6079

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

С. В. Соболь, А. В. Янченко

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Учебно-методическое пособие

по выполнению и защите выпускной квалификационной работы для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,

профиль Гидротехническое, геотехническое и энергетическое строительство

Нижний Новгород

ННГАСУ

2022

УДК 626/627

Соболь С. В., Янченко А. В. Проектирование гидротехнических сооружений : учебно-методическое пособие / С. В. Соболь, А. В. Янченко; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 53 с. – Текст : электронный.

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. 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 направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Гидротехническое, геотехническое и энергетическое строительство.

© С. В. Соболь, А. В. Янченко, 2022 © ННГАСУ, 2022.

3

Содержание

Предисловие ……………………………………………………………...……... 5

1.Организация проектирования, требования к бакалаврской работе,

порядок её защиты …………………………………………………………... 6

2. Примеры содержания бакалаврских работ (проектов)….……………… 11

2.1.Проект «Речной гидроузел транспортного и/или энергетического назначения» ……........................................................................................ 11

2.2.Проект «Малый гидроузел местного значения» ……………………. 22

2.3.Проект «Высоконапорный гидроузел» ………………………………. 24

2.4.Проект «Гидроэлектростанция» ………………………………………. 26 2.4.1. Исходные данные для проектирования ……................................. 26

2.4.2. Водноэнергетические расчёты ……................................................. 26

2.4.3. Компоновка и сооружения гидроузла ……..................................... 27

2.4.4. Здание ГЭС ……................................................................................... 27

2.5.Проект «Малая ГЭС» …………………………………………………... 29

2.6.Проект «Судоходный шлюз» …………………………………….…….. 29

2.7.Проект «Причальная набережная»……………………………………. 32

2.8.Проект «Накопитель отходов промышленного производства» …... 33

2.9.Проект «Инженерная защита территории от затопления и подтопления» ……………………………………………………………. 35

3.Некоторые особенности проектирования ………………………………... 37

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 загрязнённых жидкими отходами, включая:

-плотины, здания гидроэлектростанций (ГЭС), гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС) и приливных электростанций (ПЭС);

-водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъёмники, доки;

-сооружения, предназначенные для защиты от наводнений;

-сооружения, предназначенные для защиты от разрушений берегов морей

иозёр, берегов и дна рек и водохранилищ;

-устройства защиты от размывов на каналах;

-струенаправляющие и оградительные сооружения;

-сооружения (дамбы), ограждающие золо- и шлакоотвалы и хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций;

-набережные, пирсы, причальные сооружения портов;

-сооружения морских нефтегазопромыслов, системы гидротранспорта отходов и стоков, подачи осветлённой воды, сооружения систем технического водоснабжения, за исключением объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения, предусмотренных федеральным законом от 7 декабря 2011 г. № 416-ФЗ "О водоснабжении и водоотведении" [СП 58.13300.2019].

Гидроузел, это комплекс гидротехнических сооружений, объединённых по расположению и совместному функционированию [ГОСТ Р 70214-2022].

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

При составлении пособия учтены требования федерального государственного образовательного стандарта высшего образования – бакалавриат по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, утверждённого приказом Минобрнауки России от 31 мая 2017 г. № 481.

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, в том числе изданные в ННГАСУ.

6

1. Организация проектирования, требования к бакалаврской работе, порядок её защиты

По направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Гидротехническое, геотехническое и энергетическое строительство в ННГАСУ выпускающей является кафедра гидротехнических и транспортных сооружений. Здесь выдаётся студенту задание на ВКР (бакалаврская работа), 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 (бакалаврской работы) студент получает в направившей его на обучение организации или на кафедре гидротехнических и транспортных сооружений.

Тематика ВКР 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.

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

7

Предпочтительны проекты, выполняемые по заказам различных организаций с перспективой практического использования. Приветствуется самостоятельный выбор темы студентом.

Всостав ВКР в качестве отдельного раздела может входить научноисследовательский раздел.

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

Исходные материалы для проектирования должны быть реальными. Они подбираются студентом самостоятельно, 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 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, как правило, 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.

Вбакалаврской работе обязательны ссылки на источники приводимой информации.

8

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

Бакалаврская работа формируется из следующих взаимосвязанных частей, чтобы в ней решался достаточно полный круг вопросов, относящихся к какому-либо узлу гидротехнических сооружений.

Схема планировочной организации земельного участка. Рассматривается состав сооружений. Решается генеральный план.

Конструктивные и объёмно-планировочные решения гидротехнических сооружений (включая вопросы охраны окружающей среды и работы сооружений в чрезвычайной ситуации). Детально проектируются одно-два сооружения.

Организация и технология строительно-монтажных работ (включая вопросы охраны труда) и экономический раздел. Проектируется организация строительства. Разрабатывается технология возведения одного-двух сооружений. Составляются сметы. Даётся экономическая оценка запроектированного объекта.

Многообразие тематики ВКР может приводить здесь к вариациям. Если, например, в бакалаврскую работу 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 ВКР могут выполняться в сокращённом виде.

Вопросы охраны окружающей среды и работы сооружений в чрезвычайной ситуации в ВКР рассматриваются обязательно.

Состав и объём ВКР. Бакалаврская работа должна состоять из пояснительной записки с иллюстрациями – до 80 страниц машинописного текста формата А4 и от 5 до 6 листов чертежей формата А1.

Ниже приводится примерная структура выпускной квалификационной работы проектно-конструкторского направления (согласно Постановлению Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008 г. № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»):

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;

–*конструктивные и объёмно-планировочные решения гидротехнических сооружений;

–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;

9

–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, 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 генеральный план (1 лист), гидротехнические сооружения (2 – 3 листа), организация строительства и технология строительства (1 – 2 листа) и др. с отражением технико-экономических показателей.

ВКР, при большом объёме работы над ней, может выполняться несколькими студентами совместно. В этом случае объём текстовой и графической составляющих должен быть увеличен кратно числу исполнителей.

Пояснительная записка обычно переплетается в один том и составляется в последовательности: титульный лист, задание на проектирование, содержание, введение, паспорт объекта, разделы записки, заключение, библиографический список, приложения.

В соответствующих случаях для удобства последующего использования пояснительная записка может состоять из нескольких томов. Например, в отдельный том желательно выделить научно-исследовательскую часть. Записку заказного работы целесообразно составить описательного (констатирующего) характера, а все расчёты вынести в том приложений (см. раздел 3.5).

По частям ВКР объём материала в записке распределяется примерно так: гидротехническая часть – 65 %, организационная, технологическая и экономическая – 35 %.

Содержание пояснительной записки и чертежей ВКР применительно к наиболее распространённым темам показано на примерах в нижеследующем разделе 2 методического пособия.

Примерами очерчен приблизительно одинаковый объём проектной работы, чтобы студенты при выполнении ВКР находились в равных условиях по затратам труда и времени.

Наиболее подробно изложено содержание ВКР «Речной гидроузел транспортного и/или энергетического назначения» в разделе 2.1 пособия. По содержанию других ВКР даны необходимые рекомендации со ссылками на раздел 2.1.

Оформление пояснительной записки и чертежей ВКР следует выполнить в строгом соответствии с действующими правилами и стандартами.

На заключительном этапе работы законченная и оформленная выпускная квалификационная работа подписывается автором, консультантами, руководителем, нормоконтролёром, просматривается и утверждается заведующим кафедрой гидротехнических и транспортных сооружений, с