Předmět Modelování v pedologii - Mgr. (APA24E)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu APA24E - Modelování v pedologii - Mgr., Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty s modely běžně užívanými pro odvození a predikci půdních vlastností a popis procesů probíhajících v půdách. Tyto metody jsou moderními nástroji pro posuzování přírodních i antropogenních vlivů na půdní procesy a následně na životní prostředí. Základní formou výuky jsou přednášky, kde jsou studenti seznámeni s teorií, tj. fyzikální podstatou studovaných vlastností a procesů, a jejich popisem pomocí modelových prostředků. Modely jsou rozděleny podle teoretického základu a prostorového měřítka, je studován přechod (upscaling) mezi jednotlivými měřítky. Cvičení jsou zaměřena na aplikaci vybraných modelových prostředků a práci na PC. Pozornost je především věnována popisu pedogenetických procesů v půdním profilu. Výsledkem práce na cvičeních je samostatná semestrální práce.

Osnova

PřednáškaÚvod do modelování v pedologii: rozdělení modelů podle teoretického základu, měřítka a použitíPedogenetické modely: zobecňující popis pedogeneze, klasifikace obecných půdních procesůModely pórézní soustavy (mikroskopické měřítko): metody pro studium struktury pórézních materiálů a modelyPřechod od mikroměřítka k makroměřítku: aplikace modelů pórézní soustavy v praxi, kapilární modelyModely pro předpověď hydraulických vlastností půd: modely regresní, morfologické, fyzikálně empirickéModely popisující transport vody v půdě: základní rovnice, metody řešeníModely popisující transport plynu a transport tepla v půdě: základní pojmy a rovniceModely popisující transport rozpuštěných látek v půdě: konzervativní mísitelné prouděníModely popisující transport rozpuštěných látek v půdě: nekonzervativní mísitelné prouděníModely popisující transport nemísitelných fází: definice a odvození hydraulických vlastnostíKalibrace modelů - inverzní modelování: definice inverzního modelování, verifikace metod, užívané metodyPřechod od makroměřítka k měřítku většímu: prostorová a časová variabilita, scaling faktoryModely pro transport vody a rozpuštěných látek zohledňující bi-modální rozdělení pórového systémuPřehled komerčně využívaných transportních modelůCvičeníStanovení retenčních čar půdních vlastnostíStanovení křivek hydraulických vodivostíStanovení distribuční funkce poloměrů pórůAplikace programu RETC pro vyjádření průběhu retenční čáry půdní vlhkostiAplikace kapilárních modelů pro předpověď nenasycených hydraulických vodivostí z retenční čáry půdní vlhkostiAplikace programu ROSETTA pro předpověď hydraulických vlastnostíSimulace transportu vody v půdním profilu pomocí programu HYDRUS-1DCharakteristiky konzervativního transportu - koeficient hydrodynamické disperseCharaktaristika nekonzervativního transportu - adsorpční izoterma, poločas rozpaduSimulace konzervativního transportu rozpuštěných látek v půdním profilu pomocí programu HYDRUS-1DSimulace nekonzervativního transportu rozpuštěných látek v půdním profilu pomocí programu HYDRUS-1DAplikace programu BPSVyhodnocení inverzní úlohy v laboratorní koloně pomocí programu HYDRUS-1DSrovnání půdních hydraulických vlastností vyhodnocených experimentálně a numericky

Získané způsobilosti

Znalosti:Má znalosti v popisu a modelování pedogenetických jevů. Zná a dovede popsat typy modelů užívaných v pedologii. Umí definovat a popsat základní transportiní procesy užitím jak fyzikálních tak matematických modelů. Má hluboké znalosti týkající se jak modelů empirických tak modelů založených na fyzíkální podstatě jevů.Dovednosti:Umí vybrat vhodné modelové prostředky pro popis zadaného jevu.Dokáže připravit data pro matenatické modelování. Umí vybrané matematické modely aplikovat a vyhodnotit výsledky. Je schopen modelové výsledky interpretovat a aplikovat v praxi.Kompetence - komunikace:Může působit jak pod vedením, tak v týmové spolupráci. Je schopen komunikovat v českém jazyce s účelným využíváním odborné terminologie daného předmětu. Umí formulovat, diskutovat a prezentovat vlastní názory, konkretizovat problémy a navrhovat možná řešení.Kompetence - úsudek:Je schopen přistupovat ke své práci tvořivě a iniciativně. Je schopen posoudit, zhodnotit a aplikovat informační zdroje. Při tvoření úsudku dále využívá vlastní zkušenosti i zkušenosti odborníků.

Literatura

ZákladníJazyk výuky: ČeštinaKodešová, R. 2012. Modelování v pedologii, Upravené vydání. Skriptum ČZU. Praha. ISBN 80-213-1347-1.DoporučenáJazyk výuky: ČeštinaCíslerová, M., Vogel, T. 1998. Transportní procesy. Skriptum ČVUT. Praha. ISBN 80-01-01866-0.Dane, J.H., Topp, G.C. (eds). 2003. Methods of soil analysis, Part 4 - Physical methods. SSSA. Madison. USA. ISBN 0-89118-841-X.Kutílek, M. 1984. Vlhkost pórovitých materiálů. SNTL-ČMT. Praha.Kutílek, M., Nielsen, D.R. 1994. Soil hydrology. Catena Verlag GMBH. Germany. ISBN 3-923381-26-3.Němeček, J., Smolíková, L., Kutílek, M. 1990. Pedologie a paleopedologie. Československá akademie věd. Praha. ISBN 80-200-0153-0.Nielsen, D.R., Wendroth, O. 2003. Spatial and temporal statistics. Catena Verlag GMBH. Germany. ISBN 3-923381-46-8.Šimůnek, J., Šejna, M., van Genuchten, M. Th. 2005. The HYDRUS-1D. IGWMC-TPS-53. International Ground Water Modeling Center. Colorado.Schaap, M.G., Leij, F.J., van Genuchten, M.Th. 1999. A bootrstrap-neural network approach. University of California. Riverside. 1237-1250.van Genuchten M.Th., Lei F.J., Yates S.R. 1991. The RETC code. EPA/6000/2-91-065. US EPA.

Požadavky

žádné

Garant

prof. Ing. Radka Kodešová, CSc.