Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FASTZkratka: VHSAk. rok: 2014/2015
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. Miloš Starý, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Cílem disertační práce bude návrh a ověření metodiky hodnocení energetické náročnosti stávajících veřejných vodovodů se zaměřením na čerpací stanice, úpravny vody a další dílčí prvky systémů zásobování pitnou vodou. V rámci práce bude proveden návrh hodnotících ukazatelů pro jednotlivé části veřejných vodovodů, způsob stanovení a evaluace jednotlivých ukazatelů a návrh jejich souhrnného multikriteriálního hodnocení. Metodika bude ověřena na konkrétních vodovodech a předpokládá se zpracování i softwarové aplikace pro její využívání v praxi.
Školitel: Tuhovčák Ladislav, doc. 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 volné hladiny.
Školitel: Jandora Jan, prof. Ing., Ph.D.
Hospodaření se srážkovými vodami podporuje přirozený koloběh vody v přírodě. Významným fenoménem je vsakování neznečištěného srážkového odtoku ze zpevněných ploch, přičemž velký podíl těchto ploch představují komunikace. Srážkový odtok ze silnic (splachové vody) je však v závislosti na typu a intenzitě provozu více či méně znečištěn různými kontaminanty. Cílem práce je posoudit využitelnost metody elektrické impedance (EIS) pro sledování infiltrace splachových vod.
Školitel: Pařílková Jana, doc. Ing., CSc.
Vytvoření algoritmu pro posuzování retenčního účinku, zejména technických protierozních a protipovodňových opatření v rámci malých povodí, který umožní rozhodování o prioritách realizace. Využití GIS. Ověření na experimentálních povodích.
Školitel: Doležal Petr, doc. Dr. Ing.
Cílem disertační práce bude návrh metodiky tvorby plánů obnovy vodárenské infrastruktury. Metodika bude založena na multikriteriálním hodnocení technického stavu jednotlivých částí veřejných vodovodů, jako jsou čerpací stanice, přiváděcí řady, vodojemy, vodovodní síť. Součástí práce bude i návrh postupu pro finanční ocenění vybraných částí infrastruktury k obnově. Metodika bude ověřena na konkrétních vodovodech a předpokládá se zpracování jednoduché softwarové aplikace pro její využívání v praxi.
Cílem disertační práce bude implementace teorie analýzy rizik pro oblast stokových sítí. V práci budou definovány hlavní nežádoucí stavy, které mohou vzniknout na stokové síti a mohou mít pro provozovatele a vlastníka infrastruktury zásadní negativní dopad. Pro kvantifikaci rizik těchto nežádoucích stavů bude vypracován metodický postup.
Školitel: Raclavský Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.
Disertační práce bude zaměřena na modelování šíření vybraných mikropolutantů ve stokové síti. Předpokládá se využití softwarových produktů FLOW 3D a MIKE URBAN pro modelování průtokových poměrů a rychlostního pole ve stokové síti.
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.
Školitel: Dumbrovský Miroslav, prof. Ing., CSc.
Návrh metody odhadu transportu splavenin ze zemědělských pozemků v rámci malých povodí. Výchozím podkladem bude analýza experimentálních dat z dlouhodobých měření smyvu na experimentálních plochách vodohospodářské laboratoře katedry Hydromeliorací FAST VUT Brno.
Základem práce bude návrh prvků aktivní ochrany břehů nádrží (vlnolamů) a posouzení jejich účinnosti. Součástí bude i výpočet ústupu břehové čáry za předpokladu působení aktivní stabilizace (využití upravené metody stanovení abrazní terminanty). Dále se zaměříme na sledování a vyhodnocení vlivu vlnolamu na změnu zrnitostního složení materiálu abrazní plošiny.
Školitel: Šlezingr Miloslav, prof. Dr. Ing.
V rámci doktorského studia bude doktorand sledovat vybrané malé vodní toky a hledat vztah mezi jejich morfologií, teplotou vody, vybranými chemickými a dalšími ukazateli.
Školitel: Králová Helena, doc. Ing., CSc.
Zavedení nejistot do návrhu protierozních a protipovodňových opatření a posouzení jejich vlivu výsledný návrh.
Předmětem práce je vymezení oblastí se specifickým způsobem pohybu částic s vybranými charakteristikami při turbulentním proudění vody s volnou hladinou v korytech toků pomocí vhodně zvolených bezrozměrných kritérií. Řešení bude provedeno experimentálním výzkumem s podporou numerického modelování a ověření bude provedeno v polních podmínkách.
Školitel: Zachoval Zbyněk, doc. Ing., Ph.D.
Hlavním cílem práce je návrh, testování a poloprovozní ověření technologie odstranění dusičnanů z odpadních vod pomocí membránového biofilmového reaktoru (MBfR vháněním vodíku do membránového modulu tvořeného dutými vlákny. Bude navrženo zařízení pro odstranění dusičnanů z odpadních vod. Na základě laboratorních zkoušek bude navrženo zařízení pro poloprovozní ověření technologie na vybrané komunální čistírně odpadních vod.
Školitel: Hlavínek Petr, prof. Ing., CSc., MBA
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.
Hlavním cílem práce je návrh a ověření technologie na čištění kalových vod se současným získáváním dusíkatého hnojiva. Bude navrženo zařízení pro stripování amoniaku z kalových vod využívající deskových membrán a/nebo membrán s dutými vlákny. Technologie stripování amoniaku bude laboratorně ověřena a vyhodnocena. Na základě laboratorních zkoušek bude vyvinuto zařízení pro poloprovozní ověření technologie na vybrané komunální čistírně odpadních vod.
Bude proveden rozbor poruch asfaltobetonových (AB) těsnicích plášťů domácích a zahraničních přečerpávacích vodních elektráren. Bude vypracován soupis jevů vedoucích ke vzniku jednotlivých typů poruch a jejich rozbor. S využitím nástrojů spolehlivostní analýzy (stromy poruch, stromy událostí) bude provedeno formalizované kvalitativní a kvantitativní vyhodnocení pravděpodobnosti vzniku poruchy. Postup bude ověřen na vybraném vodním díle.
Školitel: Říha Jaromír, prof. Ing., CSc., DSc.
Tématem disertační práce je numerické modelování biochemických procesů, probíhajících v hydraulicky nasyceném a nenasyceném filtračním prostředí kořenových čistíren odpadních vod a v náplních půdních čistících filtrů. Modelování bude ověřeno prostřednictvím reálných výsledků v provozně zapojených objektech. Disertační práce se zaměří zejména na zvýšení čistících účinků prostřednictvím uplatnění nových užitných vzorů, které budou na testovaných objektech uplatněny.
Na existujícím, mírně upraveném zařízení v Laboratoři vodohospodářského výzkumu bude proveden systematický výzkum vnitřní eroze vybraných zemin. Výsledky experimentů budou podrobeny statistickému zpracování a hodnocení nejistot. Získané statistické parametry budou podkladem pro odvození dílčích součinitelů spolehlivosti při hodnocení bezpečnosti vodních staveb metodou podle mezních stavů.
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.
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.
Cílem disertační práce bude návrh a ověření metodiky hodnocení energetické náročnosti stávajících veřejných vodovodů se zaměřením na čerpací stanice, úpravny vody a další dílčí prvky systémů zásobování pitnou vodou. Bude proveden návrh hodnotících ukazatelů pro jednotlivé části veřejných vodovodů, způsob stanovení a evaluace jednotlivých ukazatelů a návrh jejich souhrnného multikriteriálního hodnocení. Metodika bude ověřena na konkrétních vodovodech.
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.
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.
Dusík a fosfor v povrchových vodách. Výzkum odstraňování dusíku z povrchových vod přírodě blízkými metodami in situ. Optimalizace technologických parametrů procesu. Laboratorní a poloprovozní experimenty. Vazba fosforu v sedimentech, souvislost s granulometrickým a chemickým složením sedimentu.
Školitel: Malá Jitka, doc. Ing., Ph.D.
Cílem disertační práce bude navrhnout optimalizační metody a postupy pro optimalizaci tlakových poměrů pro vodovodní sítě a tlakové kanalizace. V rámci práce bude proveden návrh hodnotících kritérií pro oba systémy a doporučena metoda pro řešení definovaného optimalizačního modelu. Metoda bude ověřena na konkrétních vodovodních a kanalizačních tlakových systémech.
Určit při využití fyzikálního i numerického modelování charakteristická stádia proudění na nízkých přelivech současně užívaných tvarů při extrémní hydraulické zátěži a ovlivnění dolní dolní vodou. Navrhnout vhodný zobecňující postup výpočtu jejich klapacity v závislosti na míře zatopení.
Školitel: Šulc Jan, prof. Ing., CSc.
Cílem je navrhnout a ověřit metodiku pro hodnocení rizika z existence přehrad. Navrhovaná metodika bude obsahovat hodnocení zranitelnosti prvků vzdouvacích staveb včetně nejistot v hydrologických podkladech
Cílem disertační práce bude vyhodnotit možnosti využití a navrhnout metodický postup při využivání tzv. chytrých vodoměrů, které umožnují online monitoring a vyhodnocování spotřeby vody. Metodický postup využití chytrých vodoměrů bude zaměřen zejména na oblast snižování energetické náročnosti při provozování veřejných vodovodů a snižování ztrát vody.
Předmětem práce je stanovení vlivu struktur proudu před svislým návodním lícem přelivu na jeho kapacitu. Vymezení a popis hlavních recirkulačních oblastí bude vázán na geometrické vlastnosti přelivu. Výsledky numerického modelu budou ověřeny prostřednictvím fyzikálního modelu.
Předmětem práce je vymezení oblastí se specifickým způsobem pohybu částic s vybranými charakteristikami při proudění vody v korytech toků pomocí vhodně zvolených bezrozměrných kritérií. K řešení bude použito fyzikálního i numerického modelování, ověření bude provedeno v polních podmínkách.
Studijní plán oboru není zatím pro tento rok vygenerován.