МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени К. И. САТПАЕВА

Институт Геологии и нефтегазового дела им. К. Турысова

Кафедра гидрогеологии и инженерной геологии

«Утверждаю»

Директор института

___________

ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)

По дисциплине “ Регулирование стока ”

Специальность 5В080500 «Водные ресурсы и водопользование»

Форма обучения дневная

Всего 3 кредита

Курс 3

Семестр 5

Лекция 30 час

Практические занятия 15 час

Рубежный контроль - 2

СРС 45 час

СРСП 45 час

Всего аудиторных занятий 60 час

Всего внеаудиторных занятий 75 час

Трудоемкость 135 часов

Экзамен 5 семестр (тест)

Курсовая работа-5 семестр

Алматы 2014

Программа курса составлена к. г.н. Нарбаевым Марсом Турсынбековичем, к. т.н. Нарбаевым Турсынбеком Ибрагимовичем и ассистентом Исмаиловой Гаухаркуль Кулпыбековной, на основании типовой программы «Регулирование стока», составленной для специальности 5В080500 «Водные ресурсы и водопользование».

Рассмотрена на заседании кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии

«___»__________2014 г. Протокол №____ от «___»______________2014 г.

Зав. кафедрой ________________

Одобрено методическим советом института

«___»_______________2014г. Протокол №____

Председатель _______________

Cведения о составителях:

кандидат географических наук, базовая специальность инженер – эколог, научно-педагогический стаж 7 лет, на кафедре Гидрогеология и инженерная геология работает с 2009 года на должности старшего преподавателья Преподаваемые дисциплины «Гидрология», «Регулирование стока» и «Гидротехнические сооружения» и др.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Нарбаев Турсынбек Ибрагимович кандидат технических наук, базовая специальность инженер – гидротехник, научно-педагогический стаж 30 лет, доцент кафедры «Гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения», КазНАУ. Преподаваемые дисциплины «Гидрология», «Регулирование стока», «Гидротехнические сооружения», «КИОВР» и др. В данном направлении имеются научно-исследовательские труды и более 15 учебно-методических пособия.

Исмаилова Гаухаркуль Кулпыбековна, базовая специальность инженер – гидротехник, научно-педагогический стаж 9 лет, ассистент кафедры «Гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения», КазНАУ. Преподаваемые дисциплины «Гидрология», «Регулирование стока», «Гидротехнические сооружения», «КИОВР» и др. В данном направлении имеются научно-исследовательские труды и более 2 учебно-методических пособия.

Адрес кафедры «Гидрогеология и инженерная геология»:

РК, г. Алматы, , (Военный корпус, 512 каб.),

1 Цель и задачи дисциплины

1.1 Цель дисциплины: является формирование у студентов систематических знаний основ регулирования стока, необходимых для успешного освоения, предусмотренных учебным планом, последующих специальных курсов, а также для грамотного решения различных водохозяйственных задач связанными с проблемами использования водных ресурсов страны после окончания университета.

1.2 Задачи дисциплины:

получение студентами глубоких теоретических знаний основ производства регулирования стока с использованием современных способов и методик основанных на использования закономерностей математики, физики, гидрологии, гидравлики водных потоков;

приобретение практических навыков в решении водохозяйственных задач, связанных с контролем и учетом водных ресурсов и их распределением между водопотребителями и водопользователями.

1.3 Пререквизиты: математика, физика, гидрология, гидравлика.

1.4 Постреквезиты: комплексное использование водных ресурсов, оросительная мелиорация, гидротехнические сооружения, водные ресурсы и водообеспеченность территории Казахстана.

2 Cистема Оценки знаний

По кредитной технологии обучения для всех курсов и по всем дисциплинам Казахского национального технического университета имени применяется рейтинговый контроль знаний студентов. Рейтинг каждой дисциплины, которая включена в рабочий учебный план специальности, оценивается по 100 % шкале.

Для каждой дисциплины устанавливается следующие виды контроля: текущий контроль, рубежный контроль, итоговый контроль (Таблица 1).

Таблица 1

Распределение рейтинговых баллов по видам контроля

Вид итогового контроля

Виды контроля

Проценты

Экзамен

Итоговый контроль

100

Рубежный контроль

100

Текущий контроль

100

Видами текущего контроля являются контрольные работы, рефераты, семестровые задания, коллоквиумы, выполнение практических заданий и др. К итоговому контролю относится экзамен.

Сроки сдачи результатов текущего контроля определяются календарным графиком учебного процесса по дисциплине (Таблица 2). Количество текущих контролей определяется содержанием дисциплины и ее объемом, которое указывается в учебно-методическом комплексе дисциплины.

Таблица 2

Календарный график сдачи всех видов контроля

по дисциплине «Регулирование стока»

Недели

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Кол-во заданий в неделю

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Вид контроля

Пз1

Реф

Пз 2

Пз 3

СР

Пз 4

Пз 5

РК

Пз 6

СР

Пз 7

СР

Реф

Пз 8

РК

Виды контроля: Пз – практические занятия; СР-самостаятельная работа; Реф - реферат; РК – рубежный контроль.

К итоговому контролю студент допускается при общем семетровом балле, где - семестровый балл; результаты первого и второго рубежного контроля. Студент сдавший итоговый контроль с отметкой считается закончившим данный курс .

На основе полученных семестрового балла и итогового конроля вычисляется итоговая (заключительная) оценка: . (таблица 3).

Таблица 3

Оценка знаний студентов

Оценка

Буквенный

эквивалент

Рейтинговый балл

(в процентах %)

В баллах

Отлично

А+

95-100

4

А

90-94

3,67

Хорошо

В +

85-89

3,33

В

80-84

3,0

В -

75-79

2,67

Удовлетворительно

С +

70-74

2,33

С

65-69

2,0

С -

60-64

1,67

D +

55-59

1,33

D

50-54

1,0

Неудовлетворительно

F

0-49

0

3 Содержание дисциплины

3.1 Распределение часов по видам занятий

Тематический план курса составляется в виде таблицы 4, где указываются наименование темы и количество академических часов по всем видам занятий, предусмотренных для каждой темы. По выбранным видам занятий составляется график их проведения (Таблица 4).

Таблица 4

Наименование тем

Количество академических часов

Лекции

Практические занятия

СРСП

СРС

1

2

3

4

5

1. Задачи и виды регулирования стока

2

1

3

3

2. Водохранилища и их классификация

2

1

3

3

3. Батиграфические характеристики водохранилищ

2

1

3

3

4. Cгонно – нагонные колебания уровней воды в водохранилищах

2

1

3

3

5. Потери воды из водохранилища

2

1

3

3

6. Заиление водохранилищ

2

1

3

3

7. Общая методика расчета

водохранилищ

2

1

3

3

8. Расчеты регулирования стока по календарным рядам

гидрометрических наблюдений

2

1

3

3

9. Графические способы расчета водохранилищ

2

1

3

3

10. Метод отбора характерных групп наполнений

2

1

3

3

11. Метод вероятных вариантов

2

1

3

3

12. Регулирование стока на

переменную отдачу

2

1

3

13. Компенсирующее и каскадное регулирование стока

2

1

3

3

14. Регулирующее влияние

водохранилища на максимальные расходы воды

2

1

3

3

15 Водохранилища и окружающая природная среда

2

1

3

3

Всего

30

15

45

45

3.2 Содержание лекций

Лекция 1. Задачи регулирования. Виды регулирования.

Лекция 2. Назначение и классификация водохранилищ. Основные составляющие объема и нормативные уровни водохранилища.

Лекция 3. Батиграфические характеристики водохранилищ.

Лекция 4. Cгонно – нагонные колебания уровней воды в водохранилищах.

Лекция 5. Потери воды на испарение. Потери воды на фильтрацию. Потери воды на ледообразование. Мероприятия по уменьшению потерь воды.

Лекция 6. Отложение наносов в водохранилищах. Расчет объема и срока заиления водохранилища. Расчет хронологического хода заиления. Переформирование берегов водохранилища. Мероприятия по уменьшению заиления водохранилищ.

Лекция 7. Порядок водохозяйственного расчета водохранилищ. Основные методы расчетов регулирования стока. Расчетная обеспеченность отдачи.

Лекция 8. Таблично – цифровые балансовые расчеты.

Лекция 9. Графические способы расчета водохранилищ.

Лекция 10. Метод и .

Лекция 11. Метод .

Лекция 12. Регулирование стока на переменные нормы водопотребления. Регулирование стока на переменную водоотдачу в зависимости от наполнения водохранилища.

Лекция 13. Компенсирующее регулирование стока. Каскадное регулирование стока.

Лекция 14. Общие положения. Расчеты регулирования стока половодий. Приближенный метод расчета трансформации паводков.

Лекция 15. Затопление и подтопление земель. Переформирование берегов и дна. Переселение населения и перенос объектов народного хозяйства из зон воздействия водохранилища. Дополнительные потери воды. Влияние водохранилищ на рыбное хозяйство. Влияние на климат. Влияние водохранилищ на растительность и животный мир. Качество воды в водохранилищах. Природоохранные попуски из водохранилища.

3.3 Содержание практических занятий

1. Определение статистических характеристик годового стока рек. 1) Определение гидрологических характеристик годового стока за i-ый год; 2) Вычисление основных характеристик годового стока.

2. Построение эмпирической кривой обеспеченности среднегодовых расходов воды. 1) построение эмпирической кривой по второму способу; 2) Выведение эмпирической обеспеченности; 3) Нанесение на график вычисленных значений.

3. Построение теоретической кривой обеспеченности. 1) Подбор исходных данных; 2) определение абсолютных ординат.

4. Определение нормы годового стока и статистических параметров и . 1) Вычисление среднеарифметического среденегодового расхода. 2) определение репрезентативности рядов наблюдений; 3) установление достаточности рядов наблюдений.

5. Внутригодовое распределение стока методом компоновки. 1) установление репрезентативности гидрологических рядов наблюдений; 2) определение границ периодов и сезонов; 3) вычисление расходов за соответствующие периоды.

6. Построение батиграфических и объемных кривых водохранилища. 1) заполнение исходной таблицы; 2) вычисление основных характеристик водохранилища; 3) построение графика.

7. Определение дополнительных потерь воды из водохранилища сезонного регулирования стока. 1) вычисление слоя потерь на фильтрацию и испарение; 2) Подсчет суммарных потерь; 3) построение графика суммарных потерь из водохранилища.

8. Определение полезного и полного объемов водохранилища сезонного регулирования стока таблично-цифровым балансовым способом. 1) Сопоставление расчетного стока с плановой отдачей; 2) Вычисление избытков и недостатки стока, и установление режима работы водохранилища; 3)Проведение водохозяйственных расчетов по первому и второму вариантам правил регулирования водохранилищ.

3.4 Содержание СРСП

1. Расчет среднеарифметического значения нормы стока. Вычисление среднеарифметического отклонения нормы стока. Расчет коэффициента вариации и асимметрии.

2. Расположение хронологического ряда наблюдений в порядке убывания. Вычисление эмпирической обеспеченности. Построение эмпирической кривой обеспеченности.

3. Построение аналитической кривой обеспеченности с помощью метода моментов и наибольшего правдоподобия; Построение аналитической биноминальной кривой с помощью графоаналитического метода; Сопоставление алитических кривых обеспеченности с данными наблюдений и нахождение 90%-ные доверительные интервалы для крайних членов ряда наблюдений.

4. Подбор реки-аналога; Проверка достоверности коэффициента корреляции; Построение графика и определение параметров изучаемой реки.

5. Устанавление репрезентативности рядов наблюдений и наложение эмпирических точек на аналитическую. Определение границ периодов и сезонов. Внутригодовое распределение стока в табличной форме.

6. Подготовка исходных данных к расчету. Расчеты упрощенным способом.

7. Обработка исходных данных. Построение кривой обеспеченности суточных расходов воды.

8. Построение аналитической кривой обеспеченностимаксимальных расходов талых вод; Проверка аналитической кривой обеспеченности с данными наблюдений и определение доверительных наблюдений; Вычисление расчетных максимальных расходов воды для сооружений I класса.

9. Определение относительного стока по данным реки-аналога. Расчет слоя стока. Вычисление максимального расхода талых вод по найденным коэффициентам и параметрам стока.

10. Статистическая обработка суточных минимальных расходов воды. Построение эмпирической кривой обеспеченности. Снятие вероятностей с кривой обеспеченности превышения различных расходов больших нуля.

11. Нахождение для центра тяжести водотока 30-суточного модуля минимального стока. Подбор переходного коэффициента ; Вычисление расчетного минимального расхода.

12. Вычисление объема дополнительных потерь воды из водохранилищана фильтрацию и испарение; Построение графика суммарных потерь воды из водохранилища.

13. Определение батиграфических характеристик водохранилища; Вычисление минимального объема водохранилища; Проверка минимального объема на заиляемость. Вычисление сроказаиления водохранилища.

14. Построение разностных интегральных кривых стока и совмещение кривых стока и потребления. Определение объемов избытка и дефицита. Построение графика работы водохранилища.

15. Определение параметров водохранилища. Нахождение абсолютных отметок водохранилища.

3.5 Содержание СРС

1. Нахождение ординат кривой обеспеченности и разделение ее на три группы. Вычисление режима работы водохранилища в табличной форме. Построение безусловных кривых обеспеченности конечных наполнений водохранилища.

2. Определение статистических параметров стока. Моделирование кривой обеспеченности. Определение модульных коэффициентов.

3. Определение слоя форсировки. Вычисление отметок, объемов форсировки и объемов паводков. Построение графика зависимостей максимальных сбросных расходов от слоя форсировки. Определение расходов, пропускаемых водосливом, при принятых слоях форсировки , при различной ширине водослива .

4. Построение кривых расходов с использованием подсчитанных значений объемов форсировки и сбросных расходов для водослива шириной . Подсчет сбросных расходов с первого интервала времени .

5. Изучение влияния на внутригодовое распределение стока климатических, физико-географических и других факторов.

6. Изучение процессов стекания, инфильтрации, поверхностного аккумуляции, добегания вод по склонам и руслам

7. Мониоринг факторов весеннего половодья; изучиние факторов ливнего стока; влияния площади водосбора на максимальный сток.

8. Рассмотрение условия формирования меженного стока, влияние на него грунтового питания, площади водосбора, почвогрунтов водосбора, озер, болот.

9. Анализ основных факторов влияющих на эрозию, на смыв поверхности бассейна, гидравлических и морфологических характеристик наносов.

10. Подробное изучение приборов и устройства для измерения уровней воды применяемых в разных условиях.

11. Изучение приборов и устройства. Рассмотрение производства измерений глубин.

12. Изучиние распределения скоростей в речном потоке. Ознакомление с приборами. Ознакомление с методикой измерения скоростей.

13. Изучение классификации методов измерения расходов воды.

14. Анализ методов построения кривых при неустонавившемся движении, деформации русла, ледовых явлениях и зарастаемости.

15. Ознакомление с приборами и устройствами для измерения температуры воды, толщины льда, шуги и снега. Анализ с методами и порядком определения цвета и прозрачности воды.

Тема курсовых работ: «Расчет водохранилища сезонного и многолетнего регулирования стока»

График проведения занятий

Таблица 5

№

День

Время

Наименование тем

1

2

3

4

Лекции

1

Задачи и виды регулирования стока

2

Водохранилища и их классификация

3

Батиграфические характеристики водохранилищ

4

Cгонно – нагонные колебания уровней воды в водохранилищах

5

Потери воды из водохранилища

6

Заиление водохранилищ

7

Общая методика расчета водохранилищ

8

Расчеты регулирования стока по календарным рядам

гидрометрических наблюдений

9

Графические способы расчета водохранилищ

10

Метод отбора характерных групп наполнений

11

Метод вероятных вариантов

12

Регулирование стока на переменную отдачу

13

Компенсирующее и каскадное регулирование стока

14

Регулирующее влияние водохранилища на максимальные

расходы воды

15

Водохранилища и окружающая природная среда

Практические занятия

1

Определение статистических характеристик годового стока рек

2

Построение эмпирической кривой обеспеченности среднегодовых расходов воды

3

Построение теоретической кривой обеспеченности

4

Определение нормы годового стока и

статистических параметров и

5

Внутригодовое распределение стока методом компоновки

6

Построение батиграфических и объемных кривых

водохранилища

7

Определение дополнительных потерь воды из водохранилища сезонного регулирования стока

8

Определение полезного и полного объемов водохранилища

сезонного регулирования стока таблично-цифровым

балансовым способом

4. Учебно-методические материалы по дисциплине

Материал для основного изучения

1. , , «Гидрология, гидрометрия и регулирование стока». - М.: «Колос», 1984. – 430 с.

2.  Ф. Регулирование речного стока. - Л.: «Гидрометеоиздат», 19 с.

3. , Неговская и регулирование стока. - М.: «Колос», 19 с.

4. Овчаров Е:Е. «Практикум по гидрологии, гидрометрии и регулированию стока». - М.: «Агропромиздат», 1988 – 224 с.

5. , , Калинин измерения и гидрогеологические расчеты для водохозяйственных целей. – Алматы: 2004. – 357с.

Материал для дополнительного изучения

1. Нарбаев Марс. Исследование режима работы ирригационных водохранилищ многолетнего регулирования стока на примере водохранилищ Южного Казахстана: Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук. - Алмата, 2008. – С. 124

2. Нарбаев М.Т. Географические основы усовершенствования методик расчета регулирования стока малых рек при их комплексном использовании: Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук. – Алмата, 2006. - С. 127.

3. СНиП 2.01.14.83. Определение гидрологических расчетных характеристик. - Москва: Строиздат, 1985. - 36 с.

4. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып.7, ч.1. – Л., 1973. – 476с.

5. , , и др. «Методика регулирования и расчета стока малых рек при их комплексном использовании». – Тараз.: «Жамбылский ЦНТИ», 2004. – 68 с.

Содержание

1

Цель и задачи дисциплины..................................................................................

3

2

Система оценки знаний........................................................................................

3

3

Содержание дисциплины.....................................................................................

4

3.1 Распределение часов по видам занятий……………………………………

4

3.2 Содержание лекций.........................................................................................

5

3.3 Содержание практических занятий………………………………………...

6

3.4 Содержание СРСП...........................................................................................

6

3.5 Содержание СРС.............................................................................................

7

График проведения занятий.................................................................................

8

4

Учебно-методические материалы по дисциплине.............................................

9