Předmět Výpočetní hydraulika v říčních systémech (ZVZ35E)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu ZVZ35E - Výpočetní hydraulika v říčních systémech, Fakulta životního prostředí, Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

V rámci tohoto předmětu se studenti naučí základním principům výpočetní hydrauliky. Budou vyloženy základní principy výpočetní hydrauliky s důrazem na problematiku proudění v otevřených korytech a říčních systémech. Důraz bude kladen na praktické aplikace relativně složité teoretické základny numerického modelování. V rámci přednášek budou vysvětleny základní algoritmy a numerické operátory explicitního i implicitního charakteru. Hlavním cílem přednášek a cvičení bude naučit studenty tvůrčímu algoritmickému myšlení a samostatnému přístupu k tvorbě a především správnému užití matematických modelů a algoritmů pro řešení praktických problémů v oblasti říčních systémů.

Osnova

PřednáškaZákladní charakteristika předmětuNové trendy a konfliktyHistorie HW, nástroje výpočetní hydrauliky, vazba na hydroinformatikuVznik, vývoj a základní definice monitoringu; posouzení monitorovacích sítí, časová měřítka, typy dat, sběr a přenosDefinice Výpočetní hydrauliky - integrace simulační techniky a informatiky jako nástroj v obecné úloze rozhodovacího procesu Základní rozdělení modelů užitých pro simulace říčních systémů, časová a prostorová závislost popisovaných jevů, dynamické jevy a jejich simulace Výpočetní HydraulikaModerní způsoby programování simulačních prostředků, normy a zásadyPostup při návrhu simulačního modelu Tvorba matematického modelu pro soustředěný odtok, obecné zásady návrhu, materiálové podmínkyZákladní rozdělení modelůDetailní postup při návrhu hydrodynamických modelů - 1D schematizace - důležité aspekty existujících nástrojů Detailní postup při návrhu hydrodynamických modelů - 2D schematizace - důležité aspekty existujících nástrojů Praktické ukázky kalibrace a verifikace hotových modelů, aplikace hotových SW prostředků na problematiku, která je vhodná pro aplikaci simulačních modelůAlgoritmizace úloh a míra obecnosti při stavbě modelů, užité prostředí a překladače; ladění programů, užité testyPresentace výstupů z hydrodynamických modelů - grafické prostředí GUI, požadavky na výsledkové sestavySpolupráce Hydrodynamických modelů s GIS Presentace a obhajoba výsledků úlohy ze cvičení CvičeníUvod do modelů MIKE, MIKE ZEROMIKE 11 - seznámení s komponenty modeluMIKE 11 - případová studieMIKE 11 - případová studieMIKE 11 - případová studieMIKE 21 - seznámení s komponenty modeluMIKE 21 - případová studieMIKE 21 - případová studieMIKE 21 - případová studieMIKE SHE - seznámení s komponenty modeluMIKE SHE - případová studieDokončení semestrálního projektu

Získané způsobilosti

Znalosti:Studenti využívají znalosti z oboru hydrologie a hydraulika a aplikují je pro ptřeby předmětu hydraulika II. Studenti jsou schopni odvodit potřebné hydrologické a hydraulické charakteristiky a využít je při sestavení hydraulického modelu. Hydraulický model jsou schopni sestavit pro jakýkoliv vodní tok a posoudit stav koryt a objektů pro průchod N-letých vod. Na zakladě sestaveného modelu určují zátopové čáry a navrhují opatření pro zlepšení situace na vodním toku.Dovednosti:Studenti bez problémů stanoví oblasti záplav pro průchody N-letých vod a stanoví ohrožené objety v záplavové zóně. Zjistí místa na vodním toku, která způsobují povodně a navrhují opatření, která zamezí nežádoucím stavům.Kompetence - komunikace:Student je schopen působit jak pod vedením, tak v týmové spolupráci. V předmětu uplatní zejména týmovou spolupráci. Umí formulovat a prezentovat vlastní názory, dokáže srozumitelně sdělovat informace, myšlenky, konkretizovat problémy, možná řešení.Kompetence - úsudek:Student je schopen přistupovat ke své práci tvořivě a iniciativně. Při tvoření úsudku využívá relevantní údaje (odborná literatura, vlastní zkušenosti, zkušenosti odborníků), nese odpovědnost za hodnocení a zlepšování pracovních činností. Student má schopnost v rámci určitých pravidel řídit kolektiv, a to za okolností, které jsou obvykle známé.

Literatura

ZákladníKREJČÍ, V. a kol., 2002 Odvodnění Urbanizovaných Území - Koncepční přístup. ISBN 80-86020-39-8, NOEL 2000, Brno.HAVLÍK, V., INGEDULD, P., VANĚČEK, S., ZEMAN, E., 1992 Matematické modelování neustáleného proudění, ČVUT, Praha.DoporučenáCUNGE, J. A., HOLLY, F. M., VERWEY, A., 1980 Practical Aspects of Computational River Hydraulics. Pitman Advanced Publishing Porgramme, London, lSBN 0273 08442 9.ABBOTT, M. B., 1991 Hydroinformatics. Avebury Technical, ISBN 1 85628 832 3, Aidershot.ČERNÁ, R., MACHALICKÝ, M., VOGEL, J., ZLATNÍK, Č., 1987 Základy numerické matematiky a programování. SNTL/ALFA Bratislava.VITÁSEK, E. 1987 Numerické metody, SNTL, Praha.Hydraulic Modelling and GIS , Esri press, ISBNS 978-1-58948-301-9, 2012,Flood Risk and Social Justice From Quantitative to Qualitative Flood Risk Assessment and Mitigation (2012) by Zoran Vojinovic and Michael B. Abbott, Flood Risk and Social Justice From Quantitative to Qualitative Flood RiskAssessment and Mitigation (2012) by Zoran Vojinovic and Michael B. Abbott, Publication Date 05 Mar 2012 . ISBN 9781843393870Urban Hydroinformatics Data, Models and Decision Support for Integrated Urban Water Management - Roland Price and Zoran Vojinovic Publication Date Jan 2011 - ISBN - 9781780401362

Požadavky

Matematika III

Garant

doc. Ing. Evžen Zeman, CSc.