Гидротехника

В пособии рассмотрены варианты конструкций, а также режимы работы возобновляемых источников энергии, использующих в качестве энергетического ресурса потоки ветра и энергию движения водяных масс. Настоящее пособие предназначено для студентов очного и заочного отделений факультета энергетики, обучающихся по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника».

В пособии изложены различные методы расчета на прочность стержневых систем гидротехнического и промышленного строительства. Особенностью данного учебного пособия является то, что для выполнения прочностных расчетов конструкций предлагается использовать программно-вычислительный комплекс SCAD Office for Windows (ПВК SCAD), реализующий метод конечных элементов. Даны теоретические основы методов сил и перемещений, примеры расчета различных стержневых систем гидротехнических и промышленных сооружений. К методикам расчета прилагается необходимый справочный материал. Учебное пособие предназначено для студентов строительных и гидростроительных специальностей, выполняющих курсовые работы или индивидуальные задания по строительной механике. Примеры, предложенные для расчета, поясняют принципы выбора расчетных схем для различных конструкций, используемых при проектировании зданий и сооружений различного назначения и оценке их технического состояния с целью продления безопасного срока эксплуатации.

В пособии приведены обзор конструктивных решений и методы расчета подпорных стен, определения верхних и нижних оценок несущей способности основания для гладкой и шероховатой подпорных стенок, рассмотрены вопросы проектирования гидротехнических сооружений, изложено теоретическое решение задачи о предельном состоянии устойчивости основания подпорных стен. Даны решения практических задач по определению давления на подпорные стенки. Предназначено для студентов, изучающих дисциплины «Механика грунтов, основания и фундаменты», «Сопротивление материалов», «Строительная механика», «Теория сооружений» и «Гидротехнические сооружения», а также для аспирантов и инженеров-проектировщиков.

Рассмотрены инженерно-экологические признаки классификации городских водных объектов, которые необходимо учитывать при разработке проектов реконструкции малых рек и прудов на урбанизированных территориях. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Гидротехническое строительство» (специализация «Эксплуатация и реконструкция водных объектов»), и может быть использовано студентами, обучающимися по специальностям «Инженерная защита окружающей среды» и «Комплексное использование и охрана водных ресурсов». При подготовке пособия использованы материалы кафедр и лабораторий факультета гидротехнического и специального строительства Московского государственного строительного университета, лаборатории экологических исследований ООО «Альфамед 2000», лаборатории программ развития водного хозяйства города ГУП «МосводоканалНИИпроект», проектной группы ГУП «Мосводосток»; действующие нормативные материалы.

Даются общие сведения о гидротехнике и ее роли в решении народнохозяйственных задач. Кратко описываются типы, конструкции и способы возведения гидротехнических сооружений для энергетики, вводного транспорта, мелиорации, водоснабжения, рыбного хозяйства, использования природных ресурсов континентального шельфа и Мирового океана. Обосновывается необходимость гидротехнического строительства и оценивается его влияние на водные ресурсы и природную среду. Первое издание вышло в 1984 г. Второе – в 1995 г. Третье издание дополнено новыми техническими и технологическими решениями с учетом экологических требований. Для студентов специальностей «Гидротехническое строительство», «Гидроэлектроэнергетика», «Гидромелиорация».

Учебное пособие «Инженерная гидрология» подготовлено в Московской государственной академии коммунального хозяйства и строительство на факультете инженерных систем и экологии. В его основу положен курс лекций по курсу «Гидрология и гидротехнические сооружения», читаемый студентам специальности «Водоснабжение и водоотведение» автором – доцентом, кандидатом технических наук А.Г. Ходзинской. При составлении главы «Гидротехнические сооружения систем водоснабжения и водоотведения» использованы материалы ныне покойного доцента, кандидата технических наук Б.В. Ухина. Настоящее учебное пособие для студентов специальности «Водоснабжение и водоотведение» может быть использовано студентами специальностей «Автомобильные дороги и аэродромы», «Инженерная защита окружающей среды» а также других строительных специальностей. Кроме того, оно может быть полезно специалистам, работающим в области водоснабжения и водоотведения, строительства дорог, охраны окружающей среды, интересующимся затронутыми проблемами.

Рассмотрены современные экологические и ресурсные проблемы энергетики и электроэнергетики, оценены перспективы развития гидроэнергетики как подотрасли электроэнергетики, ориентированной на использование экологически чистой возобновляющейся энергии водных масс Земли. Предложена классификация видов энергии водных масс и кратко описаны технологии ее преобразования. Предложена классификация гидравлических двигателей, в которой традиционные и нетрадиционные гидродвигатели разделены на две группы по признаку расположения оси вращения рабочего колеса по отношению к потоку – с осью, перпендикулярной потоку, и осью, параллельной потоку. Достаточно подробно рассмотрены гидродвигатели, предназначенные для преобразования энергии ветровых волн. Материалы книги изложены с позиций использования гидравлических двигателей преимущественно для утилизации энергии низких напоров водных масс. Книга предназначена для специалистов-энергетиков, занимающихся разработкой проблем использования низкопотенциальных источников энергии. Книга может быть полезна студентам технических вузов энергетического, машиностроительного и водохозяйственного профилей.

Учебник «Производство гидротехнических работ» отражает специфику основных видов гидротехнических работ, встречающихся при строительстве речных гидротехнических и гидроэнергетических сооружений различного назначения (плотины, дамбы, гидроэлектростанции, каналы, гидротехнические тоннели и др.). В первой части учебника рассмотрены вопросы производства земляных и бетонных работ, а также общие вопросы строительства, связанные с производством работ. Вторая часть учебника посвящена производству работ при подземном строительстве, буровзрывным работам, а также специальным способам строительства. Материал учебника изложен с использованием передового отечественного и мирового опыта и отражает современные тенденции развития технологий и строительной техники. Учебник предназначен для студентов, обучающихся по специальности «Гидротехническое строительство» и другим специальностям и специализациям гидротехнической направленности, а также для молодых специалистов проектных и строительных организаций.

Учебник «Гидротехнические сооружения» охватывает очень большой комплекс вопросов: от исторического очерка развития гидротехнического строительства до ремонта сооружений, от фильтрации под и в обход гидротехнических сооружений (ГС) до оптимизации конструкции ГС и движения возможных трещин в теле и в основании плотин, от конструкции плотин, их статического расчета и учета сейсмических воздействий до экологических проблем строительства ГС. Многие расчёты сооружений даны в пространственной постановке. Учебник включает большое количество исследований, выполненных за последние 12–14 лет. Он предназначен для студентов и аспирантов, обучающихся по специальности «Гидротехническое строительство», и инженеров работающих в этой области.

Учебник «Гидротехнические сооружения (речные)» охватывает очень большой комплекс вопросов: от исторического очерка развития гидротехнического строительства до ремонта сооружений, от фильтрации под и в обход гидротехнических сооружений (ГС) до оптимизации конструкции ГС и движения возможных трещин в теле и в основании плотин, от конструкции плотин, их статического расчета и учета сейсмических воздействий до экологических проблем строительства ГС. Многие расчёты сооружений даны в пространственной постановке. Учебник включает большое количество исследований, выполненных за последние 12–14 лет. Он предназначен для студентов и аспирантов, обучающихся по специальности «Гидротехническое строительство», и инженеров работающих в этой области.

Учебник «Производство гидротехнических работ» отражает специфику основных видов гидротехнических работ, встречающихся при строительстве речных гидротехнических и гидроэнергетических сооружений различного назначения (плотины, дамбы, гидроэлектростанции, каналы, гидротехнические тоннели и др.). В первой части учебника рассмотрены вопросы производства земляных и бетонных работ, а также общие вопросы строительства, связанные с производством работ. Вторая часть учебника посвящена производству работ при подземном строительстве, буровзрывным работам, а также специальным способам строительства. Материал учебника изложен с использованием передового отечественного и мирового опыта и отражает современные тенденции развития технологий и строительной техники. Учебник предназначен для студентов, обучающихся по специальности «Гидротехническое строительство» и другим специальностям и специализациям гидротехнической направленности, а также для молодых специалистов проектных и строительных организаций.

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. Для обучающихся по направлениям подготовки 08.04.01 Строительство, 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений.

В учебном пособии изложены основные сведения о насосах, компрессорах и вентиляторах. Рассмотрены принципы их действия, теоретические основы работы, особенности конструкции, вопросы регулирования подачи. Особое внимание уделено центробежным насосам и поршневым компрессорам, наиболее часто применяемым в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Учебное пособие предназначено для подготовки бакалавров очной формы обучения по направлениям «Технологические машины и оборудование» и «Управление в технических системах», которые соответствуют рабочим программам дисциплин «Основы гидромеханики. Насосы, компрессоры, вентиляторы», «Гидравлика» (ФГОС ВО). Пособие способствует формированию компетенций ОК-7, ПК-1, ПК-2. Может быть полезно магистрам, аспирантам соответствующих специальностей, связанных с использованием и эксплуатацией гидравлических машин.

Даны основные положения оросительных и осушительных мелиораций, режима орошения сельскохозяйственных культур, способов регулирования водного режима осушаемых земель. Рассмотрены вопросы регулирования местного стока, в том числе лиманное орошение, предупреждения засоления орошаемых земель, борьбы с водной эрозией почв, планировки полей. Даны характеристики современных дождевальных машин, а также других машин и установок, применяемых в мелиоративных работах. Представлены примеры курсовых проектов систем двустороннего регулирования водного режима и упражнений по осушению и орошению земель в различных областях России. Даны примеры расчетов проектирования водоема, глубоководных и мелководных лиманов, поверхностных способов полива, а также расчеты полива дождеванием. Для студентов сельскохозяйственных вузов агрономических специальностей, может быть использовано аспирантами и специалистами, работающими в области мелиорации и водного хозяйства.

Рассмотрен экспериментальный способ нахождения коэффициентов потерь объемной роторной гидромашины, определяющих ее энергоэффективность в зависимости от режима работы, предложено выражение для определения КПД серии подобных гидромашин в зависимости от режима работы и найденных коэффициентов потерь. Для самостоятельной проработки студентами, обучающимися по направлению подготовки «Энергетическое машиностроение», а также студентами других направлений, изучающими гидромашины и гидропривод в специальных курсах.

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. Для обучающихся по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 08.04.01 Строительство, 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений.

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. Для обучающихся по направлениям подготовки 08.04.01 Строительство и 08.05.01 Строи- тельство уникальных зданий и сооружений.

Описаны различные типы насосного оборудования, показано их устройство и изложен принцип действия. Приведена классификация и определены преимущественные области применения насосов. Рассмотрены основные параметры и рабочие характеристики центробежных насосов, представлены зависимости для их расчета. Освещены вопросы подобия и влияния геометрии рабочего колеса на параметры насоса. Показаны основные способы регулирования работы насоса для увеличения области его использования, а также методы пуска в работу. Для проектирования станций рассмотрены варианты совместной работы насосов по параллельной и последовательной схеме. Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство» (профиль: водоснабжение и водоотведение).

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. Для обучающихся по направлениям подготовки 08.04.01 Строительство и 08.05.01 Строи- тельство уникальных зданий и сооружений.

В пособии изложены различные методы расчета на прочность стержневых систем гидротехнического и промышленного строительства. Особенностью данного учебного пособия является то, что для выполнения прочностных расчетов конструкций предлагается использовать программно-вычислительный комплекс SCAD Office for Windows (ПВК SCAD), реализующий метод конечных элементов. Даны теоретические основы методов сил и перемещений, примеры расчета различных стержневых систем гидротехнических и промышленных сооружений. К методикам расчета прилагается необходимый справочный материал. Учебное пособие предназначено для студентов строительных и гидростроительных специальностей, выполняющих курсовые работы или индивидуальные задания по строительной механике. Примеры, предложенные для расчета, поясняют принципы выбора расчетных схем для различных конструкций, используемых при проектировании зданий и сооружений различного назначения и оценке их технического состояния с целью продления безопасного срока эксплуатации.