Проектирование гидротехнических сооружений

При проектировании гидротехнических сооружений приме­няют следующие методы: метод теоретических исследований; экспериментальный лабораторный; экспериментальный натур­ный; вариантного проектирования; статистический; аналогий и повторения решений.

Метод теоретических исследований является основным. Он устанавливает зависимости и закономерности, которые позволя­ют рассчитывать гидротехнические сооружения, т.е. определять их форму и размеры, не прибегая к эксперименту, устройству мо­делей и т.п.

Экспериментальный лабораторный метод имеет большое зна­чение в гидротехнике. Он применяется в двух видах: общем, ко­гда специальным опытом проверяются те или иные положения теории или когда на основе системы опытов строится теория, и ла­бораторного моделирования сооружений и конструкций, когда по­следние выполняются в виде геометрически подобных или с зара­нее заданными искажениями моделей, на которых замеряются искомые величины (давления жидкости, скорости течения, де­формации и пр.). Моделирование играет большую роль в гидро­технике, позволяя находить правильные решения при невозмож­ности использовать теоретические решения или при отсутствии последних.

Экспериментальный натурный метод отличается от преды­дущего тем, что опыты и наблюдения проводятся не в лаборато­рии, а на строящихся, построенных и эксплуатируемых гидро­технических сооружениях, а иногда и на специальных опытных сооружениях, выполненных в натуральную величину. При по­мощи этого метода проверяется правильность теоретических расчетных данных, положенных в основу проекта сооружении, и накапливаются новые данные для разработки теорий.

Метод вариантного проектирования заключается в рассмот­рении ряда вариантных решений задачи и их технико-экономи­ческом сопоставлении и позволяет найти наиболее целесообраз­ное в техническом и экономическом отношении решение.

Статистический метод применяется для обобщения дан­ных по многократно использовавшимся типам конструкций и получения статистических зависимостей, которые могут быть использованы в дальнейшем. Пользоваться этим методом сле­дует с осторожностью, так как он отражает «вчерашний день» гидротехники, ее прошлое. Используя его, необходимо учиты­вать тенденции дальнейшего развития теории и практики в дан­ной области.

Метод аналогий и повторения решений – наиболее прими­тивный, но при правильном применении надежный. Он заклю­чается в использовании решения или конструкции, уже приме­ненных на практике в сходных условиях. Метод этот следует применять очень осторожно, так как, с одной стороны, в гидро­строительстве природные условия для сооружений редко повто­ряются, а с другой – легко впасть в консерватизм, отказываясь от поисков новых решений. Одним из полезных проявлений ме­тода аналогий является разработка типовых решений для конст­рукций или их деталей, часто повторяемых в узле или системе.