Detail předmětu

Proudění v systémech říčních koryt

FAST-BR52Ak. rok: 2013/2014

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

4

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

CHOW, Ven Te: Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill, 1959. (EN)
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)
ŘÍHA, Jaromír et al.: Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jevů. PC-DIR Brno, 1997. ISBN 80-214-0827-8. (CS)
JANDORA, Jan, UHMANNOVÁ, Hana: Proudění v systémech říčních koryt - studijní opora. FAST VUT v Brně, 2007. (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-K-C-SI bakalářský

    obor V , 4. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-C-SI bakalářský

    obor V , 4. ročník, zimní semestr, volitelný

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.