowe (aspekty funkcjonalne, konstrukcyjne i hydrauliczne wybranych urządzeń upustowych) Rozpraszanie energii wody poniżej budowli piętrzących. Erozja – przyczyny i przebieg. Niecki wypadowe. Ubezpieczenia koryt odpływowych. Wyboje przygotowane. Inne sposoby dyssypacji energii. Zbiorniki wodne. Zbiorniki retencyjne i ich funkcje. Podział objętości, wskaźniki. Mała retencja. Studia lokalizacyjne zbiornika. Przygotowanie czaszy przed zalaniem. Zagrożenia osuwiskowe. Zamulanie zbiorników wodnych. Prognozowanie i metody przeciwdziałania zamulaniu. Jakość wód w zbiornikach retencyjnych. Ekohydrologia zbiorników zaporowych. Awarie i Katastrofy zapór. Ogólne pojęcia z zakresu nauki o niezawodności. Zasady prowadzenia badań niezawodnościowych. Wskaźniki niezawodności – ich wybór w ocenie działania systemów inżynierii _środowiska. Niezawodność strukturalna układów technicznych. Analiza awaryjności systemu z zastosowaniem statystyki matematycznej. Analiza niezawodności obiektów z uwzględnieniem wymagań na etapie projektowania i eksploatacji. Kryteria oceny niezawodności systemów. Wariantowe rozwiązania w inżynierii środowiska na gruncie wiedzy o niezawodności. Pojęcie ryzyka i bezpieczeństwa, metody szacowania ryzyka i oceny bezpieczeństwa, zarządzanie ryzykiem i bezpieczeństwem, ryzyko w funkcjonowaniu operatora systemów inżynierskich. Normatywne okresy technicznej eksploatacji urządzeń inżynierii środowiska. Utrzymanie budowli wodnych. Obserwacje i pomiary kontrolne. Kontrola bezpieczeństwa budowli hydrotechnicznych. Analiza ryzyka. Założenia wstępne i materiały wyjściowe do projektu. Studia przedprojektowe do projektu zbiornika. Studia hydrologiczne. Materiały topograficzne. Siatka hydrodynamiczna i jej wykorzystanie do obliczenia wyporu hydrodynamicznego, rozkładu ciśnień i wielkości przepływu filtracyjnego. Porównanie uzyskanych wartości z wynikami obliczeń z projektu BIUH (metodą Bligh’a i Lane’a oraz MES) Wymiarowanie niecki do rozpraszania energii. Opracowanie instrukcji manewrowania zamknięciami. Obliczenie stateczności niecki wypadowej. Obliczenia stateczności umocnienia za niecką. Szacowanie wielkości rozmyć. Uwzględnienie wyboju w obliczeniach stateczności niecki do rozpraszania energii Projekt wybranego elementu stopnia wodnego: przepławki dla ryb, ujęcia wieżowego, przelewu stokowego, upustu dennego. Omówienie programu i obliczenia za pomocą oprogramowania MES dotyczące: ograniczenia ucieczki wody ze zbiornika, analiza stateczności obiektu uwzględniająca zjawiska filtracyjne i powstanie rozmyć w dolnym stanowisku.
Metody oceny:
Średnia arytmetyczna ocen z egzaminu i ćwiczeń projektowych.
Egzamin:
Literatura:
[1] Awarie i katastrofy zapór. Praca zbiorowa pod red. K. Fiedlera. IMGW Warszawa 2007; [2] Budownictwo betonowe. t. XVII, Warszawa, Arkady 1966; [3] Czyżewski K, Wolski W., Wójcicki S., Żbikowski A. „Zapory ziemne” Arkady, Warszawa 1973; [4] Depczyński W., Szamowski A. Budowle i zbiorniki wodne. OWPW, Warszawa 1997; [5] Fanti K., Fiedler K., Kowalewski J., Wójcicki S. Budowle piętrzące. Arkady Warszawa 1972; [6] Integrated Watershed Management – Ecohydrology and Phytotechnology – Manual, Praca zbiorowa pod red. M. Zalewskiego I I. Wagner – Lotkowskiej, UNESCO, 2004; [6] Mikulski Z. Gospodarka Wodna PWN, Warszawa 1998; [7] Osuwiska zboczy zbiorników. Badania i zapobieganie. Wytyczne i przykłady. Tłumaczenie biuletynu 124 ICOLD (2002), POLCOLD, IMGW, Warszawa 2003; [9] Przeciwdziałanie zamulaniu zbiorników. Zalecenia i przykłady. Tłumaczenie biuletynu 115 ICOLD (1999), POLCOLD, IMGW, Warszawa 2006; [10] Rak J. R., Tchórzewska – Cieślak B. Metody analizy i oceny ryzyka w systemie zaopatrzenia w wodę. OWPRz., Rzeszów 2005; [8] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 86 z 2007r., poz. 579); [8] Zapory a powodzie. Tłumaczenie biuletynu 125 ICOLD (2003), POLCOLD, IMGW, Warszawa 2005;
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się