Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FASTZkratka: VHSAk. rok: 2019/2020
Program: Stavební inženýrství
Délka studia: 4 roky
Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020
Profil
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
prof. Ing. Petr Hlavínek, CSc., MBA
Vypsaná témata doktorského studijního programu
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
The aim of the thesis is to develop new technical and non-technical measures for wastewater disposal and treatment in urban areas. The work will be focused on the issue of drainage on individual properties as well as on the public part of urban drainage. The work will be elaborated in relation to the solved projects related to this issue.
Práce bude zaměřená na návrh vhodného technologického postupu budování stokových sítí, kterým bude řešeno snížení drenážního efektu stoky v urbanizovaném území tak, aby byly splněny legislativní požadavky a environmentální požadavky.
Školitel: Raclavský Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.
Umělé průtokové řady jsou jedním z rozšířených hydrologických podkladů pro návrh zásobního objemu nádrže u významných vodních nádrží. Klimatická změna také nahrává domněnkám o redistribuci časového rozložení hydrologických řad. Cílem práce bude tvorba generátoru umělých průtokových řad, které budou uvažovat časovou změnu, resp. nestacionaritu hydrologické řady.
Školitel: Marton Daniel, doc. Ing., Ph.D.
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.
Ve vybraných povodích v různých geologicko pedologických oblastech sbude hodnocena účinnost adaptačních opatření.
Školitel: Dumbrovský Miroslav, prof. Ing., CSc.
Cílem práce je vývoj nových technických i netechnických opatření při zasakování, retenci a využívání dešťových vod v urbanizovaném území. Práce bude zaměřena jednak na problematiku hospodaření s dešťovými vodami na jednotlivých nemovitostech, tak i ve veřejné části městského odvodnění. Práce bude zpracována v návaznosti na řešené projekty související s touto problematikou.
Dizertační práce bude zaměřena na aplikaci systému Triton v biologickém stupni čistírny odpadních vod. Cílem práce je metodika návrhu systému pro směšovací aktivační nádrže, u kterých chybí návrhové zkušenosti. Předpokládané využití softwaru Flow 3D.
Dizertační práce bude zaměřena na problematiku zápachu na kanalizační síti, který vzniká především v předávacích objektech kanalizace při zaústění výtlačných řadů. Cílem práce je zpracování návrhu metodiky pro odstranění zápachu na kanalizaci, která bude sloužit pro provozovatele kanalizace a ČOV. V rámci práce bude provedeno testování různých opatření pro eliminaci zápachu na vybraných lokalitách. Dizertační práce bude řešena ve spolupráci s Vodárenskou akciovou společností, a.s. (Školitel - specialista: Ing. Petr Hluštík, Ph.D.)
Základem práce bude návrh stabilizace vysoce nestabilních břehů tvořených lehce rozmyvatelným a neúživným materiálem, což významně ztěžuje využití biologické i biotechnické stabilizace. Technická stabilizace bývá většinou vyloučena z důvodu požadavků orgánů ¨ˇZP.
Školitel: Šlezingr Miloslav, prof. Dr. Ing.
Pro hodnocení hydrologické spolehlivosti zásobní funkce nádrže je v ČR používána definice zabezpečenosti. Ve světě se však poslední desetiletí definují nová pojetí hodnocení hydrologických spolehlivostí zásobních objemů nádrží např. riziko, odolnost, zranitelnost. Cílem práce bude provést rozsáhlou rešerši a aplikaci získaných poznatků na vybrané vodní nádrži. Na základě získaných informací také odvodit nový tip hodnocení hydrologické spolehlivosti.
Proudění na přelivech přehrad je komplexním jevem, jde o turbulentní proudění o vysokých rychlostech s provzdušněním. Cílem je ověřit možnosti numerických modelů pro řešení proudění na vybraných typech bezpečnostních přelivů. Ověření bude provedeno porovnáním s měřeními na fyzikálních modelech a na skutečných objektech při povodních. Výsledkem práce budou doporučení pro používání numerických modelů proudění na bezpečnostních přelivech přehrad, specifikace a odhad nejistot při jejich použití.
Školitel: Říha Jaromír, prof. Ing., CSc.
Tématem disertační práce je numerické modelování hydrodynamických jevů s cílem ověření věcné a numerické přesnosti modelů proudění na vodohospodářských objektech a jejich porovnání s výsledky získanými fyzikálním výzkumem. Zvláštní zaměření bude kladeno na stěnové podmínky a volnou hladinu.
Školitel: Jandora Jan, prof. Ing., Ph.D.
Obrus splavenin je způsobený vzájemným kontaktem dvou částic. Důsledkem obrusu je zvětšování počtu částic a zmenšování jejich velikosti. Při transportu částic tokem dochází vlivem obrusu, usazování, vymílání, třídění částic, geometrickým změnám koryta a průtoku ke zmenšování částic splavenin a usazenin poproudně po délce toku. Oddělit obrus od ostatních příčin v praktických podmínkách nelze. Cílem práce je proto stanovit charakteristiky obrusu samostatně pomocí laboratorních experimentů.
Školitel: Zachoval Zbyněk, doc. Ing., Ph.D.
V rámci disertace budou na případových studiích skutečných vodárenských systémů vyhodnocovány procesy tvorby, akumulace a pohybu sedimentů v distribuční síti v závislosti na jakosti dopravované vody, hydraulickém režimu vodovodní sítě, materiálu potrubí, údržby sítě, poruchách a opravách a dalších faktorech. Pro analýzu budou využívány simulační modely vodovodních sítí. Na základě informací zjištěných pozorováním, měřením a kalibrací modelů budou formulovány obecně platné závěry.
Školitel: Ručka Jan, Ing., Ph.D.
Cílem je analyzovat možnost vzniku vnitřní eroze zemin u přehrad. Budou vymezena místa a způsob porušení a zhodnocena kritéria pro návrh konstrukcí a posuzování jejich bezpečnosti, vyjádřeny nejistoty v parametrech vstupujících do hodnocení a navržen způsob jejich zohlednění. Bude proveden odhad pravděpodobnosti porušení s využitím metod stochastického modelování. Doktorand bude spolupracovat v rámci mezinárodní pracovní skupiny pro hodnocení vhodného software.
Jednou z možností zvýšení kapacity stávajících přelivů je snížení části koruny přelivu. Vznikne tak složený přeliv se dvěma sekcemi s různými úrovněmi koruny přelivu. Průtočnost jedné části přelivu je ovlivněna druhou, proto určení celkového průtoku pouhým sečtením dílčích průtoků není dostatečně přesné. Cílem práce je pomocí série měření s proměnným poměrem šířek sekcí přelivu a proměnných úrovní korun přelivu určit dosah vzájemného ovlivnění a stanovit doporučení pro výpočet průtoku.
Podstatou řešení tématu je zahrnutí stavebních recyklátů, jejich efektivní praní a úprava na takové fyzikální charakteristiky, které budou vyhovovat filtraci odpadní vody. Paralelně je potřeba sledovat vývoj účinnosti při odstraňování znečištění, teré obsahuje splašková voda, v závislosti na zrnitostním složení. Srovnání s přírodními materiály jak po stránce kvalitativní, tak po stránce ekonomické. Další s tím související cíle = realizace patentu a jeho uvedení na trh.
Školitel: Kriška-Dunajský Michal, doc. Ing., Ph.D.
Přírodní filtry a čistírny odpadních vod jsou již standardně používané pro jejich vysoké čistící účinnosti na čištění splaškových vod. Cílem tématu je zaměření se na specifické polutanty (polyaromatické uhlovodíky), které se mohou vyskytovat v průmyslových odpadních vodách. Cílem práce je realizace testovacích jednotek, sledování účinností, vyhodnocení výsledků s překlopením do praxe (u vybraného producenta průmyslových odpadních vod).
Rozbor problematiky rekalibračních intervalů měřicích systémů průtoku, které jsou trvale instalovány v systémech s volnou hladinou a pracují na principu Q/h charakteristiky vzdouvacích objektů není dostatečně zpracován. Oblast stanovení rekalibračních lhůt měřicích systémů v podmínkách předpisy definovaných tolerančních mezí je pro uživatele měřicích systémů z ekonomického a provozního hlediska stěžejní.
Školitel: Žoužela Michal, Ing., Ph.D.
Cílem je navrhnout a ověřit metodiku hodnocení rizika z existence a funkce přehrad. Následně bude možné zvolit účinnou metodu rizikové analýzy a odpovídající nástroje jako stromy příčinných událostí pro vybrané typy vzdouvacích staveb, pravděpodobnostní hodnocení příčinných událostí metodami matematické statistiky, hodnocení zranitelnosti prvků a objektů vodních děl z pohledu nových trendů v návrhových standardech a nejistot v hydrologických podkladech ve vazbě na kategorizaci vodních děl.
Předmětem řešení doktorské práce je stanovení silových účinků vodního proudu na nosnou konstrukci mostu za předpokladu jejího přelévání při povodňových průtocích. Pro řešení se předpokládá využití metod numerického modelování v kombinaci s experimentálním laboratorním výzkumem.
Na modelových povodích a experimentálních plochách budou měřeny a vyhodnocovány látkové odnosy a transport splavenin v zimním mimovegetačním období. Naměřené hodnoty budou statisticky vyhodnocovány v kontextu všech příčinných faktorů.
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.
Cílem disertační práce bude řešit na matematickém a fyzikálním modelu problematiku netěsnosti stokových sítí ve spojích, popř. v místech poruch a získané poznatky aplikovat do stávajících hydraulických modelů SWMM, popř. MIKE URBAN. Doktorand bude simulovat různé stavy (hodnoty) infiltrace a exfiltrace v návaznosti na hodnocení technického stavu stokové sítě a provádět citlivostní analýza jejich vlivu na vybrané hydraulické parametry stokové sítě.
Nejistoty a neurčitosti hrají významnou roli při tvorbě předpovědí, při návrhu systémů, ale i v procesu jejich řízení. Cílem práce bude provést komplexní vodohospodářský návrh nádrže v podmínkách tzv. aleatorických a epistemických nejistot, resp. v podmínkách nejistot a neurčitostí. Pomoci Bayesovského přístupu definovat nejistotu a popsat vzájemné vazby a efekty jaké zatěžují vodohospodářské řešení nádrže.
Při obtékání mostních pilířů se kolem pilíře vytváří výmol, který může ohrožovat jeho stabilitu. Vývoj výmolu je pro případ svislého pilíře dobře znám, ale pro nakloněné pilíře není. Nakloněné pilíře mají například obloukové mosty. Cílem práce je pomocí série měření v laboratorních podmínkách s příčným i podélným nakloněním pilíře s kruhovým a obdélníkovým příčným průřezem popsat vývoj výmolu v nesoudržných zeminách definované zrnitosti a stanovit kritéria pro návrh kamenného opevnění.
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.
Disertační práce bude zaměřena na problematiku kovů ve zdrojích vody a možnosti jejich odstraňování pomocí sorbentů v rámci vodárenských technologických procesů. V práci bude proveden přehled již využívaných i netradičních sorpčních materiálů. Na vybraných sorbentech bude sledována účinnost odstranění těch kovů, které jsou při možném výskytu ve zdroji toxické pro člověka. Cílem je doporučit vhodnost sorpčních materiálů pro odstraňování toxických kovů z vody, a to z hlediska účinnosti i z hlediska ekonomického.
Školitel: Biela Renata, Ing., Ph.D.
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.
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.
U podtlakových systémů odvodnění střech se v porovnání s gravitačními systémy dosahuje vyšších rychlostí proudění a vyšší hydraulické kapacity celého systému. Potrubí podtlakových střešních svodů se navrhují v menších dimenzích. Předmětem řešení disertační práce bude nalezení postupů pro optimální návrh systémů odvodnění plochých střech. Řešení práce bude využívat metod matematického a fyzikálního modelování se současným měřením hydraulických veličin v systémech podtlakového odvodnění střech.
Cílem je analyzovat možnost vzniku vnitřní eroze zemin u přehrad. Budou vymezena místa a způsob porušení a zhodnocena kritéria pro návrh konstrukcí a posuzování jejich bezpečnosti, vyjádřeny nejistoty v parametrech vstupujících do hodnocení a navržen způsob jejich zohlednění. Bude proveden odhad pravděpodobnosti porušení s využitím metod stochastického modelování.
Cílem řešení je posouzení stability břehů, aplikace upravené prognostické metody stanovení ústupu břehové čáry, návrh a posouzení účinnosti několika typů stabilizace břehů na výrazně neúživném podkladu (tj problematické využití spolupůsobení biologických prvků). Předjednán je výzkum na pískovně Hulín.
Ve vybraných sběrných plochách kritických bodů v oblastech sprašových pokryvů a kambizemí budou měřeny a vyhodnocovány látkové odnosy a transport splavenin. Naměřené hodnoty budou statisticky vyhodnocovány v kontextu všech příčinných faktorů.
Disertační práce bude zaměřena na problematiku kovů ve zdrojích vody a možnosti jejich odstraňování pomocí sorbentů v rámci vodárenských technologických procesů. V práci bude proveden přehled již využívaných i netradičních sorpčních materiálů. Na vybraných sorbentech bude sledována účinnost odstranění těch kovů, které jsou toxické pro člověka. Cílem je doporučit vhodnost sorpčních materiálů pro odstraňování toxických kovů z vody, a to z hlediska účinnosti i z hlediska ekonomického.
Řešení bude provedeno experimentem s případnou podporou numerického modelování v oblasti výtoku proudu do volného i omezeného prostředí. Pro zvýšenou disipaci energie proudu bude tvarově upravovaný usměrňovací prvek případně doplněn na vnitřním obtékaném povrchu vhodnými rozrážecími prvky. Bude prověřena míra tlumení energie při výtoku do volného i protékaného zatopeného prostoru dolní zdrže a zhodnoceno omezení kapacity při provedené úpravě.
Školitel: Šulc Jan, prof. Ing., CSc.