Detail předmětu

Hydraulika a hydrologie

FAST-BRA010Ak. 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

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb (VST-VST)

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.–2. Hydraulika, vlastnosti tekutin, hydrostatika, tlakové síly na rovinné a zakřivené plochy, plavání těles.
3. Hydrodynamika, zákon zachování hmotnosti a hybnosti, Bernoulliho rovnice, aplikace impulsové věty.
4.–5. Proudění vody v tlakových systémech – potrubích, proudění laminární a turbulentní. Výpočet hydraulicky dlouhého a hydraulicky krátkého a složeného potrubí, shybka, násoska, návrh čerpadla.
6.–7. Ustálené, rovnoměrné proudění s volnou hladinou v otevřených korytech. Energetická výška průřezu. Kritické proudění. Říční a bystřinné proudění.
8. Přepady vody přes přelivy. Výtoky vody otvory a přepady s nádrží.
9. Vodní skok s dnovým režimem. Spojení hladin dvou zdrží, návrh obdélníkového vývaru.
10. Hydraulické výpočty typických komunikačních objektů, mosty a propustky.
11. Základy proudění podzemní vody (Darcyho vztah, filtrační součinitel a filtrační rychlost, Dupuitův předpoklad, studny).
12. Hydrologie: vodní bilance, definice a charakteristiky povodí, srážky, výpar, měření hydrologických veličin.
13. 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-MI bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace E , 3 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

1.–2. Hydraulika, vlastnosti tekutin, hydrostatika, tlakové síly na rovinné a zakřivené plochy, plavání těles. 3. Hydrodynamika, zákon zachování hmotnosti a hybnosti, Bernoulliho rovnice, aplikace impulsové věty. 4.–5. Proudění vody v tlakových systémech – potrubích, proudění laminární a turbulentní. Výpočet hydraulicky dlouhého a hydraulicky krátkého a složeného potrubí, shybka, násoska, návrh čerpadla. 6.–7. Ustálené, rovnoměrné proudění s volnou hladinou v otevřených korytech. Energetická výška průřezu. Kritické proudění. Říční a bystřinné proudění. 8. Přepady vody přes přelivy. Výtoky vody otvory a přepady s nádrží. 9. Vodní skok s dnovým režimem. Spojení hladin dvou zdrží, návrh obdélníkového vývaru. 10. Hydraulické výpočty typických komunikačních objektů, mosty a propustky. 11. Základy proudění podzemní vody (Darcyho vztah, filtrační součinitel a filtrační rychlost, Dupuitův předpoklad, studny). 12. Hydrologie: vodní bilance, definice a charakteristiky povodí, srážky, výpar, měření hydrologických veličin. 13. 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

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaroslav Veselý, CSc.
doc. Ing. Jana Pařílková, CSc.

Osnova

1.–2. Výpočty spojených nádob a tlakových sil na rovinné a zakřivené plochy. 3. Výpočty proudění ideální kapaliny s použitím Bernoulliho rovnice a rovnice kontinuity. 4.–5. Výpočet prodění reálné kapaliny v potrubí (hydraulicky dlouhého a hydraulicky krátké složeného potrubí). 6.–7. Výpočty ustáleného rovnoměrného proudění s volnou hladinou v otevřených korytech a výpočty kritické hloubky. 8. Výpočty výtoku vody otvory a přepadového množství přes přelivy. 9. Výpočty vodního skoku a návrh obdélníkového vývaru. 10. Výpočty proudění vody v mostech a propustcích. 11. Základní výpočty proudění podzemní vody – studny. 12. Výpočet odtoku z povodí. 13. Odhady m-denních průtoků.