4855

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

С. В. Соболь, А. В. Янченко

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ПОВЫШЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Учебно-методическое пособие

по выполнению и защите выпускной квалификационной работы для обучающихся по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и

сооружений, специализация Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности

Нижний Новгород

ННГАСУ

2016

УДК 626/627

Соболь С. В., Янченко А. В. Проектирование гидротехнических сооружений повышенной ответственности [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / С. В. Соболь, А. В. Янченко; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016.

– 55 с. 1 электрон. опт. диск (CD-R).

Описана организация процесса выполнения (в период преддипломной практики) и защиты (в период государственной итоговой аттестации) выпускных квалификационных работ (ВКР). Даны рекомендации по тематике, составу, объёму, содержанию ВКР (проекта). Указаны направления научных исследований при выполнении ВКР. Приведён список нормативных правовых актов и иных документов, используемых при проектировании гидротехнических сооружений.

Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, специализация Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности.

© С. В. Соболь, А. В. Янченко, 2016 © ННГАСУ, 2016.

2.1.Проект «Речной гидроузел транспортного и/или энергетического

назначения» ……........................................................................................ 12

2.2.Проект «Малый гидроузел местного значения» ……………………. 24

2.3.Проект «Высоконапорный гидроузел» ………………………………. 26

2.4.Проект «Гидроэлектростанция» ………………………………………. 28

2.4.1. Исходные данные для проектирования ……................................. 28 2.4.2. Водноэнергетические расчёты ……................................................. 28 2.4.3. Компоновка и сооружения гидроузла ……..................................... 29 2.4.4. Здание ГЭС ……................................................................................... 29

2.5.Проект «Малая ГЭС» …………………………………………………... 31

2.6.Проект «Судоходный шлюз» ………………………………………….. 32

2.7.Проект «Причальная набережная»……………………………………. 34

2.8.Проект «Накопитель отходов промышленного производства» …... 36

2.9.Проект «Инженерная защита территории от затопления и

подтопления» ……………………………………………………………. 37

3.Некоторые особенности проектирования ………………………………... 40

3.1.Проектирование реконструкции и (или) восстановления

5

Предисловие

Гидротехнические сооружения, это сооружения, подвергающиеся воздействию водной среды, предназначенные для использования и охраны водных ресурсов, предотвращения вредного воздействия вод, в том числе загрязненных жидкими отходами, включая плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники, доки; сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушений берегов морей, озер и водохранилищ, берегов и дна русел рек; струенаправляющие и оградительные сооружения; сооружения (дамбы), ограждающие золошлакоотвалы и хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций; набережные, пирсы, причальные сооружения портов; сооружения систем технического водоснабжения, системы гидротранспорта отходов и стоков, подачи осветленной воды, устройства защиты от размывов на каналах, сооружения морских нефтегазопромыслов [СП 58.13300.2012].

Гидроузел, это комплекс гидротехнических сооружений, объединённых по расположению и совместному функционированию [СП 58.13300.2012].

Гидротехнические сооружения, входящие в состав гидроузлов подразделяются, согласно постановлению Правительства Российской Федерации от 02.11.2013 г. № 986 «О классификации гидротехнических сооружений», на следующие классы: I класс - гидротехнические сооружения чрезвычайно высокой опасности; II класс - гидротехнические сооружения высокой опасности; III класс - гидротехнические сооружения средней опасности; IV класс - гидротехнические сооружения низкой опасности, т. е. являются сооружениями повышенной ответственности.

Пособие разработано в помощь студентам и призвано способствовать качественному прохождению преддипломной практики (проводится для выполнения выпускной квалификационной работы) и государственной итоговой аттестации.

При составлении пособия учтены требования федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений (ФГОС ВО), утверждённого приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 11 августа 2016 г. № 1030.

Пособие является общим. В нём кратко описана организация процесса проектирования, определён объём, рекомендовано содержание выпускных квалификационных работ (ВКР) различной тематики, изложены правила представления проектных материалов, приведён список нормативных правовых актов и иных документов, используемых при проектировании гидротехнических сооружений. Вместе с этим пособием следует использовать учебнометодические пособия, посвящённые конкретным объектам и вопросам проектирования, изданные в ННГАСУ.

6

1. Организация проектирования, требования к проекту

По специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, специализация Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности в ННГАСУ выпускающей является кафедра гидротехнических и транспортных сооружений. Здесь выдаётся студенту задание на ВКР (проект), осуществляется текущий контроль, принимается зачёт по преддипломной практике. Успешная сдача зачёта является основанием для издания приказа о допуске студента к государственной итоговой аттестации. В состав государственной итоговой аттестации входит защита выпускной квалификационной работы, включая подготовку к процедуре защиты и процедуру защиты. Преподаватели кафедры гидротехнических и транспортных сооружений осуществляют общее руководство проектированием. Для консультирования студентов привлекаются специалисты смежных кафедр университета, а также научно-исследовательских, проектных, строительных организаций.

Тему ВКР (проекта) студент получает в направившей его на обучение организации или на кафедре гидротехнических и транспортных сооружений. Проектируемые гидротехнические сооружения должны относиться к гидротехническим сооружениям повышенной ответственности, преимущественно к сооружениям I - III классов.

Тематика ВКР (проектов) отличается большим разнообразием. Объектом проектирования может быть:

гидроузел низко-, средне-, или высоконапорный комплексного назначения на крупной или малой реке;

гидроэнергоустановка (ГЭС, ГАЭС, ПЭС); водохранилище с комплексом сооружений инженерной защиты; порт речной или на водохранилище;

гидромелиоративная система, система инженерной защиты территории от затопления и подтопления;

комплекс гидротехнических сооружений системы водоснабжения тепловой или атомной электростанции, промышленного предприятия, населённого пункта;

комплекс гидротехнических сооружений системы складирования отходов промышленного производства;

комплекс гидротехнических сооружений системы защиты окружающей среды от аварийного розлива нефти из магистральных нефтепроводов;

комплекс сооружений по обустройству водоёмов и водотоков, предотвращению их от загрязнения и истощения;

элемент или одно из сооружений названных комплексов – плотина, водосброс, здание ГЭС, канал, туннель, шлюз, судоподъёмник, насосная станция, оградительная дамба, причал, берегоукрепление, рыбопропускное сооружение, отстойник, дренаж и т.п..

Может проектироваться новое строительство, а также ремонт, реконструкция, восстановление объекта.

7

Объект проектирования может находиться в условиях вечной мерзлоты, высокой сейсмичности или других сложных природных условиях.

Предпочтительны проекты, выполняемые по заказам различных организаций с перспективой практического использования.

Научно-исследовательский раздел, входящий в состав ВКР, может оформляться в качестве отдельного раздела.

Тема ВКР (проекта), руководитель и консультанты утверждаются приказом ректора.

Исходные материалы для проектирования должны быть реальными. Они подбираются студентом, могут быть предоставлены организацией, заказавшей проект, получены на кафедре гидротехнических и транспортных сооружений.

Материалы систематизируются для включения в текстовую часть (пояснительную записку) проектной документации.

Задание на ВКР (проект) выписывается руководителем после обсуждения со студентом темы ВКР и возможностей её реализации и согласуется заведующим кафедрой гидротехнических и транспортных сооружений.

Работа над проектной документацией ведётся студентом самостоятельно под наблюдением руководителя и консультантов и при контроле кафедры гидротехнических и транспортных сооружений за соблюдением графика проектирования.

Проектная документация состоит из текстовой и графической частей. Подготовка проектной документации должна осуществляться в соответствии с законодательством Российской Федерации о государственной тайне.

Текстовая часть содержит сведения в отношении объекта строительства, описание принятых технических и иных решений, пояснения, ссылки на нормативные и (или) технические документы, используемые при подготовке проектной документации и результаты расчётов, обосновывающие принятые решения.

Графическая часть отображает принятые технические и иные решения и выполняется в виде чертежей, схем, планов и других документов в графической форме.

Студенту предоставляется широкая инициатива в выборе компоновок и конструкций сооружений, способов организации строительства, производства работ.

Проектирование должно вестись вариантным методом. Если объект проектирования построен, его осуществлённый вариант может рассматриваться в качестве альтернативного, но не основного. Основной предлагаемый в проекте вариант узла гидротехнических сооружений или отдельного сооружения должен быть авторской разработкой студента.

Вобязательном порядке должны соблюдаться положения действующих нормативных (актуализированных) документов.

Проектирование и трудоёмкие расчёты следует выполнять с использованием универсальных и специализированных программновычислительных комплексов и систем автоматизированного проектирования.

Впроекте обязательны ссылки на источники приводимой информации.

8

Ответственность за достоверность расчётов и принятые технические решения несёт автор проекта.

Проект формируется из трёх взаимосвязанных частей, чтобы в нём решался достаточно полный круг вопросов, относящихся к какому-либо узлу гидротехнических сооружений.

Гидротехническая часть. Рассматривается состав сооружений. Решается генплан. Детально проектируются сооружения.

Конструктивная часть. Какая-либо железобетонная или металлическая конструкция, входящая в запроектированное сооружение, разрабатывается подробно, вплоть до рабочей документации.

Организационно-экономическая часть. Проектируется организация строительства. Разрабатывается технология возведения одного-двух сооружений. Составляются сметы. Даётся экономическая оценка запроектированного объекта.

Содержание ВКР должно учитывать требования ФГОС ВО к профессиональной подготовленности выпускника и включают в себя:

-обоснование выбора предмета разработки и постановку задачи ВКР, выполненные на основе анализа исходных данных с обзором научнотехнической информации, отечественного и зарубежного опыта;

-теоретическую и (или) экспериментальную части, содержащие методы и средства теоретических (расчетных) и (или) лабораторных и натурных исследований;

-проектно-конструкторскую и технологическую части;

-экономический анализ проектных решений;

-выводы и рекомендации.

Многообразие тематики проектов может приводить здесь к вариациям. Если, например, в проект включён раздел, выполняемый согласно требованиям направившей его на обучение организации, раздел с результатами научных исследований и т.п., то, при большом объёме подобных разделов, названные выше части проекта могут выполняться в сокращённом виде.

В проекте обязательно рассматриваются вопросы охраны окружающей среды и работы сооружений в чрезвычайной ситуации.

Структура ВКР проектно-конструкторского и проектно-расчетного направления (дипломный проект) включает в себя (с учётом требований Положения о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию, утверждённого постановлением Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008 г. № 87):

Титульный лист. Задание.

Содержание (оглавление).

Введение, включая обоснование актуальности темы, практической значимости объекта, инвестиционное обоснование.

Основная часть, составляемая из следующих разделов:

–*исходные данные (материалы инженерных изысканий);

–*схема планировочной организации земельного участка (генеральный план);

–архитектурные решения;

9

–*конструктивные и объемно-планировочные решения сооружений (в том числе одна из отдельных железобетонных, металлических или других конструкций основного сооружения);

–инженерное оборудование, сети инженерно-технического обеспечения, инженерно-технические мероприятия, технологические решения;

–*организация строительства;

–*перечень мероприятий по охране окружающей среды;

–*мероприятия по обеспечению безопасности объекта;

–мероприятия по обеспечению доступа инвалидов;

–мероприятия по обеспечению соблюдения требований энергетической эффективности и требований оснащенности зданий, строений и сооружений приборами учета используемых энергетических ресурсов;

–*смета на строительство объектов капитального строительства.

–*раздел научного исследования.

Разделы, отмеченные знаком *, обязательны в ВКР (проекте), необходимость прочих разделов определяется индивидуально.

Заключение (технико-экономические показатели проекта).

Список использованных источников (библиографический список). Приложения.

Графический материал ВКР проектно-конструкторского направления должен содержать чертежи сооружений запроектированного объекта в количестве не менее 10 - 12 листов формата А1, в том числе:

генеральный план (в обязательном порядке), гидротехнические сооружения (3 - 5 листов), отдельная конструкция одного из гидротехнических сооружений (1 - 2 листа), организация строительства и технология производства строительных работ (3 листа) с отражением техникоэкономических показателей объекта.

Структура ВКР экспериментально-исследовательского направления

(дипломная работа) включает в себя (с учетом требований ГОСТ 7.32-2001 «Межгосударственный стандарт. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления»):

Титульный лист. Задание. Реферат.

Содержание (оглавление).

Введение, включая обоснование актуальности темы, практической ценности и научной значимости работы.

Основная часть, содержащая данные, отражающие существо, методику и результаты выполненной работы, а именно:

–выбор и обоснование направления исследования, методы решения задачи и их сравнительную оценку, разработку методики проведения исследований;

–существо теоретического и (или) экспериментального исследования, включая определение его характера и содержания; методы исследования и расчетов, характеристики и принципы действия разработанного