Записи выполняются и используются в СО 1

Записи выполняются и используются в СО 1.004
Предоставляется в СО 1.023.
СО 6.018
Министерство сельского хозяйства Российской федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Саратовский государственный аграрный университет
имени Н.И. Вавилова»
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета
____________ /Соловьев Д.А./
«___» ____________2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Надежность мелиоративных систем
Направление подготовки
280100.68Природообустройство и водопользование
Магистерская программа
Мелиорация земель
Квалификация (степень) выпускника
Магистр
Нормативный срок обучения
2 года
Форма обучения
Очная
Саратов 2011
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Надежность мелиоративных систем»
является формирование у студентов навыков по оценке состояния природных и
природно-техногенных объектов для обоснования принимаемых решений при
проектировании объектов природообустройства и водопользования.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 280100.68
Природообустройство
мелиоративных
и
систем»
водопользование
относится к
дисциплина
«Надежность
вариативной (профильной) части
профессионального цикла, дисциплиной по выбору студента.
Дисциплина базируется на знаниях, имеющихся у студентов при
получении высшего профессионального образования, а также на знаниях,
полученных
при
изучении
дисциплин:
математическое
моделирование
процессов в компонентах природы, геоинформационные системы,современные
проблемы природообустройства, исследование систем природообустройства и
водопользования,
управление
природно-техногенными
комплексами,
экологически безопасные технологии в мелиорации.
Для качественного усвоения дисциплины студент должен:
- знать: методологию повышения качества и надежности проектируемых,
строящихся, существующих и реконструируемых при сокращении удельных
затрат на их создание и эксплуатацию.
-уметь:
анализировать
гидромелиоративных
системах
и
применять
современные
в
методы
существующих
и
решения,
обеспечивающие высокую надежность и эффективность эксплуатации систем.
Получать и разрабатывать основные критерии надежности гидросооружений и
водохозяйственных систем, позволяющих с допустимым приближением
рассчитывать надежность режимов орошения и осушения, различных частей и
элементов мелиоративных систем.
Дисциплина «Надежность мелиоративных систем» является профильной
для подготовки магистерской диссертации.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в процессе изучения
дисциплины «Надежность мелиоративных систем»
Дисциплина
«Надежность
мелиоративных
систем»
направлена
на
формирование у студентов профессиональной компетенции: «Способность
обеспечивать
соответствие
качества
проектов
природообустройства
и
водопользования международным и государственным нормам и стандартам»
(ПК-5).
В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать: международные и государственные нормы и стандарты в
области надежности мелиоративных систем.

Уметь:
применять
все
необходимые
расчеты
надежности
мелиоративных систем при принятии инженерных решений в области
природообустройства и водопользования.

описания
Владеть: методиками определения и установления моделей для
функциональных
режимов
работы
в
конкретных
природно-
климатических условиях, определять соотношение между критическими
параметрами и критериями, обуславливающих появление отказа; расчетами
прочности и напряжения и выбирать их распределение и выполнять
оптимизацию
принятых
экономических расчетов.
показателей
надежности
на
основе
технико-
4. Структура и содержание дисциплины
«Надежность мелиоративных систем»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108
часов, из них аудиторная работа – 24 ч., самостоятельная работа – 84 ч.
Таблица 1
Структура и содержание дисциплины «Надежность мелиоративных систем»
Форма
max балл
2
3
4
5
6
3 семестр
7
8
9
10
1
Л
6
Методика
комплексной
количественной
оценки
экологического состояния
действующих
и
реконструируемых
мелиоративных систем.
Методика,
позволяет
комплексно и количественно
оценивать
уровень
1. экологического
состояния
(надежности) сравниваемых
действующих
или
реконструируемых
мелиоративных
как
оросительных,
так
и
осушительных систем и из
числа
сравниваемых
выбирать лучшие системы, а
также
устанавливать
В
Количество
часов
1
Форма
проведения
Тема занятия
Содержание
Вид занятия
№
п/п
Вид
Контроль
знаний
Количество
часов
Самостоятельная
работа
Неделя семестра
Аудиторная
работа
2
ВК ПО
2
2.
3.
4.
5.
рациональную очередность
их переустройства.
Оценка
надежности
проектного режима работы
мелиоративных систем.
Режим работы МС как
случайное событие.
Алгоритм
расчета
надежности
проектного
режима работы МС.
Проектная
надежность
мелиоративных систем
Первая и вторая методика
вероятностного обоснования
регулирования
водного
режима
мелиорированных
земель.
Влияние
орошения
на
качественное
состояние
оросительных систем.
Понятие
агоэкосистемы.
Режимы
переходных
процессов
отклик
агроэкосистемы
на
воздействие
с
учетом
состояния
её
элементов.
Математическое выражение
переходных процессов.
Методика
учета
воздействия окружающей
среды
на
гидромелиоративные
объекты.
Влияние
климатических
факторов
на
надежность
работы ГМС.
Оценка надежности работы
каналов и трубопроводов.
Характеристика и оценка
факторов,
снижающих
6.
эксплуатационную
надежность
элементов
оросительных
систем.
Установление отказов работы
каналов и трубопроводов.
Определение оптимальной
7.
величины
площади
2
ЛЗ
Т
2
6
ТК ПО
3
ПЗ
Т
2
6
ТК УО
4
Л
КС
2
6
ТК КЛ
5
ПЗ
П
2
6
ТК УО
6
Л
В
2
8
РК ПО
7
ПЗ
Т
2
6
ТК УО
6
8.
9.
10.
11.
12.
13.
орошаемого участка по
показателям надежности.
Установление
вероятности
безотказной
работы
отдельных
элементов
системы (насосная станция,
закрытая сеть, дождевальные
машины).
Оценка
воздействия
мелиорации
на
окружающую среду.
Влияние
мелиоративных 8
систем на местный речной
сток
и
экологическую
устойчивость территорий.
Определение оптимальной
надежности оросительных
9
систем.
Расчет
коэффициента
обеспеченности поливов.
Прогноз эрозии грунтов.
Обоснование
допустимых
(неразмывающих)
скоростей.
Опыты на 10
различных
по
гранулометрическому составу
грунтах.
Прогнозирование
возможных
последствий
мелиоративных систем на
окружающую
среду
11
Моделирование
процессов
влагопереноса
на
мелиоративное
состояние
земель.
Экономическое обоснование
повышения надежности
мелиоративных систем
Затраты по обеспечению
надежности
гидромелиоративных систем
12
в процессе эксплуатации.
окружающей среды.
Методика экономической
оптимизации надежности
ГМС.
Выходной контроль
Итого:
Л
П
2
6
ТК КЛ
ЛЗ
М
2
6
ТК ПО
ЛЗ
Т
2
6
ТК УО
ПЗ
М
2
6
ТК ПО
ПЗ ДИ
2
8
РК
ТР
24
8
84
Т
Р
6
2
ВыхК Э
8
24
Примечание:
Условные обозначения:
Виды аудиторной работы: Л – лекция, ЛЗ – лабораторное занятие, ПЗ – практическое
занятие, С – семинарское занятие.
Формы проведения занятий: В – лекция-визуализация, П – проблемная лекция/занятие, ПК
– лекция-пресс-конференция (занятие пресс-конференция), Б – бинарная лекция, Т –
лекция/занятие, проводимое в традиционной форме, М – моделирование, ДИ – деловая игра,
КС – круглый стол, МШ – мозговой штурм, МК – метод кейсов.
Виды контроля: ВК – входной контроль, ТК – текущий контроль, РК – рубежный контроль,
ТР – творческий рейтинг, ВыхК – выходнойконтроль.
Форма контроля: УО – устный опрос, ПО – письменный опрос, Т – тестирование, КЛ –
конспект лекции, Р – реферат, ЗР – защита курсовой работы, ЗП – защита курсового проекта,
Э – экзамен, З – зачет.
5. Образовательные технологии
Для успешной реализации образовательного процесса по дисциплине
«Надежность мелиоративных систем» и повышения его эффективности
используются как традиционные педагогические технологии, так и методы
активного обучения: лекция-визуализация, проблемная лекция, деловая игра,
лабораторные работы профессиональной направленности, моделирование,
круглый стол.
Удельный вес занятий, проводимых с использованием активных и
интерактивных методов обучения, в целом по дисциплине составляет 67 %
аудиторных занятий (в ФГОС не менее 40 %).
6. Оценочные средства для проведения входного, рубежного
и выходного контролей
Вопросы входного контроля
1. Земельные ресурсы страны, их использование и сравнение с развитыми
странами.
2. Земли промышленности и транспорта.
3. Земли особо охраняемых территорий.
4. Отличие структуры орошаемых посевных площадей от богарного земледелия.
5. Земли водного фонда.
6. Водные ресурсы и их современное использование
7. Динамика численности населения мира.
8. Продолжительность жизни людей разных стран.
9. Критерий предельности площади пашни в мире.
10. Факторы снижения плодородия почв.
11. Причины сокращения площади лесов.
12. Запасы пресных вод на планете.
13. Водные ресурсы на душу населения.
14. Оценка динамики водопотребления и эффективности использования водных
ресурсов.
15. Показатель нарушения экосистем и ландшафтов.
16. Показатели экологического бедствия.
17. Причины изменения климата на планете.
18. Характерные периоды изменения температуры на планете.
19. Содержание СО2 в атмосфере на планете.
20. Влияние потепления климата на уровень океана.
21. Показатели социально-экономических условий РФ.
22. Дефицит производства и его влияние на демографию.
23. Трансформация природных ландшафтов и агроландшафтов.
24. Загрязнение за счет техногенных выбросов и сбросов.
25. Функции управления деятельности объектов природообустройства.
26. Современное состояние информационного обеспечения деятельности
объектов природообустройства.
27. Принципы управления работой объектов природообустройства.
28.ГИС- технологии в системе поддержки принятия управленческих решений.
29. Законы РФ, определяющие правовые нормы в области земельных и водных
отношений.
30. Специальный технический регламент «Мелиорация земель».
31. Принципы строительства и переустройства земельных и водных объектов.
32. Порядок проведения работ по разработке природоприближенных проектов.
33. Типичные признаки естественных водотоков.
34. Понятие – ренатурирование водных и земельных объектов.
35. Ревитализация притоков, малых рек и ручьев.
36.Понятие загрязнения окружающей среды.
37.Понятие экосистемы.
38.Геосистемный подход в природообустройстве.
39.Понятия «Экологическая устойчивость» и «Экологическая безопасность».
40.Понятия геоинформационной системы (ГИС).
41.Физическое, аналоговое и математическое моделирование.
42.Математическое моделирование и оценка адекватности моделей.
Вопросы рубежного контроля № 1
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях
1. Экологическая надежность.
2. Экологическое равенство.
3. Оптимизация природной среды.
4. Технологическая и природоохранная нагрузка.
5. Экологическая надежность МС.
6. Внутрисистемные и внешние факторы.
7. Региональная составляющая.
8. Экологический показатель.
9. Совместимость мелиоративной системы с регионом.
10. Дифференцированный, комплексный и интегральный методы определения
уровня экологической надежности МС.
11. Понятие агроэкосистемы.
12. Режимы переходных процессов.
13. Структурные режимы агроэкосистем.
14. Модель вероятного обоснования регулирования водного режима почв.
15. Случайные события в работе МС.
16. Комплексный показатель надежности проектного режима работы МС.
17. Модель размыва и отрыва почвенных частиц.
18. Безотказная работа системы от климатических факторов.
19. Отказы МС при работе каналов.
20. Отказы МС при работе закрытых трубопроводов.
Вопросы для самостоятельного изучения
1. Надежность гидромелиоративных сооружений.
2. Надежность МС при многовариантном проектировании.
3. Режимы орошения культур и их надежность.
4. Оптимальная надежность оросительных систем.
5. Прогнозирование надежности водохозяйственных объектов.
Вопросы рубежного контроля № 2
Вопросы, рассматриваемые на аудиторных занятиях
1. Надежность принятых материалов труб.
2. Показатели экологической эффективности восстановленных систем.
3. Критерии надежности и долговечности МС.
4. Модель продуктивности сельскохозяйственных культур.
5. Относительная продуктивность кормовых культур на МС.
6. Прогноз подъема грунтовых вод.
7. Моделирование речного стока на территории МС.
8. Коэффициент экологической устойчивости.
9. Шкала устойчивости водосборов от МС.
10. Устойчивость мелиоративной пашни.
11. Коэффициент стабильности МС.
12. Оценка оптимальной организации профилактики МС.
13. Удельная трудоемкость ТО плановых ремонтов.
14. Удельная трудоемкость устранения отказов.
15. Средняя стоимость отказов.
16. Средняя стоимость планового ТО.
17. Надежность противоэрозионных облицовок каналов.
18. Годовая экономия от повышения уровня надежности.
19. Показатели проектного уровня надежности МС.
20. Рента использования природных источников.
Вопросы для самостоятельного изучения
1.Повышение эксплуатационной надежности оросительных каналов.
2.Надежность мелиоративной техники.
3.Регулирующие сооружения на МС.
4.Оценка воздействия МС на окружающую среду.
5.Экономическая оценка надежности работы МС.
Вопросы выходного контроля (экзамена)
21.Экологическая надежность.
22.Экологическое равенство.
23.Оптимизация природной среды.
24.Технологическая и природоохранная нагрузка.
25.Экологическая надежность МС.
26.Внутрисистемные и внешние факторы.
27.Региональная составляющая.
28.Экологический показатель.
29.Совместимость мелиоративной системы с регионом.
30. Дифференцированный, комплексный и интегральный методы определения
уровня экологической надежности МС.
31. Понятие агроэкосистемы.
32. Режимы переходных процессов.
33. Структурные режимы агроэкосистем.
34. Модель вероятного обоснования регулирования водного режима почв.
35. Случайные события в работе МС.
36. Комплексный показатель надежности проектного режима работы МС.
37. Модель размыва и отрыва почвенных частиц.
38. Безотказная работа системы от климатических факторов.
39. Отказы МС при работе каналов.
40. Отказы МС при работе закрытых трубопроводов.
41.Надежность принятых материалов труб.
42.Показатели экологической эффективности восстановленных систем.
43.Критерии надежности и долговечности МС.
44.Модель продуктивности сельскохозяйственных культур.
45.Относительная продуктивность кормовых культур на МС.
46.Прогноз подъема грунтовых вод.
47.Моделирование речного стока на территории МС.
48.Коэффициент экологической устойчивости.
49.Шкала устойчивости водосборов от МС.
50. Устойчивость мелиоративной пашни.
51. Коэффициент стабильности МС.
52. Оценка оптимальной организации профилактики МС.
53. Удельная трудоемкость ТО плановых ремонтов.
54. Удельная трудоемкость устранения отказов.
55. Средняя стоимость отказов.
56. Средняя стоимость планового ТО.
57. Надежность противоэрозионных облицовок каналов.
58. Годовая экономия от повышения уровня надежности.
59. Показатели проектного уровня надежности МС.
60. Рента использования природных источников.
Темы рефератов
1. Оценка надежности закрытых оросительных систем.
2. Инженерный метод расчета и повышения надежности напорных оросительных
систем.
3. Оптимизация надежности гидромелиоративных сооружений.
4. Прогноз начала эрозии почв по теории надежности.
5. Обоснование параметров и оценки надежности осушительных систем.
Темы курсовых работ.
нет
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература (библиотека СГАУ)
1. Голованов А.И., Айдаров И.П., Григоров М.С. и др. Мелиорация земель.
Учебник. М.: Колос С, 2011.-824с.
2. Ухов Н.Н., Михайлов К.С., Беляков Е.И. Прогнозирование качества
продукции. Ленинград, «Наука», 2009г., 123с.
3. Кулибанин А.Г. Экологические основы мелиоративного проектирования.
Учебник для студентов высших учебных заведений. Одесса, ОГУ, 2006г.,
107с.
4. Колесников С.И. Экологические основы природопользования: Учебник. М.:
Академцентр, 2009. – 304 с.
5. Кравчук А.В., Серебренников Ф.В. Экологически безопасные
технологии
в мелиорации. Учебное пособие. ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» 2011.276с.
б) дополнительная литература
6. Шавва К.И., Олексич В.Н.Методика количественной оценки экологического
состояния рекомендуемых мелиоративных систем. Сборник «Экологические
аспекты мелиорации земель». Кишинев, КСХИ им. М.В. Фрунзе, 2004.-96с.
7. Трушина Т.П. Экологические основы природопользования. – М.: Феникс,
2009 – 408 с.
8. Экологический мониторинг: учеб.-метод. пособие / под ред. Т. Я.
Ашихминой. - М.: Академ. проект : Альма Матер, 2008. - 412 с. - Голик
Горелов А.А. Экология: Учеб. пособ.(Текст) А.А. Горелов. М.: Академия,
2007.- 240с.
9. Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза: Практика.
Учебное пособие для студентов вузов. – М.: АСПЕКТ ПРЕСС, 2005- 286с.
10.Использование методов теории надежности в мелиорации. М., 1989г.
Мелиорация и водное хозяйство. 4 вып.58с.
в) базы данных, справочно-правовые системы «Гарант», «КонсультантПлюс», «Стройконсультант», «Норма» и др., поисковые системы Rambler, Yandex, Google:
 Электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для
проведения
занятия
используется
следующее
материально-
техническое обеспечение:
 программное обеспечение Autodesk, ArcGis,
 лабораторные
приборы
и
оборудование:
электронный
влагомер,
сушильные шкафы, электронные весы.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с
учетом рекомендаций и ПрООп ВПО по направлению подготовки 280100.68
Природообустройство и водопользование.
Автор: Кравчук А.В., д. техн. наук, профессор.
Рецензент: Бондаренко Ю.В., д.,с-х.н. профессор, заведующий кафедрой
«Геодезия, гидрология и гидрогеология».
Программа одобрена на заседании методической комиссии факультета
природообустройства и лесного хозяйства.
«_____»______________________2012года, протокол №_____