Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Budowle i urządzenia hydrotechniczne 1
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Paweł Popielski, prof. PW; dr hab. inż. Jan Winter, prof. PW
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Środowiska
Grupa przedmiotów:
Kierunkowe i Specjalizacyjne
Kod przedmiotu:
1110-ISISW-ISP-6305
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
wykład - 30 godzin, ćwiczenia laboratoryjne - 15 godzin, Zapoznanie z literaturą 15 godzin. Przygotowanie do egzaminu 15 godzin. Przygotowanie do zajęć projektowych 5 godzin.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
3
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Mechanika płynów, Podstawy geologii i geotechniki, Wytrzymałość materiałów i mechanika budowli, Statyka budowli
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Celem zajęć jest zapoznanie studiujących z podstawowymi rodzajami budowli hydrotechnicznych, ich charakterystycznymi elementami oraz wybranymi warunkami technicznymi jakim powinny odpowiadać te obiekty i ich usytuowanie, a także wprowadzenie w podstawy projektowania wybranych elementów budowli i urządzeń hydrotechnicznych, ich wykonawstwa i eksploatacji.
Treści kształcenia:
Budownictwo wodne jako element rozwoju cywilizacyjnego w historii ludzkości. Przeznaczenie i rodzaje budowli wodnych. Klasyfikacja budowli wodnych. Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać obiekty budownictwa wodnego. Rodzaje zapór. Rodzaje zbiorników. Kanalizacja i zestopniowanie rzeki. Elementy stopni wodnych, pojęcie śluzy. Studia wstępne i materiały wyjściowe do projektu BH. Studia hydrologiczne. Przepływy miarodajne i kontrolne. Materiały topograficzne. Studia geologiczne i geotechniczne. Studia ekonomiczne. Oddziaływanie na środowisko – przepławki. Podstawowe elementy jazów. Funkcje jazów. Podział jazy stałe i z zamknięciami. Jazy stałe. Zadania jazów stałych Jazy stałe przepuszczalne (nieszczelne) Jazy stałe nieprzepuszczalne (szczelne) Upusty płuczące przy jazach stałych. Jazy z zamknięciami. Zadania jazów z zamknięciami. Rodzaje jazów z zamknięciami. Podstawowe elementy jazów z zamknięciami. Schematy statyczne jazu. Zamknięcia. Zamknięcia eksploatacyjne, remontowe, awaryjne. Warunki pracy zamknięć budowli piętrzących. Rozwiązania konstrukcyjne i obciążenia. Warunki przepływu wody nad i pod zamknięciami. Napowietrzanie. Uszczelnienia. Odmrażanie zamknięć. Urządzenia wyciągowe. Tory i prowadnice zamknięć. Ustalanie światła jazu i przekroju poprzecznego. Zapory ziemne. Podstawowe typy zapór ziemnych Główne elementy zapór ziemnych. Podstawowe wymiary zapór ziemnych. Urządzenia upustowe zapór ziemnych. Materiały do budowy zapór ziemnych i narzutowych. Krzywa depresji. Filtracja przez podłoże i przyczółki. Elementy uszczelniające. Drenaże i filtry odwrotne. Stateczność i osiadanie zapór ziemnych i narzutowych. Skarpy i korona zapory. Zapory betonowe. Typy zapór. Zapory ciężkie. Zapory półciężkie (oszczędnościowe). Zapory lekkie. Zapory łukowe. Połączenie zapory z podłożem. Zapory innych typów. Zapory kamienne. Części i elementy zapór betonowych. Podział zapór na sekcje (dylatacje) i bloki (szwy robocze). Urządzenia upustowe zapór betonowych. Hydraulika przelewów i spustów. Wymiarowanie przelewów. Normalny poziom piętrzenia i dopuszczalne nadpiętrzenia. Rozpraszanie energii. Ubezpieczenie, podłoża w stanowisku górnym i dolnym. Odskok hydrauliczny. Długość odskoku, niecka do rozpraszania energii i inne UDRE. Inne zjawiska hydrauliczne w rejonie stopnia wodnego. Umocnienia i rozmycia. Filtracja. Filtracja przez podłoże pod budowlami piętrzącymi. Przepływ wody przez podłoże skaliste. Filtracja przez podłoże nie skaliste. Filtracja wokół przyczółków betonowych Filtracja przez budowle i zapory betonowe . Filtracja przez zapory ziemne. Filtracja, sufozja, erozja, abrazja jako efekty piętrzenia. Obliczenia filtracji. Siatka hydrodynamiczna. Odkształcenia w gruncie powodowane przez filtrację. Uproszczone obliczanie ciśnienia filtracyjnego. Metoda Bligha i Lane’a, pojęcie gradientu dopuszczalnego, bezpieczna droga filtracji. Zabezpieczenia przed filtracją. Uszczelnienia, drenaże, filtry odwrotne. Wypór hydrostatyczny i hydrodynamiczny. Warunki stateczności budowli piętrzących. Rodzaje podłoża. Obciążenia stałe i wyjątkowe. Zasady oceny stateczności budowli piętrzących. Stateczność betonowych budowli piętrzących. Stateczność na przesunięcie Sprawdzenie wartości i rozkładów naprężeń. Stateczność na wywrócenie (obrót). Stateczność na wypłynięcie. Stateczność ziemnych budowli piętrzących. Sposoby powiększenia stateczności. Koncepcja stopnia wodnego. Uwarunkowania lokalizacyjne, hydrauliczne i wykonawcze. Przegrodzenie koryta rzeki. Zadania i konstrukcje gródź. Rodzaje gródź i wymagania. Grodze ziemne. Grodze ze ścianek szczelnych drewnianych. Grodze ze ścianek szczelnych stalowych i z tworzyw sztucznych. Grodze stawiane. Wykop fundamentowy. Odwodnienie wykopu fundamentowego. Stateczność skarp i zboczy wykopu. Stateczność dna wykopu fundamentowego. Elektrownie wodne. Dobowe zapotrzebowanie na energię elektryczną. Rodzaje elektrowni wodnych. Turbiny wodne. Moce elektrowni wodnych. Małe elektrownie wodne. Konstrukcje budowlane EW. Ujęcia wody. Wymagania podstawowe. Lokalizacja ujęć. Ujęcia wód powierzchniowych z cieków nie spiętrzonych. Ujęcia brzegowe. Ujęcia nurtowe. Ujęcia zatokowe. Ujęcia wód spiętrzonych. Warunki zimowe - śryż i lód. Rumowisko. Obiekt zrzutowe, rozwiązania konstrukcyjne w oczyszczalniach ścieków, wały przeciwpowodziowe, bierna i czynna ochrona przed powodzią. Zajęcia laboratoryjne: Zajęcia terenowe na wybranych obiektach hydrotechnicznych.
Metody oceny:
Zaliczenie wykładu: Egzamin Zaliczenie zajęć laboratoryjnych: Aktywne uczestnictwo w zajęciach terenowych Ocena zintegrowana to średnia ważona: 0,70 OW+0,30 OL
Egzamin:
tak
Literatura:
[1] Arkuszewski A., Kiciński T., Romańczyk Cz., Żbikowski A.: Budownictwo Wodne tom 1- 3, WSiP, Warszawa 1991 [2] Balcerski W. i in.: Budowle wodne śródlądowe. Budownictwo betonowe. T 17 Arkady Warszawa 1969 [3] Czyżewski K., Wolski W., Wójcicki S., Żbikowski A.: Zapory ziemne. Arkady Warszawa 1973 [4] Depczyński W., Szamowski A.: Budowle i zbiorniki wodne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1999, wydanie II –XI 2001 [5] Fanti K., Fiedler K., Kowalewski J., Wójcicki S.: Budowle piętrzące. Arkady Warszawa 1972 [6] Kledyński Z.: Remonty budowli wodnych, OWPW 2006 [7] Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 20.04.2007 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane gospodarki wodnej i ich usytuowanie. (Dz. U. Nr 86 z 2007 r., poz. 579)
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Posiada podstawową wiedzę z zakresu projektowania, budowy, modernizacji i eksploatacji obiektów budowlanych i urządzeń gospodarki wodnej. Posiada szczegółową, jakkolwiek ograniczoną co do zakresu, wiedzę o korzystaniu z pakietów inżynierskiego oprogramowania do analizy i projektowania wybranych obiektów inżynierii wodnej Posiada podstawową wiedzę o aktualnych kierunkach rozwoju i modernizacji w zakresie inżynierii wodnej.
Weryfikacja: egzamin, sprawdzian testowy
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W12, IS_W13, IS_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P7S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Potrafi opracować i zaprezentować w odpowiedniej formie projekt jazu ruchomego. Posługuje się poprawnie terminologią i nomenklaturą stosowaną w zakresie budowli i urządzeń hydrotechnicznych. Potrafi - z wykorzystaniem programów wspomagających - analizować i projektować elementy konstrukcji i urządzeń wodnych.
Weryfikacja: egzamin, sprawdzian testowy
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U04, IS_U13, IS_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o, I.P6S_UK

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o środowiskowych aspektach dzialałności inżynierskiej w zakresie hydrotechniki oraz potrafi przekazać takie informacje w sposób powszechnie zrozumiały
Weryfikacja: rozmowa w trakcie zajęć
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_K, I.P6S_KO