Detail předmětu

Bezpečnostní objekty hydrotechnických staveb

NRB019 předmět zařazen v 1 studijním plánu

Ing. prez. program NPC-SIV povinně volitelný zimní semestr 2. ročník 5 kreditů

Určení N-letých průtoků v profilu hráze, návrhových průtoků, převádění povodňové vlny a její transformace prostorem nádrže. Využití bezpečnostních přelivů a spodních výpustí přehrad pro řízené převádění povodňových vln. Převádění kontrolní povodňové vlny. Navrhování bezpečnostních přelivů, skluzů, vývarů a odpadních štol pro bezpečný provoz při povodních. Navrhování sdružených objektů nízkých a poldrových hrází. Funkce a řešení vyrovnávacích komor přivaděčů hydroenergetických děl. Eliminace účinku rázu u dlouhých přivaděčů a okruhů čerpacích stanic.

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Šulc, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb

Výsledky učení předmětu

Předmět navazuje na získané znalosti z předmětů hydraulika, hydrologie, přehrady, jezy, využití vodní energie a inženýrské sítě. Seznámení se s navrhováním bezpečnostních objektů pro bezpečné převádění povodňových průtoků, jejichž součástí jsou přelivy, skluzy, spodní výpusti, odpadní štoly a objekty pro tlumení kinetické energie proudu. Posluchač se seznámí též s hydraulickým řešením vyrovnávacích komor a eliminací účinku hydraulického rázu.

Prerekvizity

Hydraulika, přehrady, hydrologie, úpravy toků a jezy, využití vodní energie.Základní znalosti z oblasti statistiky.

Korekvizity

Prvky kovových konstrukcí ve vodním stavitelství, matematické modelování ve vodním hospodářství.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Při výuce budou prezentovány fotografie a videozáznamy z převádění povodní na dílech, ze zkoušek bezpečnostních objektů na zmenšených modelech a vlastních dílech. Posluchači se seznámí v laboratoři s aktuálními zkouškami modelu části či úplného bezpečnostního objektu vodního díla.

Způsob a kritéria hodnocení

Úspěšné zakončení předmětu vyžaduje absolvování cvičení s udělením zápočtu z daného předmětu. K zápočtu jsou vyžadovány protokoly zaměřené k jednotlivým návrhům částí objektů.

Cíl

Metodika a způsob řešení složitých hydrodynamických jevů včetně jejich modelování. Naučit praktickému postupu při fyzikálním modelování a seznámit s používanými nejmodernějšími metodami měření.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Přednáška

2 hod./týden, 10 týdnů, nepovinné

Osnova přednášek

1. Legislativa posuzování bezpečnosti vodních děl při povodních – povodňové vlny, návrhové průtoky, KPV, výpočty transformací, řízení odtoku.
2. Bezpečnostní přelivy vzdouvacích staveb – boční, čelní, šachtové, zádržný systém.
3. Návrhy provozně bezpečných tvarů čelních a bočních přelivů, prostorů spadišť, skluzů.
4. Návrhy provozně bezpečných tvarů šachtových přelivů, režimy proudění.
5. Spodní výpustě vzdouvacích staveb, vybavení výpustí, manipulace, kapacitní výpočty.
6. Vývary, tlumení energie proudu v objektech.
7. Sdružené objekty nízkých hrází, poldrových hrází, balvanité skluzy.
8. Odpadní štoly, obtokové štoly, proudění v nich a možnosti zkapacitnění, bezpečnost provozu.
9. Vyrovnávací komory – řešení pohybu hladiny, hydraulický ráz a možnosti jeho eliminace.
10. Pohyblivé jezové konstrukce při povodních, rozdělovací objekty na vodních tocích.

Cvičení

2 hod./týden, 10 týdnů, povinné

Osnova cvičení

1.–2. Návrh tvaru bezpečnostního přelivu s daným stupněm tlakovosti.
3. Návrh tvaru šachtového přelivu a odpadní štoly.
4.–5. Návrh vývaru obdélníkového průtočného profilu a vývaru divergentního.
6.–7. Hydraulický návrh sdruženého objektu v nízké hrázi.
8. Hydraulický návrh spodní výpusti vzdouvací stavby.
9.–10. Návrh vyrovnávací komory a doby zavírání uzávěru pro vyloučení přímého rázu v potrubí.