Detail oboru

Vodní hospodářství a vodní stavby

FASTZkratka: VHSAk. rok: 2017/2018Zaměření: -

Program: Stavební inženýrství

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020

Profil oboru

Doktorské studium oboru "Vodní hospodářství a vodní stavby" je zaměřeno na komplexní vědeckou přípravu, metodiku samostatné vědecké práce a na rozvoj poznání v oblasti teorie vodního hospodářství. Jako základní teoretické disciplíny jsou prezentovány matematika, stavební a aplikovaná fyzika, hydromechanika, hydrologie, hydropedologie, mechanika zemin, chemie vody, jakost vody v povodí a řada dalších předmětů. Ze stavebně technických a provozních aplikací jsou to zejména hydrotechnické stavby, hydromeliorační stavby, vodárenství, čištění odpadních vod, městské odvodnění, vodohospodářské soustavy, rekonstrukce vodohospodářských trubních sítí, revitalizace vodních toků a nádrží, odpady ve vodním hospodářství. Vědecká příprava je založena na zvládnutí výchozích teoretických disciplín přírodovědného základu a teoretických a vědních disciplín vodohospodářského zaměření. Absolvent doktorského studia je připravován pro uplatnění ve výzkumné a vývojové činnosti, umožňující tvůrčí řešení problematiky a vývoj nových metod a přístupů, použitelných pro řešení aktuálních vodohospodářských problémů a pro jejich uplatnění při konstrukci vodohospodářských staveb. Doktorské studium je úzce propojené s vědeckou, výzkumnou a vývojovou činností na školícím pracovišti a s technickou praxí. Průběžná aktivní vědecká a pedagogická činnost je předpokladem pro případné uplatnění absolventů jako akademických pracovníků vysokých škol.

Garant oboru

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Analýza kritérií pro hodnocení vzniku vnitřní eroze zemin

    V rámci řešení bude proveden souhrn dosud publikovaných kritérií pro hodnocení vzniku vnitřní eroze v zeminách. Bude provedeno jejich porovnání a kritické zhodnocení. Pro vybrané typy vnitřní eroze budou dosavadní poznatky doplněny vlastním experimentálním výzkumem.

    Školitel: Říha Jaromír, prof. Ing., CSc.

  2. Analýza nejistot při modelování proudění podzemní vody

    Cílem práce je vymezit typy a sestavit soupis nejistot při modelovém řešení proudění podzemní vody a navrhnout metodiku hodnocení vlivu těchto nejistot na výsledné stavové veličiny. Těmi jsou například poloha hladiny podzemní vody (piezometrická úroveň), specifické průsaky nebo jímaná množství. Pomocí navržených postupů bude možné odhadnout spolehlivost výsledků modelování.

    Školitel: Říha Jaromír, prof. Ing., CSc.

  3. Čištění komunálních odpadních vod anaerobní membránovou technologií.

    Cílem práce je vývoj technologie čištění komunálních odpadních vod anaerobním procesem s agregovanou biomasou se separací kalu ponořeným membránovým modulem. Práce bude zaměřena na řešení problémů spojených s ucpáváním membrán, způsobem jejich provozu, čištěním a řízením vlastního procesu.

    Školitel: Hlavínek Petr, prof. Ing., CSc., MBA

  4. Čištění komunálních odpadních vod anaerobní membránovou technologií.

    Cílem práce je vývoj technologie čištění komunálních odpadních vod anaerobním procesem s agregovanou biomasou se separací kalu ponořeným membránovým modulem. Práce bude zaměřena na řešení problémů spojených s ucpáváním membrán, způsobem jejich provozu, čištěním a řízením vlastního procesu.

    Školitel: Hlavínek Petr, prof. Ing., CSc., MBA

  5. Hodnocení nejistot při rizikové analýze záplavových území

    Cílem disertační práce je navrhnout postupy pro stanovování a snižování nejistot v rámci vybraných metod rizikové analýzy záplavových území. V průběhu řešení bude kladen důraz na nejistoty ve výsledcích numerického modelování proudění vody v záplavových územích.

    Školitel: Dráb Aleš, doc. Ing., Ph.D.

  6. Hodnocení účinnosti adaptačních opatření v povodí

    Ve vybraných povodích v různých geologicko pedologických oblastech sbude hodnocena účinnost adaptačních opatření.

    Školitel: Dumbrovský Miroslav, prof. Ing., CSc.

  7. Měření parametrů proudění v objektech hydrotechnických děl s využitím laserové anemometrie

    Zvládnutí rovinné a bodové laserové anemometrie pro experimenty základního a aplikovaného výzkumu proudění tekutin. Rozšíření aplikační oblasti těchto metod. Závěrečná práce - samostatné měření, vyhodnocení rychlostních polí a porovnání s výsledky numerického modelu.

    Školitel: Zubík Pavel, Ing., Ph.D.

  8. Měření parametrů proudění v objektech hydrotechnických děl s využitím laserové anemometrie

    Zvládnutí rovinné a bodové laserové anemometrie pro experimenty základního a aplikovaného výzkumu proudění tekutin. Rozšíření aplikační oblasti těchto metod. Závěrečná práce - samostatné měření, vyhodnocení rychlostních polí a porovnání s výsledky numerického modelu.

    Školitel: Zubík Pavel, Ing., Ph.D.

  9. Mikropolutanty ve zdrojích pitné vody a možnosti jejich odstranění

    Disertační práce bude zaměřena na mikropolutanty ve zdrojích pitných vod, a to především pesticidy a léčiva. V rámci práce budou sledovány možnosti odstranění vybraných mikropolutantů při zvolených procesech úpravy vody. Vyhodnocena bude účinnost odstranění určitého mikropolutantu danou technologií.

    Školitel: Tuhovčák Ladislav, doc. Ing., CSc.

  10. Modelování porušení sypaných hrází vnitřní erozí

    V rámci řešení bude sestaven model porušení sypané hráze v důsledku vnitřní eroze zemin v tělese či podloží hráze. Bude provedena inventarizace stávajících postupů včetně erozních charakteristik zemin. Erodibilita zemin bude ověřena doplňujícím vlastním experimentálním výzkumem. Bude provedena evidence kritických míst v tělesech a podloží hrází jednotlivých typů. Bude sestaven model propagace vnitřní eroze a vývoje privilegované průsakové cesty.

    Školitel: Říha Jaromír, prof. Ing., CSc.

  11. Nestacionarita hydrologických časových řad

    Klimatická změna postupně ovlivňuje území České republiky. Otázkou zůstává, zda je tato změna skoková, nebo postupná. Cílem disertační práce bude pomocí analýz nestacionárních procesů odhalit a popsat časovou proměnlivost hydrologických procesů a na základě těchto poznatků provést odhad průtoků v budoucím období.

    Školitel: Marton Daniel, Ing., Ph.D.

  12. Nestacionarita hydrologických časových řad

    Klimatická změna postupně ovlivňuje území České republiky. Otázkou zůstává, zda je tato změna skoková, nebo postupná. Cílem disertační práce bude pomocí analýz nestacionárních procesů odhalit a popsat časovou proměnlivost hydrologických procesů a na základě těchto poznatků provést odhad průtoků v budoucím období.

    Školitel: Marton Daniel, Ing., Ph.D.

  13. Odhad budoucího vývoje sedimentu v povodí s uvažováním nejistoty klimatické změny

    Cílem dizertační práce bude sestavení bilančního srážko-odtokového modelu, který umožní modelovat odtok vody z povodí v dlouhodobém časovém horizontu. Vytvořit sady klimatických dat dle aktuálních dostupných výstupů GCM a RCM klimatických modelů a RCP’s emisních scénářů. Odvodit a popsat vztah mezi množstvím sedimentů a průtokem v toku a na základě sestavených hydrologických řad zatížených různými scénáři vývoje klimatického systému sestavit budoucí odhad bilance sedimentu v povodí.

    Školitel: Marton Daniel, Ing., Ph.D.

  14. Pravděpodobnostní hodnocení možnosti vzniku vnitřní eroze v zeminách

    Cílem je analyzovat možnost vzniku vnitřní eroze zemin u hydrotechnických staveb pravděpodobnostními metodami. V rámci řešení budou vyjádřeny nejistoty v parametrech vstupujících do hodnocení a proveden odhad pravděpodobnosti porušení s využitím metod stochastického modelování. Dílčími cíli jsou sestavení výčtu a analýza způsobů porušení vodních děl filtrační deformací, definice podmínky mezního stavu a odvození součinitelů dílčí spolehlivosti.

    Školitel: Říha Jaromír, prof. Ing., CSc.

  15. Problematika aktivní břehové stabilizace - aplikace a úprava Metody stanovení abrazní terminanty

    Základem práce bude úprava a následná aplikace Metody stanovení abrazní terminanty se zaměřením na změny charakteru vln v mělkovodním pásmu nádrže a vliv posunu střednice vlny. Součástí bude následná verifikace inovované metody na vybrané nádrži.

    Školitel: Šlezingr Miloslav, prof. Dr. Ing.

  16. Problematika stabilizace břehů zatopených štěrkoven a pískoven

    Cílem řešení je posouzení stability břehů, aplikace upravené prognostické metody stanovení ústupu břehové čáry, návrh a posouzení účinnosti biotechnické stabilizace břehů na výrazně neúživném podkladu. Terénní práce již byly zahájeny na pískovně Hulín.

    Školitel: Šlezingr Miloslav, prof. Dr. Ing.

  17. Stanovení vybraných dílčích součinitelů spolehlivosti pro hodnocení bezpečnosti hydrotechnických staveb

    Cílem je navrhnout a ověřit metody posuzování spolehlivosti zemních konstrukcí pomocí metody dílčích součinitelů. Dílčími cíli jsou analýza způsobů porušení vodních děl, formulace podmínek mezního stavu a odvození součinitelů dílčí spolehlivosti pro vybrané mezní stavy.

    Školitel: Říha Jaromír, prof. Ing., CSc.

  18. Technologie plovoucích ostrovů pro eliminaci znečištění ve vodních nádržích

    Plovoucí ostrovy jsou zařízení, resp. tělesa, volně se vznášející na vodní hladině, přičemž jsou osázeny mokřadní vegetací. V zahraničí se tato technologie používá k eliminaci živin ve vodě, v České republice je toto téma méně známé, aplikace na klimatické poměry jsou nepopsané a nedefinované. Práce se bude zabývat měřením na reálných plovoucích ostrovech, popisu celoročního provozu, definici a bilanci živin v různých typech nádrží.

    Školitel: Kriška-Dunajský Michal, Ing., Ph.D.

  19. Využití mikrovlnné pyrolýzy pro zpracovávání odpadů.

    Hlavním cílem práce je ověření možnosti zpracování odpadů procesem mikrovlnné pyrolýzy. Výsledným produktem je lehký topný olej, plyn a uhlík. Práce bude prováděna na pilotní jednotce mikrovlnné pyrolýzy v centru AdMaS.. Práce bude prováděna ve spolupráci s fakultou chemickou a společností BIONIC

    Školitel: Hlavínek Petr, prof. Ing., CSc., MBA

  20. Využití řas k čištění odpadních vod s vysokým obsahem nutrientů.

    Cílem práce je využití kolonií mikrořas pro dočištění odpadních vod s vysokým obsahem nutrientů. Práce bude řešena na výzkumných projektech ve spolupráci s výzkumným centrem AdMaS a firmou Photon Systems Instruments. V rámci práce bude řešena problematika dimenzování procesu a zpětného získávání nutrientů z řas. Výsledky práce budou ověřovány na reálných odpadních vodách.

    Školitel: Hlavínek Petr, prof. Ing., CSc., MBA

  21. Využití řas k čištění odpadních vod s vysokým obsahem nutrientů.

    Cílem práce je využití kolonií mikrořas pro dočištění odpadních vod s vysokým obsahem nutrientů. Práce bude řešena na výzkumných projektech ve spolupráci s výzkumným centrem AdMaS a firmou Photon Systems Instruments. V rámci práce bude řešena problematika dimenzování procesu a zpětného získávání nutrientů z řas. Výsledky práce budou ověřovány na reálných odpadních vodách.

    Školitel: Hlavínek Petr, prof. Ing., CSc., MBA

  22. Výzkum vývoje průsakové cesty

    Na existujícím zařízení v Laboratoři vodohospodářského výzkumu bude proveden systematický výzkum vývoje průsakové cesty pro vhodně vybrané zeminy. Z experimentů budou odvozeny parametry erodibility jednotlivých zemin. Ty budou podrobeny statistickému zpracování a hodnocení nejistot spojených s jejich určením. Následně bude proveden modelový výpočet porušení zemní konstrukce v důsledku vývoje privilegované průsakové cesty.

    Školitel: Říha Jaromír, prof. Ing., CSc.

  23. Vznik a vývoj erozních rýh v ploše svahu v průběhu výskytu přívalových srážek

    Na vybraných lokalitách sprašových pokryvů a kambizemí bude sledován vznik a vývoj erozních rýh. Měření a hodnocení tvarových a objemových změn erozních rýh bude probíhat po každé erozně účinné srážce. Naměřené hodnoty budou statisticky vyhodnocovány v kontextu všech příčinných faktorů.

    Školitel: Dumbrovský Miroslav, prof. Ing., CSc.

  24. Získávání celulózy z městských odpadních vod a její energetické využití.

    Hlavním cílem práce je návrh a ověření technologie získávání celulózy z komunálních odpadních vod s následným energetickým využitím. Bude navrženo a testováno laboratorní zařízení na separaci celulózy. Na základě laboratorních zkoušek bude navrženo zařízení pro poloprovozní ověření technologie získávání celulózy z odpadních vod na vybrané komunální čistírně odpadních vod.

    Školitel: Hlavínek Petr, prof. Ing., CSc., MBA

  25. Získávání celulózy z městských odpadních vod a její energetické využití.

    Hlavním cílem práce je návrh a ověření technologie získávání celulózy z komunálních odpadních vod s následným energetickým využitím. Bude navrženo a testováno laboratorní zařízení na separaci celulózy. Na základě laboratorních zkoušek bude navrženo zařízení pro poloprovozní ověření technologie získávání celulózy z odpadních vod na vybrané komunální čistírně odpadních vod.

    Školitel: Hlavínek Petr, prof. Ing., CSc., MBA

  26. Změny jakosti pitné vody ve vodovodní síti

    V rámci řešení disertační práce bude na případové studii veřejného vodovodu sledována závislost vybraných ukazatelů jakosti pitné vody na hydraulických podmínkách v potrubí. Předmětem studia bude také vnímání jakosti dodávané vody z hlediska odběratelů. Řešení práce bude využívat metod matematického modelování a simulací a měření jakosti pitné vody ve vodovodní síti.

    Školitel: Tuhovčák Ladislav, doc. Ing., CSc.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DR01Doktorský seminář I (VHS)cs4letníPovinnýano
DY02Konzultační výuka cizího jazyka pro doktorandycs1letníPovinnýano
DP65Aplikace metod operačního výzkumu ve vodním hospodářstvícs8letníVolitelnýzk4062ano
DB62Aplikovaná fyzikacs8letníVolitelnýzk4062ano
DP61Čištění odpadních vodcs8letníVolitelnýzk4062ano
DS73Hydropedologiecs8letníVolitelnýzk4062ano
DP64Jakost vody v povodícs8letníVolitelnýzk4062ano
DR72Kalibrační a laboratorní měření hydraulických veličincs8letníVolitelnýzk4062ano
DR74Matematické modelování ve vodním hospodářstvícs8letníVolitelnýzk4062ano
DS74Meteorologie a klimatologiecs8letníVolitelnýzk4062ano
DA58Diskrétní metody ve stavebnictví Ics4letníVolitelný4090ano
DA61Numerické metody Ics4letníVolitelný4090ano
DA62Pravděpodobnost a matematická statistikacs4letníVolitelný4090ano
DS71Hydrologiecs8letníVolitelnýzk4092ano
DR71Hydromechanikacs8letníVolitelnýzk4092ano
DC61Chemie vodycs8letníVolitelnýzk4092ano
2. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DR02Doktorský seminář II (VHS)cs8zimníPovinnýano
DA65Analýza časových řadcs10zimníVolitelnýzk4091ano
DA67Aplikace matematických metod v ekonomiics10zimníVolitelnýzk4091ano
DA59Diskrétní metody ve stavebnictví IIcs10zimníVolitelnýzk4091ano
DA63Numerické metody IIcs10zimníVolitelnýzk4091ano
DA66Numerické řešení variačních úlohcs10zimníVolitelnýzk4091ano
DA64Regresní modelycs10zimníVolitelnýzk4091ano
DR73Fyzikální modelování ve vodním hospodářstvícs8zimníVolitelnýzk4093ano
DR76Hydrotechnické stavbycs8zimníVolitelnýzk4093ano
DS75Krajinné inženýrství a hydromelioracecs8zimníVolitelnýzk4093ano
DP62Městské odvodněnícs8zimníVolitelnýzk4093ano
DS76Metody umělé inteligence ve vodním hospodářstvícs8zimníVolitelnýzk4093ano
DS72Řízení odtoku vody z povodícs8zimníVolitelnýzk4093ano
DR75Stabilita a revitalizace koryt vodních tokůcs8zimníVolitelnýzk4093ano
DP63Vodárenstvícs8zimníVolitelnýzk4093ano
DS77Využití GIS ve vodním hospodářstvícs8zimníVolitelnýzk4093ano
2. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DY01Cizí jazyk pro doktorské studiumcs8letníPovinnýzkano
DR03Doktorský seminář III (VHS)cs8letníPovinnýano
3. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DR04Doktorský seminář IV (VHS)cs8zimníPovinnýano
3. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DR05Doktorský seminář V (VHS)cs14letníPovinnýano
4. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DR06Doktorský seminář VI (VHS)cs14zimníPovinnýano
4. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DR07Doktorský seminář VII (VHS)cs20letníPovinnýano
Všechny skupiny volitelných předmětů
Sk. Min. Předměty
4062 0 DP65, DB62, DP61, DS73, DP64, DR72, DR74, DS74
4090 0 DA58, DA61, DA62
4091 0 DA65, DA67, DA59, DA63, DA66, DA64
4092 0 DS71, DR71, DC61
4093 0 DR73, DR76, DS75, DP62, DS76, DS72, DR75, DP63, DS77