Detail předmětu

Hydraulika podzemních vod

NRA012 předmět zařazen v 1 studijním plánu

Ing. prez. program NPC-SIV povinný zimní semestr 1. ročník 5 kreditů

Úvod, základní předpoklady přijímané při řešení úloh hydrauliky podzemní vody, Darcyho rovnice. 1D proudění, Hydraulika studní při ustáleném stavu. 1D – hydraulika studní. Vyhodnocení čerpacího pokusu. 1D – úlohy jednodimenzionální filtrace – MKP. Dvojrozměrná filtrace v horizontální rovině – interference studní, MKP. Dvojrozměrná filtrace ve vertikální rovině – kreslení a vyhodnocení proudové sítě + MKP. Řešení jednotlivých úloh filtračního proudění. Filtrační deformace. Proudění podzemní vody v nenasycené zóně, infiltrace. Transport rozpuštěných látek v podzemní vodě.

Garant předmětu

prof. Ing. Jaromír Říha, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav vodních staveb

Výsledky učení předmětu

Výsledkem výuky předmětu je schopnost posluchače řešit problematiku proudění podzemní vody z pohledu stavebního inženýra. Po jeho absolvování bude posluchač schopen samostatně řešit celou škálu úloh hydrodynamiky podzemní vody pomocí analytických a numerických metod, bude obeznámen s použitím dostupného software pro řešení úloh hydraulicky podzemních vod, bude znát okruh profesí souvisejících s řešením úloh podzemní vody (hydrologie, hydrogeologie, pedologie).

Prerekvizity

Hydraulika a hydrologie,matematika I., II., inženýrská geologie, mechanika zemin.

Korekvizity

Statistika, numerické metody.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Výuka bude prováděna jak v učebně, kde bude probíhat teoretická výuka, tak v laboratoři.

Způsob a kritéria hodnocení

100% docházka, výjimečně 2 cvičení omluvená absence, u zkoušky požadavek zápočtu, pro kladné hodnocení u zkoušky alsepoň dílčí znalost ve všech 3 položených otázkách.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit posluchače s problematikou proudění podzemní vody z pohledu stavebního inženýra. Po jeho absolvování bude posluchač schopen samostatně řešit celou škálu úloh hydrodynamiky podzemní vody pomocí analytických a numerických metod, bude obeznámen s použitím dostupného software pro řešení úloh hydraulicky podzemních vod, bude znát okruh profesí souvisejících s řešením úloh podzemní vody (hydrologie, hydrogeologie, pedologie).

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.

Přednáška

2 hod./týden, 13 týdnů, nepovinné

Osnova přednášek

1. Úvod, základní předpoklady přijímané při řešení úloh hydrauliky podzemní vody, Darcyho rovnice.
2. Základní řídící rovnice – zákon zachování hmotnosti, Darcyho vztah.
3. 1D proudění, Hydraulika studní při ustáleném stavu.
4. 1D – hydraulika studní. Vyhodnocení čerpacího pokusu.
5. 1D – úlohy jednodimenzionální filtrace – MKP.
6.–7. Dvojrozměrná filtrace v horizontální rovině – interference studní, MKP.
8.–9. Dvojrozměrná filtrace ve vertikální rovině – kreslení a vyhodnocení proudové sítě + MKP.
10. Filtrační deformace.
11. Proudění v nenasycené zóně.
12. Transport rozpuštěných látek v podzemní vodě.
13. Úvod do stochastického modelování.

Cvičení

2 hod./týden, 13 týdnů, povinné

Osnova cvičení

1. Základy řešení úloh filtračního proudění – specifický průtok, střední rychlost vody v pórech, tlak, tlaková
a piezometrická výška.
2. Darcyho vztah, Darcyho pokus.
3. Proudění v 1D stacionární, paralelní - analytické řešení.
4. Proudění v 1D stacionární, paralelní – numerické řešení.
5. Proudění ve 2D ve vertikální rovině – numerické řešení.
6. Proudění ve 2D v horizontální rovině – numerické řešení.
7. Teorie potenciálního proudění, kreslení a vyhodnocení proudové sítě.
8. Proudění v 1D nestacionární, paralelní – numerické řešení.
9. Proudění v 1D – rotačně symetrické.
10. Proudění v 1D – vyhodnocení čerpacího pokusu.
11. Proudění ve 2D v horizontální rovině – analytické řešení (soustava studní).