Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Budowle i zbiorniki wodne
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Zbigniew Kledyński, prof. nzw. dr hab. inż. Paweł Popielski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Środowiska
Grupa przedmiotów:
Podstawowe
Kod przedmiotu:
1110-ISIWO -MSP-2204
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Udział w zajęciach - 60 godzin, studia wskazanej literatury - 20 godzin, praca nad zadaniem projektowym - 45 godzin. Razem 125 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:
nie dotyczy
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Mechanika płynów, Hydraulika stosowana, Budowle i urządzenia hydrotechniczne, Statystyka.
Limit liczby studentów:
brak
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 uzyskanie przez studiujących rozumienia zasad projektowania obiektów hydrotechnicznych z uwzględnieniem niezawodności; identyfikacji zagrożeń i oceny ryzyka związanego z nieprawidłowym funkcjonowaniem tych obiektów.
Treści kształcenia:
Wykład: 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. 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. 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. Analiza niezawodności obiektów z uwzględnieniem wymagań na etapie projektowania i eksploatacji. Pojęcie ryzyka i bezpieczeństwa, metody szacowania ryzyka i oceny bezpieczeństwa, zarządzanie ryzykiem i bezpieczeństwem, ryzyko w funkcjonowaniu operatora systemów inżynierskich. Obserwacje i pomiary kontrolne. Monitoring. Kontrola bezpieczeństwa budowli hydrotechnicznych. Analiza ryzyka. Ćwiczenia projektowe: 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. Szczegółowe omówienie zakresu rysunków projektowanych elementów stopnia wodnego.
Metody oceny:
Pozytywnie zdany egzamin z treści wykładanych oraz wykonanie projektu zawierającego obliczenia, wyniki modelowania MES i rysunki w formie sprecyzowanej na pierwszych zajęciach. Poszczególne elementy projektu zaliczane systematycznie, w trakcie zajęć
Egzamin:
tak
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; [8] Przeciwdziałanie zamulaniu zbiorników. Zalecenia i przykłady. Tłumaczenie biuletynu 115 ICOLD (1999), POLCOLD, IMGW, Warszawa 2006; [9] 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); [10] Zapory a powodzie. Tłumaczenie biuletynu 125 ICOLD (2003), POLCOLD, IMGW, Warszawa 2005;
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Posiada szczegółową, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu, projektowania, budowy, modernizacji i eksploatacji obiektów piętrzących i zbiorników retencyjnych. Zna i rozumie aktualne kierunki rozwoju i modernizacji w zakresie inżynierii wodnej i związane z tym aspekty oddziaływania na środowisko
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W12, IS_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Potrafi opisać przebieg procesów fizycznych i chemicznych oraz mechaniki płynów i hydrodynamiki w zastosowaniu do procesów występujących w inżynierii wodnej, a zwłaszcza w zakresie budowli pietrzących i zbiorników wodnych. Potrafi wykonać i przedstawić w formie pisemnej i graficznej projekt budowli pietrzącej i instrukcję jej użytkowania. Potrafi samodzielnie przeanalizować, opisać i ocenić przebieg procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych w obiektach zbiornikowych inżynierii wodnej. Potrafi samodzielnie i w zespole projektować elementy budowli wodnych. Potrafi samodzielnie porównać, ocenić, wybrać i zastosować odpowiednie materiały na urządzenia i instalacje stosowane inżynierii wodnej. Posługuje się poprawnie terminologią i nomenklaturą stosowaną w inżynierii wodnej, również w języku obcym
Weryfikacja: zaliczenie projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U01, IS_U13, IS_U16, IS_U18, IS_U19, IS_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, I.P7S_UO, I.P7S_UK

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Ma świadomość wagi pozatechnicznych aspektów i skutków działalności hydrotechnicznej w środowisku i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Weryfikacja:
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K02, IS_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KK