Detail předmětu

Matematické modelování ve vodním hospodářství

FAST-CR005Ak. rok: 2018/2019

Obecné zásady tvorby matematických modelů.
Modelování proudění vody v objektech vodohospodářských staveb.
Modelování proudění vody v síti vodních toků a inundačním území.
Spolehlivost VH staveb.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb (VST-VST)

Výsledky učení předmětu

Výsledkem výuky předmětu je schopnost posluchače řešit problematiku matematického modelování ve vodním hospodářství. Po absolvování předmětu je posluchač schopen:
- vysvětlit základní pojmy matematického modelování
- popsat základní rovnice proudění vody – Navier-Stokesovy rovnice
- vysvětlit problematiku Reynoldsových rovnic a turbulentního modelování
- řešit úlohy proudění vody v 1D, 2D a 3D pomocí analytických a numerických metod

Prerekvizity

Matematika, hydraulika, hydrologie, mechanika zemin.

Korekvizity

Hydroinformatika.

Doporučené volitelné složky programu

Je možná spolupráce na výzkumných projektech v oblasti numerického modelování ve vodním hospodářství.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky předmětu jsou doplněny prezentací proudění z matematického a fyzikálního výzkumu prováděného na fakultě.

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.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1.–2. Úvod do problematiky matematického modelování. Základní rovnice mechaniky tekutin.
3.–5. Modelování turbulentního proudění.
6.–7. Úlohy proudění vody s volnou hladinou (vodní toky 1D, 2D, stokové sítě - cíle, data, modely).
8. Spolehlivost VH staveb (data, modely).
9–10. Analytická a numerická řešení.

Cíl

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-P-E-SI (N) magisterský navazující

    obor V , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující

    obor V , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program N-K-C-SI (N) magisterský navazující

    obor V , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1.–2. Úvod do problematiky matematického modelování. Základní rovnice mechaniky tekutin.
3.–5. Modelování turbulentního proudění.
6.–7. Úlohy proudění vody s volnou hladinou (vodní toky 1D, 2D, stokové sítě - cíle, data, modely).
8. Spolehlivost VH staveb (data, modely).
9–10. Analytická a numerická řešení.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

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.