English

Katalog předmětů

Identifikace

KódBR05
NázevHydraulika a hydrologie
Course nameHydraulics and Hydrology

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení2 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav vodních staveb
GarantJan Jandora

Obsahové informace

Absolvent získá znalosti o základech hydrostatiky, hydrodynamiky a hydrologie. Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit základní pojmy hydrostatiky
- popsat základy proudění kapalin
- vysvětlit jevy vznikající při proudění vody v tlakových systémech a v otevřených korytech
- popsat koloběh vody v přírodě
- vysvětlit parametry popisující kvalitativní a kvantitativní parametry vody v přírodě
Základy hydrostatiky, tlak v kapalinách v klidu, stanovení účinku vody na rovinné a zakřivené plochy, plavání těles.
Základy hydrodynamiky, poznatky o proudění a pohybu vody v tlakových trubních systémech
Pohyb vody v systémech s volnou hladinou tj. otevřených přírodních a umělých korytech.
Poznatky z hydrauliky objektů na vodohospodářských stavbách a zařízeních.
Základy proudění podzemní vody, studny, zářezy.
Základy hydrologie, vodní bilance, srážky, výpar, povrchový odtok z povodí, jeho vyhodnocení, průtoky minimální, maximální, m-denní a n-leté.
Studenti absolvují během semestru část výuky ve cvičeních jako laboratorní praktika ve vodohospodářských laboratořích.

Harmonogram přednášky

  • 1.-2. Hydraulika, vlastnosti tekutin, hydrostatika, tlakové síly na rovinné a zakřivené plochy, plavání těles.
  • 3. Hydrodynamika, zákon zachování hmotnosti a hybnosti, Bernoulliho rovnice, aplikace impulsové věty.
  • 4.-5. Proudění vody v tlakových systémech - potrubích, proudění laminární a turbulentní. Výpočet hydraulicky dlouhého a hydraulicky krátkého a složeného potrubí, shybka, násoska, návrh čerpadla.
  • 6.-7. Ustálené, rovnoměrné proudění s volnou hladinou v otevřených korytech. Energetická výška průřezu. Kritické proudění. Říční a bystřinné proudění.
  • 8. Přepady vody přes přelivy. Výtoky vody otvory a přepady s nádrží.
  • 9. Vodní skok s dnovým režimem. spojení hladin dvou zdrží, návrh obdélníkového vývaru.
  • 10. Hydraulické výpočty typických komunikačních objektů, mosty a propustky.
  • 11. Základy proudění podzemní vody (Darcyho vztah, filtrační součinitel a filtrační rychlost, Dupuitův předpoklad, studny).
  • 12. Hydrologie: vodní bilance, definice a charakteristiky povodí, srážky, výpar, měření hydrologických veličin.
  • 13. Povrchový odtok z povodí, jeho stanovení. Režimy proudění ve vodních tocích. Průtoky minimální, maximální, m-denní a n-leté, zimní režim, ovlivňování odtokového režimu, vliv vodních nádrží na regulaci odtoku z povodí atp.

Harmonogram cvičení

  • 1.-2. Výpočty spojených nádob a tlakových sil na rovinné a zakřivené plochy.
  • 3. Výpočty proudění ideální kapaliny s použitím Bernoulliho rovnice a rovnice kontinuity.
  • 4.-5. Výpočet prodění reálné kapaliny v potrubí (hydraulicky dlouhého a hydraulicky krátké složeného potrubí).
  • 6.-7. Výpočty ustáleného rovnoměrného proudění s volnou hladinou v otevřených korytech a výpočty kritické hloubky.
  • 8. Výpočty výtoku vody otvory a přepadového množství přes přelivy.
  • 9. Výpočty vodního skoku a návrh obdélníkového vývaru.
  • 10. Výpočty proudění vody v mostech a propustcích.
  • 11. Základní výpočty proudění podzemní vody – studny.
  • 12. Výpočet odtoku z povodí.
  • 13. Odhady m-denních průtoků.
Základní znalosti z matematiky, fyziky, mechaniky a statiky.

Základní literatura předmětu

JANDORA, Jan, STARA, Vlastimil, STARÝ, Miloš: Hydraulika a hydrologie, CERM Brno, 2002
MUNSON, Bruce R. et al.: Fundamentals of Fluid Mechanics, John Wiley&Sons, New York, USA, 1998
JANDORA, Jan: Hydraulika a hydrologie. Studijní opora, FAST VUT v Brně, 2005

Doporučená literatura ke studiu předmětu

WIDDEN, Martin: Fluid Mechanics, MACMILLAN PRES LTD, 1996
JANDORA, Jan, UHMANNOVÁ, Hana: Základy hydrauliky a hydrologie. Příklady, CERM Brno, 1999
BOOR, Boris, KUNŠTÁTSKÝ, Jiří, PATOČKA, Cyril: Hydraulika pro vodohospodářské stavby, SNTL/ALFA, 1968
KOLÁŘ, Václav, PATOČKA, Cyril, BÉM, Jiří: Hydraulika, SNTL/ALFA, 1983
  • Praktické měření hydralických jevů probíhá v laboratořích.