Podział budowli hydrotechnicznych na klasy i wymienić parametry decydujące o klasie budowli: Ze względu na różne funkcje budowle wodne dzielimy: *Budowle piętrzące (jazy i zapory) *.Budowle upustowe( przelewy, spusty) *Przewody lub budowle prowadzące wodę (kanały, rurociągi, sztolnie, akwedukty, syfony, lewary, stopnie, bystrza, mosty kanałowe, koryta) *Budowle regulacyjne *Ujęcia lub budowle ujęć (zatoczki, wloty do kanałów i rurociągów, śluzy wpustowe, osadniki) *Budowle specjalne (siłownie wodne, śluzy komorowe, przepławki dla ryb, przepusty dla tratew) Budowle te dzielimy na cztery klasy ważności w zależności od wysokości piętrzenia, znaczenie gospodarczego o skutków awarii, a w odniesieniu do elementów budowli także zależne od ich znaczenia dla pewności eksploatacji całego ich zespołu. Znaczenie obiektu mierzone jest w tych przepisach wielkością uzyskaną przez budowlę korzyści tj. powierzchnią nawodnioną lub odwodnioną, mocą elektrowni wodnej albo wielkością drogi wodnej. Przyjęto zasadę że budowle gospodarczo najważniejsze zalicza się do klasy I a następne w porządku zmniejszającej się ważności od klasy II do IV. Parametry: wysokość piętrzenia wody, moc elektrowni, obszar nawodniony lub odwodniony, obszar chroniony, klasa drogi wodnej, skutki przerw w pracy budowli.
2. Zasady obliczenia świateł jazu przepuszczających część wielkich wód przez światło. Gdy normalne piętrzenie się wody utrzymuje się w granicach brzegów lub nieznacznie wyżej, możliwe jest zmniejszenie światła i przepuszczenie część wód przez teren zalewowy. Obliczenia są prawie identyczne jak przy całościowym przepływie przez jaz. Musimy określić stosunek przepływu przepływającego przez jaz i teren zalewowy. Na podstawie krzywej przepływów dla koryta i terenu przelewowego w stanie naturalnym można ustalić przy danym przepływie obliczeniowym przepływy przez jaz i po terenie. Obliczenie światła takiego jazu robi się tak samo jak odliczenia poprzecznego przekroju kanału. Obliczenia są żmudne i można je ułatwić. Polega to na tym, iż po obliczeniu objętości przepływu przez jaz odczytujemy dla odpowiadającej temu przepływowi rzędnej wody górnej przepływ Qz po prostu z krzywej przepływu dolnego stanowiska. Taki sposób zakłada, że po spiętrzeniu wody przez jaz spad zwierciadła na terenie zalewowym nie zmienia się, ustalone w ten sposób zwierciadło wody górnej będzie, więc położone wyżej niż rzeczywistości, tak samo za wysoko położona będzie otrzymana stąd krzywa przepływu górnego stanowiska. Przy obliczeniach krzywych przepływu trzeba najczęściej uwzględnić dodatkowe zmniejszenie przekroju spowodowane przez zabudowanie koryta przyczółkami, a terenu zalewowego wałami.
3. Rozwiązania konstrukcyjne urządzeń do rozpraszania energii Urządzenia, budowle lub elementy budowli, których zadaniem jest zabezpieczenie-dolnego stanowiska przed powstawaniem rozmyć groźnych dla upustów i podłoża pod nimi, będziemy nazywali urządzeniami do rozpraszania energii. Dla ochrony budowli przed rozmyciem można stosować dwa rodzaje urządzeń: 1) Odprowadzające lub odrzucające strumień wody na znaczna odległość od budowli Jednym z takich urządzeń jest ubezpieczenie dna na odcinku gdzie występuje przepływ rwący. *Następny typ ochrony budowli- jest urządzenie odrzucające strugę z odpowiedniego zakończenia (odskocznia) krawędzi przelewowej upustu na stosunkowo niedużą odległość. Konstrukcja ma zastosowanie na terenach górzystych. *Można tez zastosować budowle, która odprowadza strumień korytem betonowym lub drewnianym opartym na głęboko zapuszczonych palach. Woda przelewa się swobodnie na ubezpieczone dno (dno- grunty sypkie lub spoiste). Budowle te stosuje się na niżu Polski gdzie występują niewielkie natężenia jednostkowe. 2). Powodujące powstawanie odskoku na wypadzie budowli.
4. Metody obliczania filtracji pod budowlami Metody rozwiązywania zadań dotyczących filtracji podzielić można na: *m. obliczeniowa-, z których większość np. zastosowanie do obliczeń funkcji zmiennej zespolonej, metoda odwzorowań podobnych i inne służą do wyprowadzenia wzorów lub sporządzenia tablic i wykresów dla określonych zadań, nie są więc używane bezpośrednio w praktyce, niektóre z metod obliczeniowych dzięki ich prostocie stosuje się bezpośrednio w praktyce, jak np. sposób fragmentów oraz sposób oparty na założeniu stałej prędkości a więc i spadku wzdłuż całej rzeczywistej lub skażonej długości obrysu fundamentu. *Metoda wykreślna — siatka hydrodynamiczna *Metody eksperymentalne - badania na modelu gruntowym, szczelinowym i elektrycznym.
5. Elementy jazu Ze względu na przeznaczenie, warunki pracy i konstrukcję można wyodrębnić w jazie dwie wyraźne części: podwodną i nadwodną. *Część podwodna stanowiąca pod względem konstrukcyjnym płytę, chroni dno od rozmycia przedłuża drogę filtracji oraz przejmuje obciążenia pionowe od części nadwodnej i od wody spadającej oraz poziome przekazywane przez filary, przyczółki i zamknięcia (parcie hydrostatyczne, uderzenia lodu). Cześć podwodna jest fundamentem elementów nadwodnych i dzieli się na ponur, wypad i poszur. Ponurem nazywamy odcinek fundamentu położony od strony górnej wody i sięgający do linii zamknięcia. Wypad - odcinek jazu, na którym zostaje rozproszona energia wypływu wody z jazu oraz zmniejsza ciśnienie filtracyjne. Poszur - rozpoczyna się za wypadem, stanowi właściwe zabezpieczenie dna. *Część nadwodna jazu - składa się z elementów nieruchomych - przyczółki, filary, kładki, mostu oraz ruchomych- zasuwy, zastawki.
6. Zasady podziało jazów 1. Podział jazów w zależności od możliwości regulacji przepływu: a). Bez zamknięć- stałe: *przepuszczalne- nieszczelne, *nieprzepuszczalne- szczelne, b). Z zamknięciami- ruchome. 2. Podział jazów z uwagi na warunki przepływu: a). z niehamowanym przepływem, b). z tamowanym przepływem: *przepuszczające całość wielkich wód przez swoje światło, *przepuszczające część wód po terenie zalewowym.
7. Podział i Charakterystyka zamknięć jazowych 1. Podział zamknięć jazowych - zamknięcia szczelne *Jazy o zamknięciach płaskich, *segmentowe, *klapowe, *sektorowe, *kozłowe, *mostowe, *walcowe, *dachowe, *powłokowe, *dwupoziomowe. 2. Ze względu na przeznaczenie i sposób działania rozróżnia się zamknięcia: *główne- piętrzy i utrzymuje stany wód, *awaryjne- na wypadek awarii, *remontowe- do przeprowadzenia remontu. 3. Z uwagi na rodzaj zamykanego otworu: *powierzchniowe, *głębokie.
8. Zasady podziału zapór: Zapory ziemne pod względem konstrukcyjnym można podzielić na: *zapory o korpusie złożonym z gruntu jednorodnego *zapory o korpusie złożonym z gruntów różnorodnych uszeregowanych w podobny sposób, jak w filtrze odwrotnym *zapory z przeponą wodoszczelną pochyłą (ekranem) sztywną lub plastyczną *zapory z przepona wodoszczelną pionową (rdzeniem) sztywną lub plastyczną Ze względu na sposób wykonania zapory ziemne można podzielić na: *zapory sypane *zapory namulane *zapory sypano - namulane lub namulano - sypane W zależności od wysokości zapory dzielimy na: *zapory niskie o wysokości H < 10 m *zapory średnie 10 ≤H < 20 m *zapory wysokie o wysokości H * 20 m 17. Podział i warunki stosowania zapór ziemnych. Rodzaj typu zapory zależy przede wszystkim od rodzaju gruntu, jaki mamy do dyspozycji na miejscu oraz od wielkości dopuszczalnych strat wody. Najmniejsze stary wody przez zaporę występują przy stosowaniu przepon wodoszczelnych. Będziemy stosowali je z reguły w zaporach bardzo małych oraz zaporach średnich sypanych z gruntów o małej szczelności. W zaporach niskich posadowionych na gruntach o dużym współczynniku wodoszczelności przesięków zaporę stanowią przeważnie tylko niewielką część przepływu filtracyjnego pod budowlą, dlatego układanie przepon może być uzasadnione jedynie przy jednoczesnym zmniejszaniu lub uniemożliwianiu przepływu pod budowlą (ścianki szczelne wpuszczone w grunt, ostrogi, fartuch). Na podłożu słabym zapory z przeponą sztywną nie mogą być stosowane. Zapory z przepon wodoszczelnych będą przeważnie najwłaściwszym typem budowli. Stosowanie ekranów sztywnych możliwe jest przy posadowieniu na skale.
9. Elementy zapór ziemnych. Zapory musza się wznosić ponad najwyższy poziom statyczny w zbiorniku o pewną wielkość zwaną ?????cznym wzniesieniem, ponadto korona zapory powinna być wzniesiona ponad najwyższy wylewania się fali także o pewien mniejszy już zapas.
10. Funkcje budowli wodnych w gospodarowaniu zasobami środowiska: *krajobrazowa *retencyjna *ochrona przeciwpożarowa *ochrona przeciwpowodziowa *nawodnieniowa *hodowli ryb *ekologiczna *rekreacyjna
11.Podział budowli za wzgl. na ich podstawowe funkcje: *utrzymujące piętrzenie (jazy-regulują poziom wody) *gromadzące wodę (zapory-tworzą zbiorniki wodne )
12. Budowla hydrotechn -budowla wraz z urządzeniami i instalacjami technicznymi służaca gospodarce wodnej oraz kształtowaniu zasobów wodnych i korzystaniu z nicha w szczególności zapory ziemne i betonowe, jazy, upusty, przelewy i spusty, śluzy żeglowe
13. Podział budowli hydrotechnicznych: *tymczasowe -umożliwiajace budowę, renowację, naprawę innych budowli hydrotech -budowle, których okres użytkowania nie przekracz 5 lat *stałe -główne(utrzymujące pietrzenie) -drugorzędne(nie utrzymują piętrzenia, ich awaria nie powoduje zagrożenia)
14.W zależności od klasy różnicuje się warunki: *przpływy obliczeniowe *współczynniki przyjmowane w obliczeniach statycznych *bezpieczne wzniesienia korony budowli i brzegów nad określonym położeniem zw.wody i poziomem wtaczania się fal *wyposażenie w urządzenia technicznej kontroli budowli *zakres wymaganych studiów przed- i projektowych *wyposażenie upustów
15.Parametry kwalifikujące obiekt do danej klasy: *wysokość piętrzenia H *obszar zatopiony przez falę powstającą przy NPP *ludność nobszarzezatopionym *obszarnawadniany /odwadniany *obszar chroniony *moc elektrowni *kasy drogi wodnej *użytkowanie wody
16. Podział jazów w zależności od: *możliwości regulacji przepływu -bez zamknięć (przepuszczalne, nieprzepuszczalne) -z zamknięciami *warunków przepływu -z niehamowanym przepływem -z tamowanym przepływem (przepuszczające całość wielkich wód przez swoje światło, przepuszczające część wielkich wód po terenie zalewowym) *materiału -drewniane -betonowe -żelbetowe - mieszane *wysokości progu -progowe (z wysokim, niskim progiem) -bezprogowe *kształtu progu -o kształtach praktycznych (ze wstawkami poziomymi lub bez) -o szerokiej koronie -o ostrej krawędzi *schematów konstrukcyjnych -wolnostojące (na podłożu skalnym, nieskalnym )-dokowe (-bezprogowe -z niskim progiem -z wysokim progiem i dodatkowymi dylatacjami -dwupoziomowe )
17. Przelew -konstrukcja, która przegradza przewód o swobodnym zw.wody; jeżeli woda po spiętrzeniu przelewa się przez tą przeszkodę to pod tym pojęciem rozumie się budowlę jak też zjawisko jakie wówczas występuje
18.Podział przelewów ze względu na: *konstrukcję -o ostrej krawędzi L/H<0,5 -o kształtach praktycznych 0,5<L/H<2,5 -o szerokiej koronie2,5<L/H<15 *kształt wycięcia w ściance przelewowej -prostokątne -trapezowe -trójkątne -kołowe -eliptyczne -złożone *ustawienie w korycie -prostopadłe -ukośne -boczne *kształt w planie -prostoliniowe(czołowe) -załamane(o rozwiniętej linii korony) -kołowe -o kształtach złożonych *wystepowanie dławienia bocznego -bez dławienia -z jednostronnym - z dwustronnym *występowanie dławienia dennego -bez dławienia - z dławieniem *zatopienie przelewu -niezatopione -zatopione *przeznaczenie -budowlane -pomiarowe
19. Budowla piętrząca -umożliwia stałe lub okresowe utrzymanie wzniesionego ponad przyległy teren lub akwen zwierciadła wody (zapory ziemne, jazy, upusty, przelewy, spusty, śluzy żeglugowe, wały, elektrownie wodne, lewary, grodze)
20.Upust zbiornikowy -budowla upustowa, służąca do przepuszczania wód ze zbiornika celem usunięcia jej nadmiaru, obniżenia zwierciadła wody, zasilania rzeki, opróżnienia zbiornika(jazy upusty, przelewy, spusty,siłownie)
21.Urządzenia do rozpraszania energii: Wymagania: -połączenie z dolnym stanowiskiem -zabezpieczenie dolnego stanowiska przed powstawaniem rozmyć *niecka wypadowa -prostota konstrukcji -zaburzenia strumienia -wzrost prędkości przydennej -odkładanie się rumowiska -wysokie koszty budowy *próg wypadowy -brak zagłębiania wypadu -równomierne rozprowadzenie wody -konieczność zatopienia odskoku za progiem *niecka wypadowa z progiem -walory krajobrazowe -wyrównanie przepływu na odpływie -powstawanie kolejnego odskoku poniżej progu -wydłużenie wypadu -osadzanie się rumowiska w niecce Podział: *odprowadzające lub odrzucające wody (ubezpieczenie dna na odcinku gdzie występuje przepływ rwący, odskocznia, odprowadzenie strumienia korytem betonowym) *powodujące powstawanie odskoku na wypadzie
22. Zamknięcia: zasuwa, zamkn segmentowe, klapowe, sektorowe, bębnowe, dachowe, kozłowe Podział zamknięć ze względu na: *przeznaczenie -główne -awaryjne -remontowe -awaryjno-remontowe *położenie -powierzchniowe -głębinowe *sposób przepuszczania wody -z jednej strony -z dwóch stron*sposób przekazywania obciążeń na budowlę -na filary i przyczółki -na próg -na obwód otworu głębinowego -w sposób mieszany -nie przekazujące obciążeń *sposób przemieszczania się -pionowe -wahadłowe -obrotowe *sposób działania -nieregulacyjne -regulacyjne *sposób oparcia -ślizgowe -toczne -zębatkowe -podparte siłownikami *rodzaj napędu -mechaniczny(ręczny, elektryczny) -hydrauliczny -pod wpływem działania ciśnienia wody -mieszany *materiał konstrukcyjny _drewniane -metalowe -żelbetowe -elastyczne z powłok tkanych -mieszane Zamknięcia powierzchniowe *przekazujące parcie wody na przyczółki i filary -płaskie(zasuwowe, szanodorowe, wielozasuwowe, dwudzielne, wrota ślizgowe, zasuwowe z klapą) -krzywoliniowe (segmentowe, obrotowe, walcowe, walcowe z klapą, segmentowe z klapa, segmentowe podwójne) *przekazujące parcie na próg -sektorowe -klapowe-dachowe-kozłowe-ramowe*przekazujące parcie w sposób mieszany -mostowe-powłokowe-membranowe-pływające*nie przekazujące parcia-cylindryczne lekkie -cylindryczne ciężkieZamknięcia głębinowe*przekazujące parcie wody przez korpus-zasuwy płaskie-zawory motylkowe-kulowe-walcowe-iglicowe-cylindryczne *przekazujące parcie wody przez elem oporowe-zasuwy płaskie-zamknięcia segmentowe-zamkn segm dwustronne
23.Zapory (budowle umożliwiające tworzenie zbiorników wykorzystywanych do magazynowania wody, przechwytywania fal wezbraniowych) w zależności od: *celu -zbiornikowe -stawów osadowych -stawów rybnych *konstrukcji -z gruntu jednorodnego -z gruntów różnorodnych -z przeponą pochyłą (ekranem) -z przeponą pionową (rdzeniem) *uszczelnienie podłoża -bez -z przesłoną uszczelniającą pełną -z przesloną uszczelniającą zawieszoną -z poziomym elementem uszczelniającym(ponurem) *wykonania -sypane -namulane -sypano namulane *wysokości -niskie H<10 -średnie 10-20 -wysokie H>20 Typy ubezpieczeń zapór ziemnych *skarpa odpowietrzna -darniowanie, obsiew trawa, zwirowanie10-15cm *bruki pojedyncze lub podwójne z kamienia naturalnego *bruki z kamieni betonowych *narzuty kamienne *płyty betonowe *płyty żelbetow