Hydrologia i ochrona wód

KIERUNEK STUDIÓW: OCHRONA ŚRODOWISKA /ECTS 4/ semestr 3

Profil: ogólnoakademicki/ Forma i poziom: SI

status: kierunkowy

Wymagania wstępne: brak

Celem przedmiotu jest zapoznanie Studentów z prawami i zjawiskami rządzącymi obiegiem wody w przyrodzie oraz źródłami jej zanieczyszczenia i metodami im przeciwdziałającymi.

Program nauczania obejmuje charakterystyki poszczególnych składowych bilansu wodnego zlewni, a także zasady organizacji i prowadzenia pomiarów hydrometrycznych oraz metody opracowania ich wyników. Integralną część programu stanowią zagadnienia dotyczące ochrony zasobów wodnych.

Wykłady:

1. Wiadomości ogólne – hydrologia i jej podział,definicja zlewni i dorzecza, krążenie wody w przyrodzie, organizacja służby hydrologicznej w Polsce.

2. Obserwacje wodowskazowe- definicja stanu wody i posterunku wodowskazowego, typy wodowskazów, podział obserwacji wodowskazowych, stany charakterystyczne i umowne, związki wodowskazowe.

3. Pomiary prędkości wody w cieku – definicja oraz zasady wyboru przekroju i pionu hydrometrycznego, metody pomiaru i wybrane przyrządy, rozkład prędkości w pionie hydrometrycznym.

4. Pomiar objętości przepływu wody w cieku – podział metod, ich dokładność, omówienie wybranych metod pomiaru.

5. Krzywa konsumcyjna – definicja krzywej, postać graficzna i analityczna, czynniki wpływające na zmiany krzywej.

6. Krzywa sumowa odpływu – definicja przepływu i odpływu oraz ich miary bezwzględne i względne, właściwości krzywej sumowej odpływu.

7. Bilans wodny zlewni rzecznej – składowe bilansu, obszar i okres bilansowania, rodzaje bilansów wodnych i ich równania. Bilans wodny świata, Europy i Polski.

8. Wezbrania i niżówki – przyczyny i klasyfikacja. Prognozy hydrologiczne.

9. Źródła zanieczyszczenia wód - ich podział i charakterystyka.

10. Eutrofizacja i acidofizacja wód - istota zjawiska, przyczyny, skutki i metody przeciwdziałania.

11. Jakość wód w Polsce. Bierna i czynna ochrona wód przed zanieczyszczeniem.

12. Samooczyszczanie się wód, techniczne środki wspomagania procesu samooczyszczania.

13. Ochrona wód w prawie unijnym i polskim - Ramowa Dyrektywa Wodna, Dyrektywa Azotanowa, Ustawa Prawo wodne.

Ćwiczenia:

1. Opracowanie obserwacji wodowskazowych w tym: wykreślenie krzywej przebiegu codziennych stanów wody, krzywej częstości stanów wody i krzywej sum czasów trwania stanów wody wraz z wyższymi dla roku i wielolecia; wyznaczenie stanów głównych pierwszego i drugiego rzędu oraz podział krzywej sum czasów trwania stanów wody wraz z wyższymi na strefy metodą Rybczyńskiego i Dębskiego.

2. Obliczenie związku dwóch korespondujących wodowskazów, w tym: wyznaczenie stanów korespondujących, obliczenie parametrów równania regresji opisującego związek i współczynnika korelacj; sprawdzenie jego statystycznej istotności.

3. Opracowanie krzywej konsumcyjnej, w tym: zestawienie i weryfikacja wyników pomiarów hydrometrycznych, obliczenie tzw. "teoretycznego zera przepływu" (metoda Głuszkowa) oraz parametrów równania Harlachera krzywej (metoda logarytmiczna), sporządzenie wykresów krzywej na podstawie obliczonego równania, sporządzenie tabeli codziennych przepływów.

4. Opracowanie krzywej sumowej odpływu, w tym: obliczenie rzędnych krzywej metodą analityczną, sporządzenie wykresu obliczonej krzywej, obliczenie miar względnych odpływu (odpływu jednostkowego oraz wskaźnika i współczynnika odpływu).

5. Obliczenie przepływów maksymalnych rocznych o zadanym prawdopodobieństwie wystąpienia metodą decyli Dębskiego, w tym: opracowanie statystycznego ciągu rozdzielczego , wyznaczenie wartości decylowych, obliczenie parametrów rozkładu i rzędnych krzywej teoretycznej przepływów maksymalnych; sprawdzenie zgodności krzywej teoretycznej z krzywą empiryczna testem Kołomogorowa.

6. Obliczenie wartości stężenia gwarantowanego dla wybranych wskaźników zanieczyszczenia wody, w tym: obliczenie wartości średniej i odchylenia standardowego, dobór poziomu gwarancji, przypisanie wyznaczonej wartości stężenia gwarantowanego do odpowiedniej klasy czystości wody.

Struktura aktywności Studenta:

zajęcia realizowane z bezpośrednim udziałem prowadzącego godz. 66, ECTS 1,9

w tym:

wykłady (podać liczbę godzin) 30 godz.

ćwiczenia i seminaria (podać liczbę godzin) 30 godz.

konsultacje (podać liczbę godzin) 3 godz.

udział w badaniach 0 godz.

obowiązkowe praktyki i staże (podać liczbę godzin) 0 godz.

udział w egzaminie i zaliczeniu (podać liczbę godzin) 3 godz.

praca własna (2,1 ECTS) 74 godz.

Podstawowa:

1. Byczkowski A. 1999. Hydrologia. t. I i II, Wydaw. SGGW, Warszawa, wydanie II

2. Byczkowski A. 1972. Hydrologiczne podstawy projektowania budowli wodno-melioracyjnych. PWRiL Warszawa

3. Chełmicki Wojciech - "WODA Zasoby,degradacja, ochrona", PWN W-wa 2001

Uzupełniająca:

1. Byczkowski A. 1979. Hydrologiczne podstawy projektów wodnomelioracyjnych - przepływy charakterystyczne. PWRiL, Warszawa

3. Bajkiewicz - Grabowska E., Mikulski Z. 2006. Hydrologia ogólna, PWN Warszawa

4. Dojlido J. 1995. Chemia wód powierzchniowych. Wyd. Ekonomia i Środowisko, Białystok

5. Bulski T., Dojlido J. 2007. Technologie ochrony środowiska - ćwiczenia audytoryjne, ochrona wód przed zanieczyszczeniem. Oficyna Wydawnicza Wyższej Szkoły Ekologii i Zarządzania w Warszawie

Wiedza:

- opisuje zjawiska i procesy rzadzące dużym i małym obiegiem wody w przyrodzie,

- zna globalne i krajowe zasoby wodne oraz zasady ich ochrony przed zanieczyszczeniem, swobodnie i ze zrozumieniem operuje charakterystykami hydrologicznymi zlewni.

Umiejętności:

- wykorzystuje aparat matematyczny i statystyczny do opracowania danych hydrologicznych,

- interpretuje hydrologiczne procesy i zjawiska zachodzące w zlewni.

Kompetencje społeczne:

- rozumie potrzebę ochrony zasobów wodnych dla przyszłych pokoleń,

- rozumie potrzebę ciągłego uzupełniania wiedzy z zakresu problemów współczesnej hydrologii oraz przepisów prawnych regulujących ochronę zasobów wodnych.

Wykład:

egzamin pisemny - pytania problemowe i zadania obliczeniowe

Przyjęto procentową skalę oceny efektów kształcenia, definiowaną w sposób następujący:

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W, U

lub K) przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K) efektów

kształcenia student uzyska przynajmniej 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U lub

K) efektów kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%), ponad

dobrej (4,5 - średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

Ćwiczenia:

Studenci pojedynczo lub w zespołach dwuosobowych wykonują sprawozdania zawierające obliczenia i rysunki stosownie do realizowanej tematyki ćwiczenia. Każde ćwiczenie jest oceniane przez prowadzącego pod względem merytorycznym. Ocena podsumowująca stanowi średnią arytmetyczną ocen uzyskanych z przedłożonych sprawozdań i kolokwium zaliczeniowego na zakończenie ćwiczeń.

Ocena końcowa = 0,5 oceny z egzaminu (wykład) + 0,5 oceny podsumowującej (ćwiczenia)

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych danego

przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej kryteriami

formalnymi.