МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Проектирование водохозяйственных систем

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра природопользования и геоэкологии
Направление подготовки05.03.06. Экология и природопользование
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость2 ЗЕТ
Учебный план05_03_06_ЭиП-4-2020
Часов по учебному плану 72
в том числе:
аудиторные занятия 28
самостоятельная работа 44
Виды контроля по семестрам
зачеты: 8

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (8) Итого
Недель 16
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 14 18 14 18
Практические 14 18 14 18
Сам. работа 44 36 44 36
Итого 72 72 72 72

Программу составил(и):
д.г.н., профессор, Винокуров Ю.И.

Рецензент(ы):
к.г.н., доцент, Козырева Ю.В.

Рабочая программа дисциплины
Проектирование водохозяйственных систем

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 11.08.2016г. №998)

составлена на основании учебного плана:
05.03.06 Экология и природопользование
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.03.2020 г. № 247
Срок действия программы: 2018-2022 уч. г.

Заведующий кафедрой
Антюфеева Т.В. канд. геогр. наук, доцент


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра природопользования и геоэкологии

Протокол от 11.03.2020 г. № 247
Заведующий кафедрой Антюфеева Т.В. канд. геогр. наук, доцент


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью освоения данной дисциплины является изучение основ проектирования водохозяйственных систем, их классификация и назначение, состав разнообразных гидротехнических сооружений. А также освоение студентом знаний и умений, необходимых при проектировании, строительстве, эксплуатации и управлении водохозяйственными системами (гидрографических, водоподающих, водоотводящих систем, а также систем водопотребления и регулирования водопользования).
Задачи изучения дисциплины:
- освоение теоретических основ и нормативных документов по проектированию водохозяйственных систем;
- формирование необходимых умений и навыков по проектированию водохозяйственных систем;;
- ознакомиться с современными достижениями в области проектирования водохозяйственных систем.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-8 владением знаниями о теоретических основах экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска, способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности
ПК-16 владением знаниями в области общего ресурсоведения, регионального природопользования, картографии
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- цели и задачи проектирования водохозяйственных систем;
- методы моделирования элементов водохозяйственных систем;
- теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска;
- состав нормативно-правовой и проектной документации, а также последовательность ее разработки;
- потенциально возможные опасности и риски при строительстве и эксплуатации водохозяйственных систем;
- основные понятия из общего ресурсоведения;
- особенности различных видов природопользования;
- особенности проектирования и составления географических карт;
- особенности регионального природопользования;
- особенности формирования и размещения природных ресурсов;
3.2.Уметь:
3.2.1.- анализировать нормативно правовую информацию в области экологического нормирования, при проектировании ВХС;
- прогнозировать развитие и оценку процессов строительства и использования водохозяйственных систем, а также возможных аварийных ситуаций;
- проводить технико-экономическое обоснование различных вариантов проектов ВХС;
- выбирать классификации природных ресурсов и применять методы оценки природно-ресурсного потенциала;
- использовать межсекторальный и междисциплинарный подход в изучении и решении проблем регионального природопользования;
- составлять картографические изображения;
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- сбора и анализа экологической информации, для целей проектирования водохозяйственных систем;
- определения природно-ресурсной базы территории по разным источникам информации;
- использования основных методических подходов к обсуждению проблем регионального природопользования;
- экологического картографирования;

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Водохозяйственные системы
1.1. Водохозяйственные системы, тип, классификация, назначение. Состав гидротехнических сооружений. Лекции 8 2 ОПК-8, ПК-16 Л1.2
1.2. Типовые сооружения. Их классификация и назначение. Лекции 8 2 ОПК-8, ПК-16 Л2.1, Л1.2, Л1.1
1.3. Водохозяйственные системы. Закрытые оросительные системы. Открытые оросительные системы. Практические 8 4 ОПК-8, ПК-16 Л2.1, Л1.2
1.4. Водохозяйственные системы. Закрытые оросительные системы. Открытые оросительные системы. Сам. работа 8 5 ОПК-8, ПК-16 Л2.1, Л1.2
Раздел 2. Основы проектирования
2.1. Условия разработки проектных решений, обеспечение требований безопасности и охраны природы Лекции 8 2 ОПК-8, ПК-16 Л2.3, Л1.2, Л1.1, Л2.2
2.2. Условия разработки проектных решений, обеспечение требований безопасности и охраны природы Практические 8 3 ОПК-8, ПК-16 Л2.3, Л1.2, Л1.1, Л2.2
2.3. Условия разработки проектных решений, обеспечение требований безопасности и охраны природы Сам. работа 8 5 ОПК-8, ПК-16 Л2.3, Л1.2, Л1.1, Л2.2
2.4. Методология проектирования водохозяйственных систем. Гидротехнический и гидравлически расчеты. Лекции 8 4 ОПК-8, ПК-16 Л1.2, Л1.1
2.5. Методология проектирования водохозяйственных систем. Гидротехнический и гидравлически расчеты. Практические 8 3 ОПК-8, ПК-16 Л1.2, Л1.1
2.6. Методология проектирования водохозяйственных систем. Гидротехнический и гидравлически расчеты. Сам. работа 8 5 ОПК-8, ПК-16 Л1.2, Л1.1
2.7. Состав проектной документации, стадии проектирования.Основные расчётные положения. Лекции 8 4 ОПК-8, ПК-16 Л1.2, Л1.1, Л2.2
2.8. Состав проектной документации, стадии проектирования.Основные расчётные положения. Практические 8 4 ОПК-8, ПК-16 Л1.2, Л2.2
2.9. Состав проектной документации, стадии проектирования.Основные расчётные положения. Сам. работа 8 5 ОПК-8, ПК-16 Л1.2, Л2.2
Раздел 3. Особенности строительства водохозяйственных систем
3.1. Особенности производства работ при строительстве ГТС. Лекции 8 2 ОПК-8, ПК-16 Л2.3, Л1.2, Л1.1, Л2.2
3.2. Организация работ, связанных с проектированием и строительством ВХС. Лекции 8 2 ОПК-8, ПК-16 Л1.2, Л1.1, Л2.2
3.3. Особенности строительства водохозяйственных систем Практические 8 4 ОПК-8, ПК-16 Л2.3, Л1.2
3.4. Особенности строительства водохозяйственных систем Сам. работа 8 5 ОПК-8, ПК-16 Л2.3, Л1.2, Л1.1
3.5. Подготовка к зачетам Сам. работа 8 11 ОПК-8, ПК-16 Л1.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Тема: Водохозяйственные системы
1. Водохозяйственные системы – что это?
2. Классификация водохозяйственных систем.
3. Состав гидротехнических сооружений.
4. Типовые оголовки сооружений.
5. Типы головного водозабора.
6. Перегораживающие сооружения.
7. Вододелители и водовыпуски.
8. Сооружения на сбросах.
9. Закрытые оросительные системы.
10.Открытые оросительные системы.
11.Что влияет на выбор типа водохозяйственной системы.
Тема: Условия разработки проектных решений, обеспечение требований безопасности и охраны природы
1. Условия выбора типа гидротехнических сооружений и их параметров.
2. Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений в составе проектной документации.
3. Соблюдение требований охраны окружающей среды
4. Выбор ВХС обеспечивающих рациональное использование и охрану водных ресурсов.
Тема: Методология проектирования водохозяйственных систем. Гидротехнический и гидравлически расчеты.
1. Методология проектирования водохозяйственных систем
2. Гидравлический расчет системы.
3. Гидротехнический расчет.
4. Гидравлическое моделирование.
5. Бетонные и железобетонные работы.
Тема: Состав проектной документации, стадии проектирования. Основные расчётные положения.
Этапы реализации проектов ВХС и их эколого-экономическое обоснование.
1. Стадии проектирования: технико-экономический доклад (ТЭД), технико-экономическое
2. обоснование (ТЭО), проект.
3. Состав разделов и выходной документации на каждой стадии проектирования ВХС.
4. Постоянные, временные и особые нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения.
5. Статические динамические нагрузки и воздействия.
6. Обоснование надёжности и безопасности гидротехнических сооружений.

Тема: Особенности строительства водохозяйственных систем
1. Особенности производства работ при строительстве ГТС.
2. Порядок разработки и содержание проектов.
3. Земельно-скальные работы.
4. Буровзрывные работы.
5. Строительные карьеры.
6. Возведение качественных насыпей.
7. Факторы, обуславливающие необходимость строительства водохранилищ.
8. Основные задачи проектирования, состав исполнителей, стадийность.
9. Состав технического проекта, порядок согласования проектных решений.
10. Состав работ, выполняемых на стадии рабочих чертежей.
11. Организация финансирования, приемки выполненных работ, технической отчетности при строительстве водохранилищ.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
1. Последствия, возникающие при строительстве водохранилищ.
2. Организация проектирования водохранилищ и подготовка к эксплуатации.
3. Последствия строительства ирригационных каналов.
4. Отраслевые водохозяйственные системы и системы комплексного назначения.
5. Проектирование оросительных систем.
6. Методические аспекты мониторинга и его роль в поддержании нормального состояния водохозяйственных систем.
7. Водохозяйственный комплекс и его структура.
8. Бетонные и железобетонные работы при строительстве ГТС.
9. Проектирование и строительство ГЭС.
10. Основные этапы строительства водохранилищ.
11. Инженерно-геологические изыскания при гидротехническом строительстве.
12. Обеспечение требований безопасности и охраны окружающей среды при строительстве ВХС
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Программа ФОС по дисциплине "Проектирование водохозяйственных систем"(по каждому разделу) приведена в ФОСе по учебной дисциплине.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Т.А. Филиппова, М.Ш. Мисриханов, Ю.М. Сидоркин, А.Г. Русина Гидроэнергетика: учебное пособие Новосибирск : НГТУ, 2013 biblioclub.ru
Л1.2 Чудновский С. М. , Лихачева О. И. Эксплуатация и мониторинг систем и сооружений: учебное пособие Инфра-Инженерия,, 2017 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Сабо Е. Д., Теодоронский В. С., Золотаревский А. А. Гидротехнические мелиорации : Учебник для академического бакалавриата Юрайт, 2018 biblio-online.ru
Л2.2 Кошумбаев, М.Б. Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений: учебное пособие Инфра-Инженерия, 2018 biblioclub.ru
Л2.3 Сапцин, В.П Эксплуатация и мониторинг систем и сооружений: учебное пособие: учебное пособие Йошкар-Ола: ПГТУ, 2016 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОСНОВНЫХ И ЛОКАЛЬНЫХ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗАДАЧ www.myshared.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Программное обеспечение: Microsoft Office, Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
СПС Консультант Плюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/)
Электронная база данных "Scopus" (https://www.scopus.com)
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/)
Научная электронная библиотека eLIBRARY (https://elibrary.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Работа над конспектом лекции
Основу теоретического обучения студентов составляют лекции. Они дают систематизированные знания студентам о наиболее сложных и актуальных проблемах изучаемой дисциплины. На лекциях особое внимание уделяется не только усвоению студентами изучаемых проблем, но и стимулированию их активной познавательной деятельности, творческого мышления, развитию научного мировоззрения, профессионально-значимых свойств и качеств. Лекции по учебной дисциплине проводятся, как правило, как проблемные в форме диалога (интерактивные).
Знакомство с дисциплиной происходит уже на первой лекции, где от студента требуется не просто внимание, но и самостоятельное оформление конспекта. При работе с конспектом лекций необходимо учитывать тот фактор, что одни лекции дают ответы на конкретные вопросы темы, другие – лишь выявляют взаимосвязи между явлениями, помогая студенту понять глубинные процессы развития изучаемого предмета как в истории, так и в настоящее время.
Конспектирование лекций – сложный вид вузовской аудиторной работы, предполагающий интенсивную умственную деятельность студента. Конспект является полезным тогда, когда записано самое существенное и сделано это самим обучающимся. Не надо стремиться записать дословно всю лекцию. Такое «конспектирование» приносит больше вреда, чем пользы. Целесообразно вначале понять основную мысль, излагаемую лектором, а затем записать ее. Желательно запись осуществлять на одной странице листа или оставляя поля, на которых позднее, при самостоятельной работе с конспектом, можно сделать дополнительные записи, отметить непонятные места.
Осуществляя учебные действия на лекционных занятиях, студенты должны внимательно воспринимать действия преподавателя, запоминать складывающиеся образы, мыслить, добиваться понимания изучаемого предмета, применения знаний на практике, при решении учебно-профессиональных задач. Студенты должны аккуратно вести конспект. В случае недопонимания какой-либо части предмета следует задать вопрос в установленном порядке преподавателю. В процессе работы на лекции необходимо так же выполнять в конспектах модели изучаемого предмета (рисунки, схемы, чертежи и т.д.), которые использует преподаватель.
Непременным условием глубокого усвоения учебного материала является знание основ, на которых строится изложение материала. Обычно преподаватель напоминает, какой ранее изученный материал и в какой степени требуется подготовить к очередному занятию. Обращение к ранее изученному материалу не только помогает восстановить в памяти известные положения, выводы, но и приводит разрозненные знания в систему, углубляет и расширяет их. Каждый возврат к старому материалу позволяет найти в нем что-то новое, переосмыслить его с иных позиций, определить для него наиболее подходящее место в уже имеющейся системе знаний. Неоднократное обращение к пройденному материалу является наиболее рациональной формой приобретения и закрепления знаний.
Работа с рекомендованной литературой
При работе с основной и дополнительной литературой целесообразно придерживаться такой последовательности. Сначала прочитать весь заданный текст в быстром темпе. Цель такого чтения заключается в том, чтобы создать общее представление об изучаемом материале, понять общий смысл прочитанного. Затем прочитать вторично, более медленно, чтобы в ходе чтения понять и запомнить смысл каждой фразы, каждого положения и вопроса в целом. Чтение приносит пользу и становится продуктивным, когда сопровождается записями. Это может быть составление плана прочитанного текста, тезисы или выписки, конспектирование и др. Выбор вида записи зависит от характера изучаемого материала и целей работы с ним. Если содержание материала несложное, легко усваиваемое, можно ограничиться составлением плана. Если материал содержит новую и трудно усваиваемую информацию, целесообразно его законспектировать.
Подготовка к практическим занятиям.
Подготовку к каждому практическому занятию студент должен начать с ознакомления с планом практического занятия, который отражает содержание предложенной темы. Тщательное продумывание и изучение вопросов плана основывается на проработке текущего материала лекции, а затем изучения обязательной и дополнительной литературы, рекомендованной к данной теме. Все новые понятия по изучаемой теме необходимо выучить наизусть и внести в глоссарий, который целесообразно вести с самого начала изучения курса.
Результат такой работы должен проявиться в способности студента свободно ответить на теоретические вопросы практикума, его выступлении и участии в коллективном обсуждении вопросов изучаемой темы, правильном выполнении практических заданий и контрольных работ.
В процессе подготовки к практическим занятиям, студентам необходимо обратить особое внимание на самостоятельное изучение рекомендованной литературы. При всей полноте конспектирования лекции в ней невозможно изложить весь материал из-за лимита аудиторных часов. Поэтому самостоятельная работа с учебниками, учебными пособиями, научной, справочной литературой, материалами периодических изданий и Интернета является наиболее эффективным методом получения дополнительных знаний, позволяет значительно активизировать процесс овладения информацией, способствует более глубокому усвоению изучаемого материала, формирует у студентов свое отношение к конкретной проблеме.
Подготовка к семинару
Для успешного освоения материала студентам рекомендуется сначала ознакомиться с учебным материалом, изложенным в лекциях и основной литературе, затем выполнить самостоятельные задания, при необходимости обращаясь к дополнительной литературе. При подготовке к семинару можно выделить 2 этапа:
- организационный,
- закрепление и углубление теоретических знаний.
На первом этапе студент планирует свою самостоятельную работу, которая включает:
- уяснение задания на самостоятельную работу;
- подбор рекомендованной литературы;
- составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки.
Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе. Второй этап включает непосредственную подготовку студента к занятию. Начинать надо с изучения рекомендованной литературы. Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал, а только его наиболее важная и сложная часть, требующая пояснений преподавателя в просе контактной работы со студентами. Остальная его часть восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна. Особое внимание при этом необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов, уяснение практического приложения рассматриваемых теоретических вопросов. В процессе этой работы студент должен стремиться понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, разобраться в иллюстративном материале, задачах.
Студент должен быть готов к контрольным опросам на каждом учебном занятии. Одобряется и поощряется инициативные выступления с докладами и рефератами по темам семинарских занятий.
Подготовка докладов, выступлений и рефератов
Реферат представляет письменный материал по определенной теме, в котором собрана информация из одного или нескольких источников. В нем в обобщенном виде представляется материал на определенную тему, включающий обзор соответствующих литературных и других источников. Рефераты могут являться изложением содержания какой-либо научной работы, статьи и т.п. Доклад представляет публичное, развернутое сообщение (информирование) по определенному вопросу или комплексу вопросов, основанное на привлечении документальных данных, результатов исследования, анализа деятельности и т.д. При подготовке к докладу на семинаре по теме, указанной преподавателем, студент должен ознакомиться не только с основной, но и дополнительной литературой, а также с последними публикациями по этой тематике в сети Интернет. Необходимо подготовить текст доклада и иллюстративный материал в виде презентации. Доклад должен включать введение, основную часть и заключение. На доклад отводится 20-25 минут учебного времени. Он должен быть научным, конкретным, определенным, глубоко раскрывать проблему и пути ее решения. Особенно следует обратить внимание на безусловную обязательность решения домашних задач, указанных преподавателем к семинару.