Hydraulika, hydrodynamika i modelowanie bystrz o zwiększonej szorstkości
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | I.BYSTRZA.SM.IGW |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Hydraulika, hydrodynamika i modelowanie bystrz o zwiększonej szorstkości |
Jednostka: | Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Skrócony opis: |
Zapoznanie studenta z zasadą działania nowatorskich budowli hydrotechnicznych, jakimi są bystrza o zwiększonej szorstkości. Studenci zostaną również zapoznani z hydrodynamiką i hydrauliką tych obiektów. Zostaną także nauczeni projektowania bystrzy o zwiększonej szorstkości, która będzie wspomagana metodami komputerowymi (model numeryczny CCHE2D, HEC-RAS) oraz programami obliczeniowymi (VCMaster). Dodatkowo, zostanie określony wpływ projektowanych budowli na koryto potoku górskiego (zmiany reżimu przepływu, zmiany parametrów hydrodynamicznych, zmiany w morfologii dna potoku i transport rumowiska). Przedmiot dodatkowo wprowadza zagadnienia z wiedzy z pogranicza budownictwa hydrotechnicznego bliskiego naturze oraz geomorfologii fluwialnej (ziarna ponadwymiarowe, struktury poprzecznie-żebrowane). Przedmiot prowadzony jest w oparciu o literaturę krajową i zagraniczną, a także o aktualnie wykonane projekty techniczne przygotowując inżyniera do praktycznej pracy i wymogów europejskich. |
Pełny opis: |
Zapoznanie studenta z zasadą działania nowatorskich budowli hydrotechnicznych, jakimi są bystrza o zwiększonej szorstkości. Studenci zostaną również zapoznani z hydrodynamiką i hydrauliką tych obiektów. Zostaną także nauczeni projektowania bystrzy o zwiększonej szorstkości, która będzie wspomagana metodami komputerowymi (model numeryczny CCHE2D, HEC-RAS) oraz programami obliczeniowymi (VCMaster). Dodatkowo, zostanie określony wpływ projektowanych budowli na koryto potoku górskiego (zmiany reżimu przepływu, zmiany parametrów hydrodynamicznych, zmiany w morfologii dna potoku i transport rumowiska). Przedmiot dodatkowo wprowadza zagadnienia z wiedzy z pogranicza budownictwa hydrotechnicznego bliskiego naturze oraz geomorfologii fluwialnej (ziarna ponadwymiarowe, struktury poprzecznie-żebrowane). Przedmiot prowadzony jest w oparciu o literaturę krajową i zagraniczną, a także o aktualnie wykonane projekty techniczne przygotowując inżyniera do praktycznej pracy i wymogów europejskich. WYKŁADY: - Hydrodynamika i geomorfologia koryt rzecznych. - Budowle hydrodynamiczne bliskie naturze (zgodne z Ramową Dyrektywą Wodną) ze szczególnym uwzględnieniem bystrzy o zwiększonej szorstkości - zasada działania. - Zasada projektowania bystrzy o zwiększonej szorstkości - metody obliczeniowe. - Oddziaływanie bystrzy o zwiększonej szorstkości na hydrodynamikę i morfologię koryta rzeki. - Specjalistyczne programy komputerowe służące wspomaganiu projektowania budowli wodnych (ze szczególnym uwzględnieniem programu VCMaster). - Specjalistyczne programy komputerowe służące modelowaniu numerycznemu warunków hydraulicznych, hydrodynamicznych i morfologicznych w korycie rzeki (ze szczególnym uwzględnieniem programów HEC-RAS i CCHE2D). ĆWICZENIA: - Zaprojektowanie bystrza o zwiększonej szorstkości. - Modelowanie parametrów hydraulicznych za pomocą modelu numerycznego HEC-RAS. - Modelowanie parametrów hydrodynamicznych i morfologicznych za pomocą modelu numerycznego CCHE2D. |
Literatura: |
1. Radecki-Pawlik A., 2009. Bystrza jako bliskie naturze rozwiązania utrzymania koryt rzek i potoków górskich. Nauka Przyr. Technol. 3, 3 2. Radecki-Pawlik A., Plesiński K., Wyżga B. 2013 “Analysis of chosen hydraulic parameters of a rapid hydraulic structure (RHS) in the Porębianka River in the Gorce Mountains, Polish Carpathians [w:] Bung D.B., Pagliara S. IWLHS - The International Workshop on Hydraulic Design of Low-Head Structures” Bundesanstalt fur Wasserbau, 121-128 3. Plesiński K., Janas M., Radecki-Pawlik A. 2013 „Analiza parametrów hydraulicznych w rejonie bystrza o zwiększonej szorstkości na rzece Porębiance w Gorcach” Acta Scientiarum Polonorum: Formatio Circumiectus, 12(1), 101-114 4. Plesiński K., Radecki-Pawlik A., Wyżga B. "Sediment Transport Processes Related to the Operation of a Rapid Hydraulic Structure (Boulder Ramp) in a Mountain Stream Channel: A Polish Carpathian Example" [in:] Heininger P., Cullmann J. (eds.) "Sediment Metters", 2015, 39-58, Springer, Koblenz 5. Pagliara S., Radecki-Pawlik A., Palermo M., Plesiński K. 2016 "Block ramps in curved rivers: morphology analysis and prototype data support of design criteria for mild bed slopes" River Research and Applications 6. Plesiński K., Jadach A., Laszek W., Radecki-Pawlik A. "Zmiany warunków hydrodynamicz-nych w rejonie bystrza o zwiększonej szorstkości na rzece Rabie w Karpatach" Nauka Przyroda Technologie, 2014, t.8, z.4, #57, 1-16 |
Efekty uczenia się: |
WIEDZA: Zna podstawowe budowle z zakresu budownictwa wodnego. Zna zasadę działania i projektowania bystrzy o zwiększonej szorstkości. Zna zasady obsługi programów komputerowych służących do wspomagania projektowania budowli wodnych (VCMaster). Posiada podstawową wiedzę inżynierską korzystania z projektów obliczeniowych budowli hydrotechnicznych zgodnych z Ramową Dyrektywą Wodną (RDW). Zna hydrodynamikę i geomorfologię koryt rzecznych. Potrafi określić oddziaływanie bystrzy o zwiększonej szorstkości na koryto rzeczne, a także zamodelować za pomocą modeli numerycznych (HEC-RAS, CCHE2D). UMIEJĘTNOŚCI: Posiada umiejętność obliczania charakterystyk hydrogeomorfologicznych, hydrologicznych i hydraulicznych oraz interpretacji uzyskanych wyników przy ocenach istniejących budowli wodnych. Potrafi zaprojektować bystrze o zwiększonej szorstkości przy wykorzystaniu różnorakiej metodyki. Zna metodykę pracy oraz wykazuje znajomość słabych i mocnych stron przyjętego rozwiązania obliczeniowego. Posługuje się podstawowymi aplikacjami komputerowymi (Excel) oraz profesjonalnym oprogramowaniem komputerowym (VCMaster) w celu rozwiązywania zagadnień projektowych dla budowli wodnych. Potrafi rozpoznać struktury geomorfologiczne znajdujące sie w korycie rzecznym oraz określić ich rozwój. Potrafi wyznaczyć miejsca sedymentacji wleczonego materiału oraz określić miejsca szczególnie narażone na erozję boczną i denną. Potrafi obliczyć wielkość i intensywność transportu rumowiska wleczonego różnymi metodami. Posługuje się profesjonalnym oprogramowaniem komputerowym (HEC-RAS, CCHE2D) w celu modelowania oddziaływania budowli wodnych na geomorfologię i hydrodynamikę koryta rzecznego. KOMPETENCJE SPOŁECZNE: Potrafi w sposób kreatywny rozwiązać nietypowe problemy z zakresu projektowania budowli wodnych oraz posiada świadomość odpowie-dzialności oraz ważności i skutków dla środowiska i społeczności sto-sowania poznanych metod analiz oraz oddziaływania budowli hydro-technicznych na koryto rzeczne i tereny przyległe. |
Metody i kryteria oceniania: |
Zaliczenie ustne z wykładów oraz zaliczenie projektu z ćwiczeń. |
Praktyki zawodowe: |
brak |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.