Detail předmětu

Proudění v systémech říčních koryt

FAST-BR52Ak. rok: 2012/2013

Hydraulické úlohy proudění vody v otevřených korytech (ustálené rovnoměrné a nerovnoměrné proudění, neustálené proudění, stabilita dna a svahů koryta), řešení softwarem HEC-RAS
Aplikace softwaru v praxi, ukázky konkrétních řešených prací.
Hydraulické řešení objektů na tocích (spádové stupně, jezy, mosty, propustky).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

Ing. Hana Uhmannová, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb (VST-VST)

Výsledky učení předmětu

Absolvent získá znalosti z oblasti hydrauliky říčních koryt a naučí se používat při řešení problematiky proudění v říčních sítích program HEC-RAS. Absolvent předmětu je schopen:
vysvětlit základní pojmy hydrauliky říčních koryt
popsat základy proudění kapaliny v říčních korytech
analyzovat zadaný problém
aplikovat znalosti programu HEC-RAS pro výpočet proudění v kanálu
prezentovat výsledky řešení individuálního zadání

Prerekvizity

Základní znalosti z oboru Vodní hospodářství a vodní stavby,z matematiky, fyziky, hydrauliky a hydrologie.

Korekvizity

Základy matematického modelování.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Výuka předmětu je doplněna exkurzí a přednáškou odborníka z praxe.

Způsob a kritéria hodnocení

Úspěšné zakončení předmětu vyžaduje absolvování cvičení s udělením zápočtu z daného předmětu, splnění podmínek výpočtové i pojmové části písemného testu a vlastní zkoušky.

Osnovy výuky

1. Úvod do studia, účely modelování
2. Typy proudění (rovnoměrné, nerovnoměrné, ustálené, neustálené)
3.-4.Matematická formulace problému proudění vody v 1D
5.-6.Matematická formulace problému proudění splavenin a stabilita dna
7. Matematická formulace problému transportu a disperze látek
8. Numerické řešení
9.-10.Objekty na tocích (mosty, propustky)
11. Objekty na tocích (spádové stupně, jezy)
12. Ochranné hráze (stabilita, bezpečnost)
13. Šiření znečištění v říčních systémech

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s hydraulikou říčních koryt. Jedná se zejména o problémy proudění, a to proudění nerovnoměrného ustálného a neustálného. Dále pak problém transportu a disperze konzervativních látek v tocích a pohyb sedimentů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Doporučené volitelné složky programu

Je možná spolupráce na výzkumných projektech v oblasti řešení záplavových území toků.

Základní literatura

BOOR, Boris, KUNŠTÁTSKÝ, Jiří, PATOČKA, Cyril: Hydraulika pro vodohospodářské stavby. SNTL/ALFA, 1968. (CS)
HAVLÍK, V., INGEDULD, P., VANĚČEK, S., ZEMAN, E.: Matematické modelování neustáleného proudění. ČVUT Praha, 1992. (CS)
CHOW, Ven Te: Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill, 1959. (EN)
JANDORA, Jan, UHMANNOVÁ, Hana: Proudění v systémech říčních koryt - studijní opora. FAST VUT v Brně, 2007. (CS)
ŘÍHA, Jaromír et al.: Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jevů. PC-DIR Brno, 1997. ISBN 80-214-0827-8. (CS)

Doporučená literatura

JAIN, Subhash C.: Open - Chanel Flow. John Wiley and Sons,Inc., 2001. ISBN 0-471-35641-7. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-P-E-SI bakalářský

    obor V , 4 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-C-SI bakalářský

    obor V , 4 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program B-K-C-SI bakalářský

    obor V , 4 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Hana Uhmannová, CSc.

Osnova

1. Úvod do problematiky proudění v otevřených korytech
2. Základy teorie proudění v otevřených korytech
3. I. Matematická formulace problému proudění vody v 1D
4. II. Matematická formulace problému proudění vody v 1D
5. Saint-Venantovy rovnice
6. Matematická formulace problému transportu a disperze látek
7. Numerické řešení
8. Pohyb splavenin
9. Problematika stanovení drsnosti koryta
10. Praktické problémy výpočtu průtoku
11. Objekty na tocích (jezy, mosty a propustky)
12. Hydraulické řešení křížení mostních objektů a propustků s vodními toky
13. Problematika ledových jevů na vodních tocích

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Hana Uhmannová, CSc.

Osnova

1. Úvod,řešení příkladu č.1
2. Vytvoření základní úlohy v prostředí HEC-RAS, postup zadání geometrických dat a okrajových podmínek, řešení vzorového příkladu
3. Ukázka spuštění výpočtu, prezentace výsledků. Řešení Příkladu č.1. programem HEC-RAS
4. Výpočet průběhu hladiny v zadaném úseku pro různé okrajové podmínky
5. Procvičení probrané látky na příkladech
6. Zadávání neefektivní plochy a hrází
7. Určení kapacity v zadaném úseku toku
8. Přítok, bodový zdroj.
9. Objekty na toku – mosty.
10. Objekty na toku - propustky.
11. Objekty na toku - spádové stupně, jezy.
12. Objekty na toku - jezy.
13. Prezentace řešených příkladů, prezentace řešených prací na pracovišti, zápočet.