1. 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. Rodzaje przelewów budowlanych i warunki ich działania Budowle upustowe *Przelewy stokowe budowle stanowiące jaz stały lub z zamknięciami, usytuowany na granicy zbiornika przy stoku i połączone prostopadłym do budowli kanałem z wodą dolną. *Przelewy boczne - budowle o konstrukcji i usytuowaniu jak w przypadku przelewów stokowych, lecz połączonych z dolną wodą kanałem równoległym do progu przelewu. *Przelewy sztolniowe, w których sam przelew o krzywoliniowym kształcie w planie( okrąg lufa część okręgu) usytuowany jest na zbiorniku lub w pobliżu jego brzegu i łączy się z wodą dolną przewodem sztolniowym pionowym lub nachylonym pod pewnym kątem do pionu, *Przelewy wieżowe, używane stosunkowo rzadko, składają się z wieży, w której umieszczone są właściwe otwory przelewowe i przewód rurowy łączący przelew z wodą dolną. Przelewy te stosowane są głównie przy zaporach ziemnych, przy czym łączy sieje w jednej budowli ze spustami. *Przelewy lewarowe lewary wykonane jako samodzielne budowle działają automatycznie po podniesieniu zwierciadła wody górnej do pewnej określonej wysokości. 3. Zakres obliczeń budowli wodnych. *Obliczenia hydrauliczne odnoszące się do warunków przepływu wód powierzchniowych przez budowlę ( obliczenia hydrauliczne budowli) *Obliczenia hydrauliczne dotycząca warunków przepływu wód podsiąkowych pod i obok budowli ( obliczenia hydrauliczne podłoża) *Obliczenia stateczności budowli *Obliczenia wytrzymałości budowli *Obliczenia niektórych wymiarów budowli na podstawę doświadczenia uzyskanego w praktyce budowy i eksploatacji. 4. Cele prowadzenia obliczeń hydraulicznych budowli. *Określenia wymiarów otworów przeznaczonych do przepuszczania wód lub określenia objętości przepływów przez cały otwór albo jego część ( częściowe zamknięcie otworu), związane są z tym obliczenia odnoszące się do ustalenia rzędnych zwierciadła wód i zmian w podłożu dna poniżej i powyżej wykonanej budowli *Określenia rodzajów i wymiarów urządzeń do rozpraszania energii *Określenia rodzaju i wymiarów ubezpieczenia poniżej budowli. 5. Zasady obliczeń światła budowli przepuszczającej całość wielkich wód przez budowle. Określenie wymiarów otworów polega na określeniu szerokości otworów, czyli światła. Aby to określić musimy mieć przepływ, który powinien być przepuszczany przez budowie, najwyższą dopuszczalną rzędną wody górnej przy przepływie obliczeniowym lub różnica poziomów górnej i dolnej wody, rzędną polnej wody przy przepływie obliczeniowym, rzedną progu i jej kształt oraz dane o wprowadzeniu wody na jaz: skrzydła, przyczółki, filary. Określić musimy czy nasz przelew będzie zatopiony i w zależności od tego wybieramy odpowiednie wzory do obliczenia całkowitego światła jazu. Tok obliczeń światła przęseł jest najczęściej taki, że z warunków dopuszczalnej prędkości, konieczności przepuszczania lodów, dopuszczalnego piętrzenia, podziału na przęsła itp. Ustalamy światło całkowite, a następnie sprawdzamy możliwość przejścia przepływu obliczeniowego. Światło dzielimy na jednakowe szerokości (wielkości nieparzyste) wyznaczając w ten sposób ilość pojedynczych świateł. Minimalna ilość świateł to 3. Jeżeli całkowite światło ma szerokości ok. 4 m to tworzymy jedno światło. 6. 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. 7. 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. 8. Formy odskoku hydraulicznego za budowlami Formy odskoku na poziomym dnie: *Falowy l,0<Fr≤1,7 *Słabo wykształcony 1,7 < Fr ≤ 2 5 *Niestateczny 2,5 < Fr ≤4 5 *Stateczny dobrze wykształcony 4,5 < Fr ≤9 * Wysoki Fr > 9,0 Rodzaje odskoku w dolnym stanowisku budowli: *Powierzchniowy, *Denny 9. 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. 10. Zasady sporządzania siatki filtracyjnej Elementy ruchu wody w gruncie jednorodnym: ciśnienie, gradient, prędkość i przepływ można wyznaczyć za pomocą odręcznego wykreślenia siatki hydrodynamicznej, składającej się z dwu rodzin krzywych - linii prądu i linii jednakowego potencjału prędkości. Jak wiadomo z hydrauliki linia prądu cechuje się tym, że wektory prędkości w dowolnym punkcie tej linii są do niej styczne, a w ruchu trwałym linia ta pokrywa się z torem cząsteczek. Linie jednakowego potencjału prędkości (ekwipotencjałne) charakteryzują się stałą wielkością potencjału (φ= -k⋅h = const) co oznacza, że swobodne zwierciadło wody w rurkach piezometrycznych umieszczonych w dowolnych punktach jednej i tej samej linii ułoży się na jednakowym poziomie.Odręczny sposób wykreślenia siatki hydrodynamicznej polega na wykonaniu w pierwszym przybliżeniu jej rysunku wg zasad wynikających z właściwości linii prądu i linii jednakowego potencjału, a następnie sprawdzeniu, czy stosunki geometryczne wynikające z tych właściwości zostały w naszkicowanej siatce zachowane, i wprowadzeniu potrzebnych poprawek. Ostateczną siatkę otrzymuje się w wyniku szeregu kolejnych przybliżeń - rysunków wykonywanych i poprawianych. Właściwości siatki, z których korzystamy sprawdzając prawidłowość jej wykreślania: 1. ortogonalność siatki - linie prądu i jednakowego potencjału prędkości przecinają się pod kątem prostym. 2. Siatka składa się z krzywoliniowych prostokątów, przy czym stosunek długości odcinków linii środkowych w tych prostokątach jest wielkością stałą dla całej siatki ΔS/ΔL = const. Najczęściej posługujemy się siatką, w której zamiast prostokątów mamy krzywoliniowe kwadraty ΔS/ΔL = 1 3. W załamaniach obrysu podziemnego budowli, w których kąt między prostymi obrysu jest mniejszy niż 180° siatka przyjmuje kształt pięciokąta. 4. W załamaniach obrysu podziemnego budowli, w których kąt między dwiema prostymi obrysu jest
większy niż 180° klatka siatki ma kształt zbliżony do trójkąta. 5. Nieprzepuszczalne elementy obrysu podziemnego przyjmuje się za zerową linię prądu, a ograniczenie obszaru filtracji warstwą, szczelną- za ostatnią linie prądu. 6. Linię dna (warstwa szczelna) -poniżej budowli przyjmujemy za ostatnią linię jednakowego potencjału prędkości, a linię dna (nieszczelnego) powyżej budowli -za ostatnia linię ekwipotencjalną. 7. Linie jednakowego potencjału przecinają się pod katem prostym z nieprzepuszczalnymi elementarni obrysu podziemnego budowli. 8. Linie jednakowego potencjału w kątach obrysu podziemnego wyprowadza się wzdłuż dwusiecznej kata. 9. Krzywoliniowe przekątne kwadratów siatki przecinają się pod katem prostym. Podane tu właściwości siatki hydrodynamicznej przy jej wykreślaniu, przy czym oznaczamy przede wszystkim zerowe i ostatnie linie prądu oraz wszystkie te linie jednakowego potencjału, których przebieg jest z góry określony. 11. Zmiany w gruncie spowodowane filtracja Zmiany w gruncie występujące pod mechanicznym działaniem wody i zjawiska przy tym zachodzące dzieli się na dwa rodzaje: *sufozja - zjawisko polegające na unoszeniu przez wody drobnych ziaren gruntu wypełniających szkielet z ziaren o większych wymiarach, które pozostają nienaruszone w swym uprzednim położeniu. *Wyparcie gruntu - zjawisko polegające na przesunięciu wszystkich ziarn pewnej objętości gruntu często wraz z obciążającymi ją elementami ubezpieczeń filarów lub drenaży. Wyparta masa gruntu powiększa z reguły swą objętość i porowatość zwiększają się przy tym także pory między ziarnami. Występowanie sufozji lub wyparcia gruntu zależy od wielu czynników, których wpływ i dużą rolę odgrywa prędkość przepływu wody pod fundamentem lub miejscowy spadek piezometryczny kierunek ruchu wody, rodzaj gruntu ( spoisty, sypki) jego skład granulometryczny i inne charakterystyki układ warstw gruntu, oraz wzajemny stosunek do siebie charakterystyk gruntu w tych warstwach i położenie badanej objętości gruntu w obszarze filtracji. 12. 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. 13. 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. 14. 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. 15. Wymagania dotyczące ubezpieczeń poniżej jazów W dolnym stanowisku, przy przepływie wody przez upust niezbędne jest stosowanie urządzeń mających za zadanie częściowe rozproszenie energii skoncentrowanej tu przez wzniesienie budowli piętrzącej. Wymagania dotyczące ubezpieczeń poniżej jazów: 1). Wymiary i ciężar elementów ubezpieczenia powinny być dobrane w ten sposób, by nie następowało ich przesuniecie, podniesienie i unoszenie przy prędkościach występujących poniżej budowli. Warunek ten spełnimy przez dobór takich elementów ubezpieczeń, dla których prędkość dopuszczalna na rozmywanie jest większa niż prędkość w korycie. 2). Końcowa część ubezpieczeń powinna być skonstruowana w ten sposób, by mogły one ułożyć się swobodnie na skarpach powstałego wyboju bez zniszczenia połączeń między poszczególnymi elementami dna. 3). Powierzchnia ubezpieczeń powinna być szorstka w celu zmniejszenia prędkości przydennych 4). Koryto na odcinku ubezpieczonym powinno ułatwiać łagodne rozszerzanie się potoku w miarę możliwości bez odrywania się go od skarp lub specjalnie wykonanych prowadnic 5). Poniżej dużych jazów wielootworowych pożądane jest wykonanie ścianek kierujących, mających na celu utrudnienie powstawania lokalnych koncentracji przepływów i prądów ukośnych. 6). Ubezpieczenie powinno być wodoprzepuszczalne w stopniu wykluczającym możliwość powstawania w styku z podłożem ciśnienia filtracyjnego. W ubezpieczeniach z dużych płyt betonowych należy wykonać otwory o 5-20 cm. 7). W przypadku możliwości powstania sufozji ubezpieczenie powinno być układane na filtrze odwrotnym. Wszystkie wymagania mogą być spełnione przez zastosowanie: okładzin betonowych, okładzin z kamienia naturalnego lub obciążony materac faszynowy, ułożonych na filtrze odwrotnym, posypce ze żwiru, pospółki. Długość umocnienia 2-8 H nie powinna być krótsza niż l niecki wypadowej. Nie powinna być dłuższa niż 2⋅l. 16. 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. 18. 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. 21. Wpływ drenażu na układ krzywej depresji w zaporach ziemnych Wpływ położenia drenażu na przebieg linii depresji widoczny jest na rysunku 1). Niewystarczające wymiary drenaży mogą spowodować nieprzechwycenie przez nie całości przesiąków i związane z tym wyjście krzywej depresji na skarpę - rysunek 2). Na rysunkach 3) i 4) widoczny jest wpływ, jaki ma położenie krzywej depresji ma umyślne lub przypadkowe rozłożenie gruntów o różnych wartościach k w różnych częściach zapory. Przypadek na rysunku 4) prowadzi z reguły do utraty stateczności skarpy odpowietrznej. 22. Rodzaje drenaży korpusu zapory Duży wpływ na warunki przepływu filtracyjnego pod zaporą maja drenaże, które spełniają role elementu ujmującego i odprowadzającego przesiąkł wody. Rodzaje drenaży: *Pryzma kamienna -jest urządzeniem drogim i stosuje się gdy w dolnym stanowisku stale występuje woda powyżej zapory i gdy dół skarpy odpowietrznej narażony jest na silne falowanie. *Drenaż płaski powierzchniowy - jest to ubezpieczony filtr odwrotny, nie powoduje obniżenia linii depresji w zaporze (jest bardzo tani), stosuje się go często na niewielkich zaporach oraz na zaporach wyższych jako przedłużenie pryzmy kamiennej. *Drenaże płaskie wewnętrzne - materacowe stosuje się w- przypadku konieczności dalekiego odsunięcia linii depresji od skarpy napowietrznej (1/3 szerokości podstawy). *Drenaże rurowe - wykonuj e się z sączków betonowych lub ceramicznych w obsypce z filtru odwrotnego. Obecnie stosuje się także sączki z betonu porowatego. 24. Zamknięcia szczelin dylatacyjnych zapór betonowych Właściwości zamknięć dylatacyjnych: *umożliwienie swobodnych ruchów sąsiednich bloków *nieprzepuszczalnie wody *prosta budowa *możliwość kontroli i remontu zamknięcia Podział szczelin dylatacyjnych: *zamknięcia studzienką wypełnioną asfaltem *zamknięcia słupami lub płytami żelbetowymi *zamknięcia płaskownikami metalowymi, gumowymi, z tworzywa sztucznego. Często stosuje się zamknięcia, które stanowią połączenie dwu a nawet trzech z wymienionych typów. 25. Rodzaje gródz Ze względu na konstrukcję, sposób wykonania i rodzaj materiału grodzę dzielą się na: *ziemne (sypane i namywane) *kamienno - narzutowe *zapuszczane (ze ścianek szczelnych drewnianych, stalowych i żelbetowych, jednorzędowe, dwurzędowe) *stawiane (kozłowe, kaszycowe, betonowe i inne) *zatapiane pontonowe 26. Warunki stosowania gródz ziemnych. Grodzę ziemne wykonuje się jako nasypy z gruntu o przekroju trapezowym. Uszczelnienie gródz ziemnych stosuje się tylko wówczas, gdy stanowią niezbędne przedłużenie przepon w podłożu lub, gdy ze względu na organizację robót wbudowuje się w korpus nadmiar gruntu spoistego z wykopu. 27. Rozwiązania konstrukcyjne gródz ze ścianek szczelnych. 1). Grodze ze ścianek szczelnych. Najprostszy typ tego rodzaju grodzy składa się z pojedynczej ścianki szczelnej objętej kleszczami bez zakotwień lub zastrzałów. Wysokość takiej grodzy może średnio wynosić około 2-3 m. Zwiększenie wysokości grodzy z pojedynczą ścianką szczelną do 3,5- 4,0 m. Możliwe jest przez zastosowanie zastrzałów. 2). Grodze ze ścianek szczelnych stalowych. Ścianki pojedyncze i podwójne. Grodze z pojedynczych ścianek szczelnych stalowych mają podobną konstrukcję do gródz ze ścianek szczelnych drewnianych ale stosuje sieje do większych głębokości. Podparte nasypem ziemnym nawet do 7 - 8 m. 3). Grodze z podwójnych ścianek stalowych o rozstawie (0.3 -l.0 H). H - wysokość przy grodzy w czasie wezbrania miarodajnego, stosowane są do wysokości 10-12 m. Ściany łączone na jednym lub dwu poziomach ściągami stalowymi w odstępach, co 2,5- 3,0 m. Pożądane jest stosowanie, co 3,0-4,0 m przepon z brusów miedzy dwoma szczelinami. 4). Grodze komorowe. Wysokie konstrukcje chroniące wykop budowlany przed zatopieniem, wykonywane są jako grodzę komorowe. Składają się one z przylegających do siebie komór cylindrycznych o przekroju kołowym, lub prostokątnym z zaokrąglonymi ściankami zewnętrznymi. Wykonuje się je z brusów stalowych. Komory zapełnia się gruntem miejscowym sypkim. Konstrukcje stosuje się o wysokości 10-13 m (przekrój kołowy) 15 -20 m (przekrój prostokątny). 5). Grodze kaszycowe drewniane. Dawniej często stosowane, obecnie rzadko- głównie z uwagi na duże zużycie drewna i robocizny ręcznej. W celu zmniejszenia drewna używa się elementów grodzy prefabrykatów żelbetowych. Grodzę te stosuje się do wykonywania niedługich odcinków gródz uzupełniających lub łączących grodzę innej konstrukcji na podłożu skalnym lub na gotowych już elementach płyty jazowej. 6). Podobny zakres stosowania mają grodze betonowe na miejscu o konstrukcji zbliżonej do konstrukcji murów oporowych, grodze ze skrzyń żelbetowych zatapianych itp. 28. Funkcje budowli wodnych w gospodarowaniu zasobami środowiska: *krajobrazowa *retencyjna *ochrona przeciwpożarowa *ochrona przeciwpowodziowa *nawodnieniowa *hodowli ryb *ekologiczna *rekreacyjna 29.Podział budowli za wzgl. na ich podstawowe funkcje: *utrzymujące piętrzenie (jazy-regulują poziom wody) *gromadzące wodę (zapory-tworzą zbiorniki wodne ) 30. Złożone obiekty gospodarki wodnej: *jednozadaniowe-zbiornik, most *wielozadaniowe-zbiornik, śluza, elektrownia *systemy wodne-melioracyjne, hodowlane *węzły wodne-jaz, śluza, zapora, elektrownia, przepławka 31. Podział budowli związanych z siecią hydrograficzną syst wodno-gospodarczego: *komunikacyjne-komunikacji lądowe(mosty, przepusty, kładki, schody), komunikacji wodnej(kanały, śluzy, porty) *transportowe- akwedukty, rurociągi, linie kablowe *piętrzące i upustowe -zapory, jazy, przelewy, śluzy, upusty, grodze *urządzenia pomiarowe i kontrolne -przelewy, koryta zwężkowe, przystawki *prowadzące wody rzeki- stopnie, bystrotoki, pochylnie *regulacyjne -wały *gospodarcze ujęcia, wodopoje, przepędysiłownie, elektrownie, pompownie *elementy środowiskowe -osadniki, przepławki, śluzy i zapory rybne *towarzyszące -obudowa urządzen i ich elementów 32. 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 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)33.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 34.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 35. 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 ) 36. 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 37.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 38.Spusty budowle nieprzeciążalne Spust -przewód zamknięty służacy do przepuszczania wody ze zbiornika górnego do stanowiska dolnego obiektu hydrotechn ruchem ciśnieniowym lub bezciśnieniowym 39. Elementy konstrukcyjne spustu *wprowadzenie -odcinek koryta doprowadzającego wodę do spustu o dnie i ściankach bocznych zabudowanych ubezpieczeniami *wlot -początek przewodu w stanowisku górnym *odcinek wlotowy -odcinek przewodu spustu pomiędzy wlotem i odcinkiem zamknięć *odcinek zamknięć -zlokalizowane są tu zamknięcia *odcinek wylotowy -między zamknięciami a wylotem *wylot -koniec przewodu spustu w stanowisku dolnym *wypad -odcinek poszuru znajdujący się bezpośrednio poniżej wylotu spustu na długości którego następuje rozproszenie energii 40.Podział spustów ze względu na: *lokalizację komory zamknięć -na odcinku wlotowym -na odcinku wylotowym -w osi zapory *lokalizację względem zasuw -z komorami suchymi -z komorami mokrymi *obliczenia -krótkie (nie uwzględnia się strat hydraulicznych na długości; dł<2wysokości przewodu spustowego) -długie *położenie względem wlotu -głębinowy(na znacznej głębokości nad dnem zbiornika) -denny(na poziomie dna zbiornika) *położenie względem cieku -brzegowy(w obrębie brzegów) -dolinowy(w obrębie dna doliny) *konstrukcję -sztolniowe(wykonane metodą górniczą w materiale skalnym pod przyczółkami z obudową lub bez) -zaporowe zapór ziemnych(wykonane w formie paleni wieloprzewodowych, wbudowanych w korpus zapory) -zaporowe zapór betonowych(wykonane w formie przewodów uformowanych w korpusie zapory) -otworowe(wykonane w formie przewodów wykonanych w cienkich ściankach) 41.Cele budowy spustów *opróżnianie zbiornika*przeprowadzenie części wód wielkich *przeprowadzenie wód budowlanych*przeprowadzenie wód przepływów gospodarczych *obniżenie poziomu wody w zbiorniku(przeprowadzenie remontu)*przeprowadzenie prądów gęstościowych*odmulanie zbiorników(spusty płuczące) 42.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) 43.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) 44.Budowla upustowa -budowla piętrząca umozliwiająca przepuszczanie wód oraz regulowanie ich poziomu lub przepływu Podział budowli piętrzących i upustowych ze względu na: *cel budowy -uzyskanie piętrzenia -nagromadzenie wody *rolę w przeprowadzaniu wód -upusty wód wielkich -spusty -upusty awaryjne -urządzenia specjalne *przeznaczenie dla gałęzi gospodarki -energetyczne -melioracyjne/rolnicze -przeciwpowodziowe -żeglugowe -retencyjne -wodociągowo-kanalizacyjne 45.Schematy przepuszczania wód: *przelewy -bez zamknięć(czołowe o rozwiniętej linii korony) -z zamknięciami(podnoszonymi, opuszczanymi, otwieranymi) *otwory -pod zamknięciami przelewów powierzchniowych -pod zamknięciami spustów -wloty ujęć wodnych *kanały bezciśnieniowe -zamknięte(upusty sztolniowe, rurowe w tym spusty) -otwarte (o dużym spadku:upusty stokowe, rurowe powierzchniowe, środkowe; o małym spadku)*przewody ciśnieniowe -o małym spadku/leżaki upustów ..., przewody upustów rurowych 46.Sytuowanie budowli:*względem rzeki -dolinowe(w najgłębszej części doliny, w rzece lub w środku doliny) -brzegowe(na stokach doliny) *na wysokości zapory -powierzchniowe -środkowe -denne *rodzaj materiału -ziemne -kamienne(luźne, murowane) -ceglane -drewniane -betonowe -żelbetowe -mieszane *typ konstrukcji -zwarta (bryła, rama odwrócona) -wolnostojąca(na podłożach skalistych) 47.Grupy upustów: *tunelowe * brzegowe *korytowe Samodzielne upusty zbiornikowe:*czołowe*stokowe*lewarowe(przeprowadzają wodę nad obiektem)*rurowe -o małym spadku -o dużym spadku*szybowe (wieżowe)*spusty *upusty awaryjne 48.Wloty budowli hydrotechnicznych*zatopione*zatopione ukośne *niezatopione prostokątne *czołowe zaokrąglone *niezatopiony zbiornikowy krzywoliniowy*kołowe złożone Wloty rzeczne *proste -ukośne -prostokątne krótkie -prostokątne wydłużone -równoległe *wichrowate -prostoliniowe -krzywoliniowe(eliptyczne, cylindryczne, walcowe, koszowe) *rozszerzone -prostoliniowe -krzywoliniowe 49.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 50. Odskok hydrauliczny: *na poziomym dnie -falowy Fr=1-1,7 -słabo wykształcony Fr=1,7-2,5 -niestateczny Fr=2,5-4,5 -stateczny, dobrze wykształcony Fr=4,5-9 -wysoki Fr>9 *na dolnym stanowisku -powierzchniowy -denny 51. 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 52. Deformacje koryta rzeki Przyczyny *nierównomierne wprowadzenie wody *dławienie *spiętrzenie strumienia *pulsacja strumienia *zmiany prędkości *powstawanie wirów 53.Maksymalne rozmycie hmax zależy od: *q -jednostkowe natężenie przepływu w korycie odpływowym *q1/q2 -nad i pod zamknięciem *Hp -różnica NPP i DW *h0 -głębokość wody dolnej przed powstaniem rozmycia *d -średnica ziaren gruntu podłoża *S =Pg wysokość stopnia w wypadzie*L -długość umocnionego dna *b -szerokość dolnego stanowiska *t czas przepływu *c -temperatura wody *ρr -gęstość rumowiska *ρw gęstość wody *Re -liczba Reynoldsa *Fr *g -przyspieszenie ziemskie Hmax=f(q,Hp,d,Fr) 54.Kanał - sztuczne koryto o regularnych kształtach przekroju poprzecznego wykonane w gruncie podłoża w nasypie lub biegnący nad terenem i prowadzące wodę stale lub okresowo. Ma za zadanie doprowadzenie wody do miejsca zapotrzebowania, w czasie użytkowania utrzymuje swobodne zwierciadło wody (elementy -dno, skarpa, wał, ławeczka, okładzina, szerokość w dnie i w zw.wody)*w wykopie *w nasypie *w półwykopie i pólnasypie Rodzaje kanałów *funkcje -nawadniające, odwadniające, energetyczne, żeglowne, wodociągowe, spławne(śluzy,bystrotoki), zrzutowe, dla celów gospodarki rybnej *sposób zasilania -grawitacyjne, pompowe *przekrój -półkoliste, trapezowe, prostokątne , wieloboczne, paraboliczne lub eliptyczne Zasady trasowania kanałów: *możliwie najkrótszą drogą *prostoliniowość *korzystnie-w wykopie lub półwykopie-półnasypie *ograniczać do minimum przekraczanie rzek, dolin, wąwozów, skrzyżowań z drogami *wykorzystać istniejące doliny, wąwozy, rzeki i stare kanały *odcinki stokowe jak najkrótsze *omijać miasta i osiedla, zakłady przemysłowe *warunki wykonawstwa(drogi transportu, zaopatrzenie w wodę energię) Uszczelnienia kanałów *okładziny betonowe, żelbetowe i asfaltowe *ekrany z gruntów spoistych i z tworzyw sztucznych *kolmatacja *zagęszczanie gruntu *nasycanie gruntu środkami chemicznymi *obsiewanie i darniowanie *faszyna
*narzuty kamienne *nasypy żwirowe 55. Akwedukt: koryto otwarte lub przewód zamknięty oraz konstrukcja podpierająca, przeprowadza wode nad przeszkodą Przy ich projektowaniu niezbędne jest *zapewnienie zdoności przepustowej *łagodne wprowadzenie i wyprowadzenie wody *szczelność *wybór odpowiedniego światła i rozstaw podpór, zabezpieczenie przed ich rozmyciem, uszkodzenie przez lodi ciała pływające *spełnienie wymagań wytrzymałościowych 56.Siatka filtracyjna *linie pradu i jednakowego potencjału pod katem prostym *składa się z krzywoliniowych prostokątów ΔS/LΔ=1 *na załamaniach <180˚ kształt pięciokąta * na załamaniach >180˚ kształt trójkąta *nieprzepuszczalne elementy obrysu podziemnego -zerowa linia prądu *linie jednakowego potencjału pod kątem prostym z nieprzepuszczalnymi elementami obrysu podziemnego budowli 57.Wymagania dotyczące ubezpieczeń poniżej jazów*wymiary i ciężar takie aby nie następowalo przesunięcie , podniesienie i unoszenie *końcowa część skonstruowana tak aby mogła się ułożyć na skarpach powstałego wyboju *powierzchnia szorstka aby zmniejszyć prędkości przydenne *wodoprzepuszczalne dla uniknięcia powstania ciśnienia filtracyjnego *układane na filtrze odwrotnym gdy możliwe jest powstanie sufozji 58.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 żelbetowe 59.Rodzaje drenaży korpusu zapory *pryzma kamienna -gdy w stanowisku dolnym stale występuje woda *drenaż płaski powierzchniowy -ubezpieczony filtr odwrotny *drenaż płaski wewnętrzny *drenaż rurowy 60.Grodze *ziemne *kamienno-narzutowe *zapuszczane -ze ścianek szczelnych *stawiane -kozłowe, kaszycowe, betonowe *zatapiane pontonowe Wymagania stawiane grodzom: *zabezpieczać wykop przed zatopieniem *wytrzymałość *łatwe w budowie *ograniczone zapotrzebowanie miejsca *zabezpieczenie przed nadmierną filtracją *łatwe do rozbiórki 61.Zjawiska w zbiornikach mające ujemny wpływ na środowisko *eutrofizacja *zamulanie zbiornika *abrazja -rozmywanie nieumocnionych, a niekiedy umocnionych brzegów zbiornika; materiał częściowo odkładany jest u dołu skarpy, reszta zaś zostaje uniesiona w głąb zbiornika *powstawanie płycizn *zjawiska lodowe *podtopienie okolicy 62.Kolmatacja -unoszone cząstki ilaste i pylaste po zmniejszeniu prędkości opadają na dno kanałów i zbiorników i uszczelniają je *wewnętrzna -wprowadzenie czastek w podłoże przez wnikającą w nie wodę *zewnętrzna -osadzanie cząstek na powierzchni dna i skarp 63.Budowle służące zmniejszeniu spadku koryt otwartych *bystrotok -odcinek dna i skarp o spadku większym od krytycznego, przeprowadza wodę z poziomu wyższego do niższego bez oderwania się strumienia od dna, spadki wynoszą 3-8‰, dno i brzegi ubezpieczone faszyną, drewnem, kamieniem, betonem, żelbetem *stopnie -mają na celu zmniejszenie prędkości, występuje w nim pionowy lub prawie pionowy uskok dna, na którym strumień na pewnym odcinku odrywa się od konstrukcji swobodnie opada na wypad
1. Podział budowli hydrotechnicznych na klasy i wymienić parametry decydujące o klasie budowli: Budowle te dzielimy na cztery klasy ważności. 2. Rodzaje przelewów budowlanych i warunki ich działania Budowle upustowe 3. Zakres obliczeń budowli wodnych. 4. Cele prowadzenia obliczeń hydraulicznych budowli. 5. Zasady obliczeń światła budowli przepuszczającej całość wielkich wód przez budowle. 6. Zasady obliczenia świateł jazu przepuszczających część wielkich wód przez światło. 7. Rozwiązania konstrukcyjne urządzeń do rozpraszania energii 8. Formy odskoku hydraulicznego za budowlami 9. Metody obliczania filtracji pod budowlami 10. Zasady sporządzania siatki filtracyjnej Właściwości siatki, z których korzystamy sprawdzając prawidłowość jej wykreślania: 11. Zmiany w gruncie spowodowane filtracja 12. Elementy jazu Ponurem. Wypad. Poszur 13. Zasady podziału jazów 14. Podział i Charakterystyka zamknięć jazowych 15. Wymagania dotyczące ubezpieczeń poniżej jazów 16. Zasady podziału zapór: 17. Podział i warunki stosowania zapór ziemnych. 18. Elementy zapór ziemnych. 21. Wpływ drenażu na układ krzywej depresji w zaporach ziemnych 22. Rodzaje drenaży korpusu zapory. 24. Zamknięcia szczelin dylatacyjnych zapór betonowych 25. Rodzaje gródz 26. Warunki stosowania gródz ziemnych. 27. Rozwiązania konstrukcyjne gródz ze ścianek szczelnych 28. Funkcje budowli wodnych w gospodarowaniu zasobami środowiska 29.Podział budowli za wzgl. na ich podstawowe funkcje 30. Złożone obiekty gospodarki wodnej: 31. Podział budowli związanych z siecią hydrograficzną syst wodno-gospodarczego: 32. Budowla hydrotechn, Podział 33.W zależności od klasy różnicuje się warunki: 34.Parametry kwalifikujące obiekt do danej klasy 35. Podział jazów w zależności od: 36. Przelew 37.Podział przelewów ze względu na: 38.Spusty 39. Elementy konstrukcyjne 40.Podział spustów ze względu na: 41.Cele budowy spustów 42.Budowla piętrząca 43.Upust zbiornikowy 44.Budowla upustowa, podział budowli piętrzących i upustowych ze względu na: 45.Schematy przepuszczania wód: 46.Sytuowanie budowli 47.Grupy upustów 48.Wloty budowli hydrotechnicznych 49.Urządzenia do rozpraszania energii: 50. Odskok hydrauliczny: 51. Zamknięcia i podział 52. Deformacje koryta rzeki 53.Maksymalne rozmycie hmax zależy od: 54.Kanał 55. Akwedukt 56.Siatka filtracyjna 57.Wymagania dotyczące ubezpieczeń poniżej jazów 58.Zapory 59.Rodzaje drenaży korpusu zapory 60.Grodze 61.Zjawiska w zbiornikach mające ujemny wpływ na środowisko 62.Kolmatacja 63.Budowle służące zmniejszeniu spadku koryt otwartych