Detail předmětu

Matematické modelování ve vodním hospodářství

FAST-CR05Ak. rok: 2019/2020

Obecné zásady tvorby matematických modelů.
Modelování proudění vody v objektech vodohospodářských staveb.
Modelování proudění vody v síti vodních toků a inundačním území.
Modelování proudění vody ve stokových a vodovodních sítích.
Modelování proudění podzemní vody.
Modelování jakosti vody v síti vodních toků a stokových sítích.
Spolehlivost VH staveb.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

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 matematického modelování ve vodním hospodářství. Získají praktické zkušeností s využitím modelování na semestrálních projektech.

Prerekvizity

Matematika, hydraulika, hydrologie, mechanika zemin.

Osnovy výuky

1. Úvod do problematiky matematického modelování. Základní rovnice mechaniky kapalin.
2.-3. Modelování turbuletního proudění.
4.-5. Úlohy proudění vody s volnou hladinou (vodní toky 1D, 2D, stokové sítě - cíle, data, modely).
6. Proudění v tlakových systémech (cíle, data, modely).
7. Úlohy proudění vody v horninovém prostředí (cíle, data, podklady, modely).
8. Modelování transportu a disperze látek - jakost vody v síti vodních toků a stokových sítích (data, modely, optimalizace nákladů na ČOV).
9. Spolehlivost VH staveb (data, modely).
10. Analytická a numerická řešení.

Učební cíle

Cílem je seznámit posluchače s principy matematického modelování ve vodním hospodářství. Studenti se seznámí se základními modely proudění vody a jakosti.

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

WILCOX, David C.: Turbulence Modeling for CFD. DCW Industries, Inc., 1994. ISBN 0-9636051-0-0. (EN)

Doporučená literatura

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)
CHUNG, T.J.: Computational Fluid Dynamics. Cambridge University Press, 2002. ISBN 0 521 59416 2. (EN)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do problematiky matematického modelování. Základní rovnice mechaniky kapalin. 2.-3. Modelování turbuletního proudění. 4.-5. Úlohy proudění vody s volnou hladinou (vodní toky 1D, 2D, stokové sítě - cíle, data, modely). 6. Proudění v tlakových systémech (cíle, data, modely). 7. Úlohy proudění vody v horninovém prostředí (cíle, data, podklady, modely). 8. Modelování transportu a disperze látek - jakost vody v síti vodních toků a stokových sítích (data, modely, optimalizace nákladů na ČOV). 9. Spolehlivost VH staveb (data, modely). 10. Analytická a numerická řešení.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jan Jandora, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do problematiky matematického modelování. Seznámení se s programy. 2.-5. Modelování proudění ideální kapaliny a laminárního proudění. 6.–9. Modelování turbuletního proudění. 10. Prezentace výsledků modelování.