Detail předmětu

Hydraulika a hydrologie (K),(V)

FAST-BRB001Ak. rok: 2021/2022

Základy hydrostatiky, tlak v kapalinách v klidu, stanovení účinku vody na rovinné a zakřivené plochy, plavání těles.
Základy hydrodynamiky, poznatky o proudění a pohybu vody v tlakových trubních systémech
Pohyb vody v systémech s volnou hladinou tj. otevřených přírodních a umělých korytech.
Poznatky z hydrauliky objektů na vodohospodářských stavbách a zařízeních.
Základy proudění podzemní vody, studny, zářezy.
Základy hydrologie, vodní bilance, srážky, výpar, povrchový odtok z povodí, jeho vyhodnocení, průtoky minimální, maximální, m-denní a N-leté.
Studenti absolvují během semestru část výuky ve cvičeních jako laboratorní praktika ve vodohospodářských laboratořích.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb (VST-VST)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Student splní cíl předmětu spočívající v seznámení se základy hydrauliky a hydrologie.

Prerekvizity

Základní znalosti z matematiky, fyziky, mechaniky a statiky.

Osnovy výuky

1. Hydraulika, vlastnosti tekutin, hydrostatika, tlakové síly na rovinné a zakřivené plochy, plavání těles.
2. Hydrodynamika, zákon zachování hmotnosti a hybnosti, Bernoulliho rovnice, aplikace impulsové věty.
3. Proudění vody v tlakových systémech - potrubích, proudění laminární a turbulentní.
4. Výpočet hydraulicky dlouhého a hydraulicky krátkého a složeného potrubí, shybka, násoska, návrh čerpadla.
5. Ustálené, rovnoměrné proudění s volnou hladinou v otevřených korytech.
6. Energetická výška průřezu. Kritické proudění. Říční a bystřinné proudění.
7. Přepady vody přes přelivy. Výtoky vody otvory a přepady s nádrží.
8. Vodní skok s dnovým režimem. spojení hladin dvou zdrží, návrh obdélníkového vývaru.
9. Hydraulické výpočty typických komunikačních objektů, mosty a propustky.
10. Základy proudění podzemní vody (Darcyho vztah, filtrační součinitel a filtrační rychlost, Dupuitův předpoklad, studny).
11. Hydrologie: vodní bilance, definice a charakteristiky povodí, srážky, výpar, měření hydrologických veličin.
12. Povrchový odtok z povodí, jeho stanovení. Režimy proudění ve vodních tocích. Průtoky minimální, maximální, m-denní a N-leté, zimní režim, ovlivňování odtokového režimu, vliv vodních nádrží na regulaci odtoku z povodí atp.

Učební cíle

Studium předmětu má studentům poskytnout základní informace o chování a učíncích kapalin, o jevech vznikajících při proudění vody v tlakových systémech a v otevřených korytech. Dále studenti získájí základní informace o výskytu a koloběhu vody v přírodě a o měření parametrů popisující kvalitativní a kvantitativní parametry vody v přírodě.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace VS , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.
doc. Ing. Daniel Marton, Ph.D.

Osnova

1. Hydraulika, vlastnosti tekutin, hydrostatika, tlakové síly na rovinné a zakřivené plochy, plavání těles. 2. Hydrodynamika, zákon zachování hmotnosti a hybnosti, Bernoulliho rovnice, aplikace impulsové věty. 3. Proudění vody v tlakových systémech - potrubích, proudění laminární a turbulentní. 4. Výpočet hydraulicky dlouhého a hydraulicky krátkého a složeného potrubí, shybka, násoska, návrh čerpadla. 5. Ustálené, rovnoměrné proudění s volnou hladinou v otevřených korytech. 6. Energetická výška průřezu. Kritické proudění. Říční a bystřinné proudění. 7. Přepady vody přes přelivy. Výtoky vody otvory a přepady s nádrží. 8. Vodní skok s dnovým režimem. spojení hladin dvou zdrží, návrh obdélníkového vývaru. 9. Hydraulické výpočty typických komunikačních objektů, mosty a propustky. 10. Základy proudění podzemní vody (Darcyho vztah, filtrační součinitel a filtrační rychlost, Dupuitův předpoklad, studny). 11. Hydrologie: vodní bilance, definice a charakteristiky povodí, srážky, výpar, měření hydrologických veličin. 12. Povrchový odtok z povodí, jeho stanovení. Režimy proudění ve vodních tocích. Průtoky minimální, maximální, m-denní a N-leté, zimní režim, ovlivňování odtokového režimu, vliv vodních nádrží na regulaci odtoku z povodí atp.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Pavel Zubík, Ph.D.
prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.
Ing. Stanislav Kotaška, Ph.D.
Ing. Šimon Pospíšilík, Ph.D.

Osnova

1.–2. Výpočty spojených nádob a tlakových sil na rovinné a zakřivené plochy. 3.–4. Výpočty proudění kapaliny s použitím Bernoulliho rovnice a rovnice kontinuity. 5.–6. Výpočty ustáleného rovnoměrného proudění s volnou hladinou v otevřených korytech a výpočty kritické hloubky. 7.–8. Výpočty výtoku vody otvory a přepadového množství přes přelivy. 9.–10. Výpočty vodního skoku a návrh obdélníkového vývaru. Výpočty proudění vody v mostech a propustcích. 11.–12. Základní výpočty proudění podzemní vody – studny. Výpočet odtoku z povodí. Odhady m-denních průtoků.