НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Шифр дисциплины ДС. 02

Русловые изыскания и исследования

Рабочая программа по специальности 290400

«Гидротехническое строительство»

направление 653500 «Строительство»

Новосибирск

2001

Рабочая программа составлена доцентом В.В.Шамовой на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования: государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 290400 «Гидротехническое строительство», направлению 653500 «Строительство», специализации 290402 «Водные пути, порты, воднотранспортные сооружения и сооружения на шельфе».

Программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры ВИиГ НГАВТ «» 200 г.

Зав.кафедрой В.А.Седых Программа согласована:

Зав.кафедрой ВПГиГЭ В.М.Ботвинков Зав.кафедрой ГТСиН А.В.Станкеев Зав.кафедрой СПКиЭ Ю.И.Бик Зав.кафедрой теор.мех. О.И.Гордеев Рабочая программа одобрена Советом гидротехнического факультета «» _ 200 _ г.

Председатель Совета ГТФ А.В.Кабанов

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.

Курс «Русловые изыскания и исследования» является инженерной дисциплиной и базируется на дисциплинах: инженерная геодезия, гидрология суши, гидравлика, физика, механика грунтов, инженерная геология, водные пути, метеорологические исследования при русловых изысканиях и др.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

2.

ДИСЦИПЛИНЫ

После изучения дисциплины обучаемый должен:

иметь представление об основных видах изыскательских работ, применяемых на внутренних водных путях и об их организации, тем самым студенты подготавливаются к изучению специальных дисциплин: водные пути, гидротехнические сооружения, порты, а также к дальнейшей инженерной деятельности;

знать и уметь использовать:

способы наблюдений над колебаниями уровней;

способы измерения скоростей течения;

способы определения расходов воды и наносов;

плановое и высотное обоснование гидрографических работ, производство промерных работ и обработку промеров;

задачи и методы русловых исследований;

иметь навыки работы с гидрометрическими приборами при измерении расходов воды, расходов наносов, при производстве промеров глубин с дальнейшим составлением гидрографических планов съемок, продольного и поперечного профилей, уметь выполнять анализ русловых деформаций.

3.ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Очное обучение (О) Заочное обучение (З) Вид учебной работы Всего Семестры Все- Курсы часов го часов У1

ОБЩАЯ ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ

Аудиторные занятия: 56 56 28 Лекции 40 40 16 Практические занятия 16 16 12 (ПЗ) Семинары - - - Лабораторные занятия - - - ЛЗ) И (или) др.виды ауд. зан. - - - - Самостоятельная ра- 4 4 4 бота Изучение литературы 2 2 2 теоретического курса РГР Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Разделы, темы дисциплины и виды занятий

О З ОЗ ОЗ О З

Раздел 1. Организация водных изысканий изысканий Тема 1.2. Публикация гидрологических 2 данных. Автоматизация гидропостов Раздел 2. Наблюдения за колебаниями уровня воды Тема 2.1. Типы гидропостов. Организа- 2 ция, создание гидропоста гидропостах, первичная обработка результатов наблюдений Раздел 3. Измерение скоростей течения и определение расхода воды стей. Поплавки. Вертушки. Тарирование вертушек Определение расхода воды с помощью вертушек. Способы определения Тема 3.3. Различные способы вычисле- 4 ния расхода воды кривых расхода воды. Различные методы построения кривой Q=f(H) Раздел 4. Определение расхода наносов мых и взвешенных наносов расхода донных наносов и расхода взвешенных наносов. Разные методы расчета расхода наносов Раздел 5. Гидрографические работы при водных изысканиях ских изысканий. Плановое и высотное обоснование. Срезочный уровень ция промеров глубин. Приборы измерения глубин меров Раздел 6. Русловые исследования Тема 6.1. Задачи и состав исследований. 2 Изучение донных отложений. Изучение рельефа свободной поверхности Тема 6.2. Анализ русловых деформаций. 4 Исследование типов русловых образований 4.2. Содержание разделов и тем дисциплины*

ШЕСТОЙ СЕМЕСТР

Раздел 1. Организация водных изысканий Тема 1.1. Структура воднотранспортных изысканий.

[Организация наблюдений] над водным режимом рек и озер. Постоянные гидрологические станции и посты. Временные станции и посты. Экспедиционные исследования. [Воднотранспортные изыскания]: строительные и эксплуатационные. Этапы изысканий [Организация наблюдений. Воднотранспортные изыскания].

Тема 1.2. Публикация гидрологических данных. Автоматизация гидропостов.

Гидрологическая информация. [Гидрологические ежегодники. Водный кадастр.] Автоматизированные схемы сбора информации.

Раздел 2. [Наблюдения за колебаниями уровня воды] Тема 2.1. Типы гидропостов. Организация, создание гидропостов.

[Виды гидропостов.] Выбор места установки гидропоста. Устройство постов. Плоскость нуля графика.

Тема 2.2. Комплекс исследований на гидропостах, первичная обработка результатов наблюдений.

[Производство наблюдений] за водным, ледовым, термическим режимом водоема. Сроки наблюдений и их обработка в табличной и графической формах.

Раздел 3. Измерение скоростей течения и определение расхода воды Тема 3.1. Способы измерения скоростей. Поплавки. Вертушки. Тарирование вертушек.

Рассмотрение способов измерения скорости течения. Поверхностные, глубинные, интеграционные [поплавки. Принцип работы] гидрометрической [вертушки.] Ее типы, разновидности. Теория гидрометрической вертушки. Тарирование в прямоугольных кольцевых, цилиндрических бассейнах.

Тема 3.2. Оборудование гидропоста. Определение расхода воды с помощью вертушек. Способы определения.

Выбор участка гидрометрических работ. [Разбивка]и оборудование [гидроствора.] Определение расхода воды вертушкой. Модель расхода.

Тема 3.3. Различные способы вычисления расхода воды.

[Аналитический способ вычисления расхода. Графомеханический способ. Определение расхода воды с помощью поплавков.] Вычисление расхода воды косыми галсами. Определение расхода воды по изотахам.

Тема 3.4. Построение и экстраполяция кривых расхода воды. Различные методы построения кривой Q=f(H).

• В квадратных скобках указываются разделы и темы для изучения з/o.

[Построение] и уточнение [кривой Q=f(H)] по кривым W=f(H) и Vср=f(H).

Экстраполяция кривой Q=f(H) разными способами: графически и аналитически (с помощью формулы Шези). Вычисление ежедневных расходов воды. Построение кривой Q=f(H) при сильных деформациях русла, для различных уклонов водной поверхности, с помощью зимних коэффициентов и для условий заростаемого русла.

Раздел 4. Определение расхода наносов Тема 4.1. Приборы для изучения влекомых и взвешенных наносов.

[Батометры] мгновенного и длительного наполнения. Вакуумный батометр. Батометры для взятия проб донных отложений, их особенности и условия применения.

Тема 4.2. Обработка проб и определение расхода донных наносов и расхода взвешенных наносов. Разные методы расчета расхода наносов.

Первичная обработка проб взвешенных наносов. Способы определения мутности. Механический анализ проб. [Определение расхода взвешенных наносов аналитическим и графомеханическим способами. Определение расхода влекомых наносов] по данным измерений и путем наблюдений над движением гряд.

Раздел 5. Гидрографические работы при водных изысканиях Тема 5.1. Классификация гидрографических изысканий. Плановое и высотное обоснование. Срезочный уровень.

Речные планы и карты, отличие от общетопографических материалов.

Лоцманские карты. Русловые и урезовые съемки. Особенности планового и высотного обоснования съемок, судоходных рек. [Определение срезочного уровня. Рабочий уровень. Срезка.] Тема 5.2. Русловые съемки. Организация промеров глубин. Приборы измерения глубин.

[Приборы для измерения глубин.] Принцип работы эхолота. Современные конструкции речных эхолотов. Тарирование эхолота. [Координирование промеров.] Геодезический и радиогеодезический способы координирования промеров. Мгновенная связка уровней воды. [Типы промерных галсов.] Тема 5.3. Камеральная обработка промеров.

Приведение рабочих глубин к срезочным. [Обработка батиграммы. Составление плана, продольного профиля] по оси судового хода и поперечных профилей. Особенности промерных работ в зимний период, на озерах, водохранилищах, горных реках.

Раздел 6. Русловые исследования Тема 6.1. Задачи и состав исследований. Изучение донных отложений.

Изучение рельефа свободной поверхности.

Задачи и [состав русловых исследований.] Особенности их проведения.

Наблюдения за изменениями русла, движением взвешенных и влекомых наносов, составом донных отложений. [Определение уклонов водной поверхности.] Наблюдения над струями течений и распределением расхода воды по рукавам.

Тема 6.2. Анализ русловых деформаций. Исследование типов русловых образований.

Классификация рек по устойчивости русла. [Русловые образования,] их взаимодействие с потоком. Сезонные изменения дна перекатов. Обработка материалов русловых исследований. [Построение сопоставленных и совмещенных планов] русловых съемок. Анализ русловых переформирований, определение зон размывов и намывов.

5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ - не предусмотрен.

6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

№ раздела (темы) дисциплины Наименование практических занятий Раздел 2.

Тема 2.2. Комплекс исследований на Построение графика связи уровней гидропостах, первичная обработка ре- воды между гидропостами зультатов наблюдений Раздел 3.

Тема 3.1. Способы измерения скоро- Исследование работы гидрометричестей. Поплавки. Вертушки. Тарирова- ских вертушек ние вертушек Тема 3.2. Оборудование гидропоста, Вычисление расхода воды по резульопределение расхода воды с помощью татам измерений скоростей течения вертушек. Способы определения вертушкой Раздел 4.

Тема 4.1. Приборы для изучения вле- Изучение работы батометров для взякомых и взвешенных наносов тия проб взвешенных и донных наносов Тема 4.2. Обработка проб и определе- Способы определения расхода наноние расхода донных наносов и расхода сов взвешенных наносов Раздел 5.

Тема 5.2. Русловые съемки. Организа- Изучение работы эхолотов ция промеров глубин. Приборы измерения глубин Тема 5.3. Камеральная обработка про- Составление плана участка реки в изомеров батах, построение продольного профиля, поперечного сечения и вычисление уклона водной поверхности 7. КУРСОВАЯ РАБОТА Тема 1. Вводное за- Выдача заданий на курсовую работу. Объяснение по нятие. Построение объему, содержание курсовой работы. Определение линий свободной по- падений и продольных уклонов при максимальном и верхности между проектном уровнях воды гидропостами Тема 2. Анализ про- Вычисление срезок и определение отметок проектного дольного профиля уровня и отметок дна исследуемого участка Тема 3. Исследова- Определение средней скорости в живом сечении, разние скоростного ре- мывающей и неразмывающей скоростей; исследование жима русла влияния центробежной силы и силы вращения Земли.

Тема 4. Анализ ру- Описание участка, построение сопоставленных и сословых переформи- вмещенных планов с анализом деформаций русла рований

8. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

8.1. Для выполнения курсовой работы предусматривается изучение литературы теоретического курса в размере двух часов (список литературы указан в 9 разделе).

8.2. Цель, содержание и структура курсовой работы С целью закрепления теоретического материала, приобретения навыков анализа и исследований выполняется курсовая работа на тему «Анализ русловых переформирований и исследований скоростного режима».

Курсовая работа выполняется по индивидуальному заданию, в котором предусматриваются расчеты по определению уклонов водной поверхности, отметок дна, скорости добегания, размывающей скорости, центробежной силы, расходов воды и наносов, описание участка с анализом деформаций русла.

Содержание курсовой работы, ее структура и часы самостоятельной работы представлены нижеприведенной таблицей.

ной поверхности между гидро- формат формат ля исследуемого участка формат формат • С учетом изучения литературы

9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

9.1. Рекомендуемая литература а) Основная литература 1. Гришанин К.В., Сорокин Ю.И. Гидрология и водные изыскания. - М.:

б) Дополнительная литература 2. Быков В.Д., Васильев А.В. Гидрометрия. - Л., Гидрометеоиздат. 1979.

3. Гришанин К.В., Дегтярев В.В., Селезнев В.М. Водные пути. - М.:

4. Карасев И.Ф., Шумков И.Г. Гидрометрия. - Л.: Гидрометеоиздат. 1985.

5. Шамова В.В. Мет.указания по курсовой работе. - Новосибирск. 1998.

9.2. Средства обеспечения освоения дисциплины 1. Компьютерная программа для определения расхода воды и расхода взвешенных наносов в поперечном сечении русла.

2. Летняя учебная практика по гидрологии и водным изысканиям.

10. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Наличие гидрометрических приборов: вертушек, батометров, эхолотов.

Оборудованы стенды различных типов инструментов и приборов.

11. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ

ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В библиотеке академии имеются методические указания по всем видам учебных занятий и самостоятельной работы.

12. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ Экзамен - 6 семестр по экзаменационным билетам.

Защита курсовой работы с оценкой (оценивается качество работы и знание теоретического материала).

Для заочного обучения: экзамен и защита курсовой работы на 1У курсе.