Detail předmětu

Hydraulika otevřených koryt

FAST-BRB007Ak. rok: 2022/2023

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

5

Garant předmětu

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb (VST)

Výsledky učení předmětu

Student splní cíl předmětu spočívající v seznámení se základy proudění vody v systémech říčních koryt. Získají praktické zkušeností s využitím modelování na semestrálních projektech.

Prerekvizity

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

Osnovy výuky

  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.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s hydraulikou říčních koryt. V rámci předmětu se řeší hydraulické úlohy proudění vody v otevřených korytech, tj. ustálené rovnoměrné a nerovnoměrné proudění, pohyb sedimentů. Součástí náplně předmětu je také hydraulické řešení objektů na tocích jako jsou např. jezy, mosty a propustky. Pro řešení hydraulických úloh je využit 1D softwar HEC-RAS. Součástí předmětu jsou ukázky konkrétních řešených projektů.

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.

Základní literatura

JANDORA, Jan a Hana UHMANNOVÁ. Proudění v systémech říčních koryt. Studijní opora. Brno: FAST VUT, 2007.
JANDORA, Jan a Jan ŠULC. Hydraulika. Studijní opora. Brno: FAST VUT, 2007. ISBN 978-80-7204-512-9.

Doporučená literatura

BOOR, Boris, Jiří KUNŠTÁTSKÝ a Cyril PATOČKA. Hydraulika pro vodohospodářské stavby. SNTL/ALFA, 1968.
HAVLÍK, Vladimír, Petr INGEDULD, Stanislav VANĚČEK a Evžen ZEMAN. Matematické modelování neustáleného proudění. ČVUT Praha, 1992.
ŘÍHA, Jaromír a kol. Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jevů. PCDIR Brno, 1997. ISBN 80-214-0827-8.
ŘÍHA, Jaromír a kol. Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jevů. PCDIR Brno, 1997. ISBN 80-214-0827-8.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace V , 4 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

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

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

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.