Předmět Hydropedologie a ochrana podzemních vod - Mgr. (AIA02E)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu AIA02E - Hydropedologie a ochrana podzemních vod - Mgr., Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je získání znalostí o interakci půdy a vody, o transportních procesech vody v půdě a o základech pohybu roztoků v půdě od povrchu do hladiny podzemní vody. Ve výuce jsou vyloženy a na cvičeních procvičeny úlohy z hydrostatiky i hydrodynamiky půdní vody, z řešení základních typů proudění a aplikací jejich řešení v zemědělství a ekologii. Předmět se zabývá úlohou půdy a vody v zemědělském ekosystému, základními charakteristikami půdy ovlivňujícími transport vody a roztoků půdním profilem (retenční čára, hydraulická vodivost), nasyceným a nenasyceným prouděním, infiltrací vody a mísitelným prouděním. Jsou vysvětleny základy proudění podzemní vody, nakládání s vodními zdroji a jejich možným znečištěním zemědělskou a jinou související antropickou činností. Výuka sestává z přednášek, cvičení ve cvičebně a laboratoři, v počítačová učebně

Osnova

PřednáškaVýznam vody v půděStanovení vlhkosti půdy, destruktivní a nedestruktivní, přímé a nepřímé metody stanovení vlhkosti půdyMezifázové jevy v systému půda - voda - atmosféraHydrostatika půdní vody - potenciál půdní vody, jeho definice, vyjádření, jednotkyRetenční čára půdní vlhkosti, pF čára, hydrolimity jako body na retenční čářeHydrodynamika půdní vody, základní vztahy reprezentující pohyb vody v půděNasycené proudění vody v půdě a horninách, zákonitosti a popis prouděníNenasycené proudění vody v půdě a jeho řešení, definice, popisující rovnice,vztah mezi nasycHydraulická vodivost půdy, nasycená a nenasycená hydraulická vodivost , vzájemný vztah, stanoveníZákladní půdní hydrologické procesy (infiltrace, redistribuce, drenáž, evaporace, evapotranspirace), jejich významTransport rozpustné látky vadózní půdní zónou do podzemních vod, konzervativní a nekonzervativní prouděníZnečištění podzemních vod, zdroje znečištění, charakter a lokalizace znečištěníOchrana vadózní zony a navazujících podzemních vod před kontaminací, možnosti kontaminace, prevenceNejnovější poznatky v oboruCvičeníVlhkost půdy, pórovitost půdy, jejich vyjádření; bilance půdní vody Stanovení zdánlivé hustoty pevných částic metodou vodního pyknometru Kalibrace senzoru pro měření objemové vlhkosti půdy Vyhodnocení kalibrace senzoru pro měření objemové vlhkosti půdy; aplikace metody nejmenších čtverců (počítAdsorpce vody v půdě, adsorpční izoterma, funkční vyjádření adsorpční izotermy (počítKapilarita, kapilární síly, kapilární voda Vliv změn vlhkosti na fyzikální vlastnosti půd - stanovení Atterbergových mezíPotenciál půdní vody a jeho složky, tenzometrZápočtový test; Retenční čára - demonstrace zařízení pro stanovení potenciálu půdní vodyFunkční vyjádření retenční čáry půdní vlhkosti (počítStanovení nasycené hydraulické vodivosti půd v laboratořiTransport rozpustných látek, znečišťující látky a jejich pohybZákladní vztahy proudění vod ve vadózní zóně a návaznost na podzemní vodyNáhradní test; zápočet; dotazy k jednotlivým cvičením a diskuze

Získané způsobilosti

Znalosti:Student má pokročilé znalosti určování základních fyzikálních vlastností půdy v terénu i laboratoři, umí vysvětlit principy použitých metod a zná podmínky jejich použití. Dokáže definovat a řešit fyzikální procesy ve vadózní zóně a mezifázové jevy v systému půda - voda - atmosféra. Umí vysvětlit vliv změny půdní vlhkosti na fyzikální vlastnosti půdy. Má široké znalosti potenciální teorie půdní vody, umí stanovit potenciál a aplikovat do retenční čáry půdní vlhkosti včetně analytických řešení a praktického využití. Dokáže uplatnit komplexní znalosti hydrostatiky a rozšiřuje si znalosti hydrodynamiky půdní vody. Zná základní matematické rovnice pro popis proudění v půdě jako v pórézním systém (Darcyho zákon), dokáže definovat hydraulickou vodivost půdy. Umí definovat principy ochrany podzemních vod a prevenci jejich znečištění. Z hlediska transportu látek v půdním profilu umí navázat nově získané znalosti na předchozí v rámci svého oboru a uplatnit je v rozhodovacím procesu při posuzování možných zdrojů znečištění podzemních vod.Dovednosti:Student umí použít a vyhodnotit tradiční i nejnovější metody stanovení hydrofyzikálních charakteristik půdy. Je schopen samostatně zpracovat fyzikální rozbor půdního vzorku a spočítat bilanci půdní vody. Dokáže analyzovat adsorpci vody v půdě. Je schopen stanovit a vyhodnotit konzistenční meze půdy. Umí komplexně pracovat s potenciálem půdní vody, dokáže ho změřit v terénu i v laboratoři a umí uplatnit tyto znalosti při stanovení a analýze retenční čáry. Umí stanovit nasycenou hydraulickou vodivost v laboratoři i v terénu pomocí infiltračních testů. Umí interpretovat Darcyho zákon a dokáže s ním pracovat při pokročilých hydrodynamických výpočtech. Ovládá transportní procesy ve vadózní zóně na úrovni a v návaznosti na dříve získané znalosti a dovednosti z hydrologie a hydrogeologie. Dokáže samostatně posoudit a využít nově získané znalosti a dovednosti v praxi při ochraně podzemních vod před kontaminací.Kompetence - komunikace:Student je schopen pracovat samostatně, v týmu i jako vedoucí a je schopen práci rozdělit na dílčí úkoly a kontrolovat průběžné výsledky. Je schopen čerpat informace z literatury i cizojazyčné, ovládá odbornou terminologii, umí prezentovat srozumitelně nejen své vlastní odborné názory a závěry, ale i názory dalších odborníků a to ve formě technické zprávy, zprávy z projektu nebo v PP prezentaci.Kompetence - úsudek:Student pracuje samostatně, efektivně využívá výpočetní techniku při vyhodnocování vlastních terénních i laboratorních dat. Je schopen na odborné úrovni pracovat s informačními zdroji pro dosažení určených cílů v rámci oboru. Je schopen posoudit a hodnotit výsledky a formulovat závěry odborného a vědeckého výzkumu v rámci studovaného oboru.

Literatura

ZákladníKutílek, M., Kuráž,V., Císlerová, M. 1993. Hydropedologie. 150 s. Skriptum ČVUT FSv.Kozák, J., Němeček, J., Matula, S., Valla, M., Borůvka, L. 2002. Pedologie. Skriptum ČZU AF. 140 s. ISBN 8021309075.Matula, S. 1989. Hydropedologie - praktikum. Skriptum ČVUT FSv. 144 s.Valla, M., Kozák, J., Němeček, J.,Matula, S., Borůvka, L., Drábek, O. 2000. Pedologické praktikum. Skriptum ČZU AF. 148 s. ISBN 8021306378.DoporučenáBoulding, J.R., Ginn, J.S. 2004. Soil, Vadose Zone and Ground-water Contamination. Lewis Publishers. p. 691. ISBN 0566706106.Hillel, D. 1998. Environmental Soil Physics. Academic Press. San Diego. USA. p. 771. ISBN 0123485258.Kutilek, M., Nielsen, D. R. 1994. Soil Hydrology. Catena Verlag. p. 370. ISBN 3923381263.Dirksen, Ch. 1999. Soil Physics Measurements. Catena Verlag. Germany. p. 154. ISBN 3923381433.Stewart, B. A., Howell, T. A. 2003. Encyclopedia of Water Science. M. Dekker. New York. Basel. p. 1076. ISBN 0824709489.Báťková, K., Matula, S., Miháliková, M. 2012. Multimediální učebnice hydropedologických terénních měření [on-line]. Česká verze. Česká zemědělská univerzita v Praze. Praha. Nestránkováno. Dostupné z http//hydropedologie.agrobiologie.cz. ISBN 9788021322547.

Požadavky

žádné

Garant

prof. Ing. Svatopluk Matula, CSc.