Fakulta stavební -- K 141 - Katedra hydrauliky a hydrologie
semestr zimní 2023/24
semestr letní 2022/23
semestr zimní 2022/23
semestr letní 2021/22
semestr zimní 2021/22
semestr letní 2020/21
semestr zimní 2020/21
semestr letní 2019/20
semestr zimní 2019/20
semestr letní 2018/19
semestr zimní 2018/19
semestr letní 2017/18
semestr zimní 2017/18
semestr letní 2016/17
semestr zimní 2016/17
semestr letní 2015/16
semestr zimní 2015/16
semestr letní 2014/15
semestr zimní 2014/15
semestr letní 2013/14
semestr zimní 2013/14
semestr letní 2012/13
semestr zimní 2012/13
semestr letní 2011/12
semestr zimní 2011/12
semestr letní 2010/11
semestr zimní 2010/11
semestr letní 2009/10
semestr zimní 2009/10
semestr letní 2008/09
semestr zimní 2008/09
semestr letní 2007/08
semestr zimní 2007/08
semestr před rokem 2007
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tematické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
[1] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[2] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[4] vědecké články z databází Scopus a Web of Science
The discussion seminar is intended for PhD students whose thesis topic concerns hydrology at the scale of soil profile and hillslope, subsurface hydrology, transport processes in porous media or hydrological fluxes in the soil-plant-atmosphere system. The seminar will be used to present research work, exchange information and experiences, defend own results and discuss them in a group with emphasis on understanding and critical evaluation of the methods used. In addition, thematic seminars will be organized on the most important publications and current issues in the field. The seminar can also be a platform for establishing collaboration among participants and will provide information on how to write and continuously update a literature search on relevant topics or how to publish in journals listed in the Journal Citation Report database.
[1] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[2] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[4] Research papers referenced in Scopus and Web of Science databasis.
Kritickou zónu tvoří relativně tenká vrstva zahrnující zemský povrch a jeho okolí, shora omezená rozhraním mezi atmosférou a vegetací a zdola horninovým podložím. Kritická zóna je prostředím interakcí mezi vodou, půdou, horninami, vzduchem a živými organizmy. Tyto interakce ovlivňují toky energie, vody, uhlíku a dalších látek v blízkosti zemského povrchu. Porozumění procesům probíhajícím v kritické zóně je nezbytným předpokladem pro predikci následků povrchového znečištění, dopadů změn klimatu a změn využití krajiny. Předmět je zaměřen na kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody, přenosem energie a transportem látek v kritické zóně s důrazem na procesy probíhající v systému půda-rostlina-atmosféra. Pozornost je věnována hydraulickým charakteristikám pórovitého prostředí a řídícím rovnicím proudění vody, transportu rozpuštěných látek a přenosu tepla. Dále počátečním a okrajovým podmínkám těchto rovnic a dílčím hydraulickým a transportním procesům, jako jsou: infiltrace, evaporace, redistribuce, kapilární vzlínání, odběr vody kořeny rostlin, transpirace vegetačního krytu, hypodermický odtok, preferenční proudění, transport kontaminantů a přenos tepla v půdním profilu.
Critical Zone is defined as a thin layer of the Earth’s surface and near-surface terrestrial environment from the top of the vegetation canopy, or atmosphere–vegetation interface, to the bottom of the weathering zone, or freshwater–bedrock interface (US National Research Council, 2001). A variety of physical, chemical and biological interactions between the biotic and abiotic constituents of the critical zone occurs over a range of spatial and temporal scales. These interactions determine near surface fluxes of mass, energy and momentum and control transport and cycling of water, carbon and other chemicals. Understanding critical zone processes is an important prerequisite for the prediction of the consequences of surface pollution, climate change impacts and land use adaptation effects. The course aims at making students understand basic principles facilitating the quantitative description of the state and flow of water and transport of dissolved chemicals and energy in the critical zone, with emphasis on the processes crucial for the soil–plant–atmosphere system. The course covers the topics of parameterization of soil and plant hydraulic properties; formulation of governing equations of water flow, solute transport and heat transfer; initial and boundary conditions of the governing equations and basic measurement techniques. Specific attention will be paid to the individual hydraulic and transport processes, such as: infiltration, evaporation, redistribution, capillary rise, plant root water uptake, sap flow and plant transpiration, surface and subsurface stormflow, preferential flow and transport of contaminants in the soil profile.
Předmět studenty seznámí s problematikou hydrauliky objektů na vodních tocích se zvláštním zaměřením na otázku proudění za povodňových průtoků. V případě propustků se studium zaměří zejména na zdůraznění odlišnosti přístupu k řešení ztráty na vtoku na vtoku do propustku při proudění s volnou hladinou a tlakovém režimu, na prostorový průběh hladiny za vtokem do propustku při proudění s volnou hladinou, problematiku vzdutého vodního skoku za vtokem do propustku a hloubku vody v případě ovlivnění prouděním v propustku a na přístupy ke stanovení ztráty na výtoku z propustku při tlakovém proudění v propustku. Výuka se dále zaměření na hydrauliku mostů se středovými pilíři, porovnání přístupů založených na aplikaci Bernoulliho rovnice a věty o hybnosti, problematiku obtékání pilířů a tvorbu výmolů, hydrauliku mostů při zatopení horního čela mostovky, velikost zúžené hloubky pod mostovkou při tomto režimu, problematiku ovlivnění tohoto režimu proudění dolní vodou. Další část studia bude věnována problematice přepadu přes jezové těleso nebo širokou korunu při zatopení dolní vodou, a to zejména při jeho vysokém stupni. Studenti budou seznámeni s výsledky výzkumů prováděných jak na fyzikálních, tak i 3D matematických modelech
In the subject students will be introduced into the problems of hydraulics of objects on watercourses with special focus on the issue of flood flow. In the case of the culvert the study will focus especially on highlighting the difference of attitude to the solution of the loss at the inlet into the culvert with the free surface water flow and the pressure regime. The study will also focused on the spatial course of the water level after the inlet into the culvert during the free surface water flow, the problems of the leaping water jump behind the culvert inlet and the depth of water in the case of influenced water flow in the culvert and the approaches to the determination of loss on the outflow from the culvert under the pressure flow in the culvert. The course will also focused on the bridge hydraulics with centre pillars, comparison of approaches based on application of the Bernoulli equation and theorem of momentum, flow around pillar and the wreck formation, bridge hydraulics when flooding the upper face of the bridge, the size narrowed depth under the bridge deck under this regime, the problem of influencing this regime by the lower water flow. Another part of the study will be devoted to the problem of overflowing over a weir or broad crown when flooding with lower water, especially at its high level. Students will be acquainted with the results of research on both physical and 3D mathematical models.
Cílem tohoto předmětu je prohloubení znalostí kvantitativní analýzy hydrologických procesů (atmosférických srážek, evapotranspirace a odtoku) v podmínkách povodí s využitím při řešení úloh vodního hospodářství a krajinného inženýrství. Semináře budou zaměřeny na pozorování meteorologických a klimatologických veličin a jejich kvantifikaci v systému povodí – vodní nádrž a bilančních úlohách ochrany a tvorby vodních zdrojů. Pozornost bude věnována vztahům geneze odtoku a kvality vody v závislosti na využívání krajiny, změnách klimatu a socio-ekonomických faktorech.
[1] Povinná literatura:
[2] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[3] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[4] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[5] Doporučená literatura:
[6] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[7] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
[8] Tématické publikace v recenzovaných časopisech.
The aim of this subject is to extend the basic knowledge on runoff genesis (precipitation, evapotranspiration and runoff processes) in the catchment scale by using techniques developer by water management and landscape ecology. The planned seminars will be concerned predominantly on the observation of meteorological and hydrological variables, and their application in the catchment – reservoir system and water resources recharge. The special attention will be paid to the critical phases of runoff and water quality genesis with respect to the impacts of global climate change and socio- economic situations.
[1] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[2] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[3] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[4] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[5] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Činnost tekoucích povrchových vod z hlediska morfologických změn zemského povrchu lze definovat bezpochyby jako jednu z dominantních. Říční krajina patří i k nejdynamičtěji se vyvíjejícím krajinným prvkům. Předmět se proto zaměřuje na oblasti, které určují hlavní potenciál v přeměnách a vývojových stádiích vodních toků. Stěžejním hydrologickým tématem studia bude koncept korytotvorného dominantního průtoku a pulsních změn vlivem povodňových průtoků. Dále budou studována přirozená vývojová stádia vodních koryt a říční nivy, která lze dokumentovat přímými pozorováními v terénu, jednoduchým laboratorním experimentem nebo distančními monitorovacími metodami. Pozornost bude věnována nejen kvalitativním popisným způsobům transportních procesů a morfologických změn, ale i způsobům jejich kvantifikace nebo dynamickým procesům v rámci jejich modelování. Předmět se zaměří i na roli lidských činností v rámci negativních i pozitivních ovlivnění vývojových tendencí a říčního systému. Hlavní oblastí pro aktivní vstup posluchačů předmětu v rámci zpracovávaných seminárních prací, popř. přípravy jednoduchých demonstračních experimentů, je studium a analýza vzájemně se ovlivňujících přirozených nebo antropogenně vnesených faktorů v rámci aplikace dynamického modelu vývoje. Dalšími oblastmi jsou stabilita břehů, hlavní faktory a způsoby vedoucí k jejímu porušení, monitoring vývoje a nápravná a stabilizační opatření, vazba mezi erozí dna a břehů koryta a způsoby názorné demonstrace. Předmět je otevřen i pro další, posluchači vnesená témata, související např. s problematikou vztahu říčních morfologických procesů a živočišných a rostlinných společenstev v tekoucích vodách (renaturace a revitalizace).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
The activity of running surface water in terms of morphological changes of the Earth''s surface can be definitely viewed as a dominant factor. River landscape is among the most dynamically developing landscape features. The subject therefore focuses on areas that determine the major potential in the transformations and development stages of watercourses. The key hydrological theme of the study will be the concept of a dominant channel flow and pulse changes due to flood flows. Furthermore, the natural development stages of water channels and river floodplain will be studied, which can be documented by direct field observations, simple laboratory experiments, or remote sensing monitoring methods. Attention will be paid not only to qualitative descriptive ways of transport processes and morphological changes but also to the ways of their quantification or dynamic processes in their modelling. The course will also focus on the role of human activities in the context of negative and positive influences on natural morphological processes in river system. The main area for active participation of the students within this course is the study and analysis of mutually influencing natural or anthropogenically induced factors within the application of a dynamic model of morphological development. Students will be motivated to prepare a state of the art report in the given field fluvial morphology or to prepare a simple demonstration experiment in order to explain fluvial response to induced changes. Other areas include streambank stability, the main factors and processes leading to bank failures, monitoring of fluvial changes, stabilization and bank protection measures, the connection between the erosion of the bed and the banks of the bed and demonstration methods. The course is also open to other related topics brought by students themselves, such as the relationship between river morphological processes and animal and plant communities in flowing waters (renaturation and instream habitat restoration).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[2] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Operativní řízení protipovodňové ochrany: Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Územní plánování v zátopových oblastech: Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Povinná literatura:
[2] • Územní plánování v zátopových oblastech, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operativní řízení protipovodňové ochrany, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02181-5
[6] Doporučená literatura:
Operational management of flood protection: Meteorology, hydrology and hydraulics of floods. Rescue measure. Structural and non-structural flood protection measures. Institutional and legislative aspects of flood protection. Forecasting and flood warning system, organization of warning process, flood control plans. Humanitarian aspects. Land-use planning: Mapping of flood risks. Constructions in flood prone areas. Flood protection in land-use planning of municipalities in the Czech republic.
[1] Compulsory literature:
[2] • Land use planning in flood areas, CTU in Prague, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operational management of flood protection, CTU in Prague, ISBN 80-01-02181-5
[5] Recommended literature:
[6] • Relevant articles in technical journals
Předmět je zaměřen na procesy ovlivňující transport rozpuštěných chemických látek v přírodních pórovitých systémech. Vedle reaktivních látek je konceptualizace základních transportních procesů uvážena pro nereagující (konzervativní) látky. Důraz je kladen na matematický popis pohybu vody a transportu rozpuštěných látek v půdách včetně transformačních procesů (počáteční a okrajové podmínky, řídící rovnice, analytické a numerické řešení, parametrizace vstupních koeficientů). Pozornost bude dále věnována konceptu průnikové křivky, parametrizaci procesů adsorpce a biochemického rozpadu, modelování transportu látek pomocí two-region/two-site modelu, databázím transportních parametrů organických látek a rozdílným přístupům k posouzení mobility organických látek ve vadózní zóně.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, 2nd ed., CRC Press, ISBN 04-1536-428-0, 2005.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, ISBN 976-0-12-348525-0, 1998.
[3] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, ISBN 80-01-01866-0, 1998.
[4] Bear, J., Verruijt, A.: Modelling groundwater flow and pollution, Kluwer, ISBN 1-55608-015-8, 1994.
The course focuses on processes affecting the transport of water-dissolved chemicals in natural porous systems. In addition to reactive substances, conceptualization of basic transport processes is considered for non-reactive (conservative) substances. The emphasis is put on mathematical description of water movement and transport of solutes in soils including transformation processes (initial and boundary conditions, governing equations, analytical and numerical solution, parameterization of transport coefficients). Attention is also be paid to the concept of breakthrough curve, parameterization of sorption and degradation processes, description of chemical transport using a two-region/two-site model, existing databases of transport parameters of organic compounds, and different approaches used to assess mobility of organic compounds in the vadose zone.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, 2nd ed., CRC Press, ISBN 04-1536-428-0, 2005.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, ISBN 976-0-12-348525-0, 1998.
[3] Bear, J., Verruijt, A.: Modelling groundwater flow and pollution, Kluwer, ISBN 1-55608-015-8, 1994.
Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina – pevná částice – plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
The course aims to provide advanced knowledge of two- and three-phase flows (a combination of phases: liquid – solids (particles) gas) with applications in pressurized pipes and open channels. Fundamental principles are discussed of flow of mixture with particular attention paid to mechanisms governing behaviour of mixture flow (dispersion, sedimentation, boundary friction and inner friction, including effects of Newtonian and non-Newtonian carrier). Theories and on theories based predictive models are introduced and their application demonstrated on practical case studies of e.g. pumping and transport of sludge in technological processes, hydraulic transport of solids in pipelines and launders, or sediment transport in rivers and streams. Also discussed are examples of computation of multiphase flows in commercial software including CFD (Computational Fluid Dynamics) software. In the course, each student submits his/her seminar work on a chosen subject.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevant articles in technical journals
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
[1] https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics
[2] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[4] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[5] https://www.techlib.cz/en/83199-environment
[6] Vědecké články z databází Scopus a Web of Science
[7] Doporučená literatura vedoucím bakalářské práce
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování v navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics
[2] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[4] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[5] https://www.techlib.cz/en/83199-environment
[6] Vědecké články z databází Scopus a Web of Science
[7] Doporučená literatura vedoucím bakalářské práce
Master thesis is a final work carried out by a Master student. The thesis must be defended in front of a committee as a part of the final state exam.
Doporučená literatura:
[1] The list of recommended literature is a part of the thesis assignment received by the student at the beginning of his/her work on the thesis. Typically, the literature is available in the university library or online.
Studijní pomůcky:
[2] HYDRAULICS GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics)
[3] HYDROLOGY GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology)
[4] ENVIRONMENT GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83199-environment)
Předdiplomní projekt v oborech spadajících do odbornosti Katedry hydrauliky a hydrologie. Projekt může zahrnovat přípravu rešerše nebo řešení praktických problémů z oblasti individuálního zadání diplomové práce.
Předmět umožňuje studentovi přípravu, sepsání a odevzdání diplomové práce. Katedra hydrauliky a hydrologie zajišťuje konzultace ve zvoleném tématu, především v osobě vedoucího diplomové práce.
[1] https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics
[2] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[4] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[5] https://www.techlib.cz/en/83199-environment
[6] Vědecké články z databází Scopus a Web of Science.
[7] Další doporučená literatura vedoucím diplomové práce.
Předmět se zabývá problematikou hydrostatiky a hydrodynamiky se zaměřením na stavební aplikace. Jsou zde řešeny úlohy spojené s hydrostatickým i hydrodynamickým zatížením konstrukcí, prouděním v trubních systémech, vodních tocích a prouděním podzemní vody.
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone''s Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
V části vodní toky tohoto projektu je řešen komplexní technický zásah na vodním toku a v jeho povodí formou stabilizační úpravy toku, protipovodňového technického opatření nebo protipovodňového opatření blízkého přírodě. Součástí je i návrh a konstrukční řešení vhodného objektu na vodním toku v závislosti na záměru zásahu na vodním toku. V části hydrotechnické stavby je konstrukčně řešen objekt jezu nebo hráze s manipulačními objekty a jejich variantní dispoziční řešení.
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na samostatnou základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. Nabídka dvou variant umožňuje studentům volbu podle své osobní preference. Obě varianty potom nabízejí seznámení s širokou škálou praktických hydrologických problémů a jejich řešení.
The course addresses the design and dimensioning of river engineering works to create and ensure the sufficient capacity of a channel as well as to ensure the ecological functions of the watercourse. Design of channels and modifications of formerly heavily engineered channels involves concepts and techniques of open-channel hydraulics and fluvial geomorphology. Special attention is paid to the engineering of river channels in heavily urbanized areas and in predominantly rural landscapes.
Posluchači kurzu se seznámí říčními morfologickými procesy v korytech vodních toků a rozšíří své znalosti v oblastech říční hydrauliky a úpravách toků a získají představu o správě a provozu vodních toků v ČR. V praktické části kurzu studenti připraví studii problémů a závad vybrané části koryta toku a navrhnou nápravná opatření. Studie bude prezentována. *Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. *Morfologické procesy ve vodních tocích. Říční odezva na antropogenní zásah. *Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem. *Trojrozměrné proudění a proudové struktury. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). *Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. *Transportní procesy a látkové výměny v korytech vodních toků. *Navrhování úprav toků, návrhový průtok, metody stabilizace břehů a dna koryt, druhy opevnění, hydraulická a geotechnická ochranná opatření. *Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. *Revitalizace vodních toků a povodí, zásahy pro obnovu a podporu přírodních procesů v korytech a příbřežní zóně. *Provoz a údržba koryt upravených vodních toků v normálních a extrémních podmínkách, řízení v povodích.
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
Kurz nabízí ucelený přehled meteorologických, hydrologických a klimatických měření používaných ve pro účely monitoringu ve stavebnictví, environmentálním a vodohospodářském inženýrství. Důraz je kladen na principy měření. Diskutován je návrh měření, aktuální standardy a normy. V druhé části jsou představeny aktuální trendy v monitoringu. Proveden je též přehled možností matematického modelování ve vodním hospodářství a životním prostředí.
Kurz je realizován jako kombinace měření a pozorování hydraulických a transportních jevů a morfologické odezvy na laboratorním demonstračním modelu aluviálního koryta. Výsledky pozorování a měření jsou interpretovány i za pomocí výpočetních simulačních modelů proudění v otevřených korytech. Student se samostatně pod vedením vyučujících a pracovníků laboratoře zapojuje do realizace a vyhodnocení experimentů.
[1] https://i-ric.org/en/
[2] https://www.tuflow.com/applications/
[3] http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm
[4] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice (1). Academia Praha 1987.
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, nekonzervativní transport.
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena nejen na výlučně technické konstrukční zásahy, ale i na opatření přírodě blízká. Pozornost je soustředěna i na zásady ohleduplné antropogenní činnosti přímo v korytech vodních toků a v jejich blízkosti. Taková činnost směřuje k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření, využívání a nakládání s tekoucími povrchovými vodami, přitom však nevede k poškozování a degradaci říční krajiny, ale podporuje její ochranu před všemi relevantními riziky. 2. fluviální procesy, které jsou nejvýznamnějšími geomorfními projevy v říční krajině v souvislosti s činností proudící vody. Jejich poznání představuje nezbytný základ pro úspěšnou aplikační činnost a syntézu dostupných znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě či vznik a vývoj dnových útvarů, mechanismus podemílání a sesouvání břehů, zahlubování nebo změlčování příčného profilu toku atd. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený náhlou přírodní změnou nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či (břehovou) vegetací vystavené proudu.
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena na technické a konstrukční zásahy a provozní činnosti v korytech vodních toků, které směřují k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření a využívání tekoucích povrchových vod a ochraně před relevantními riziky; 2. morfologie a morfodynamika říčního toku (tj. koryta a říční nivy) představují nezbytný základ pro aplikační činnost a syntézu znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě, či vznik a vývoj dnových útvarů. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený přírodní nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či vegetací vystavené proudu.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tematické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
[1] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[2] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[4] vědecké články z databází Scopus a Web of Science
The discussion seminar is intended for PhD students whose thesis topic concerns hydrology at the scale of soil profile and hillslope, subsurface hydrology, transport processes in porous media or hydrological fluxes in the soil-plant-atmosphere system. The seminar will be used to present research work, exchange information and experiences, defend own results and discuss them in a group with emphasis on understanding and critical evaluation of the methods used. In addition, thematic seminars will be organized on the most important publications and current issues in the field. The seminar can also be a platform for establishing collaboration among participants and will provide information on how to write and continuously update a literature search on relevant topics or how to publish in journals listed in the Journal Citation Report database.
[1] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[2] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[4] Research papers referenced in Scopus and Web of Science databasis.
Kritickou zónu tvoří relativně tenká vrstva zahrnující zemský povrch a jeho okolí, shora omezená rozhraním mezi atmosférou a vegetací a zdola horninovým podložím. Kritická zóna je prostředím interakcí mezi vodou, půdou, horninami, vzduchem a živými organizmy. Tyto interakce ovlivňují toky energie, vody, uhlíku a dalších látek v blízkosti zemského povrchu. Porozumění procesům probíhajícím v kritické zóně je nezbytným předpokladem pro predikci následků povrchového znečištění, dopadů změn klimatu a změn využití krajiny. Předmět je zaměřen na kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody, přenosem energie a transportem látek v kritické zóně s důrazem na procesy probíhající v systému půda-rostlina-atmosféra. Pozornost je věnována hydraulickým charakteristikám pórovitého prostředí a řídícím rovnicím proudění vody, transportu rozpuštěných látek a přenosu tepla. Dále počátečním a okrajovým podmínkám těchto rovnic a dílčím hydraulickým a transportním procesům, jako jsou: infiltrace, evaporace, redistribuce, kapilární vzlínání, odběr vody kořeny rostlin, transpirace vegetačního krytu, hypodermický odtok, preferenční proudění, transport kontaminantů a přenos tepla v půdním profilu.
[1] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Critical Zone is defined as a thin layer of the Earth’s surface and near-surface terrestrial environment from the top of the vegetation canopy, or atmosphere–vegetation interface, to the bottom of the weathering zone, or freshwater–bedrock interface (US National Research Council, 2001). A variety of physical, chemical and biological interactions between the biotic and abiotic constituents of the critical zone occurs over a range of spatial and temporal scales. These interactions determine near surface fluxes of mass, energy and momentum and control transport and cycling of water, carbon and other chemicals. Understanding critical zone processes is an important prerequisite for the prediction of the consequences of surface pollution, climate change impacts and land use adaptation effects. The course aims at making students understand basic principles facilitating the quantitative description of the state and flow of water and transport of dissolved chemicals and energy in the critical zone, with emphasis on the processes crucial for the soil–plant–atmosphere system. The course covers the topics of parameterization of soil and plant hydraulic properties; formulation of governing equations of water flow, solute transport and heat transfer; initial and boundary conditions of the governing equations and basic measurement techniques. Specific attention will be paid to the individual hydraulic and transport processes, such as: infiltration, evaporation, redistribution, capillary rise, plant root water uptake, sap flow and plant transpiration, surface and subsurface stormflow, preferential flow and transport of contaminants in the soil profile.
[1] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[2] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět studenty seznámí s problematikou hydrauliky objektů na vodních tocích se zvláštním zaměřením na otázku proudění za povodňových průtoků. V případě propustků se studium zaměří zejména na zdůraznění odlišnosti přístupu k řešení ztráty na vtoku na vtoku do propustku při proudění s volnou hladinou a tlakovém režimu, na prostorový průběh hladiny za vtokem do propustku při proudění s volnou hladinou, problematiku vzdutého vodního skoku za vtokem do propustku a hloubku vody v případě ovlivnění prouděním v propustku a na přístupy ke stanovení ztráty na výtoku z propustku při tlakovém proudění v propustku. Výuka se dále zaměření na hydrauliku mostů se středovými pilíři, porovnání přístupů založených na aplikaci Bernoulliho rovnice a věty o hybnosti, problematiku obtékání pilířů a tvorbu výmolů, hydrauliku mostů při zatopení horního čela mostovky, velikost zúžené hloubky pod mostovkou při tomto režimu, problematiku ovlivnění tohoto režimu proudění dolní vodou. Další část studia bude věnována problematice přepadu přes jezové těleso nebo širokou korunu při zatopení dolní vodou, a to zejména při jeho vysokém stupni. Studenti budou seznámeni s výsledky výzkumů prováděných jak na fyzikálních, tak i 3D matematických modelech
[1] • Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, © 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] • Balvín,P., Havlík, A., Jurečková, P., Picek, T., Trnka, M.: Hydraulické posouzení propustků, VÚV.ČVUTv Praze, 2016.
[3] • Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Scince
In the subject students will be introduced into the problems of hydraulics of objects on watercourses with special focus on the issue of flood flow. In the case of the culvert the study will focus especially on highlighting the difference of attitude to the solution of the loss at the inlet into the culvert with the free surface water flow and the pressure regime. The study will also focused on the spatial course of the water level after the inlet into the culvert during the free surface water flow, the problems of the leaping water jump behind the culvert inlet and the depth of water in the case of influenced water flow in the culvert and the approaches to the determination of loss on the outflow from the culvert under the pressure flow in the culvert. The course will also focused on the bridge hydraulics with centre pillars, comparison of approaches based on application of the Bernoulli equation and theorem of momentum, flow around pillar and the wreck formation, bridge hydraulics when flooding the upper face of the bridge, the size narrowed depth under the bridge deck under this regime, the problem of influencing this regime by the lower water flow. Another part of the study will be devoted to the problem of overflowing over a weir or broad crown when flooding with lower water, especially at its high level. Students will be acquainted with the results of research on both physical and 3D mathematical models.
[1] • Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, © 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] • Bradleey, J., N. : Hydraulics of Bridge Waterways, FWWA, Bridge Division, 1978
[3] • Normann, J.M., Houghhtalen, R., J., Johnston, W., J.: Hydraulic Design of Highway Culverts, 1985 FWA, U.S. Department of Transportation, 1985,
Cílem tohoto předmětu je prohloubení znalostí kvantitativní analýzy hydrologických procesů (atmosférických srážek, evapotranspirace a odtoku) v podmínkách povodí s využitím při řešení úloh vodního hospodářství a krajinného inženýrství. Semináře budou zaměřeny na pozorování meteorologických a klimatologických veličin a jejich kvantifikaci v systému povodí – vodní nádrž a bilančních úlohách ochrany a tvorby vodních zdrojů. Pozornost bude věnována vztahům geneze odtoku a kvality vody v závislosti na využívání krajiny, změnách klimatu a socio-ekonomických faktorech.
[1] Povinná literatura:
[2] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[3] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[4] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[5] Doporučená literatura:
[6] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[7] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
[8] Tématické publikace v recenzovaných časopisech.
The aim of this subject is to extend the basic knowledge on runoff genesis (precipitation, evapotranspiration and runoff processes) in the catchment scale by using techniques developer by water management and landscape ecology. The planned seminars will be concerned predominantly on the observation of meteorological and hydrological variables, and their application in the catchment – reservoir system and water resources recharge. The special attention will be paid to the critical phases of runoff and water quality genesis with respect to the impacts of global climate change and socio- economic situations.
[1] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[2] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[3] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[4] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[5] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Činnost tekoucích povrchových vod z hlediska morfologických změn zemského povrchu lze definovat bezpochyby jako jednu z dominantních. Říční krajina patří i k nejdynamičtěji se vyvíjejícím krajinným prvkům. Předmět se proto zaměřuje na oblasti, které určují hlavní potenciál v přeměnách a vývojových stádiích vodních toků. Stěžejním hydrologickým tématem studia bude koncept korytotvorného dominantního průtoku a pulsních změn vlivem povodňových průtoků. Dále budou studována přirozená vývojová stádia vodních koryt a říční nivy, která lze dokumentovat přímými pozorováními v terénu, jednoduchým laboratorním experimentem nebo distančními monitorovacími metodami. Pozornost bude věnována nejen kvalitativním popisným způsobům transportních procesů a morfologických změn, ale i způsobům jejich kvantifikace nebo dynamickým procesům v rámci jejich modelování. Předmět se zaměří i na roli lidských činností v rámci negativních i pozitivních ovlivnění vývojových tendencí a říčního systému. Hlavní oblastí pro aktivní vstup posluchačů předmětu v rámci zpracovávaných seminárních prací, popř. přípravy jednoduchých demonstračních experimentů, je studium a analýza vzájemně se ovlivňujících přirozených nebo antropogenně vnesených faktorů v rámci aplikace dynamického modelu vývoje. Dalšími oblastmi jsou stabilita břehů, hlavní faktory a způsoby vedoucí k jejímu porušení, monitoring vývoje a nápravná a stabilizační opatření, vazba mezi erozí dna a břehů koryta a způsoby názorné demonstrace. Předmět je otevřen i pro další, posluchači vnesená témata, související např. s problematikou vztahu říčních morfologických procesů a živočišných a rostlinných společenstev v tekoucích vodách (renaturace a revitalizace).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
The activity of running surface water in terms of morphological changes of the Earth''s surface can be definitely viewed as a dominant factor. River landscape is among the most dynamically developing landscape features. The subject therefore focuses on areas that determine the major potential in the transformations and development stages of watercourses. The key hydrological theme of the study will be the concept of a dominant channel flow and pulse changes due to flood flows. Furthermore, the natural development stages of water channels and river floodplain will be studied, which can be documented by direct field observations, simple laboratory experiments, or remote sensing monitoring methods. Attention will be paid not only to qualitative descriptive ways of transport processes and morphological changes but also to the ways of their quantification or dynamic processes in their modelling. The course will also focus on the role of human activities in the context of negative and positive influences on natural morphological processes in river system. The main area for active participation of the students within this course is the study and analysis of mutually influencing natural or anthropogenically induced factors within the application of a dynamic model of morphological development. Students will be motivated to prepare a state of the art report in the given field fluvial morphology or to prepare a simple demonstration experiment in order to explain fluvial response to induced changes. Other areas include streambank stability, the main factors and processes leading to bank failures, monitoring of fluvial changes, stabilization and bank protection measures, the connection between the erosion of the bed and the banks of the bed and demonstration methods. The course is also open to other related topics brought by students themselves, such as the relationship between river morphological processes and animal and plant communities in flowing waters (renaturation and instream habitat restoration).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[2] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Operativní řízení protipovodňové ochrany: Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Územní plánování v zátopových oblastech: Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Povinná literatura:
[2] • Územní plánování v zátopových oblastech, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operativní řízení protipovodňové ochrany, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02181-5
[6] Doporučená literatura:
Operational management of flood protection: Meteorology, hydrology and hydraulics of floods. Rescue measure. Structural and non-structural flood protection measures. Institutional and legislative aspects of flood protection. Forecasting and flood warning system, organization of warning process, flood control plans. Humanitarian aspects. Land-use planning: Mapping of flood risks. Constructions in flood prone areas. Flood protection in land-use planning of municipalities in the Czech republic.
[1] Compulsory literature:
[2] • Land use planning in flood areas, CTU in Prague, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operational management of flood protection, CTU in Prague, ISBN 80-01-02181-5
[5] Recommended literature:
[6] • Relevant articles in technical journals
Předmět je zaměřen na procesy ovlivňující transport rozpuštěných chemických látek v přírodních pórovitých systémech. Vedle reaktivních látek je konceptualizace základních transportních procesů uvážena pro nereagující (konzervativní) látky. Důraz je kladen na matematický popis pohybu vody a transportu rozpuštěných látek v půdách včetně transformačních procesů (počáteční a okrajové podmínky, řídící rovnice, analytické a numerické řešení, parametrizace vstupních koeficientů). Pozornost bude dále věnována konceptu průnikové křivky, parametrizaci procesů adsorpce a biochemického rozpadu, modelování transportu látek pomocí two-region/two-site modelu, databázím transportních parametrů organických látek a rozdílným přístupům k posouzení mobility organických látek ve vadózní zóně.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, 2nd ed., CRC Press, ISBN 04-1536-428-0, 2005.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, ISBN 976-0-12-348525-0, 1998.
[3] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, ISBN 80-01-01866-0, 1998.
[4] Bear, J., Verruijt, A.: Modelling groundwater flow and pollution, Kluwer, ISBN 1-55608-015-8, 1994.
The course focuses on processes affecting the transport of water-dissolved chemicals in natural porous systems. In addition to reactive substances, conceptualization of basic transport processes is considered for non-reactive (conservative) substances. The emphasis is put on mathematical description of water movement and transport of solutes in soils including transformation processes (initial and boundary conditions, governing equations, analytical and numerical solution, parameterization of transport coefficients). Attention is also be paid to the concept of breakthrough curve, parameterization of sorption and degradation processes, description of chemical transport using a two-region/two-site model, existing databases of transport parameters of organic compounds, and different approaches used to assess mobility of organic compounds in the vadose zone.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, 2nd ed., CRC Press, ISBN 04-1536-428-0, 2005.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, ISBN 976-0-12-348525-0, 1998.
[3] Bear, J., Verruijt, A.: Modelling groundwater flow and pollution, Kluwer, ISBN 1-55608-015-8, 1994.
Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina – pevná částice – plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
The course aims to provide advanced knowledge of two- and three-phase flows (a combination of phases: liquid – solids (particles) gas) with applications in pressurized pipes and open channels. Fundamental principles are discussed of flow of mixture with particular attention paid to mechanisms governing behaviour of mixture flow (dispersion, sedimentation, boundary friction and inner friction, including effects of Newtonian and non-Newtonian carrier). Theories and on theories based predictive models are introduced and their application demonstrated on practical case studies of e.g. pumping and transport of sludge in technological processes, hydraulic transport of solids in pipelines and launders, or sediment transport in rivers and streams. Also discussed are examples of computation of multiphase flows in commercial software including CFD (Computational Fluid Dynamics) software. In the course, each student submits his/her seminar work on a chosen subject.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevant articles in technical journals
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
[1] https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics
[2] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[4] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[5] https://www.techlib.cz/en/83199-environment
[6] Vědecké články z databází Scopus a Web of Science
[7] Doporučená literatura vedoucím bakalářské práce
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování v navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics
[2] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[4] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[5] https://www.techlib.cz/en/83199-environment
[6] Vědecké články z databází Scopus a Web of Science
[7] Doporučená literatura vedoucím bakalářské práce
Předdiplomní projekt v oborech spadajících do odbornosti Katedry hydrauliky a hydrologie. Projekt může zahrnovat přípravu rešerše nebo řešení praktických problémů z oblasti individuálního zadání diplomové práce.
[1] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[2] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[4] vědecké články z databází Scopus a Web of Science
Předmět umožňuje studentovi přípravu, sepsání a odevzdání diplomové práce. Katedra hydrauliky a hydrologie zajišťuje konzultace ve zvoleném tématu, především v osobě vedoucího diplomové práce.
[1] https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics
[2] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[3] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[4] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
[5] https://www.techlib.cz/en/83199-environment
[6] Vědecké články z databází Scopus a Web of Science.
[7] Další doporučená literatura vedoucím diplomové práce.
Předmět se zabývá problematikou hydrostatiky a hydrodynamiky se zaměřením na stavební aplikace. Jsou zde řešeny úlohy spojené s hydrostatickým i hydrodynamickým zatížením konstrukcí, prouděním v trubních systémech, vodních tocích a prouděním podzemní vody.
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone''s Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
V části vodní toky tohoto projektu je řešen komplexní technický zásah na vodním toku a v jeho povodí formou stabilizační úpravy toku, protipovodňového technického opatření nebo protipovodňového opatření blízkého přírodě. Součástí je i návrh a konstrukční řešení vhodného objektu na vodním toku v závislosti na záměru zásahu na vodním toku. V části hydrotechnické stavby je konstrukčně řešen objekt jezu nebo hráze s manipulačními objekty a jejich variantní dispoziční řešení.
[1] Povinná literatura:
[2] Mareš, K. 1997: Úpravy toků: Navrhování koryt. Vyd. 2., Praha: ČVUT. ISBN: 80-01-00903-3.
[3] Čihák, F., Medřický, V. 2001: Hydrotechnické stavby 20. Navrhování jezů, Praha: ČVUT, ISBN: 80-01-02402-4.
[4] Doporučená literatura:
[5] [4] Patočka, C., Macura, L. a kol. 1989: Úpravy toků. Praha: SNTL. ISBN: 80-03-00203-6.
[6] [5] Escarameia, M. 1998: River and channel revetments: A design manual. Thomas Telford Publ. ISBN: 0-7277-2691-9.
[7] Studijní pomůcky:
[8] : [7] ČSN 01 3469, 75 0120, 75 2310, 75 2340.
[9] : [8] TNV 75 2102, 75 2103, 75 2303.
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na samostatnou základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. Nabídka dvou variant umožňuje studentům volbu podle své osobní preference. Obě varianty potom nabízejí seznámení s širokou škálou praktických hydrologických problémů a jejich řešení.
[1] Smith, J., Smith, P., Introduction to Environmental Modelling, 2007.
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988.
[3] Shaw, E.M., Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group, 2004.
[4] https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology
[5] https://www.techlib.cz/en/83738-vadose-zone-hydrology
[6] https://www.techlib.cz/en/83478-hydrogeology
The course addresses the design and dimensioning of river engineering works to create and ensure the sufficient capacity of a channel as well as to ensure the ecological functions of the watercourse. Design of channels and modifications of formerly heavily engineered channels involves concepts and techniques of open-channel hydraulics and fluvial geomorphology. Special attention is paid to the engineering of river channels in heavily urbanized areas and in predominantly rural landscapes.
[1] Essential literature:
[2] Przedwojski, B., Blazejewski, R., Pilarczyk, K.W. 1995: River Training Techniques: Fundamentals, Techniques and Applications. Balkema, The Netherlands, 686 pages. ISBN 90-5410-196-2.
[3] Jansen, P.Ph. (1994). Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 509 pages. ISBN 90-6562-146-6.
[4] Escarameia, M. 1998: River and channel revetments: A design manual. Thomas Telford Publ. ISBN: 0-7277-2691-9.
[6] Suggested literature:
[7] Floods, from Defence to Management. Symposium Proceedings of the 3rd International Symposium on Flood Defence, Nijmegen, The Netherlands, 25-27 May 2005. Taylor & Francis. ISBN 9780415391191
[9] Study aids:
Posluchači kurzu se seznámí říčními morfologickými procesy v korytech vodních toků a rozšíří své znalosti v oblastech říční hydrauliky a úpravách toků a získají představu o správě a provozu vodních toků v ČR. V praktické části kurzu studenti připraví studii problémů a závad vybrané části koryta toku a navrhnou nápravná opatření. Studie bude prezentována. *Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. *Morfologické procesy ve vodních tocích. Říční odezva na antropogenní zásah. *Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem. *Trojrozměrné proudění a proudové struktury. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). *Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. *Transportní procesy a látkové výměny v korytech vodních toků. *Navrhování úprav toků, návrhový průtok, metody stabilizace břehů a dna koryt, druhy opevnění, hydraulická a geotechnická ochranná opatření. *Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. *Revitalizace vodních toků a povodí, zásahy pro obnovu a podporu přírodních procesů v korytech a příbřežní zóně. *Provoz a údržba koryt upravených vodních toků v normálních a extrémních podmínkách, řízení v povodích.
[1] Povinná literatura:
[2] Raplík, M., Výbora, P., Mareš, K. 1989.: Úpravy tokov. Bratislava: ALFA. ISBN: 80-05-00128-2.
[3] Mareš, K. 1997.: Úpravy toků: Navrhování koryt. Vyd. 2. Praha: ČVUT. ISBN: 80-01-00903-3.
[4] Strahler, A. 2011: Introducing Physical Geography. John Wiley & Sons. ISBN: 0-470-41811-7. Chapters 14,15.
[6] Doporučená literatura:
[7] Calow, P., Petts, G.,E. (eds.) 1992: The Rivers Handbook. Hydrological and Ecological Principles. Volume 1. Blackwell Science. ISBN: 0-632-02832-7.
[8] Calow, P., Petts, G.,E. (eds.) 1994: The Rivers Handbook. Hydrological and Ecological Principles. Volume 2. Blackwell Science. ISBN: 0-632-02985-4.
[9] Charlton, R. 2007: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London:Routledge. ISBN: 0-415-33453-5.
[10] Just, T. a kol. 2003: Revitalizace vodního prostředí. Praha: AOPK ČR. ISBN: 80-86064-72-7.
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] Kutílek, M., Kuráž, V., Císlerová, M. 2000: Hydropedologie Praha: ČVUT. ISBN:80-01-02237-4.
[3] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[4] Hillel, D. 1998: Environmental Soil Physics. Academic Press. ISBN: 0123485258.
[5] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
[6] ČSN EN ISO 748 Hydrometrie - Měření průtoku kapalin v otevřených korytech použitím vodoměrných vrtulí a plováků. ČNI 2008
[7] ČSN ISO 2537 Měření průtoků kapalin v otevřených korytech - Vodoměrné vrtule s rotačním prvkem. ČNI 1993
Kurz nabízí ucelený přehled meteorologických, hydrologických a klimatických měření používaných ve pro účely monitoringu ve stavebnictví, environmentálním a vodohospodářském inženýrství. Důraz je kladen na principy měření. Diskutován je návrh měření, aktuální standardy a normy. V druhé části jsou představeny aktuální trendy v monitoringu. Proveden je též přehled možností matematického modelování ve vodním hospodářství a životním prostředí.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons.
[2] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practise. Routledge Taylor & Francis Group.
Kurz je realizován jako kombinace měření a pozorování hydraulických a transportních jevů a morfologické odezvy na laboratorním demonstračním modelu aluviálního koryta. Výsledky pozorování a měření jsou interpretovány i za pomocí výpočetních simulačních modelů proudění v otevřených korytech. Student se samostatně pod vedením vyučujících a pracovníků laboratoře zapojuje do relizace a vyhodnocení experimentů.
[1] https://i-ric.org/en/
[2] https://www.tuflow.com/applications/
[3] http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm
[4] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice (1). Academia Praha 1987.
Rozhodující hydrologické procesy v městských povodí a jejich matematický popis. Déšť a dešťová data. Dopady klimatické změny na srážkové extrémy a městskou hydrologii. Dešťový odtok z urbanizovaných ploch - tvorba a transport. Transport vody v odvodňovacích systémech. Hydrologické procesy v objektech modrozelené infrastruktury. Simulační modely a systémová analýza. Měření a monitoring odtoku, zpracování dat.
[1] KREJČÍ, V. a kol (2002). Odvodnění urbanizovaných území - koncepční přístup. NOEL 2000
[2] FLETCHER, T. AND DELETIC, A. (2010). Data requirements for integrated urban water management: Urban Water Series - UNESCO-IHP, CRC Press.
[3] JANDORA, J. a kol. (2011). Hydraulika a hydrologie. Vyd. 2., V Akademickém nakladatelství CERM 1.
[4] WILLEMS, P. (2012). Impacts of Climate Change on Rainfall Extremes and Urban Drainage Systems. IWA Publishing
[5] AKAN, O. AND HOUGHTALEN, R. (2007). Urban hydrology, hydraulics and Storm Water Quality. Wiley
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena nejen na výlučně technické konstrukční zásahy, ale i na opatření přírodě blízká. Pozornost je soustředěna i na zásady ohleduplné antropogenní činnosti přímo v korytech vodních toků a v jejich blízkosti. Taková činnost směřuje k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření, využívání a nakládání s tekoucími povrchovými vodami, přitom však nevede k poškozování a degradaci říční krajiny, ale podporuje její ochranu před všemi relevantními riziky. 2. fluviální procesy, které jsou nejvýznamnějšími geomorfními projevy v říční krajině v souvislosti s činností proudící vody. Jejich poznání představuje nezbytný základ pro úspěšnou aplikační činnost a syntézu dostupných znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě či vznik a vývoj dnových útvarů, mechanismus podemílání a sesouvání břehů, zahlubování nebo změlčování příčného profilu toku atd. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený náhlou přírodní změnou nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či (břehovou) vegetací vystavené proudu.
[1] Povinná literatura:
[2] Radecki-Pawlik, A., Pagliara, S., Hradecký J.: Open Channel Hydraulics, River Hydraulic Structures and Fluvial Geomorphology. CRC Press Taylor & Francis Group, 2017. ISBN: 978-1-4987-3082-2.
[3] Wohl, E.: Rivers in the Landscape. Willey-Blackwell, 2020. ISBN: 978-1-119-53541-6.
[4] Galia, T. 2017. Fluviální geomorfologie. Ostravská univerzita, Přírodovědecká fakulta, Katedra fyzické geografie a geoekologie, Ostrava, ISBN 978-80-7464-901-1.
[5] Doporučená literatura:
[6] Šindlar, M. a kol.: Geomorfologické procesy vývoje vodních toků -Část 1. Typologie korytotvorných procesů. Šindlar, 2015. ISBN: 978-80-254-2445-2.
[7] Máčka, Z., Krejčí, L. a kol.: Říční dřevo ve vodních tocích ČR. Brno: Masarykova univerzita, 2011. ISBN 978-80-210-5624-4.
[8] Studijní pomůcky:
[9] Stream Habitat Restoration Guidelines 2012. Prepared for: Washington State Aquatic Habitat Guidelines Program. (https://wdfw.wa.gov/sites/default/files/publications/01374/wdfw01374.pdf).
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena na technické a konstrukční zásahy a provozní činnosti v korytech vodních toků, které směřují k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření a využívání tekoucích povrchových vod a ochraně před relevantními riziky; 2. morfologie a morfodynamika říčního toku (tj. koryta a říční nivy) představují nezbytný základ pro aplikační činnost a syntézu znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě, či vznik a vývoj dnových útvarů. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený přírodní nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či vegetací vystavené proudu.
[1] Povinná literatura:
[2] Radecki-Pawlik, A., Pagliara, S., Hradecký J.: Open Channel Hydraulics, River Hydraulic Structures and Fluvial Geomorphology. CRC Press Taylor & Francis Group, 2017. ISBN: 978-1-4987-3082-2.
[3] Wohl, E.: Rivers in the Landscape. Willey-Blackwell, 2020. ISBN: 978-1-119-53541-6.
[4] Galia, T. 2017. Fluviální geomorfologie. Ostravská univerzita, Přírodovědecká fakulta, Katedra fyzické geografie a geoekologie, Ostrava, ISBN 978-80-7464-901-1.
[5] Doporučená literatura:
[6] Šindlar, M. a kol.: Geomorfologické procesy vývoje vodních toků -Část 1. Typologie korytotvorných procesů. Šindlar, 2015. ISBN: 978-80-254-2445-2.
[7] Máčka, Z., Krejčí, L. a kol.: Říční dřevo ve vodních tocích ČR. Brno: Masarykova univerzita, 2011. ISBN 978-80-210-5624-4.
[8] Studijní pomůcky:
[9] Stream Habitat Restoration Guidelines 2012. Prepared for: Washington State Aquatic Habitat Guidelines Program. (https://wdfw.wa.gov/sites/default/files/publications/01374/wdfw01374.pdf).
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
[1] Povinná literatura:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce daného studenta.
[6] Doporučená literatura:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology.pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce jednotlivých studentů
Discussion seminar is intended for students of doctoral studies whose research interest is in hydrological processes at various scales and environments, including soil profile and hillslope hydrology, subsurface hydrology, hydrological fluxes in the soil-plant-atmosphere continuum, and urban hydrology. The seminar will provide participant with space to present and discuss their actual research results with an emphasis on understanding and critical evaluation of used procedures. Additionally, thematic seminars on the most important publications and hot topics in hydrology will be organized. The students will be provided information on how to write and continuously update critical reviews on relevant topics, or how to prepare publication for journals registered in the Journal Citation Report. The seminar is intended as a platform for exchange of information and experiences and for establishing collaboration between participants.
[1] Mandatory reading:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • publications on the topic of the student's research work
[6] Recommended reading:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology. pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • publications on the theme of research work of individual students
Cílem tohoto předmětu je prohloubení znalostí kvantitativní analýzy hydrologických procesů (atmosférických srážek, evapotranspirace a odtoku) v podmínkách povodí s využitím při řešení úloh vodního hospodářství a krajinného inženýrství. Semináře budou zaměřeny na pozorování meteorologických a klimatologických veličin a jejich kvantifikaci v systému povodí – vodní nádrž a bilančních úlohách ochrany a tvorby vodních zdrojů. Pozornost bude věnována vztahům geneze odtoku a kvality vody v závislosti na využívání krajiny, změnách klimatu a socio-ekonomických faktorech.
[1] Povinná literatura:
[2] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[3] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[4] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[5] Doporučená literatura:
[6] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[7] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
[8] Tématické publikace v recenzovaných časopisech.
The aim of this subject is to extend the basic knowledge on runoff genesis (precipitation, evapotranspiration and runoff processes) in the catchment scale by using techniques developer by water management and landscape ecology. The planned seminars will be concerned predominantly on the observation of meteorological and hydrological variables, and their application in the catchment – reservoir system and water resources recharge. The special attention will be paid to the critical phases of runoff and water quality genesis with respect to the impacts of global climate change and socio- economic situations.
[1] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[2] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[3] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[4] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[5] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Činnost tekoucích povrchových vod z hlediska morfologických změn zemského povrchu lze definovat bezpochyby jako jednu z dominantních. Říční krajina patří i k nejdynamičtěji se vyvíjejícím krajinným prvkům. Předmět se proto zaměřuje na oblasti, které určují hlavní potenciál v přeměnách a vývojových stádiích vodních toků. Stěžejním hydrologickým tématem studia bude koncept korytotvorného dominantního průtoku a pulsních změn vlivem povodňových průtoků. Dále budou studována přirozená vývojová stádia vodních koryt a říční nivy, která lze dokumentovat přímými pozorováními v terénu, jednoduchým laboratorním experimentem nebo distančními monitorovacími metodami. Pozornost bude věnována nejen kvalitativním popisným způsobům transportních procesů a morfologických změn, ale i způsobům jejich kvantifikace nebo dynamickým procesům v rámci jejich modelování. Předmět se zaměří i na roli lidských činností v rámci negativních i pozitivních ovlivnění vývojových tendencí a říčního systému. Hlavní oblastí pro aktivní vstup posluchačů předmětu v rámci zpracovávaných seminárních prací, popř. přípravy jednoduchých demonstračních experimentů, je studium a analýza vzájemně se ovlivňujících přirozených nebo antropogenně vnesených faktorů v rámci aplikace dynamického modelu vývoje. Dalšími oblastmi jsou stabilita břehů, hlavní faktory a způsoby vedoucí k jejímu porušení, monitoring vývoje a nápravná a stabilizační opatření, vazba mezi erozí dna a břehů koryta a způsoby názorné demonstrace. Předmět je otevřen i pro další, posluchači vnesená témata, související např. s problematikou vztahu říčních morfologických procesů a živočišných a rostlinných společenstev v tekoucích vodách (renaturace a revitalizace).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
The activity of running surface water in terms of morphological changes of the Earth's surface can be definitely viewed as a dominant factor. River landscape is among the most dynamically developing landscape features. The subject therefore focuses on areas that determine the major potential in the transformations and development stages of watercourses. The key hydrological theme of the study will be the concept of a dominant channel flow and pulse changes due to flood flows. Furthermore, the natural development stages of water channels and river floodplain will be studied, which can be documented by direct field observations, simple laboratory experiments, or remote sensing monitoring methods. Attention will be paid not only to qualitative descriptive ways of transport processes and morphological changes but also to the ways of their quantification or dynamic processes in their modelling. The course will also focus on the role of human activities in the context of negative and positive influences on natural morphological processes in river system. The main area for active participation of the students within this course is the study and analysis of mutually influencing natural or anthropogenically induced factors within the application of a dynamic model of morphological development. Students will be motivated to prepare a state of the art report in the given field fluvial morphology or to prepare a simple demonstration experiment in order to explain fluvial response to induced changes. Other areas include streambank stability, the main factors and processes leading to bank failures, monitoring of fluvial changes, stabilization and bank protection measures, the connection between the erosion of the bed and the banks of the bed and demonstration methods. The course is also open to other related topics brought by students themselves, such as the relationship between river morphological processes and animal and plant communities in flowing waters (renaturation and instream habitat restoration).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Operativní řízení protipovodňové ochrany: Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Územní plánování v zátopových oblastech: Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Povinná literatura:
[2] • Územní plánování v zátopových oblastech, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operativní řízení protipovodňové ochrany, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02181-5
[6] Doporučená literatura:
Operational management of flood protection: Meteorology, hydrology and hydraulics of floods. Rescue measure. Structural and non-structural flood protection measures. Institutional and legislative aspects of flood protection. Forecasting and flood warning system, organization of warning process, flood control plans. Humanitarian aspects. Land-use planning: Mapping of flood risks. Constructions in flood prone areas. Flood protection in land-use planning of municipalities in the Czech republic.
[1] Compulsory literature:
[2] • Land use planning in flood areas, CTU in Prague, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operational management of flood protection, CTU in Prague, ISBN 80-01-02181-5
[5] Recommended literature:
[6] • Relevant articles in technical journals
Předmět je zaměřen na procesy ovlivňující transport rozpuštěných chemických látek v přírodních pórovitých systémech. Vedle reaktivních látek je konceptualizace základních transportních procesů uvážena pro nereagující (konzervativní) látky. Důraz je kladen na matematický popis pohybu vody a transportu rozpuštěných látek v půdách včetně transformačních procesů (počáteční a okrajové podmínky, řídící rovnice, analytické a numerické řešení, parametrizace vstupních koeficientů). Pozornost bude dále věnována konceptu průnikové křivky, parametrizaci procesů adsorpce a biochemického rozpadu, modelování transportu látek pomocí two-region/two-site modelu, databázím transportních parametrů organických látek a rozdílným přístupům k posouzení mobility organických látek ve vadózní zóně.
[1] Povinná literatura:
[2] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[5] Doporučená literatura:
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
The course focuses on processes affecting the transport of water-dissolved chemicals in natural porous systems. In addition to reactive substances, conceptualization of basic transport processes is considered for non-reactive (conservative) substances. The emphasis is put on mathematical description of water movement and transport of solutes in soils including transformation processes (initial and boundary conditions, governing equations, analytical and numerical solution, parameterization of transport coefficients). Attention is also be paid to the concept of breakthrough curve, parameterization of sorption and degradation processes, description of chemical transport using a two-region/two-site model, existing databases of transport parameters of organic compounds, and different approaches used to assess mobility of organic compounds in the vadose zone.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina – pevná částice – plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
The course aims to provide advanced knowledge of two- and three-phase flows (a combination of phases: liquid – solids (particles) gas) with applications in pressurized pipes and open channels. Fundamental principles are discussed of flow of mixture with particular attention paid to mechanisms governing behaviour of mixture flow (dispersion, sedimentation, boundary friction and inner friction, including effects of Newtonian and non-Newtonian carrier). Theories and on theories based predictive models are introduced and their application demonstrated on practical case studies of e.g. pumping and transport of sludge in technological processes, hydraulic transport of solids in pipelines and launders, or sediment transport in rivers and streams. Also discussed are examples of computation of multiphase flows in commercial software including CFD (Computational Fluid Dynamics) software. In the course, each student submits his/her seminar work on a chosen subject.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevant articles in technical journals
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
Voda v atmosféře; Radiační bilance; Transportní procesy v přízemní vrstvě atmosféry; Metody pro stanovení intenzity výparu; Tání sněhu; Voda pod povrchem; Systém půda-rostlina-atmosféra; Hydrologie svahu; Hydrologie povodí; Statistické vyhodnocování hydrologických dat; Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
Povinná literatura:
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz.
Doporučená literatura:
[2] Aguado, E., Burt, J.E., Understanding Weather and Climate, Pearson, 2015, ISBN 9780321987303.
[3] Ven Chow, Maidment, D., Mays, L., Applied Hydrology, McGraw-Hill, 2013, ISBN 9780071743914.
[4] Beven, K.J., Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, Wiley-Blackwell, 2012, ISBN 9780470714591.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] @@Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
dle zadání
[1] Studijní materiály zadává vedoucí diplomové práce.
Povinná literatura:
[1] DEY, S.: Fluvial Hydrodynamics. Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena. Springer. 2014. ISBN 978-3-642-19061-2
[2] GARCIA, M. H. (ed.): Sedimentation Engineering. Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE Manuals and Reports on Engineering Practice No. 110. 2009. ISBN 978-0-7844-0814-8
[3] SCHUMM, S.A.: River Variability and Complexity. Cambridge University Press. 2005. ISBN:0-521-84671-4.
Doporučená literatura:
[4] CHARLTON, R.: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London Routledge. 2007. ISBN: 0-415-33453-5.
[5] CALOW, P., PETTS, G.,E. (eds.): The Rivers Handbook. Hydrological and Ecological Principles. Volume 2. Blackwell Science. 1994. ISBN: 0-632-02985-4.
Studijní pomůcky:
[6] PARKER, G.: 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents. 2004. (web site http://vtchl.uiuc.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
Povinná literatura:
[1] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[2] GRAF, W.H.: Fluvial Hydraulics. Flow and Transport Processes in Channels of Simple Geometry. Wiley. 1998. ISBN 978-0-4719-7714-8
[3] HAGER, W.H.: Wastewater Hydraulics. Theory and Practice. Second Edition. Springer. 2010. ISBN 978-3-642-11382-6
Doporučená literatura:
[4] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[5] NOVAK, P., GUINOT, V., JEFFREY, A., REEVE, D. E.: Hydraulic Modelling - an Introduction. Spon Press. 2010. ISBN 978-0-419-25020-3
Studijní pomůcky:
[6] HYDRAULICS GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics)
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
Physical properties of water. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic jack), hydrostatic forces, loading of construction by liquids, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow, hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - energy losses due to friction, minor losses, simple cases of pipe computations, pipe systems with pump, formation of a water hammer. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, critical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from an orifice and from a pipe system, flow through culverts and bridge openings. Forces due to water in motion. Water flow measurement. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of a seepage.
Povinná literatura:
[1] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[2] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
Doporučená literatura:
[3] IDELCHIK, I. E.: Handbook of Hydraulic Resistance. Jaico Publishing House. 2008. ISBN 81-7992-118-2
Studijní pomůcky:
[4] Studijní materiály na stránkách katedry: http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydraulika/Hydraulika/Predmety/HyaE/default.htm
V rámci předmětu Hydraulika 2 budou studenti seznámeni se základními rovnicemi popisujícími chování kapalin v klidu a za pohybu. Při aplikací těchto vztahů se studenti seznámí s řešením hydrostatického zatížení složitějších konstrukcí, hydraulickým řešením složitějších trubních tlakových systémů včetně soustav s osazenými čerpadly a především s řešením problematiky nerovnoměrného proudění o volné hladině včetně různých přechodových jevů a hydraulického řešení základních objektů na vodních tocích.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 10 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02403-2
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] MOTT, Robert L.: Applied Fluid Mechanics. Prentice-Hall. 1999. ISBN 0-13-023120-7
[4] STURM, Terry W.: Open Channel Hydraulics. McGraw-Hill. 2001. ISBN 0-07-062445-3
[5] CHOW, Vet Te: Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill. 1959. ISBN 07-010776-9
[6] IDELCHIK, I. E.: Handbook of Hydraulic Resistance. Jaico Publishing House. 2008. ISBN 81-7992-118-2
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
[3] JANDORA, Jan, ŠULC, Jan: Hydraulika. - modul 01. Akademické vydavatelství CERM, Brno. 2007. ISBN 80-72-04512-1
Doporučená literatura:
[4] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[5] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
Cílem je aplikace studia hydrologických procesů v podmínkách povodí ovlivněného činností člověka. Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy, aplikace matematických modelů.
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572p.
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[4] Kemel, M. (2000): Klimatologie, Meteorologie and Hydrologie. FS ČVUT v Praze, 289s.
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie. CVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] VÚV TGM 1997: Voda v České republice. MŽP, Praha. ISBN:978-80-7212-491-6.
Doporučená literatura:
[3] Henderson-Sellers, A., Robinson P.J. 1999: Contemporary Climatology. Longman, New York. ISBN:0582276314.
[4] Shaw, E.M. 1991: Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London. ISBN:9780415370424.
[5] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
Studijní pomůcky:
[6] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
Water and energy in the atmosphere. Transport processes in the atmospheric boundary layer. Estimation of evapotranspiration. Snowmelt. Infiltration. Soil-plant-atmosphere continuum. Precipitation. Catchment runoff generation. Flow routing. Rainfall-runoff modeling. Hydrological extremes and design values. Stochastic modeling in hydrology.
[1] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005. ISBN 0521824796.
[2] Beven, K, Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, Second Edition, John Wiley & Sons, Ltd., 2012. ISBN:9780470714591.
[3] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
[4] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate. Prentice Hall. 2001. ISBN:0321987306.
[5] Hydrologický průvodce Národní technické knihovny https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologic.
Popis pohybu reálné kapaliny (matematické modelování, Navier-Stokesovy rovnice, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Neustálené proudění (vlny, rázy). Struktura proudění a rozdělení bodových rychlostí. Obtékání pevného povrchu (mezní vrstva, úplav). Pohyb tuhých částic v kapalině. Nenewtonské proudění. Proudění v systémech potrubí-čerpadlo. Silový účinek paprsku a proudu na plochy a na lopatky oběžných kol.
Studijní pomůcky:
[1] online http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydraulika/Hydraulika/Predmety/HY3V/prednasky.htm
Povinná literatura:
[2] Mariott M.: Nalluri And Featherstone's Civil Engineering Hydraulics: Essential Theory with Worked Examples. Sixth Edition. Wiley-Blackwell, 2016. ISBN 9781118915639
Doporučená literatura:
[3] Chadwick A., Morfett J., Borthwick M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Sixth Edition. CRC Press, 2021. ISBN 9780367460891
[4] Hamill L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan, 2011. ISBN 9780230242753
Všeobecná cirkulace atmosféry. Klimatické faktory a klimatická pásma. Složení a členění atmosféry, voda v atmosféře. Vzduchové hmoty a atmosferické fronty. Vznik oblaků a srážek. Hydrologický cyklus, hydrologická bilance. Intercepce, infiltrace a výpar. Odtok povrchových vod, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, srážkoodtokové vztahy. Extrémní hydrologické události, hydrologické modely, návrhové veličiny.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
[3] Aguado, E., J.E. Burt 2001: Understanding Weather and Climate. Prentice Hall. ISBN:0321987306.
[4] Maidment, D.R. 2007: Handbook of hydrology. McGraw-Hill. ISBN:0070397325.
[5] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000. ISBN:80-01-01456-8.
[6] Bednář, J. 1989: Pozoruhodné jevy v atmosféře. Academia. ISBN:80-200-0054-2.
[7] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
Příprava podkladů, rešerše literatury a vlastní iniciační projekt, na který následně navazuje bakalářská práce. Při řešení projektu studenti využívají získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Probíhá pod vedením pracovníků katedry, nejlépe přímo u vedoucího bakalářské práce. V případě K141 jsou nabízeny práce v oblasti rekultivací vodních toků, říční hydrauliky, hydrologie malého povodí, podpovrchové hydrologie, hydrologie urbanizovaných povodí a hydraulické dopravy.
Kurz je realizován jako kombinace měření a pozorování hydraulických a transportních jevů a morfologické odezvy na laboratorním demonstračním modelu aluviálního koryta. Výsledky pozorování a měření jsou interpretovány i za pomocí výpočetních simulačních modelů proudění v otevřených korytech. Student se samostatně pod vedením vyučujících a pracovníků laboratoře zapojuje do relizace a vyhodnocení experimentů.
[1] https://i-ric.org/en/
[2] https://www.tuflow.com/applications/
[3] http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm
[4] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice (1). Academia Praha 1987.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
Povinná literatura:
[1] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[2] Bednář, J. 2003: Meteorologie: Úvod do studia dějů v zemské atmosféře. Portál. ISBN:80-7178-653-5.
[3] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
Doporučená literatura:
[4] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
[5] Arya, P.S. 2001: Introduction to micrometeorology. Academic Press. ISBN:0120593548.
Studijní pomůcky:
[6] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
[7] Measurement Uncertainty Analysis Principles and Methods - NASA Measurement Quality Assurance Handbook. 2010.
Povinná literatura:
[1] Jandora, J., V. Stara, M. Starý: Hydraulika a hydrologie. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2011.
[2] Brunner, G., W.: Hydraulic Reference Manual, US Army Corps of Engineers, Davis 2016
Doporučená literatura:
[3] Synkiewitz, R.: Numerical Modeling in Open Channel Hydraulics, Springer, London, 2010
[4] Beven, K., Environmental Modelling: An Uncertain Future? CRC Press, eBook, 2018, ISBN: 9781315273501.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
[1] Povinná literatura:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce daného studenta.
[6] Doporučená literatura:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology.pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce jednotlivých studentů
Discussion seminar is intended for students of doctoral studies whose research interest is in hydrological processes at various scales and environments, including soil profile and hillslope hydrology, subsurface hydrology, hydrological fluxes in the soil-plant-atmosphere continuum, and urban hydrology. The seminar will provide participant with space to present and discuss their actual research results with an emphasis on understanding and critical evaluation of used procedures. Additionally, thematic seminars on the most important publications and hot topics in hydrology will be organized. The students will be provided information on how to write and continuously update critical reviews on relevant topics, or how to prepare publication for journals registered in the Journal Citation Report. The seminar is intended as a platform for exchange of information and experiences and for establishing collaboration between participants.
[1] Mandatory reading:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • publications on the topic of the student's research work
[6] Recommended reading:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology. pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • publications on the theme of research work of individual students
Kritickou zónu tvoří relativně tenká vrstva zahrnující zemský povrch a jeho okolí, shora omezená rozhraním mezi atmosférou a vegetací a zdola horninovým podložím. Kritická zóna je prostředím interakcí mezi vodou, půdou, horninami, vzduchem a živými organizmy. Tyto interakce ovlivňují toky energie, vody, uhlíku a dalších látek v blízkosti zemského povrchu. Porozumění procesům probíhajícím v kritické zóně je nezbytným předpokladem pro predikci následků povrchového znečištění, dopadů změn klimatu a změn využití krajiny. Předmět je zaměřen na kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody, přenosem energie a transportem látek v kritické zóně s důrazem na procesy probíhající v systému půda-rostlina-atmosféra. Pozornost je věnována hydraulickým charakteristikám pórovitého prostředí a řídícím rovnicím proudění vody, transportu rozpuštěných látek a přenosu tepla. Dále počátečním a okrajovým podmínkám těchto rovnic a dílčím hydraulickým a transportním procesům, jako jsou: infiltrace, evaporace, redistribuce, kapilární vzlínání, odběr vody kořeny rostlin, transpirace vegetačního krytu, hypodermický odtok, preferenční proudění, transport kontaminantů a přenos tepla v půdním profilu.
[1] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Critical Zone is defined as a thin layer of the Earth’s surface and near-surface terrestrial environment from the top of the vegetation canopy, or atmosphere–vegetation interface, to the bottom of the weathering zone, or freshwater–bedrock interface (US National Research Council, 2001). A variety of physical, chemical and biological interactions between the biotic and abiotic constituents of the critical zone occurs over a range of spatial and temporal scales. These interactions determine near surface fluxes of mass, energy and momentum and control transport and cycling of water, carbon and other chemicals. Understanding critical zone processes is an important prerequisite for the prediction of the consequences of surface pollution, climate change impacts and land use adaptation effects. The course aims at making students understand basic principles facilitating the quantitative description of the state and flow of water and transport of dissolved chemicals and energy in the critical zone, with emphasis on the processes crucial for the soil–plant–atmosphere system. The course covers the topics of parameterization of soil and plant hydraulic properties; formulation of governing equations of water flow, solute transport and heat transfer; initial and boundary conditions of the governing equations and basic measurement techniques. Specific attention will be paid to the individual hydraulic and transport processes, such as: infiltration, evaporation, redistribution, capillary rise, plant root water uptake, sap flow and plant transpiration, surface and subsurface stormflow, preferential flow and transport of contaminants in the soil profile.
[1] Povinná literatura:
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Doporučená literatura:
[4] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[5] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět studenty seznámí s problematikou hydrauliky objektů na vodních tocích se zvláštním zaměřením na otázku proudění za povodňových průtoků. V případě propustků se studium zaměří zejména na zdůraznění odlišnosti přístupu k řešení ztráty na vtoku na vtoku do propustku při proudění s volnou hladinou a tlakovém režimu, na prostorový průběh hladiny za vtokem do propustku při proudění s volnou hladinou, problematiku vzdutého vodního skoku za vtokem do propustku a hloubku vody v případě ovlivnění prouděním v propustku a na přístupy ke stanovení ztráty na výtoku z propustku při tlakovém proudění v propustku. Výuka se dále zaměření na hydrauliku mostů se středovými pilíři, porovnání přístupů založených na aplikaci Bernoulliho rovnice a věty o hybnosti, problematiku obtékání pilířů a tvorbu výmolů, hydrauliku mostů při zatopení horního čela mostovky, velikost zúžené hloubky pod mostovkou při tomto režimu, problematiku ovlivnění tohoto režimu proudění dolní vodou. Další část studia bude věnována problematice přepadu přes jezové těleso nebo širokou korunu při zatopení dolní vodou, a to zejména při jeho vysokém stupni. Studenti budou seznámeni s výsledky výzkumů prováděných jak na fyzikálních, tak i 3D matematických modelech
[1] • Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, © 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] • Balvín,P., Havlík, A., Jurečková, P., Picek, T., Trnka, M.: Hydraulické posouzení propustků, VÚV.ČVUTv Praze, 2016.
[3] • Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Scince
In the subject students will be introduced into the problems of hydraulics of objects on watercourses with special focus on the issue of flood flow. In the case of the culvert the study will focus especially on highlighting the difference of attitude to the solution of the loss at the inlet into the culvert with the free surface water flow and the pressure regime. The study will also focused on the spatial course of the water level after the inlet into the culvert during the free surface water flow, the problems of the leaping water jump behind the culvert inlet and the depth of water in the case of influenced water flow in the culvert and the approaches to the determination of loss on the outflow from the culvert under the pressure flow in the culvert. The course will also focused on the bridge hydraulics with centre pillars, comparison of approaches based on application of the Bernoulli equation and theorem of momentum, flow around pillar and the wreck formation, bridge hydraulics when flooding the upper face of the bridge, the size narrowed depth under the bridge deck under this regime, the problem of influencing this regime by the lower water flow. Another part of the study will be devoted to the problem of overflowing over a weir or broad crown when flooding with lower water, especially at its high level. Students will be acquainted with the results of research on both physical and 3D mathematical models.
[1] • Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, © 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] • Bradleey, J., N. : Hydraulics of Bridge Waterways, FWWA, Bridge Division, 1978
[3] • Normann, J.M., Houghhtalen, R., J., Johnston, W., J.: Hydraulic Design of Highway Culverts, 1985 FWA, U.S. Department of Transportation, 1985,
Cílem tohoto předmětu je prohloubení znalostí kvantitativní analýzy hydrologických procesů (atmosférických srážek, evapotranspirace a odtoku) v podmínkách povodí s využitím při řešení úloh vodního hospodářství a krajinného inženýrství. Semináře budou zaměřeny na pozorování meteorologických a klimatologických veličin a jejich kvantifikaci v systému povodí – vodní nádrž a bilančních úlohách ochrany a tvorby vodních zdrojů. Pozornost bude věnována vztahům geneze odtoku a kvality vody v závislosti na využívání krajiny, změnách klimatu a socio-ekonomických faktorech.
[1] Povinná literatura:
[2] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[3] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[4] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[5] Doporučená literatura:
[6] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[7] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
[8] Tématické publikace v recenzovaných časopisech.
The aim of this subject is to extend the basic knowledge on runoff genesis (precipitation, evapotranspiration and runoff processes) in the catchment scale by using techniques developer by water management and landscape ecology. The planned seminars will be concerned predominantly on the observation of meteorological and hydrological variables, and their application in the catchment – reservoir system and water resources recharge. The special attention will be paid to the critical phases of runoff and water quality genesis with respect to the impacts of global climate change and socio- economic situations.
[1] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[2] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[3] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[4] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[5] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Činnost tekoucích povrchových vod z hlediska morfologických změn zemského povrchu lze definovat bezpochyby jako jednu z dominantních. Říční krajina patří i k nejdynamičtěji se vyvíjejícím krajinným prvkům. Předmět se proto zaměřuje na oblasti, které určují hlavní potenciál v přeměnách a vývojových stádiích vodních toků. Stěžejním hydrologickým tématem studia bude koncept korytotvorného dominantního průtoku a pulsních změn vlivem povodňových průtoků. Dále budou studována přirozená vývojová stádia vodních koryt a říční nivy, která lze dokumentovat přímými pozorováními v terénu, jednoduchým laboratorním experimentem nebo distančními monitorovacími metodami. Pozornost bude věnována nejen kvalitativním popisným způsobům transportních procesů a morfologických změn, ale i způsobům jejich kvantifikace nebo dynamickým procesům v rámci jejich modelování. Předmět se zaměří i na roli lidských činností v rámci negativních i pozitivních ovlivnění vývojových tendencí a říčního systému. Hlavní oblastí pro aktivní vstup posluchačů předmětu v rámci zpracovávaných seminárních prací, popř. přípravy jednoduchých demonstračních experimentů, je studium a analýza vzájemně se ovlivňujících přirozených nebo antropogenně vnesených faktorů v rámci aplikace dynamického modelu vývoje. Dalšími oblastmi jsou stabilita břehů, hlavní faktory a způsoby vedoucí k jejímu porušení, monitoring vývoje a nápravná a stabilizační opatření, vazba mezi erozí dna a břehů koryta a způsoby názorné demonstrace. Předmět je otevřen i pro další, posluchači vnesená témata, související např. s problematikou vztahu říčních morfologických procesů a živočišných a rostlinných společenstev v tekoucích vodách (renaturace a revitalizace).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
The activity of running surface water in terms of morphological changes of the Earth's surface can be definitely viewed as a dominant factor. River landscape is among the most dynamically developing landscape features. The subject therefore focuses on areas that determine the major potential in the transformations and development stages of watercourses. The key hydrological theme of the study will be the concept of a dominant channel flow and pulse changes due to flood flows. Furthermore, the natural development stages of water channels and river floodplain will be studied, which can be documented by direct field observations, simple laboratory experiments, or remote sensing monitoring methods. Attention will be paid not only to qualitative descriptive ways of transport processes and morphological changes but also to the ways of their quantification or dynamic processes in their modelling. The course will also focus on the role of human activities in the context of negative and positive influences on natural morphological processes in river system. The main area for active participation of the students within this course is the study and analysis of mutually influencing natural or anthropogenically induced factors within the application of a dynamic model of morphological development. Students will be motivated to prepare a state of the art report in the given field fluvial morphology or to prepare a simple demonstration experiment in order to explain fluvial response to induced changes. Other areas include streambank stability, the main factors and processes leading to bank failures, monitoring of fluvial changes, stabilization and bank protection measures, the connection between the erosion of the bed and the banks of the bed and demonstration methods. The course is also open to other related topics brought by students themselves, such as the relationship between river morphological processes and animal and plant communities in flowing waters (renaturation and instream habitat restoration).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Operativní řízení protipovodňové ochrany: Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Územní plánování v zátopových oblastech: Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Povinná literatura:
[2] • Územní plánování v zátopových oblastech, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operativní řízení protipovodňové ochrany, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02181-5
[6] Doporučená literatura:
Operational management of flood protection: Meteorology, hydrology and hydraulics of floods. Rescue measure. Structural and non-structural flood protection measures. Institutional and legislative aspects of flood protection. Forecasting and flood warning system, organization of warning process, flood control plans. Humanitarian aspects. Land-use planning: Mapping of flood risks. Constructions in flood prone areas. Flood protection in land-use planning of municipalities in the Czech republic.
[1] Compulsory literature:
[2] • Land use planning in flood areas, CTU in Prague, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operational management of flood protection, CTU in Prague, ISBN 80-01-02181-5
[5] Recommended literature:
[6] • Relevant articles in technical journals
Předmět je zaměřen na procesy ovlivňující transport rozpuštěných chemických látek v přírodních pórovitých systémech. Vedle reaktivních látek je konceptualizace základních transportních procesů uvážena pro nereagující (konzervativní) látky. Důraz je kladen na matematický popis pohybu vody a transportu rozpuštěných látek v půdách včetně transformačních procesů (počáteční a okrajové podmínky, řídící rovnice, analytické a numerické řešení, parametrizace vstupních koeficientů). Pozornost bude dále věnována konceptu průnikové křivky, parametrizaci procesů adsorpce a biochemického rozpadu, modelování transportu látek pomocí two-region/two-site modelu, databázím transportních parametrů organických látek a rozdílným přístupům k posouzení mobility organických látek ve vadózní zóně.
[1] Povinná literatura:
[2] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[5] Doporučená literatura:
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
The course focuses on processes affecting the transport of water-dissolved chemicals in natural porous systems. In addition to reactive substances, conceptualization of basic transport processes is considered for non-reactive (conservative) substances. The emphasis is put on mathematical description of water movement and transport of solutes in soils including transformation processes (initial and boundary conditions, governing equations, analytical and numerical solution, parameterization of transport coefficients). Attention is also be paid to the concept of breakthrough curve, parameterization of sorption and degradation processes, description of chemical transport using a two-region/two-site model, existing databases of transport parameters of organic compounds, and different approaches used to assess mobility of organic compounds in the vadose zone.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina – pevná částice – plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
The course aims to provide advanced knowledge of two- and three-phase flows (a combination of phases: liquid – solids (particles) gas) with applications in pressurized pipes and open channels. Fundamental principles are discussed of flow of mixture with particular attention paid to mechanisms governing behaviour of mixture flow (dispersion, sedimentation, boundary friction and inner friction, including effects of Newtonian and non-Newtonian carrier). Theories and on theories based predictive models are introduced and their application demonstrated on practical case studies of e.g. pumping and transport of sludge in technological processes, hydraulic transport of solids in pipelines and launders, or sediment transport in rivers and streams. Also discussed are examples of computation of multiphase flows in commercial software including CFD (Computational Fluid Dynamics) software. In the course, each student submits his/her seminar work on a chosen subject.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevant articles in technical journals
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] @@Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
Předdiplomní projekt v oborech spadajících do odbornosti Katedry hydrauliky a hydrologie. Projekt může zahrnovat přípravu rešerše nebo řešení praktických problémů z oblasti zadání diplomové práce.
dle zadání
[1] Studijní materiály zadává vedoucí diplomové práce.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
V části vodní toky tohoto projektu je řešen komplexní technický zásah na vodním toku a v jeho povodí formou stabilizační úpravy toku, protipovodňového technického opatření nebo protipovodňového opatření blízkého přírodě. Součástí je i návrh a konstrukční řešení vhodného objektu na vodním toku v závislosti na záměru zásahu na vodním toku. V části hydrotechnické stavby je konstrukčně řešen objekt jezu nebo hráze s manipulačními objekty a jejich variantní dispoziční řešení. Cílem je seznámit se v základním rozsahu nejen se způsoby a postupy při zpracování projektové dokumentace, ale i s aplikací získaných vědomostí z říční hydrauliky, hydrauliky objektů, hydrologie, hydrotechnických staveb a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu.
Povinná literatura:
[1] [1] Mareš, K. 1997: Úpravy toků: Navrhování koryt. Vyd. 2., Praha: ČVUT. ISBN: 80-01-00903-3.
[2] [3] Broža, V., Satrapa L. 2000: Navrhování přehrad, Vyd. 2., Praha: ČVUT. ISBN: 978-80-01-03654-9.
[3] [4] Čihák, F., Medřický, V. 2001: Hydrotechnické stavby 20. Navrhování jezů, Praha: ČVUT, ISBN: 80-01-02402-4.
Doporučená literatura:
[4] [2] Przedwojski, B., Błazejewski, R., Pilarczyk, K.,W. 1995: River training techniques : fundamentals, design and applications. Rotterdam: Balkema. ISBN: 90-5410-196-2.
[5] [5] Patočka, C., Macura, L. a kol. 1989: Úpravy toků. Praha: SNTL. ISBN: 80-03-00203-6.
[6] [6] Escarameia, M. 1998: River and channel revetments: A design manual. Thomas Telford Publ. ISBN: 0-7277-2691-9.
Studijní pomůcky:
[7] [7] ČSN 01 3469, 75 0120, 75 2310, 75 2340.
[8] [8] TNV 75 2102, 75 2103, 75 2303.
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. (Varianta 1) Modelování životního prostředí ve vodním hospodářství: Tento typ projektu si klade za cíl seznámit posluchače se základními přístupy modelování ŽP, zejména jeho vodní složky, a motivovat je k jejich aplikaci pro vybrané ilustrativní vodohospodářské úlohy. Projekt postupuje v logických krocích od identifikace a konceptualizace problému ŽP přes návrh struktury modelu a volbu alternativních modelovacích přístupů až po kritické zhodnocení využitelnosti navrženého modelu. Projekt se rovněž dotkne problematiky pravděpodobnostního přístupu při modelování lokálních a globálních rizik, zejména pro účely modelování přírodních katastrof. Výuka bude zajišťována pod vedením pracovníků z praxe. Preferována je komunikace v anglickém jazyce. (Varianta 2) Analýza hydrologie povodí: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření. Více na http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PJZ1/default.htm a http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydrology/vyuka/PJZ1/
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988.
[3] Shaw, E.M., Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group, 2004.
Povinná literatura:
[1] [1] Charlton, R. 2007: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London:Routledge. ISBN: 0-415-33453-5.
[2] [2] Schumm, S., A. 2005: River Variability and Complexity. Cambridge University Press. ISBN: 0-521-84671-4.
[3] [3] Julien, P.,Y. 2018: River Mechanics. Cambridge University Press. ISBN: 1-107-46277-9.
Doporučená literatura:
[4] [4] Strahler, A. 2011: Introducing Physical Geography. John Wiley & Sons. ISBN: 0-470-41811-7.
[5] [5] Escarameia, M. 1998: River and channel revetments: A design manual. Thomas Telford Publ. ISBN: 0-7277-2691-9.
Studijní pomůcky:
[6] [6] Environment Agency 2009: The Fluvial Design Guide. (web site http://evidence.environment-agency.gov.uk/FCERM/en/FluvialDesignGuide.aspx).
[7] [7] The River Restoration Centre (since 1997): Manual of River Restoration Techniques. (web site http://www.therrc.co.uk/manual-river-restoration-techniques).
Posluchači kurzu se seznámí říčními morfologickými procesy v korytech vodních toků a rozšíří své znalosti v oblastech říční hydrauliky a úpravách toků a získají představu o správě a provozu vodních toků v ČR. V praktické části kurzu studenti připraví studii problémů a závad vybrané části koryta toku a navrhnou nápravná opatření. Studie bude prezentována. *Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. *Morfologické procesy ve vodních tocích. Říční odezva na antropogenní zásah. *Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem. *Trojrozměrné proudění a proudové struktury. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). *Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. *Transportní procesy a látkové výměny v korytech vodních toků. *Navrhování úprav toků, návrhový průtok, metody stabilizace břehů a dna koryt, druhy opevnění, hydraulická a geotechnická ochranná opatření. *Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. *Revitalizace vodních toků a povodí, zásahy pro obnovu a podporu přírodních procesů v korytech a příbřežní zóně. *Provoz a údržba koryt upravených vodních toků v normálních a extrémních podmínkách, řízení v povodích.
Povinná literatura:
[1] [1] Charlton, R. 2007: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London:Routledge. ISBN: 0-415-33453-5.
[2] [2] Schumm, S., A. 2005: River Variability and Complexity. Cambridge University Press. ISBN: 0-521-84671-4.
[3] [3] Julien, P.,Y. 2018: River Mechanics. Cambridge University Press. ISBN: 1-107-46277-9.
Doporučená literatura:
[4] [4] Strahler, A. 2011: Introducing Physical Geography. John Wiley & Sons. ISBN: 0-470-41811-7.
[5] [5] Just, T. a kol. 2003: Revitalizace vodního prostředí. Praha: AOPK ČR. ISBN: 80-86064-72-7.
[6] [6] Mačka, Z., Krejčí, L. a kol. 2011: Říční dřevo ve vodních tocích ČR. Brno: Masarykova univerzita. ISBN: 80-210-5624-4.
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] Kutílek, M., Kuráž, V., Císlerová, M. 2000: Hydropedologie Praha: ČVUT. ISBN:80-01-02237-4.
Doporučená literatura:
[3] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[4] Hillel, D. 1998: Environmental Soil Physics. Academic Press. ISBN: 0123485258.
[5] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
Studijní pomůcky:
[6] ČSN EN ISO 748 Hydrometrie - Měření průtoku kapalin v otevřených korytech použitím vodoměrných vrtulí a plováků. ČNI 2008
[7] ČSN ISO 2537 Měření průtoků kapalin v otevřených korytech - Vodoměrné vrtule s rotačním prvkem. ČNI 1993
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons.
[2] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practise. Routledge Taylor & Francis Group.
Kurz je realizován jako kombinace měření a pozorování hydraulických a transportních jevů a morfologické odezvy na laboratorním demonstračním modelu aluviálního koryta. Výsledky pozorování a měření jsou interpretovány i za pomocí výpočetních simulačních modelů proudění v otevřených korytech. Student se samostatně pod vedením vyučujících a pracovníků laboratoře zapojuje do relizace a vyhodnocení experimentů.
[1] https://i-ric.org/en/
[2] https://www.tuflow.com/applications/
[3] http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm
[4] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice (1). Academia Praha 1987.
Praktické řešení hydraulických problémů v technologických procesech: usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání. Na základě matematického modelování procesů návrh hydraulického zařízení, např. trasy pro dopravu tekutin a vícefázových soustav (newtonských/nenewtonských kapalin/směsí a vícefázových systémů) uzavřenými a otevřenými vedeními (potrubí a koryta).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Matoušek, V. Dredge Pumps and Slurry Transport, skripta TU Delft, 2004.
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz.
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Rozhodující hydrologické procesy v městských povodí a jejich matematický popis. Déą?ť a deą?ťová data. Dešťový odtok z urbanizovaných ploch - tvorba, transport, znečištění. Transport a transformace látek v odvodňovacích systémech. Interakce s recipienty a vliv na žľivotní prostředí. Koncepční a fyzikálně-mechanistický popis procesů. Simulační modely a systémová analýza. Data, měření a monitoring. Technická opatření a koncepce pro transformaci dešťového odtoku.
Povinná literatura:
[1] Krejčí V. a kol (2002). Odvodnění urbanizovaných území - koncepční přístup . NOEL 2000
Doporučená literatura:
[2] Akan O. and Houghtalen R. (2007). Urban hydrology, hydraulics and Storm Water Quality. Wiley
[3] Fletcher T. and Deletic A. (2010). Data requirements for integrated urban water management: Urban Water Series - UNESCO-IHP, CRC Press.
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena nejen na výlučně technické konstrukční zásahy, ale i na opatření přírodě blízká. Pozornost je soustředěna i na zásady ohleduplné antropogenní činnosti přímo v korytech vodních toků a v jejich blízkosti. Taková činnost směřuje k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření, využívání a nakládání s tekoucími povrchovými vodami, přitom však nevede k poškozování a degradaci říční krajiny, ale podporuje její ochranu před všemi relevantními riziky. 2. fluviální procesy, které jsou nejvýznamnějšími geomorfními projevy v říční krajině v souvislosti s činností proudící vody. Jejich poznání představuje nezbytný základ pro úspěšnou aplikační činnost a syntézu dostupných znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě či vznik a vývoj dnových útvarů, mechanismus podemílání a sesouvání břehů, zahlubování nebo změlčování příčného profilu toku atd. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený náhlou přírodní změnou nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či (břehovou) vegetací vystavené proudu.
Povinná literatura:
[1] Dey, S.: Fluvial Hydrodynamics. Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena. Springer, 2014. ISBN: 978-3-642-19062-9.
[2] Radecki-Pawlik, A., Pagliara, S., Hradecký J.: Open Channel Hydraulics, River Hydraulic Structures and Fluvial Geomorphology. CRC Press Taylor & Francis Group, 2017. ISBN: 978-1-4987-3082-2.
[3] Wohl, E.: Rivers in the Landscape. Willey-Blackwell, 2020. ISBN: 978-1-119-53541-6.
Nezařazeno:
[4] ?Šindlar, M. a kol.: Geomorfologické procesy vývoje vodních toků -Část 1. Typologie korytotvorných procesů. Šindlar, 2015. ISBN: 978-80-254-2445-2.
Studijní pomůcky:
[5] Stream Habitat Restoration Guidelines 2012. Prepared for: Washington State Aquatic Habitat Guidelines Program. (https://wdfw.wa.gov/sites/default/files/publications/01374/wdfw01374.pdf).
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena na technické a konstrukční zásahy a provozní činnosti v korytech vodních toků, které směřují k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření a využívání tekoucích povrchových vod a ochraně před relevantními riziky; 2. morfologie a morfodynamika říčního toku (tj. koryta a říční nivy) představují nezbytný základ pro aplikační činnost a syntézu znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě, či vznik a vývoj dnových útvarů. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený přírodní nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či vegetací vystavené proudu.
Povinná literatura:
[1] Dey, S.: Fluvial Hydrodynamics. Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena. Springer, 2014. ISBN: 978-3-642-19062-9.
[2] Radecki-Pawlik, A., Pagliara, S., Hradecký J.: Open Channel Hydraulics, River Hydraulic Structures and Fluvial Geomorphology. CRC Press Taylor & Francis Group, 2017. ISBN: 978-1-4987-3082-2.
[3] Wohl, E.: Rivers in the Landscape. Willey-Blackwell, 2020. ISBN: 978-1-119-53541-6.
Nezařazeno:
[4] ?Šindlar, M. a kol.: Geomorfologické procesy vývoje vodních toků -Část 1. Typologie korytotvorných procesů. Šindlar, 2015. ISBN: 978-80-254-2445-2.
Studijní pomůcky:
[5] Stream Habitat Restoration Guidelines 2012. Prepared for: Washington State Aquatic Habitat Guidelines Program. (https://wdfw.wa.gov/sites/default/files/publications/01374/wdfw01374.pdf).
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] @@Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
Předdiplomní projekt v oborech spadajících do odbornosti Katedry hydrauliky a hydrologie. Projekt může zahrnovat přípravu rešerše nebo řešení praktických problémů z oblasti zadání diplomové práce.
dle zadání
[1] Studijní materiály zadává vedoucí diplomové práce.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
V části vodní toky tohoto projektu je řešen komplexní technický zásah na vodním toku a v jeho povodí formou stabilizační úpravy toku, protipovodňového technického opatření nebo protipovodňového opatření blízkého přírodě. Součástí je i návrh a konstrukční řešení vhodného objektu na vodním toku v závislosti na záměru zásahu na vodním toku. V části hydrotechnické stavby je konstrukčně řešen objekt jezu nebo hráze s manipulačními objekty a jejich variantní dispoziční řešení. Cílem je seznámit se v základním rozsahu nejen se způsoby a postupy při zpracování projektové dokumentace, ale i s aplikací získaných vědomostí z říční hydrauliky, hydrauliky objektů, hydrologie, hydrotechnických staveb a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu.
Povinná literatura:
[1] [1] Mareš, K. 1997: Úpravy toků: Navrhování koryt. Vyd. 2., Praha: ČVUT. ISBN: 80-01-00903-3.
[2] [3] Broža, V., Satrapa L. 2000: Navrhování přehrad, Vyd. 2., Praha: ČVUT. ISBN: 978-80-01-03654-9.
[3] [4] Čihák, F., Medřický, V. 2001: Hydrotechnické stavby 20. Navrhování jezů, Praha: ČVUT, ISBN: 80-01-02402-4.
Doporučená literatura:
[4] [2] Przedwojski, B., Błazejewski, R., Pilarczyk, K.,W. 1995: River training techniques : fundamentals, design and applications. Rotterdam: Balkema. ISBN: 90-5410-196-2.
[5] [5] Patočka, C., Macura, L. a kol. 1989: Úpravy toků. Praha: SNTL. ISBN: 80-03-00203-6.
[6] [6] Escarameia, M. 1998: River and channel revetments: A design manual. Thomas Telford Publ. ISBN: 0-7277-2691-9.
Studijní pomůcky:
[7] [7] ČSN 01 3469, 75 0120, 75 2310, 75 2340.
[8] [8] TNV 75 2102, 75 2103, 75 2303.
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. (Varianta 1) Modelování životního prostředí ve vodním hospodářství: Tento typ projektu si klade za cíl seznámit posluchače se základními přístupy modelování ŽP, zejména jeho vodní složky, a motivovat je k jejich aplikaci pro vybrané ilustrativní vodohospodářské úlohy. Projekt postupuje v logických krocích od identifikace a konceptualizace problému ŽP přes návrh struktury modelu a volbu alternativních modelovacích přístupů až po kritické zhodnocení využitelnosti navrženého modelu. Projekt se rovněž dotkne problematiky pravděpodobnostního přístupu při modelování lokálních a globálních rizik, zejména pro účely modelování přírodních katastrof. Výuka bude zajišťována pod vedením pracovníků z praxe. Preferována je komunikace v anglickém jazyce. (Varianta 2) Analýza hydrologie povodí: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření. Více na http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PJZ1/default.htm a http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydrology/vyuka/PJZ1/
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988.
[3] Shaw, E.M., Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group, 2004.
Povinná literatura:
[1] [1] Charlton, R. 2007: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London:Routledge. ISBN: 0-415-33453-5.
[2] [2] Schumm, S., A. 2005: River Variability and Complexity. Cambridge University Press. ISBN: 0-521-84671-4.
[3] [3] Julien, P.,Y. 2018: River Mechanics. Cambridge University Press. ISBN: 1-107-46277-9.
Doporučená literatura:
[4] [4] Strahler, A. 2011: Introducing Physical Geography. John Wiley & Sons. ISBN: 0-470-41811-7.
[5] [5] Escarameia, M. 1998: River and channel revetments: A design manual. Thomas Telford Publ. ISBN: 0-7277-2691-9.
Studijní pomůcky:
[6] [6] Environment Agency 2009: The Fluvial Design Guide. (web site http://evidence.environment-agency.gov.uk/FCERM/en/FluvialDesignGuide.aspx).
[7] [7] The River Restoration Centre (since 1997): Manual of River Restoration Techniques. (web site http://www.therrc.co.uk/manual-river-restoration-techniques).
Posluchači kurzu se seznámí říčními morfologickými procesy v korytech vodních toků a rozšíří své znalosti v oblastech říční hydrauliky a úpravách toků a získají představu o správě a provozu vodních toků v ČR. V praktické části kurzu studenti připraví studii problémů a závad vybrané části koryta toku a navrhnou nápravná opatření. Studie bude prezentována. *Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. *Morfologické procesy ve vodních tocích. Říční odezva na antropogenní zásah. *Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem. *Trojrozměrné proudění a proudové struktury. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). *Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. *Transportní procesy a látkové výměny v korytech vodních toků. *Navrhování úprav toků, návrhový průtok, metody stabilizace břehů a dna koryt, druhy opevnění, hydraulická a geotechnická ochranná opatření. *Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. *Revitalizace vodních toků a povodí, zásahy pro obnovu a podporu přírodních procesů v korytech a příbřežní zóně. *Provoz a údržba koryt upravených vodních toků v normálních a extrémních podmínkách, řízení v povodích.
Povinná literatura:
[1] [1] Charlton, R. 2007: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London:Routledge. ISBN: 0-415-33453-5.
[2] [2] Schumm, S., A. 2005: River Variability and Complexity. Cambridge University Press. ISBN: 0-521-84671-4.
[3] [3] Julien, P.,Y. 2018: River Mechanics. Cambridge University Press. ISBN: 1-107-46277-9.
Doporučená literatura:
[4] [4] Strahler, A. 2011: Introducing Physical Geography. John Wiley & Sons. ISBN: 0-470-41811-7.
[5] [5] Just, T. a kol. 2003: Revitalizace vodního prostředí. Praha: AOPK ČR. ISBN: 80-86064-72-7.
[6] [6] Mačka, Z., Krejčí, L. a kol. 2011: Říční dřevo ve vodních tocích ČR. Brno: Masarykova univerzita. ISBN: 80-210-5624-4.
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] Kutílek, M., Kuráž, V., Císlerová, M. 2000: Hydropedologie Praha: ČVUT. ISBN:80-01-02237-4.
Doporučená literatura:
[3] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[4] Hillel, D. 1998: Environmental Soil Physics. Academic Press. ISBN: 0123485258.
[5] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
Studijní pomůcky:
[6] ČSN EN ISO 748 Hydrometrie - Měření průtoku kapalin v otevřených korytech použitím vodoměrných vrtulí a plováků. ČNI 2008
[7] ČSN ISO 2537 Měření průtoků kapalin v otevřených korytech - Vodoměrné vrtule s rotačním prvkem. ČNI 1993
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons.
[2] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practise. Routledge Taylor & Francis Group.
Kurz je realizován jako kombinace měření a pozorování hydraulických a transportních jevů a morfologické odezvy na laboratorním demonstračním modelu aluviálního koryta. Výsledky pozorování a měření jsou interpretovány i za pomocí výpočetních simulačních modelů proudění v otevřených korytech. Student se samostatně pod vedením vyučujících a pracovníků laboratoře zapojuje do relizace a vyhodnocení experimentů.
[1] https://i-ric.org/en/
[2] https://www.tuflow.com/applications/
[3] http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm
[4] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice (1). Academia Praha 1987.
Praktické řešení hydraulických problémů v technologických procesech: usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání. Na základě matematického modelování procesů návrh hydraulického zařízení, např. trasy pro dopravu tekutin a vícefázových soustav (newtonských/nenewtonských kapalin/směsí a vícefázových systémů) uzavřenými a otevřenými vedeními (potrubí a koryta).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Matoušek, V. Dredge Pumps and Slurry Transport, skripta TU Delft, 2004.
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz.
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Rozhodující hydrologické procesy v městských povodí a jejich matematický popis. Déą?ť a deą?ťová data. Dešťový odtok z urbanizovaných ploch - tvorba, transport, znečištění. Transport a transformace látek v odvodňovacích systémech. Interakce s recipienty a vliv na žľivotní prostředí. Koncepční a fyzikálně-mechanistický popis procesů. Simulační modely a systémová analýza. Data, měření a monitoring. Technická opatření a koncepce pro transformaci dešťového odtoku.
Povinná literatura:
[1] Krejčí V. a kol (2002). Odvodnění urbanizovaných území - koncepční přístup . NOEL 2000
Doporučená literatura:
[2] Akan O. and Houghtalen R. (2007). Urban hydrology, hydraulics and Storm Water Quality. Wiley
[3] Fletcher T. and Deletic A. (2010). Data requirements for integrated urban water management: Urban Water Series - UNESCO-IHP, CRC Press.
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena nejen na výlučně technické konstrukční zásahy, ale i na opatření přírodě blízká. Pozornost je soustředěna i na zásady ohleduplné antropogenní činnosti přímo v korytech vodních toků a v jejich blízkosti. Taková činnost směřuje k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření, využívání a nakládání s tekoucími povrchovými vodami, přitom však nevede k poškozování a degradaci říční krajiny, ale podporuje její ochranu před všemi relevantními riziky. 2. fluviální procesy, které jsou nejvýznamnějšími geomorfními projevy v říční krajině v souvislosti s činností proudící vody. Jejich poznání představuje nezbytný základ pro úspěšnou aplikační činnost a syntézu dostupných znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě či vznik a vývoj dnových útvarů, mechanismus podemílání a sesouvání břehů, zahlubování nebo změlčování příčného profilu toku atd. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený náhlou přírodní změnou nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či (břehovou) vegetací vystavené proudu.
Povinná literatura:
[1] Dey, S.: Fluvial Hydrodynamics. Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena. Springer, 2014. ISBN: 978-3-642-19062-9.
[2] Radecki-Pawlik, A., Pagliara, S., Hradecký J.: Open Channel Hydraulics, River Hydraulic Structures and Fluvial Geomorphology. CRC Press Taylor & Francis Group, 2017. ISBN: 978-1-4987-3082-2.
[3] Wohl, E.: Rivers in the Landscape. Willey-Blackwell, 2020. ISBN: 978-1-119-53541-6.
Nezařazeno:
[4] ?Šindlar, M. a kol.: Geomorfologické procesy vývoje vodních toků -Část 1. Typologie korytotvorných procesů. Šindlar, 2015. ISBN: 978-80-254-2445-2.
Studijní pomůcky:
[5] Stream Habitat Restoration Guidelines 2012. Prepared for: Washington State Aquatic Habitat Guidelines Program. (https://wdfw.wa.gov/sites/default/files/publications/01374/wdfw01374.pdf).
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena na technické a konstrukční zásahy a provozní činnosti v korytech vodních toků, které směřují k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření a využívání tekoucích povrchových vod a ochraně před relevantními riziky; 2. morfologie a morfodynamika říčního toku (tj. koryta a říční nivy) představují nezbytný základ pro aplikační činnost a syntézu znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě, či vznik a vývoj dnových útvarů. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený přírodní nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či vegetací vystavené proudu.
Povinná literatura:
[1] Dey, S.: Fluvial Hydrodynamics. Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena. Springer, 2014. ISBN: 978-3-642-19062-9.
[2] Radecki-Pawlik, A., Pagliara, S., Hradecký J.: Open Channel Hydraulics, River Hydraulic Structures and Fluvial Geomorphology. CRC Press Taylor & Francis Group, 2017. ISBN: 978-1-4987-3082-2.
[3] Wohl, E.: Rivers in the Landscape. Willey-Blackwell, 2020. ISBN: 978-1-119-53541-6.
Nezařazeno:
[4] ?Šindlar, M. a kol.: Geomorfologické procesy vývoje vodních toků -Část 1. Typologie korytotvorných procesů. Šindlar, 2015. ISBN: 978-80-254-2445-2.
Studijní pomůcky:
[5] Stream Habitat Restoration Guidelines 2012. Prepared for: Washington State Aquatic Habitat Guidelines Program. (https://wdfw.wa.gov/sites/default/files/publications/01374/wdfw01374.pdf).
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
[1] Povinná literatura:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce daného studenta.
[6] Doporučená literatura:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology.pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce jednotlivých studentů
Discussion seminar is intended for students of doctoral studies whose research interest is in hydrological processes at various scales and environments, including soil profile and hillslope hydrology, subsurface hydrology, hydrological fluxes in the soil-plant-atmosphere continuum, and urban hydrology. The seminar will provide participant with space to present and discuss their actual research results with an emphasis on understanding and critical evaluation of used procedures. Additionally, thematic seminars on the most important publications and hot topics in hydrology will be organized. The students will be provided information on how to write and continuously update critical reviews on relevant topics, or how to prepare publication for journals registered in the Journal Citation Report. The seminar is intended as a platform for exchange of information and experiences and for establishing collaboration between participants.
[1] Mandatory reading:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • publications on the topic of the student's research work
[6] Recommended reading:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology. pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • publications on the theme of research work of individual students
Kritickou zónu tvoří relativně tenká vrstva zahrnující zemský povrch a jeho okolí, shora omezená rozhraním mezi atmosférou a vegetací a zdola horninovým podložím. Kritická zóna je prostředím interakcí mezi vodou, půdou, horninami, vzduchem a živými organizmy. Tyto interakce ovlivňují toky energie, vody, uhlíku a dalších látek v blízkosti zemského povrchu. Porozumění procesům probíhajícím v kritické zóně je nezbytným předpokladem pro predikci následků povrchového znečištění, dopadů změn klimatu a změn využití krajiny. Předmět je zaměřen na kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody, přenosem energie a transportem látek v kritické zóně s důrazem na procesy probíhající v systému půda-rostlina-atmosféra. Pozornost je věnována hydraulickým charakteristikám pórovitého prostředí a řídícím rovnicím proudění vody, transportu rozpuštěných látek a přenosu tepla. Dále počátečním a okrajovým podmínkám těchto rovnic a dílčím hydraulickým a transportním procesům, jako jsou: infiltrace, evaporace, redistribuce, kapilární vzlínání, odběr vody kořeny rostlin, transpirace vegetačního krytu, hypodermický odtok, preferenční proudění, transport kontaminantů a přenos tepla v půdním profilu.
[1] Povinná literatura:
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[4] Doporučená literatura:
[5] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Critical Zone is defined as a thin layer of the Earth’s surface and near-surface terrestrial environment from the top of the vegetation canopy, or atmosphere–vegetation interface, to the bottom of the weathering zone, or freshwater–bedrock interface (US National Research Council, 2001). A variety of physical, chemical and biological interactions between the biotic and abiotic constituents of the critical zone occurs over a range of spatial and temporal scales. These interactions determine near surface fluxes of mass, energy and momentum and control transport and cycling of water, carbon and other chemicals. Understanding critical zone processes is an important prerequisite for the prediction of the consequences of surface pollution, climate change impacts and land use adaptation effects. The course aims at making students understand basic principles facilitating the quantitative description of the state and flow of water and transport of dissolved chemicals and energy in the critical zone, with emphasis on the processes crucial for the soil–plant–atmosphere system. The course covers the topics of parameterization of soil and plant hydraulic properties; formulation of governing equations of water flow, solute transport and heat transfer; initial and boundary conditions of the governing equations and basic measurement techniques. Specific attention will be paid to the individual hydraulic and transport processes, such as: infiltration, evaporation, redistribution, capillary rise, plant root water uptake, sap flow and plant transpiration, surface and subsurface stormflow, preferential flow and transport of contaminants in the soil profile.
[1] Povinná literatura:
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Doporučená literatura:
[4] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[5] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět studenty seznámí s problematikou hydrauliky objektů na vodních tocích se zvláštním zaměřením na otázku proudění za povodňových průtoků. V případě propustků se studium zaměří zejména na zdůraznění odlišnosti přístupu k řešení ztráty na vtoku na vtoku do propustku při proudění s volnou hladinou a tlakovém režimu, na prostorový průběh hladiny za vtokem do propustku při proudění s volnou hladinou, problematiku vzdutého vodního skoku za vtokem do propustku a hloubku vody v případě ovlivnění prouděním v propustku a na přístupy ke stanovení ztráty na výtoku z propustku při tlakovém proudění v propustku. Výuka se dále zaměření na hydrauliku mostů se středovými pilíři, porovnání přístupů založených na aplikaci Bernoulliho rovnice a věty o hybnosti, problematiku obtékání pilířů a tvorbu výmolů, hydrauliku mostů při zatopení horního čela mostovky, velikost zúžené hloubky pod mostovkou při tomto režimu, problematiku ovlivnění tohoto režimu proudění dolní vodou. Další část studia bude věnována problematice přepadu přes jezové těleso nebo širokou korunu při zatopení dolní vodou, a to zejména při jeho vysokém stupni. Studenti budou seznámeni s výsledky výzkumů prováděných jak na fyzikálních, tak i 3D matematických modelech
[1] • Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, © 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] • Balvín,P., Havlík, A., Jurečková, P., Picek, T., Trnka, M.: Hydraulické posouzení propustků, VÚV.ČVUTv Praze, 2016.
[3] • Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Scince
In the subject students will be introduced into the problems of hydraulics of objects on watercourses with special focus on the issue of flood flow. In the case of the culvert the study will focus especially on highlighting the difference of attitude to the solution of the loss at the inlet into the culvert with the free surface water flow and the pressure regime. The study will also focused on the spatial course of the water level after the inlet into the culvert during the free surface water flow, the problems of the leaping water jump behind the culvert inlet and the depth of water in the case of influenced water flow in the culvert and the approaches to the determination of loss on the outflow from the culvert under the pressure flow in the culvert. The course will also focused on the bridge hydraulics with centre pillars, comparison of approaches based on application of the Bernoulli equation and theorem of momentum, flow around pillar and the wreck formation, bridge hydraulics when flooding the upper face of the bridge, the size narrowed depth under the bridge deck under this regime, the problem of influencing this regime by the lower water flow. Another part of the study will be devoted to the problem of overflowing over a weir or broad crown when flooding with lower water, especially at its high level. Students will be acquainted with the results of research on both physical and 3D mathematical models.
[1] • Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, © 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] • Bradleey, J., N. : Hydraulics of Bridge Waterways, FWWA, Bridge Division, 1978
[3] • Normann, J.M., Houghhtalen, R., J., Johnston, W., J.: Hydraulic Design of Highway Culverts, 1985 FWA, U.S. Department of Transportation, 1985,
Cílem tohoto předmětu je prohloubení znalostí kvantitativní analýzy hydrologických procesů (atmosférických srážek, evapotranspirace a odtoku) v podmínkách povodí s využitím při řešení úloh vodního hospodářství a krajinného inženýrství. Semináře budou zaměřeny na pozorování meteorologických a klimatologických veličin a jejich kvantifikaci v systému povodí – vodní nádrž a bilančních úlohách ochrany a tvorby vodních zdrojů. Pozornost bude věnována vztahům geneze odtoku a kvality vody v závislosti na využívání krajiny, změnách klimatu a socio-ekonomických faktorech.
[1] Povinná literatura:
[2] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[3] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[4] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[5] Doporučená literatura:
[6] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[7] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
[8] Tématické publikace v recenzovaných časopisech.
The aim of this subject is to extend the basic knowledge on runoff genesis (precipitation, evapotranspiration and runoff processes) in the catchment scale by using techniques developer by water management and landscape ecology. The planned seminars will be concerned predominantly on the observation of meteorological and hydrological variables, and their application in the catchment – reservoir system and water resources recharge. The special attention will be paid to the critical phases of runoff and water quality genesis with respect to the impacts of global climate change and socio- economic situations.
[1] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[2] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[3] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[4] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[5] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Činnost tekoucích povrchových vod z hlediska morfologických změn zemského povrchu lze definovat bezpochyby jako jednu z dominantních. Říční krajina patří i k nejdynamičtěji se vyvíjejícím krajinným prvkům. Předmět se proto zaměřuje na oblasti, které určují hlavní potenciál v přeměnách a vývojových stádiích vodních toků. Stěžejním hydrologickým tématem studia bude koncept korytotvorného dominantního průtoku a pulsních změn vlivem povodňových průtoků. Dále budou studována přirozená vývojová stádia vodních koryt a říční nivy, která lze dokumentovat přímými pozorováními v terénu, jednoduchým laboratorním experimentem nebo distančními monitorovacími metodami. Pozornost bude věnována nejen kvalitativním popisným způsobům transportních procesů a morfologických změn, ale i způsobům jejich kvantifikace nebo dynamickým procesům v rámci jejich modelování. Předmět se zaměří i na roli lidských činností v rámci negativních i pozitivních ovlivnění vývojových tendencí a říčního systému. Hlavní oblastí pro aktivní vstup posluchačů předmětu v rámci zpracovávaných seminárních prací, popř. přípravy jednoduchých demonstračních experimentů, je studium a analýza vzájemně se ovlivňujících přirozených nebo antropogenně vnesených faktorů v rámci aplikace dynamického modelu vývoje. Dalšími oblastmi jsou stabilita břehů, hlavní faktory a způsoby vedoucí k jejímu porušení, monitoring vývoje a nápravná a stabilizační opatření, vazba mezi erozí dna a břehů koryta a způsoby názorné demonstrace. Předmět je otevřen i pro další, posluchači vnesená témata, související např. s problematikou vztahu říčních morfologických procesů a živočišných a rostlinných společenstev v tekoucích vodách (renaturace a revitalizace).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
The activity of running surface water in terms of morphological changes of the Earth's surface can be definitely viewed as a dominant factor. River landscape is among the most dynamically developing landscape features. The subject therefore focuses on areas that determine the major potential in the transformations and development stages of watercourses. The key hydrological theme of the study will be the concept of a dominant channel flow and pulse changes due to flood flows. Furthermore, the natural development stages of water channels and river floodplain will be studied, which can be documented by direct field observations, simple laboratory experiments, or remote sensing monitoring methods. Attention will be paid not only to qualitative descriptive ways of transport processes and morphological changes but also to the ways of their quantification or dynamic processes in their modelling. The course will also focus on the role of human activities in the context of negative and positive influences on natural morphological processes in river system. The main area for active participation of the students within this course is the study and analysis of mutually influencing natural or anthropogenically induced factors within the application of a dynamic model of morphological development. Students will be motivated to prepare a state of the art report in the given field fluvial morphology or to prepare a simple demonstration experiment in order to explain fluvial response to induced changes. Other areas include streambank stability, the main factors and processes leading to bank failures, monitoring of fluvial changes, stabilization and bank protection measures, the connection between the erosion of the bed and the banks of the bed and demonstration methods. The course is also open to other related topics brought by students themselves, such as the relationship between river morphological processes and animal and plant communities in flowing waters (renaturation and instream habitat restoration).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Operativní řízení protipovodňové ochrany: Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Územní plánování v zátopových oblastech: Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Povinná literatura:
[2] • Územní plánování v zátopových oblastech, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operativní řízení protipovodňové ochrany, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02181-5
[6] Doporučená literatura:
Operational management of flood protection: Meteorology, hydrology and hydraulics of floods. Rescue measure. Structural and non-structural flood protection measures. Institutional and legislative aspects of flood protection. Forecasting and flood warning system, organization of warning process, flood control plans. Humanitarian aspects. Land-use planning: Mapping of flood risks. Constructions in flood prone areas. Flood protection in land-use planning of municipalities in the Czech republic.
[1] Compulsory literature:
[2] • Land use planning in flood areas, CTU in Prague, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operational management of flood protection, CTU in Prague, ISBN 80-01-02181-5
[5] Recommended literature:
[6] • Relevant articles in technical journals
Předmět je zaměřen na procesy ovlivňující transport rozpuštěných chemických látek v přírodních pórovitých systémech. Vedle reaktivních látek je konceptualizace základních transportních procesů uvážena pro nereagující (konzervativní) látky. Důraz je kladen na matematický popis pohybu vody a transportu rozpuštěných látek v půdách včetně transformačních procesů (počáteční a okrajové podmínky, řídící rovnice, analytické a numerické řešení, parametrizace vstupních koeficientů). Pozornost bude dále věnována konceptu průnikové křivky, parametrizaci procesů adsorpce a biochemického rozpadu, modelování transportu látek pomocí two-region/two-site modelu, databázím transportních parametrů organických látek a rozdílným přístupům k posouzení mobility organických látek ve vadózní zóně.
[1] Povinná literatura:
[2] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[5] Doporučená literatura:
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
The course focuses on processes affecting the transport of water-dissolved chemicals in natural porous systems. In addition to reactive substances, conceptualization of basic transport processes is considered for non-reactive (conservative) substances. The emphasis is put on mathematical description of water movement and transport of solutes in soils including transformation processes (initial and boundary conditions, governing equations, analytical and numerical solution, parameterization of transport coefficients). Attention is also be paid to the concept of breakthrough curve, parameterization of sorption and degradation processes, description of chemical transport using a two-region/two-site model, existing databases of transport parameters of organic compounds, and different approaches used to assess mobility of organic compounds in the vadose zone.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina – pevná částice – plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
The course aims to provide advanced knowledge of two- and three-phase flows (a combination of phases: liquid – solids (particles) gas) with applications in pressurized pipes and open channels. Fundamental principles are discussed of flow of mixture with particular attention paid to mechanisms governing behaviour of mixture flow (dispersion, sedimentation, boundary friction and inner friction, including effects of Newtonian and non-Newtonian carrier). Theories and on theories based predictive models are introduced and their application demonstrated on practical case studies of e.g. pumping and transport of sludge in technological processes, hydraulic transport of solids in pipelines and launders, or sediment transport in rivers and streams. Also discussed are examples of computation of multiphase flows in commercial software including CFD (Computational Fluid Dynamics) software. In the course, each student submits his/her seminar work on a chosen subject.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevant articles in technical journals
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] @@Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
Předdiplomní projekt v oborech spadajících do odbornosti Katedry hydrauliky a hydrologie. Projekt může zahrnovat přípravu rešerše nebo řešení praktických problémů z oblasti zadání diplomové práce.
dle zadání
[1] Studijní materiály zadává vedoucí diplomové práce.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
Physical properties of water. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic jack), hydrostatic forces, loading of construction by liquids, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow, hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - energy losses due to friction, minor losses, simple cases of pipe computations, pipe systems with pump, formation of a water hammer. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, critical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from an orifice and from a pipe system, flow through culverts and bridge openings. Forces due to water in motion. Water flow measurement. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of a seepage.
Povinná literatura:
[1] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[2] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
Doporučená literatura:
[3] IDELCHIK, I. E.: Handbook of Hydraulic Resistance. Jaico Publishing House. 2008. ISBN 81-7992-118-2
Studijní pomůcky:
[4] Studijní materiály na stránkách katedry: http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydraulika/Hydraulika/Predmety/HyaE/default.htm
Návrh technického zásahu na vodním toku. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. (Varianta 1) Modelování životního prostředí ve vodním hospodářství: Tento typ projektu si klade za cíl seznámit posluchače se základními přístupy modelování ŽP, zejména jeho vodní složky, a motivovat je k jejich aplikaci pro vybrané ilustrativní vodohospodářské úlohy. Projekt postupuje v logických krocích od identifikace a konceptualizace problému ŽP přes návrh struktury modelu a volbu alternativních modelovacích přístupů až po kritické zhodnocení využitelnosti navrženého modelu. Projekt se rovněž dotkne problematiky pravděpodobnostního přístupu při modelování lokálních a globálních rizik, zejména pro účely modelování přírodních katastrof. Výuka bude zajišťována pod vedením pracovníků z praxe. Preferována je komunikace v anglickém jazyce. (Varianta 2) Analýza hydrologie povodí: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření. Více na http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PJZ1/default.htm a http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydrology/vyuka/PJZ1/
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988.
[3] Shaw, E.M., Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group, 2004.
Posluchači kurzu se seznámí říčními morfologickými procesy v korytech vodních toků a rozšíří své znalosti v oblastech říční hydrauliky a úpravách toků a získají představu o správě a provozu vodních toků v ČR. V praktické části kurzu studenti připraví studii problémů a závad vybrané části koryta toku a navrhnou nápravná opatření. Studie bude prezentována. *Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. *Morfologické procesy ve vodních tocích. Říční odezva na antropogenní zásah. *Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem. *Trojrozměrné proudění a proudové struktury. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). *Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. *Transportní procesy a látkové výměny v korytech vodních toků. *Navrhování úprav toků, návrhový průtok, metody stabilizace břehů a dna koryt, druhy opevnění, hydraulická a geotechnická ochranná opatření. *Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. *Revitalizace vodních toků a povodí, zásahy pro obnovu a podporu přírodních procesů v korytech a příbřežní zóně. *Provoz a údržba koryt upravených vodních toků v normálních a extrémních podmínkách, řízení v povodích.
Povinná literatura:
[1] [1] Charlton, R. 2007: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London:Routledge. ISBN: 0-415-33453-5.
[2] [2] Schumm, S., A. 2005: River Variability and Complexity. Cambridge University Press. ISBN: 0-521-84671-4.
[3] [3] Julien, P.,Y. 2018: River Mechanics. Cambridge University Press. ISBN: 1-107-46277-9.
Doporučená literatura:
[4] [4] Strahler, A. 2011: Introducing Physical Geography. John Wiley & Sons. ISBN: 0-470-41811-7.
[5] [5] Just, T. a kol. 2003: Revitalizace vodního prostředí. Praha: AOPK ČR. ISBN: 80-86064-72-7.
[6] [6] Mačka, Z., Krejčí, L. a kol. 2011: Říční dřevo ve vodních tocích ČR. Brno: Masarykova univerzita. ISBN: 80-210-5624-4.
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] Kutílek, M., Kuráž, V., Císlerová, M. 2000: Hydropedologie Praha: ČVUT. ISBN:80-01-02237-4.
Doporučená literatura:
[3] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[4] Hillel, D. 1998: Environmental Soil Physics. Academic Press. ISBN: 0123485258.
[5] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
Studijní pomůcky:
[6] ČSN EN ISO 748 Hydrometrie - Měření průtoku kapalin v otevřených korytech použitím vodoměrných vrtulí a plováků. ČNI 2008
[7] ČSN ISO 2537 Měření průtoků kapalin v otevřených korytech - Vodoměrné vrtule s rotačním prvkem. ČNI 1993
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons.
[2] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practise. Routledge Taylor & Francis Group.
Praktické řešení hydraulických problémů v technologických procesech: usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání. Na základě matematického modelování procesů návrh hydraulického zařízení, např. trasy pro dopravu tekutin a vícefázových soustav (newtonských/nenewtonských kapalin/směsí a vícefázových systémů) uzavřenými a otevřenými vedeními (potrubí a koryta).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Matoušek, V. Dredge Pumps and Slurry Transport, skripta TU Delft, 2004.
Seznámení se s moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam 1993.
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz.
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Rozhodující hydrologické procesy v městských povodí a jejich matematický popis. Déą?ť a deą?ťová data. Dešťový odtok z urbanizovaných ploch - tvorba, transport, znečištění. Transport a transformace látek v odvodňovacích systémech. Interakce s recipienty a vliv na žľivotní prostředí. Koncepční a fyzikálně-mechanistický popis procesů. Simulační modely a systémová analýza. Data, měření a monitoring. Technická opatření a koncepce pro transformaci dešťového odtoku.
[1] [1] Akan O. and Houghtalen R. (2007). Urban hydrology, hydraulics and Storm Water Quality. Wiley
[2] [2] Krejči V. a kol (2002): Odvodnění urbanizovaných území - koncepční přístup . NOEL 2000.
[3] [3] Fletcher T. and Deletic A. (2010). Data requirements for integrated urban water management: Urban Water Series - UNESCO-IHP, CRC Press.
[4] [4] Kibler. Urban Stormwater Hydrology. 2013
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena nejen na výlučně technické konstrukční zásahy, ale i na opatření přírodě blízká. Pozornost je soustředěna i na zásady ohleduplné antropogenní činnosti přímo v korytech vodních toků a v jejich blízkosti. Taková činnost směřuje k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření, využívání a nakládání s tekoucími povrchovými vodami, přitom však nevede k poškozování a degradaci říční krajiny, ale podporuje její ochranu před všemi relevantními riziky. 2. fluviální procesy, které jsou nejvýznamnějšími geomorfními projevy v říční krajině v souvislosti s činností proudící vody. Jejich poznání představuje nezbytný základ pro úspěšnou aplikační činnost a syntézu dostupných znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě či vznik a vývoj dnových útvarů, mechanismus podemílání a sesouvání břehů, zahlubování nebo změlčování příčného profilu toku atd. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený náhlou přírodní změnou nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či (břehovou) vegetací vystavené proudu.
Povinná literatura:
[1] Dey, S.: Fluvial Hydrodynamics. Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena. Springer, 2014. ISBN: 978-3-642-19062-9.
[2] Schumm, S.,A.: River Variability and Complexity. Cambridge University Press, 2005. ISBN: 978-0-521-84671-4.
Nezařazeno:
[3] ?Šindlar, M. a kol.: Geomorfologické procesy vývoje vodních toků -Část 1. Typologie korytotvorných procesů. Šindlar, 2015. ISBN: 978-80-254-2445-2.
Studijní pomůcky:
[4] Parker, G.: 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents. 2004. (http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[5] USDA - FISRWG (10/1998): Stream Corridor Restoration: Principles, Processes, and Practices. Revised 8/2001. (https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/stelprdb1044574.pdf).
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena na technické a konstrukční zásahy a provozní činnosti v korytech vodních toků, které směřují k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření a využívání tekoucích povrchových vod a ochraně před relevantními riziky; 2. morfologie a morfodynamika říčního toku (tj. koryta a říční nivy) představují nezbytný základ pro aplikační činnost a syntézu znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě, či vznik a vývoj dnových útvarů. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený přírodní nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či vegetací vystavené proudu.
Povinná literatura:
[1] Dey, S.: Fluvial Hydrodynamics. Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena. Springer, 2014. ISBN: 978-3-642-19062-9.
[2] Schumm, S.,A.: River Variability and Complexity. Cambridge University Press, 2005. ISBN: 978-0-521-84671-4.
Nezařazeno:
[3] ?Šindlar, M. a kol.: Geomorfologické procesy vývoje vodních toků -Část 1. Typologie korytotvorných procesů. Šindlar, 2015. ISBN: 978-80-254-2445-2.
Studijní pomůcky:
[4] Parker, G.: 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents. 2004. (http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[5] USDA - FISRWG (10/1998): Stream Corridor Restoration: Principles, Processes, and Practices. Revised 8/2001. (https://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/stelprdb1044574.pdf).
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
[1] Povinná literatura:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce daného studenta.
[6] Doporučená literatura:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology.pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce jednotlivých studentů
Discussion seminar is intended for students of doctoral studies whose research interest is in hydrological processes at various scales and environments, including soil profile and hillslope hydrology, subsurface hydrology, hydrological fluxes in the soil-plant-atmosphere continuum, and urban hydrology. The seminar will provide participant with space to present and discuss their actual research results with an emphasis on understanding and critical evaluation of used procedures. Additionally, thematic seminars on the most important publications and hot topics in hydrology will be organized. The students will be provided information on how to write and continuously update critical reviews on relevant topics, or how to prepare publication for journals registered in the Journal Citation Report. The seminar is intended as a platform for exchange of information and experiences and for establishing collaboration between participants.
[1] Mandatory reading:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • publications on the topic of the student's research work
[6] Recommended reading:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology. pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • publications on the theme of research work of individual students
Cílem tohoto předmětu je prohloubení znalostí kvantitativní analýzy hydrologických procesů (atmosférických srážek, evapotranspirace a odtoku) v podmínkách povodí s využitím při řešení úloh vodního hospodářství a krajinného inženýrství. Semináře budou zaměřeny na pozorování meteorologických a klimatologických veličin a jejich kvantifikaci v systému povodí – vodní nádrž a bilančních úlohách ochrany a tvorby vodních zdrojů. Pozornost bude věnována vztahům geneze odtoku a kvality vody v závislosti na využívání krajiny, změnách klimatu a socio-ekonomických faktorech.
[1] Povinná literatura:
[2] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[3] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[4] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[5] Doporučená literatura:
[6] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[7] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
[8] Tématické publikace v recenzovaných časopisech.
The aim of this subject is to extend the basic knowledge on runoff genesis (precipitation, evapotranspiration and runoff processes) in the catchment scale by using techniques developer by water management and landscape ecology. The planned seminars will be concerned predominantly on the observation of meteorological and hydrological variables, and their application in the catchment – reservoir system and water resources recharge. The special attention will be paid to the critical phases of runoff and water quality genesis with respect to the impacts of global climate change and socio- economic situations.
[1] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[2] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[3] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[4] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[5] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Činnost tekoucích povrchových vod z hlediska morfologických změn zemského povrchu lze definovat bezpochyby jako jednu z dominantních. Říční krajina patří i k nejdynamičtěji se vyvíjejícím krajinným prvkům. Předmět se proto zaměřuje na oblasti, které určují hlavní potenciál v přeměnách a vývojových stádiích vodních toků. Stěžejním hydrologickým tématem studia bude koncept korytotvorného dominantního průtoku a pulsních změn vlivem povodňových průtoků. Dále budou studována přirozená vývojová stádia vodních koryt a říční nivy, která lze dokumentovat přímými pozorováními v terénu, jednoduchým laboratorním experimentem nebo distančními monitorovacími metodami. Pozornost bude věnována nejen kvalitativním popisným způsobům transportních procesů a morfologických změn, ale i způsobům jejich kvantifikace nebo dynamickým procesům v rámci jejich modelování. Předmět se zaměří i na roli lidských činností v rámci negativních i pozitivních ovlivnění vývojových tendencí a říčního systému. Hlavní oblastí pro aktivní vstup posluchačů předmětu v rámci zpracovávaných seminárních prací, popř. přípravy jednoduchých demonstračních experimentů, je studium a analýza vzájemně se ovlivňujících přirozených nebo antropogenně vnesených faktorů v rámci aplikace dynamického modelu vývoje. Dalšími oblastmi jsou stabilita břehů, hlavní faktory a způsoby vedoucí k jejímu porušení, monitoring vývoje a nápravná a stabilizační opatření, vazba mezi erozí dna a břehů koryta a způsoby názorné demonstrace. Předmět je otevřen i pro další, posluchači vnesená témata, související např. s problematikou vztahu říčních morfologických procesů a živočišných a rostlinných společenstev v tekoucích vodách (renaturace a revitalizace).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
The activity of running surface water in terms of morphological changes of the Earth's surface can be definitely viewed as a dominant factor. River landscape is among the most dynamically developing landscape features. The subject therefore focuses on areas that determine the major potential in the transformations and development stages of watercourses. The key hydrological theme of the study will be the concept of a dominant channel flow and pulse changes due to flood flows. Furthermore, the natural development stages of water channels and river floodplain will be studied, which can be documented by direct field observations, simple laboratory experiments, or remote sensing monitoring methods. Attention will be paid not only to qualitative descriptive ways of transport processes and morphological changes but also to the ways of their quantification or dynamic processes in their modelling. The course will also focus on the role of human activities in the context of negative and positive influences on natural morphological processes in river system. The main area for active participation of the students within this course is the study and analysis of mutually influencing natural or anthropogenically induced factors within the application of a dynamic model of morphological development. Students will be motivated to prepare a state of the art report in the given field fluvial morphology or to prepare a simple demonstration experiment in order to explain fluvial response to induced changes. Other areas include streambank stability, the main factors and processes leading to bank failures, monitoring of fluvial changes, stabilization and bank protection measures, the connection between the erosion of the bed and the banks of the bed and demonstration methods. The course is also open to other related topics brought by students themselves, such as the relationship between river morphological processes and animal and plant communities in flowing waters (renaturation and instream habitat restoration).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Operativní řízení protipovodňové ochrany: Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Územní plánování v zátopových oblastech: Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Povinná literatura:
[2] • Územní plánování v zátopových oblastech, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operativní řízení protipovodňové ochrany, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02181-5
[6] Doporučená literatura:
Operational management of flood protection: Meteorology, hydrology and hydraulics of floods. Rescue measure. Structural and non-structural flood protection measures. Institutional and legislative aspects of flood protection. Forecasting and flood warning system, organization of warning process, flood control plans. Humanitarian aspects. Land-use planning: Mapping of flood risks. Constructions in flood prone areas. Flood protection in land-use planning of municipalities in the Czech republic.
[1] Compulsory literature:
[2] • Land use planning in flood areas, CTU in Prague, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operational management of flood protection, CTU in Prague, ISBN 80-01-02181-5
[5] Recommended literature:
[6] • Relevant articles in technical journals
Předmět je zaměřen na procesy ovlivňující transport rozpuštěných chemických látek v přírodních pórovitých systémech. Vedle reaktivních látek je konceptualizace základních transportních procesů uvážena pro nereagující (konzervativní) látky. Důraz je kladen na matematický popis pohybu vody a transportu rozpuštěných látek v půdách včetně transformačních procesů (počáteční a okrajové podmínky, řídící rovnice, analytické a numerické řešení, parametrizace vstupních koeficientů). Pozornost bude dále věnována konceptu průnikové křivky, parametrizaci procesů adsorpce a biochemického rozpadu, modelování transportu látek pomocí two-region/two-site modelu, databázím transportních parametrů organických látek a rozdílným přístupům k posouzení mobility organických látek ve vadózní zóně.
[1] Povinná literatura:
[2] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[5] Doporučená literatura:
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
The course focuses on processes affecting the transport of water-dissolved chemicals in natural porous systems. In addition to reactive substances, conceptualization of basic transport processes is considered for non-reactive (conservative) substances. The emphasis is put on mathematical description of water movement and transport of solutes in soils including transformation processes (initial and boundary conditions, governing equations, analytical and numerical solution, parameterization of transport coefficients). Attention is also be paid to the concept of breakthrough curve, parameterization of sorption and degradation processes, description of chemical transport using a two-region/two-site model, existing databases of transport parameters of organic compounds, and different approaches used to assess mobility of organic compounds in the vadose zone.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina – pevná částice – plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
The course aims to provide advanced knowledge of two- and three-phase flows (a combination of phases: liquid – solids (particles) gas) with applications in pressurized pipes and open channels. Fundamental principles are discussed of flow of mixture with particular attention paid to mechanisms governing behaviour of mixture flow (dispersion, sedimentation, boundary friction and inner friction, including effects of Newtonian and non-Newtonian carrier). Theories and on theories based predictive models are introduced and their application demonstrated on practical case studies of e.g. pumping and transport of sludge in technological processes, hydraulic transport of solids in pipelines and launders, or sediment transport in rivers and streams. Also discussed are examples of computation of multiphase flows in commercial software including CFD (Computational Fluid Dynamics) software. In the course, each student submits his/her seminar work on a chosen subject.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevant articles in technical journals
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
Voda v atmosféře; Radiační bilance; Transportní procesy v přízemní vrstvě atmosféry; Metody pro stanovení intenzity výparu; Tání sněhu; Voda pod povrchem; Systém půda-rostlina-atmosféra; Hydrologie svahu; Hydrologie povodí; Statistické vyhodnocování hydrologických dat; Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz.
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] @@Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
Doporučená literatura:
[1] The list of recommended literature is a part of the thesis assignment received by the student at the beginning of his/her work on the thesis. Typically, the literature is available in the university library or online.
Studijní pomůcky:
[2] HYDRAULICS GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics)
[3] HYDROLOGY GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology)
[4] ENVIRONMENT GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83199-environment)
dle zadání
[1] dle zadání
Povinná literatura:
[1] DEY, S.: Fluvial Hydrodynamics. Hydrodynamic and Sediment Transport Phenomena. Springer. 2014. ISBN 978-3-642-19061-2
[2] GARCIA, M. H. (ed.): Sedimentation Engineering. Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE Manuals and Reports on Engineering Practice No. 110. 2009. ISBN 978-0-7844-0814-8
[3] SCHUMM, S.A.: River Variability and Complexity. Cambridge University Press. 2005. ISBN:0-521-84671-4.
Doporučená literatura:
[4] CHARLTON, R.: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London Routledge. 2007. ISBN: 0-415-33453-5.
[5] CALOW, P., PETTS, G.,E. (eds.): The Rivers Handbook. Hydrological and Ecological Principles. Volume 2. Blackwell Science. 1994. ISBN: 0-632-02985-4.
Studijní pomůcky:
[6] PARKER, G.: 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents. 2004. (web site http://vtchl.uiuc.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
Povinná literatura:
[1] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[2] GRAF, W.H.: Fluvial Hydraulics. Flow and Transport Processes in Channels of Simple Geometry. Wiley. 1998. ISBN 978-0-4719-7714-8
[3] HAGER, W.H.: Wastewater Hydraulics. Theory and Practice. Second Edition. Springer. 2010. ISBN 978-3-642-11382-6
Doporučená literatura:
[4] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[5] NOVAK, P., GUINOT, V., JEFFREY, A., REEVE, D. E.: Hydraulic Modelling - an Introduction. Spon Press. 2010. ISBN 978-0-419-25020-3
Studijní pomůcky:
[6] HYDRAULICS GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics)
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
Principles of Mathematical Modelling and Navier-Stokes Equation Turbulence Principles of Physical Modelling and Theory of Model Similitude Unsteady Flow in Channels and Pipes Boundary Layer Theory ? Velocity Distribution, Drag and Lift Two-Phase Flow and non-Newtonian Flow Pump-Pipeline Systems Wastewater Hydraulics: Principles and Practical Applications
V rámci předmětu Hydraulika 2 budou studenti seznámeni se základními rovnicemi popisujícími chování kapalin v klidu a za pohybu. Při aplikací těchto vztahů se studenti seznámí s řešením hydrostatického zatížení složitějších konstrukcí, hydraulickým řešením složitějších trubních tlakových systémů včetně soustav s osazenými čerpadly a především s řešením problematiky nerovnoměrného proudění o volné hladině včetně různých přechodových jevů a hydraulického řešení základních objektů na vodních tocích.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 10 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02403-2
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] MOTT, Robert L.: Applied Fluid Mechanics. Prentice-Hall. 1999. ISBN 0-13-023120-7
[4] STURM, Terry W.: Open Channel Hydraulics. McGraw-Hill. 2001. ISBN 0-07-062445-3
[5] CHOW, Vet Te: Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill. 1959. ISBN 07-010776-9
[6] IDELCHIK, I. E.: Handbook of Hydraulic Resistance. Jaico Publishing House. 2008. ISBN 81-7992-118-2
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
[3] JANDORA, Jan, ŠULC, Jan: Hydraulika. - modul 01. Akademické vydavatelství CERM, Brno. 2007. ISBN 80-72-04512-1
Doporučená literatura:
[4] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[5] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
Cílem je aplikace studia hydrologických procesů v podmínkách povodí ovlivněného činností člověka. Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy, aplikace matematických modelů.
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572p.
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[4] Kemel, M. (2000): Klimatologie, Meteorologie and Hydrologie. FS ČVUT v Praze, 289s.
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie. CVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] VÚV TGM 1997: Voda v České republice. MŽP, Praha. ISBN:978-80-7212-491-6.
Doporučená literatura:
[3] Henderson-Sellers, A., Robinson P.J. 1999: Contemporary Climatology. Longman, New York. ISBN:0582276314.
[4] Shaw, E.M. 1991: Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London. ISBN:9780415370424.
[5] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
Studijní pomůcky:
[6] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
Povinná literatura:
[1] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005. ISBN 0521824796.
Doporučená literatura:
[2] Beven, K, Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, Second Edition, John Wiley & Sons, Ltd., 2012. ISBN:9780470714591.
[3] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
[4] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate. Prentice Hall. 2001. ISBN:0321987306.
Studijní pomůcky:
[5] Hydrologický průvodce Národní technické knihovny https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologic.
Pohyb reálné kapaliny (Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy). Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské). Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Pohyb tuhých částic v kapalině. Obtékání tuhého povrchu (mezní vrstva, úplav). Základy modelové podobnosti.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Všeobecná cirkulace atmosféry. Klimatické faktory a klimatická pásma. Složení a členění atmosféry, voda v atmosféře. Vzduchové hmoty a atmosferické fronty. Vznik oblaků a srážek. Hydrologický cyklus, hydrologická bilance. Intercepce, infiltrace a výpar. Odtok povrchových vod, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, srážkoodtokové vztahy. Extrémní hydrologické události, hydrologické modely, návrhové veličiny.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000. ISBN:80-01-01456-8.
[2] Bednář, J. 1989: Pozoruhodné jevy v atmosféře. Academia. ISBN:80-200-0054-2.
Doporučená literatura:
[3] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
[4] Aguado, E., J.E. Burt 2001: Understanding Weather and Climate. Prentice Hall. ISBN:0321987306.
[5] Maidment, D.R. 2007: Handbook of hydrology. McGraw-Hill. ISBN:0070397325.
Studijní pomůcky:
[6] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[7] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
Příprava podkladů, rešerše literatury a vlastní iniciační projekt, na který následně navazuje bakalářská práce. Při řešení projektu studenti využívají získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Probíhá pod vedením pracovníků katedry, nejlépe přímo u vedoucího bakalářské práce. V případě K141 jsou nabízeny práce v oblasti rekultivací vodních toků, říční hydrauliky, hydrologie malého povodí, podpovrchové hydrologie, hydrologie urbanizovaných povodí a hydraulické dopravy.
Seznámení se s moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam 1993.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
Povinná literatura:
[1] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[2] Bednář, J. 2003: Meteorologie: Úvod do studia dějů v zemské atmosféře. Portál. ISBN:80-7178-653-5.
[3] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
Doporučená literatura:
[4] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
[5] Arya, P.S. 2001: Introduction to micrometeorology. Academic Press. ISBN:0120593548.
Studijní pomůcky:
[6] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
[7] Measurement Uncertainty Analysis Principles and Methods - NASA Measurement Quality Assurance Handbook. 2010.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
[1] Povinná literatura:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce daného studenta.
[6] Doporučená literatura:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology.pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce jednotlivých studentů
Discussion seminar is intended for students of doctoral studies whose research interest is in hydrological processes at various scales and environments, including soil profile and hillslope hydrology, subsurface hydrology, hydrological fluxes in the soil-plant-atmosphere continuum, and urban hydrology. The seminar will provide participant with space to present and discuss their actual research results with an emphasis on understanding and critical evaluation of used procedures. Additionally, thematic seminars on the most important publications and hot topics in hydrology will be organized. The students will be provided information on how to write and continuously update critical reviews on relevant topics, or how to prepare publication for journals registered in the Journal Citation Report. The seminar is intended as a platform for exchange of information and experiences and for establishing collaboration between participants.
[1] Mandatory reading:
[2] • Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] • Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] • Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ©1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] • publications on the topic of the student's research work
[6] Recommended reading:
[7] • Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779–787.
[8] • Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] • Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702–1703.
[10] • Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275—290.
[11] • McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821–2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] • Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1–27.
[13] • Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] • Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology. pp. 241-249.
[15] • Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] • Beven, Keith. Robert E. Horton’s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447–3460. ISSN 1099-1085.
[17] • publications on the theme of research work of individual students
Kritickou zónu tvoří relativně tenká vrstva zahrnující zemský povrch a jeho okolí, shora omezená rozhraním mezi atmosférou a vegetací a zdola horninovým podložím. Kritická zóna je prostředím interakcí mezi vodou, půdou, horninami, vzduchem a živými organizmy. Tyto interakce ovlivňují toky energie, vody, uhlíku a dalších látek v blízkosti zemského povrchu. Porozumění procesům probíhajícím v kritické zóně je nezbytným předpokladem pro predikci následků povrchového znečištění, dopadů změn klimatu a změn využití krajiny. Předmět je zaměřen na kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody, přenosem energie a transportem látek v kritické zóně s důrazem na procesy probíhající v systému půda-rostlina-atmosféra. Pozornost je věnována hydraulickým charakteristikám pórovitého prostředí a řídícím rovnicím proudění vody, transportu rozpuštěných látek a přenosu tepla. Dále počátečním a okrajovým podmínkám těchto rovnic a dílčím hydraulickým a transportním procesům, jako jsou: infiltrace, evaporace, redistribuce, kapilární vzlínání, odběr vody kořeny rostlin, transpirace vegetačního krytu, hypodermický odtok, preferenční proudění, transport kontaminantů a přenos tepla v půdním profilu.
[1] Povinná literatura:
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[4] Doporučená literatura:
[5] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Critical Zone is defined as a thin layer of the Earth’s surface and near-surface terrestrial environment from the top of the vegetation canopy, or atmosphere–vegetation interface, to the bottom of the weathering zone, or freshwater–bedrock interface (US National Research Council, 2001). A variety of physical, chemical and biological interactions between the biotic and abiotic constituents of the critical zone occurs over a range of spatial and temporal scales. These interactions determine near surface fluxes of mass, energy and momentum and control transport and cycling of water, carbon and other chemicals. Understanding critical zone processes is an important prerequisite for the prediction of the consequences of surface pollution, climate change impacts and land use adaptation effects. The course aims at making students understand basic principles facilitating the quantitative description of the state and flow of water and transport of dissolved chemicals and energy in the critical zone, with emphasis on the processes crucial for the soil–plant–atmosphere system. The course covers the topics of parameterization of soil and plant hydraulic properties; formulation of governing equations of water flow, solute transport and heat transfer; initial and boundary conditions of the governing equations and basic measurement techniques. Specific attention will be paid to the individual hydraulic and transport processes, such as: infiltration, evaporation, redistribution, capillary rise, plant root water uptake, sap flow and plant transpiration, surface and subsurface stormflow, preferential flow and transport of contaminants in the soil profile.
[1] Povinná literatura:
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Doporučená literatura:
[4] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[5] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět studenty seznámí s problematikou hydrauliky objektů na vodních tocích se zvláštním zaměřením na otázku proudění za povodňových průtoků. V případě propustků se studium zaměří zejména na zdůraznění odlišnosti přístupu k řešení ztráty na vtoku na vtoku do propustku při proudění s volnou hladinou a tlakovém režimu, na prostorový průběh hladiny za vtokem do propustku při proudění s volnou hladinou, problematiku vzdutého vodního skoku za vtokem do propustku a hloubku vody v případě ovlivnění prouděním v propustku a na přístupy ke stanovení ztráty na výtoku z propustku při tlakovém proudění v propustku. Výuka se dále zaměření na hydrauliku mostů se středovými pilíři, porovnání přístupů založených na aplikaci Bernoulliho rovnice a věty o hybnosti, problematiku obtékání pilířů a tvorbu výmolů, hydrauliku mostů při zatopení horního čela mostovky, velikost zúžené hloubky pod mostovkou při tomto režimu, problematiku ovlivnění tohoto režimu proudění dolní vodou. Další část studia bude věnována problematice přepadu přes jezové těleso nebo širokou korunu při zatopení dolní vodou, a to zejména při jeho vysokém stupni. Studenti budou seznámeni s výsledky výzkumů prováděných jak na fyzikálních, tak i 3D matematických modelech
[1] • Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, © 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] • Balvín,P., Havlík, A., Jurečková, P., Picek, T., Trnka, M.: Hydraulické posouzení propustků, VÚV.ČVUTv Praze, 2016.
[3] • Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Scince
In the subject students will be introduced into the problems of hydraulics of objects on watercourses with special focus on the issue of flood flow. In the case of the culvert the study will focus especially on highlighting the difference of attitude to the solution of the loss at the inlet into the culvert with the free surface water flow and the pressure regime. The study will also focused on the spatial course of the water level after the inlet into the culvert during the free surface water flow, the problems of the leaping water jump behind the culvert inlet and the depth of water in the case of influenced water flow in the culvert and the approaches to the determination of loss on the outflow from the culvert under the pressure flow in the culvert. The course will also focused on the bridge hydraulics with centre pillars, comparison of approaches based on application of the Bernoulli equation and theorem of momentum, flow around pillar and the wreck formation, bridge hydraulics when flooding the upper face of the bridge, the size narrowed depth under the bridge deck under this regime, the problem of influencing this regime by the lower water flow. Another part of the study will be devoted to the problem of overflowing over a weir or broad crown when flooding with lower water, especially at its high level. Students will be acquainted with the results of research on both physical and 3D mathematical models.
[1] • Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, © 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] • Bradleey, J., N. : Hydraulics of Bridge Waterways, FWWA, Bridge Division, 1978
[3] • Normann, J.M., Houghhtalen, R., J., Johnston, W., J.: Hydraulic Design of Highway Culverts, 1985 FWA, U.S. Department of Transportation, 1985,
Cílem tohoto předmětu je prohloubení znalostí kvantitativní analýzy hydrologických procesů (atmosférických srážek, evapotranspirace a odtoku) v podmínkách povodí s využitím při řešení úloh vodního hospodářství a krajinného inženýrství. Semináře budou zaměřeny na pozorování meteorologických a klimatologických veličin a jejich kvantifikaci v systému povodí – vodní nádrž a bilančních úlohách ochrany a tvorby vodních zdrojů. Pozornost bude věnována vztahům geneze odtoku a kvality vody v závislosti na využívání krajiny, změnách klimatu a socio-ekonomických faktorech.
[1] Povinná literatura:
[2] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[3] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[4] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[5] Doporučená literatura:
[6] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[7] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
[8] Tématické publikace v recenzovaných časopisech.
The aim of this subject is to extend the basic knowledge on runoff genesis (precipitation, evapotranspiration and runoff processes) in the catchment scale by using techniques developer by water management and landscape ecology. The planned seminars will be concerned predominantly on the observation of meteorological and hydrological variables, and their application in the catchment – reservoir system and water resources recharge. The special attention will be paid to the critical phases of runoff and water quality genesis with respect to the impacts of global climate change and socio- economic situations.
[1] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[2] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[3] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[4] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[5] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Činnost tekoucích povrchových vod z hlediska morfologických změn zemského povrchu lze definovat bezpochyby jako jednu z dominantních. Říční krajina patří i k nejdynamičtěji se vyvíjejícím krajinným prvkům. Předmět se proto zaměřuje na oblasti, které určují hlavní potenciál v přeměnách a vývojových stádiích vodních toků. Stěžejním hydrologickým tématem studia bude koncept korytotvorného dominantního průtoku a pulsních změn vlivem povodňových průtoků. Dále budou studována přirozená vývojová stádia vodních koryt a říční nivy, která lze dokumentovat přímými pozorováními v terénu, jednoduchým laboratorním experimentem nebo distančními monitorovacími metodami. Pozornost bude věnována nejen kvalitativním popisným způsobům transportních procesů a morfologických změn, ale i způsobům jejich kvantifikace nebo dynamickým procesům v rámci jejich modelování. Předmět se zaměří i na roli lidských činností v rámci negativních i pozitivních ovlivnění vývojových tendencí a říčního systému. Hlavní oblastí pro aktivní vstup posluchačů předmětu v rámci zpracovávaných seminárních prací, popř. přípravy jednoduchých demonstračních experimentů, je studium a analýza vzájemně se ovlivňujících přirozených nebo antropogenně vnesených faktorů v rámci aplikace dynamického modelu vývoje. Dalšími oblastmi jsou stabilita břehů, hlavní faktory a způsoby vedoucí k jejímu porušení, monitoring vývoje a nápravná a stabilizační opatření, vazba mezi erozí dna a břehů koryta a způsoby názorné demonstrace. Předmět je otevřen i pro další, posluchači vnesená témata, související např. s problematikou vztahu říčních morfologických procesů a živočišných a rostlinných společenstev v tekoucích vodách (renaturace a revitalizace).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
The activity of running surface water in terms of morphological changes of the Earth's surface can be definitely viewed as a dominant factor. River landscape is among the most dynamically developing landscape features. The subject therefore focuses on areas that determine the major potential in the transformations and development stages of watercourses. The key hydrological theme of the study will be the concept of a dominant channel flow and pulse changes due to flood flows. Furthermore, the natural development stages of water channels and river floodplain will be studied, which can be documented by direct field observations, simple laboratory experiments, or remote sensing monitoring methods. Attention will be paid not only to qualitative descriptive ways of transport processes and morphological changes but also to the ways of their quantification or dynamic processes in their modelling. The course will also focus on the role of human activities in the context of negative and positive influences on natural morphological processes in river system. The main area for active participation of the students within this course is the study and analysis of mutually influencing natural or anthropogenically induced factors within the application of a dynamic model of morphological development. Students will be motivated to prepare a state of the art report in the given field fluvial morphology or to prepare a simple demonstration experiment in order to explain fluvial response to induced changes. Other areas include streambank stability, the main factors and processes leading to bank failures, monitoring of fluvial changes, stabilization and bank protection measures, the connection between the erosion of the bed and the banks of the bed and demonstration methods. The course is also open to other related topics brought by students themselves, such as the relationship between river morphological processes and animal and plant communities in flowing waters (renaturation and instream habitat restoration).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Operativní řízení protipovodňové ochrany: Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Územní plánování v zátopových oblastech: Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Povinná literatura:
[2] • Územní plánování v zátopových oblastech, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operativní řízení protipovodňové ochrany, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02181-5
[6] Doporučená literatura:
Operational management of flood protection: Meteorology, hydrology and hydraulics of floods. Rescue measure. Structural and non-structural flood protection measures. Institutional and legislative aspects of flood protection. Forecasting and flood warning system, organization of warning process, flood control plans. Humanitarian aspects. Land-use planning: Mapping of flood risks. Constructions in flood prone areas. Flood protection in land-use planning of municipalities in the Czech republic.
[1] Compulsory literature:
[2] • Land use planning in flood areas, CTU in Prague, ISBN 80-01-02182-3
[3] • Operational management of flood protection, CTU in Prague, ISBN 80-01-02181-5
[5] Recommended literature:
[6] • Relevant articles in technical journals
Předmět je zaměřen na procesy ovlivňující transport rozpuštěných chemických látek v přírodních pórovitých systémech. Vedle reaktivních látek je konceptualizace základních transportních procesů uvážena pro nereagující (konzervativní) látky. Důraz je kladen na matematický popis pohybu vody a transportu rozpuštěných látek v půdách včetně transformačních procesů (počáteční a okrajové podmínky, řídící rovnice, analytické a numerické řešení, parametrizace vstupních koeficientů). Pozornost bude dále věnována konceptu průnikové křivky, parametrizaci procesů adsorpce a biochemického rozpadu, modelování transportu látek pomocí two-region/two-site modelu, databázím transportních parametrů organických látek a rozdílným přístupům k posouzení mobility organických látek ve vadózní zóně.
[1] Povinná literatura:
[2] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[5] Doporučená literatura:
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
The course focuses on processes affecting the transport of water-dissolved chemicals in natural porous systems. In addition to reactive substances, conceptualization of basic transport processes is considered for non-reactive (conservative) substances. The emphasis is put on mathematical description of water movement and transport of solutes in soils including transformation processes (initial and boundary conditions, governing equations, analytical and numerical solution, parameterization of transport coefficients). Attention is also be paid to the concept of breakthrough curve, parameterization of sorption and degradation processes, description of chemical transport using a two-region/two-site model, existing databases of transport parameters of organic compounds, and different approaches used to assess mobility of organic compounds in the vadose zone.
[1] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina – pevná částice – plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
The course aims to provide advanced knowledge of two- and three-phase flows (a combination of phases: liquid – solids (particles) gas) with applications in pressurized pipes and open channels. Fundamental principles are discussed of flow of mixture with particular attention paid to mechanisms governing behaviour of mixture flow (dispersion, sedimentation, boundary friction and inner friction, including effects of Newtonian and non-Newtonian carrier). Theories and on theories based predictive models are introduced and their application demonstrated on practical case studies of e.g. pumping and transport of sludge in technological processes, hydraulic transport of solids in pipelines and launders, or sediment transport in rivers and streams. Also discussed are examples of computation of multiphase flows in commercial software including CFD (Computational Fluid Dynamics) software. In the course, each student submits his/her seminar work on a chosen subject.
[1] Povinná literatura:
[2] • BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ©2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] • GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ©2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] • Relevant articles in technical journals
[6] Doporučená literatura:
[7] • CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ©2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
Voda v atmosféře; Radiační bilance; Transportní procesy v přízemní vrstvě atmosféry; Metody pro stanovení intenzity výparu; Tání sněhu; Voda pod povrchem; Systém půda-rostlina-atmosféra; Hydrologie svahu; Hydrologie povodí; Statistické vyhodnocování hydrologických dat; Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] @@Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
dle zadání
[1] dle zadání
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
Principles of Mathematical Modelling and Navier-Stokes Equation Turbulence Principles of Physical Modelling and Theory of Model Similitude Unsteady Flow in Channels and Pipes Boundary Layer Theory ? Velocity Distribution, Drag and Lift Two-Phase Flow and non-Newtonian Flow Pump-Pipeline Systems Wastewater Hydraulics: Principles and Practical Applications
V rámci předmětu Hydraulika 2 budou studenti seznámeni se základními rovnicemi popisujícími chování kapalin v klidu a za pohybu. Při aplikací těchto vztahů se studenti seznámí s řešením hydrostatického zatížení složitějších konstrukcí, hydraulickým řešením složitějších trubních tlakových systémů včetně soustav s osazenými čerpadly a především s řešením problematiky nerovnoměrného proudění o volné hladině včetně různých přechodových jevů a hydraulického řešení základních objektů na vodních tocích.
Cílem je aplikace studia hydrologických procesů v podmínkách povodí ovlivněného činností člověka. Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy, aplikace matematických modelů.
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
Pohyb reálné kapaliny (Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy). Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské). Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Pohyb tuhých částic v kapalině. Obtékání tuhého povrchu (mezní vrstva, úplav). Základy modelové podobnosti.
Všeobecná cirkulace atmosféry. Klimatické faktory a klimatická pásma. Složení a členění atmosféry, voda v atmosféře. Vzduchové hmoty a atmosferické fronty. Vznik oblaků a srážek. Hydrologický cyklus, hydrologická bilance. Intercepce, infiltrace a výpar. Odtok povrchových vod, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, srážkoodtokové vztahy. Extrémní hydrologické události, hydrologické modely, návrhové veličiny.
Příprava podkladů, rešerše literatury a vlastní iniciační projekt, na který následně navazuje bakalářská práce. Při řešení projektu studenti využívají získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Probíhá pod vedením pracovníků katedry, nejlépe přímo u vedoucího bakalářské práce. V případě K141 jsou nabízeny práce v oblasti rekultivací vodních toků, říční hydrauliky, hydrologie malého povodí, podpovrchové hydrologie, hydrologie urbanizovaných povodí a hydraulické dopravy.
Seznámení se s moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
[1] Povinná literatura:
[2] ? Brutsaert, Wilfried. Hydrology: an introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. ISBN 978-0-521-82479-8.
[3] ? Maidment, David R. Handbook of hydrology. New York: McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-039732-5.
[4] ? Hillel, Daniel. Environmental soil physics. San Diego: Academic Press, ?1998. xxvii, 771 s. ISBN 0-12-348525-8.
[5] ? Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce daného studenta.
[6] Doporučená literatura:
[7] ? Bowen, I.S., 1926: The ratio of heat losses by conduction and by evaporation from any water surface. Physical Review, 27, pp 779?787.
[8] ? Beven K. J. and M. J. Kirkby, 1979: A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin Vol. 24 (1).
[9] ? Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science 133, 1702?1703.
[10] ? Hewlett, J.D., Hibbert, A.R. 1967: Factors affecting the response of small watersheds to precipitation in humid areas. In Sopper, W.E. and Lull, H.W., Eds., Forest hydrology, NY, Pergamon Press, 275?290.
[11] ? McDonnell, J. J. 1990: A Rationale for Old Water Discharge Through Macropores in a Steep, Humid Catchment, Water Resour. Res., 26(11), 2821?2832, doi:10.1029/WR026i011p02821.
[12] ? Monteith J.L. 1981: Evaporation and surface-temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 107: 1?27.
[13] ? Penman, H.L. 1948: Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. Roy. Soc. London A(194), S. 120-145.
[14] ? Ragan, R. M., 1967: An experimental investigation of partial area contributions, Berne Symposium, International Association of Science and Hydrology.pp. 241-249.
[15] ? Zoch, R.T. On the relation between rainfall and stream flow. Monthly Weather Review 62 (9), 315-322, 1934.
[16] ? Beven, Keith. Robert E. Horton?s perceptual model of infiltration processes. Hydrological Processes. 2004, 18(17), 3447?3460. ISSN 1099-1085.
[17] ? Aktuální odborné publikace týkající se tématu výzkumné práce jednotlivých studentů
Kritickou zónu tvoří relativně tenká vrstva zahrnující zemský povrch a jeho okolí, shora omezená rozhraním mezi atmosférou a vegetací a zdola horninovým podložím. Kritická zóna je prostředím interakcí mezi vodou, půdou, horninami, vzduchem a živými organizmy. Tyto interakce ovlivňují toky energie, vody, uhlíku a dalších látek v blízkosti zemského povrchu. Porozumění procesům probíhajícím v kritické zóně je nezbytným předpokladem pro predikci následků povrchového znečištění, dopadů změn klimatu a změn využití krajiny. Předmět je zaměřen na kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody, přenosem energie a transportem látek v kritické zóně s důrazem na procesy probíhající v systému půda-rostlina-atmosféra. Pozornost je věnována hydraulickým charakteristikám pórovitého prostředí a řídícím rovnicím proudění vody, transportu rozpuštěných látek a přenosu tepla. Dále počátečním a okrajovým podmínkám těchto rovnic a dílčím hydraulickým a transportním procesům, jako jsou: infiltrace, evaporace, redistribuce, kapilární vzlínání, odběr vody kořeny rostlin, transpirace vegetačního krytu, hypodermický odtok, preferenční proudění, transport kontaminantů a přenos tepla v půdním profilu.
[1] Povinná literatura:
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[4] Doporučená literatura:
[5] Pinder G., Celia M.: Subsurface Hydrology, John Wiley & Sons, 2006.
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět studenty seznámí s problematikou hydrauliky objektů na vodních tocích se zvláštním zaměřením na otázku proudění za povodňových průtoků. V případě propustků se studium zaměří zejména na zdůraznění odlišnosti přístupu k řešení ztráty na vtoku na vtoku do propustku při proudění s volnou hladinou a tlakovém režimu, na prostorový průběh hladiny za vtokem do propustku při proudění s volnou hladinou, problematiku vzdutého vodního skoku za vtokem do propustku a hloubku vody v případě ovlivnění prouděním v propustku a na přístupy ke stanovení ztráty na výtoku z propustku při tlakovém proudění v propustku. Výuka se dále zaměření na hydrauliku mostů se středovými pilíři, porovnání přístupů založených na aplikaci Bernoulliho rovnice a věty o hybnosti, problematiku obtékání pilířů a tvorbu výmolů, hydrauliku mostů při zatopení horního čela mostovky, velikost zúžené hloubky pod mostovkou při tomto režimu, problematiku ovlivnění tohoto režimu proudění dolní vodou. Další část studia bude věnována problematice přepadu přes jezové těleso nebo širokou korunu při zatopení dolní vodou, a to zejména při jeho vysokém stupni. Studenti budou seznámeni s výsledky výzkumů prováděných jak na fyzikálních, tak i 3D matematických modelech
Doporučená literatura:
[1] Hamill, L. Bridge Hydraulics. E&FN SOPN, London, ? 1999 Les Hamill, ISBN 0 419 20570 5.
[2] Balvín,P., Havlík, A., Jurečková, P., Picek, T., Trnka, M.: Hydraulické posouzení propustků, VÚV.ČVUTv Praze, 2016.
[3] Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Scince
Cílem tohoto předmětu je prohloubení znalostí kvantitativní analýzy hydrologických procesů (atmosférických srážek, evapotranspirace a odtoku) v podmínkách povodí s využitím při řešení úloh vodního hospodářství a krajinného inženýrství. Semináře budou zaměřeny na pozorování meteorologických a klimatologických veličin a jejich kvantifikaci v systému povodí ? vodní nádrž a bilančních úlohách ochrany a tvorby vodních zdrojů. Pozornost bude věnována vztahům geneze odtoku a kvality vody v závislosti na využívání krajiny, změnách klimatu a socio-ekonomických faktorech.
[1] Povinná literatura:
[2] Henderson-Sellers, A., Robinson, P.J. (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439 p.
[3] Lazaridis, M. (2011): First principles of meteorology and air pollution. Springer, Dordrecht, 362 p.
[4] Shaw, E.M. (2011): Hydrology in practice. 4th edition, Span Press, London, 535 p.
[5] Doporučená literatura:
[6] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[7] Potter, T.D., Colman, B.R.(2003): Handbook of weather, climate and water: Atmospheric chemistry, hydrology, and societal impacts. Wiley-Interscience, New York, 805 p.
[8] Tématické publikace v recenzovaných časopisech.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Činnost tekoucích povrchových vod z hlediska morfologických změn zemského povrchu lze definovat bezpochyby jako jednu z dominantních. Říční krajina patří i k nejdynamičtěji se vyvíjejícím krajinným prvkům. Předmět se proto zaměřuje na oblasti, které určují hlavní potenciál v přeměnách a vývojových stádiích vodních toků. Stěžejním hydrologickým tématem studia bude koncept korytotvorného dominantního průtoku a pulsních změn vlivem povodňových průtoků. Dále budou studována přirozená vývojová stádia vodních koryt a říční nivy, která lze dokumentovat přímými pozorováními v terénu, jednoduchým laboratorním experimentem nebo distančními monitorovacími metodami. Pozornost bude věnována nejen kvalitativním popisným způsobům transportních procesů a morfologických změn, ale i způsobům jejich kvantifikace nebo dynamickým procesům v rámci jejich modelování. Předmět se zaměří i na roli lidských činností v rámci negativních i pozitivních ovlivnění vývojových tendencí a říčního systému. Hlavní oblastí pro aktivní vstup posluchačů předmětu v rámci zpracovávaných seminárních prací, popř. přípravy jednoduchých demonstračních experimentů, je studium a analýza vzájemně se ovlivňujících přirozených nebo antropogenně vnesených faktorů v rámci aplikace dynamického modelu vývoje. Dalšími oblastmi jsou stabilita břehů, hlavní faktory a způsoby vedoucí k jejímu porušení, monitoring vývoje a nápravná a stabilizační opatření, vazba mezi erozí dna a břehů koryta a způsoby názorné demonstrace. Předmět je otevřen i pro další, posluchači vnesená témata, související např. s problematikou vztahu říčních morfologických procesů a živočišných a rostlinných společenstev v tekoucích vodách (renaturace a revitalizace).
[1] Erosion and Sedimentation Manual. U.S. Department of the Interior. Bureau of reclamation, 2006.
[2] Schumm, S. A. River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005. ISBN 0-521-84671-4.
[3] Parker, G. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents (web site http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/morphodynamics_e-book.htm).
[4] Jansen, P. Ph. Principles of river engineering: The non-tidal alluvial river. DUM, 1994. ISBN 90-6562-146-6
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Operativní řízení protipovodňové ochrany: Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Územní plánování v zátopových oblastech: Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Povinná literatura:
[2] ? Územní plánování v zátopových oblastech, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02182-3
[3] ? Operativní řízení protipovodňové ochrany, ČVUT Praha, ISBN 80-01-02181-5
[6] Doporučená literatura:
Předmět je zaměřen na procesy ovlivňující transport rozpuštěných chemických látek v přírodních pórovitých systémech. Vedle reaktivních látek je konceptualizace základních transportních procesů uvážena pro nereagující (konzervativní) látky. Důraz je kladen na matematický popis pohybu vody a transportu rozpuštěných látek v půdách včetně transformačních procesů (počáteční a okrajové podmínky, řídící rovnice, analytické a numerické řešení, parametrizace vstupních koeficientů). Pozornost bude dále věnována konceptu průnikové křivky, parametrizaci procesů adsorpce a biochemického rozpadu, modelování transportu látek pomocí two-region/two-site modelu, databázím transportních parametrů organických látek a rozdílným přístupům k posouzení mobility organických látek ve vadózní zóně.
[1] Povinná literatura:
[2] Appelo C.A.J., Postma D.: Geochemistry, groundwater and pollution, Balkema, 1999.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[5] Doporučená literatura:
[6] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Předmět poskytuje pokročilé poznatky o proudění dvou- a třífázových směsí (kombinace fází kapalina ? pevná částice ? plyn) v aplikacích pro napjatou hladinu (tlakové potrubí) a volnou hladinu (kanál, koryto, stoka). Diskutovány jsou základní fyzikální zákonitosti proudění směsí, důraz je kladen na popis mechanismů řídících chování směsi (disperze, sedimentace, tření na rozhraní proudu a vnitřní tření včetně projevů newtonského a nenewtonského chování atd.). Představeny jsou teorie a na nich založené výpočetní modely a jejich použití je demonstrováno na praktických příkladech, např. čerpání a dopravy kalů v technologických procesech, hydraulické dopravy sypanin potrubím či pohybu splavenin říčními a bystřinnými koryty. Uvedeny jsou i příklady aplikace vícefázových proudění v komerčních výpočetních softwarech včetně CFD (Computational Fluid Dynamics) softwarů. Studentovi přidělené konkrétní téma je rozvedeno v jeho seminární práci.
[1] Povinná literatura:
[2] ? BRENNER, Christopher, E. Fundamentals of Multiphase Flow. Cambridge University Press, ?2005. 410 s. ISBN 0-521-84804-0.
[3] ? GARCIA, Marcelo, H., ed. Sedimentation Engineering: Processes, Measurements, Modeling, and Practice. ASCE, ?2008. 1132 s. ISBN 0-784-40814-9.
[4] ? Relevantní články v odborné literatuře včetně publikací indexovaných v databázích Web of Science a Scopus.
[6] Doporučená literatura:
[7] ? CROWE, Clayton T. Multiphase Flow Handbook. CRC Press, ?2005. 1156 s. ISBN 1-420-04047-2.
Voda v atmosféře; Radiační bilance; Transportní procesy v přízemní vrstvě atmosféry; Metody pro stanovení intenzity výparu; Tání sněhu; Voda pod povrchem; Systém půda-rostlina-atmosféra; Hydrologie svahu; Hydrologie povodí; Statistické vyhodnocování hydrologických dat; Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz.
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] @@Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
Doporučená literatura:
[1] The list of recommended literature is a part of the thesis assignment received by the student at the beginning of his/her work on the thesis. Typically, the literature is available in the university library or online.
Studijní pomůcky:
[2] HYDRAULICS GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83727-hydraulics)
[3] HYDROLOGY GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83721-hydrology)
[4] ENVIRONMENT GUIDE of National Library of Technology (https://www.techlib.cz/en/83199-environment)
dle zadání
[1] dle zadání
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
Principles of Mathematical Modelling and Navier-Stokes Equation Turbulence Principles of Physical Modelling and Theory of Model Similitude Unsteady Flow in Channels and Pipes Boundary Layer Theory ? Velocity Distribution, Drag and Lift Two-Phase Flow and non-Newtonian Flow Pump-Pipeline Systems Wastewater Hydraulics: Principles and Practical Applications
V rámci předmětu Hydraulika 2 budou studenti seznámeni se základními rovnicemi popisujícími chování kapalin v klidu a za pohybu. Při aplikací těchto vztahů se studenti seznámí s řešením hydrostatického zatížení složitějších konstrukcí, hydraulickým řešením složitějších trubních tlakových systémů včetně soustav s osazenými čerpadly a především s řešením problematiky nerovnoměrného proudění o volné hladině včetně různých přechodových jevů a hydraulického řešení základních objektů na vodních tocích.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 10 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02403-2
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] MOTT, Robert L.: Applied Fluid Mechanics. Prentice-Hall. 1999. ISBN 0-13-023120-7
[4] STURM, Terry W.: Open Channel Hydraulics. McGraw-Hill. 2001. ISBN 0-07-062445-3
[5] CHOW, Vet Te: Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill. 1959. ISBN 07-010776-9
[6] IDELCHIK, I. E.: Handbook of Hydraulic Resistance. Jaico Publishing House. 2008. ISBN 81-7992-118-2
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
[3] JANDORA, Jan, ŠULC, Jan: Hydraulika. - modul 01. Akademické vydavatelství CERM, Brno. 2007. ISBN 80-72-04512-1
Doporučená literatura:
[4] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[5] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
Cílem je aplikace studia hydrologických procesů v podmínkách povodí ovlivněného činností člověka. Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy, aplikace matematických modelů.
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572p.
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[4] Kemel, M. (2000): Klimatologie, Meteorologie and Hydrologie. FS ČVUT v Praze, 289s.
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie. CVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] VÚV TGM 1997: Voda v České republice. MŽP, Praha. ISBN:978-80-7212-491-6.
Doporučená literatura:
[3] Henderson-Sellers, A., Robinson P.J. 1999: Contemporary Climatology. Longman, New York. ISBN:0582276314.
[4] Shaw, E.M. 1991: Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London. ISBN:9780415370424.
[5] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
Studijní pomůcky:
[6] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
Pohyb reálné kapaliny (Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy). Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské). Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Pohyb tuhých částic v kapalině. Obtékání tuhého povrchu (mezní vrstva, úplav). Základy modelové podobnosti.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Všeobecná cirkulace atmosféry. Klimatické faktory a klimatická pásma. Složení a členění atmosféry, voda v atmosféře. Vzduchové hmoty a atmosferické fronty. Vznik oblaků a srážek. Hydrologický cyklus, hydrologická bilance. Intercepce, infiltrace a výpar. Odtok povrchových vod, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, srážkoodtokové vztahy. Extrémní hydrologické události, hydrologické modely, návrhové veličiny.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000. ISBN:80-01-01456-8.
[2] Bednář, J. 1989: Pozoruhodné jevy v atmosféře. Academia. ISBN:80-200-0054-2.
Doporučená literatura:
[3] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
[4] Aguado, E., J.E. Burt 2001: Understanding Weather and Climate. Prentice Hall. ISBN:0321987306.
[5] Maidment, D.R. 2007: Handbook of hydrology. McGraw-Hill. ISBN:0070397325.
Studijní pomůcky:
[6] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[7] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
Příprava podkladů, rešerše literatury a vlastní iniciační projekt, na který následně navazuje bakalářská práce. Při řešení projektu studenti využívají získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Probíhá pod vedením pracovníků katedry, nejlépe přímo u vedoucího bakalářské práce. V případě K141 jsou nabízeny práce v oblasti rekultivací vodních toků, říční hydrauliky, hydrologie malého povodí, podpovrchové hydrologie, hydrologie urbanizovaných povodí a hydraulické dopravy.
Seznámení se s moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam 1993.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
Povinná literatura:
[1] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[2] Bednář, J. 2003: Meteorologie: Úvod do studia dějů v zemské atmosféře. Portál. ISBN:80-7178-653-5.
[3] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
Doporučená literatura:
[4] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
[5] Arya, P.S. 2001: Introduction to micrometeorology. Academic Press. ISBN:0120593548.
Studijní pomůcky:
[6] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
[7] Measurement Uncertainty Analysis Principles and Methods - NASA Measurement Quality Assurance Handbook. 2010.
Předdiplomní projekt v oborech spadajících do odbornosti Katedry hydrauliky a hydrologie. Projekt může zahrnovat přípravu rešerše nebo řešení praktických problémů z oblasti zadání diplomové práce.
dle zadání
[1] dle zadání
Physical properties of water. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic jack), hydrostatic forces, loading of construction by liquids, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow, hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - energy losses due to friction, minor losses, simple cases of pipe computations, pipe systems with pump, formation of a water hammer. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, critical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from an orifice and from a pipe system, flow through culverts and bridge openings. Forces due to water in motion. Water flow measurement. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of a seepage.
Povinná literatura:
[1] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[2] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
Doporučená literatura:
[3] IDELCHIK, I. E.: Handbook of Hydraulic Resistance. Jaico Publishing House. 2008. ISBN 81-7992-118-2
Studijní pomůcky:
[4] Studijní materiály na stránkách katedry: http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydraulika/Hydraulika/Predmety/HyaE/default.htm
Návrh technického zásahu na vodním toku. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. (Varianta 1) Modelování životního prostředí ve vodním hospodářství: Tento typ projektu si klade za cíl seznámit posluchače se základními přístupy modelování ŽP, zejména jeho vodní složky, a motivovat je k jejich aplikaci pro vybrané ilustrativní vodohospodářské úlohy. Projekt postupuje v logických krocích od identifikace a konceptualizace problému ŽP přes návrh struktury modelu a volbu alternativních modelovacích přístupů až po kritické zhodnocení využitelnosti navrženého modelu. Projekt se rovněž dotkne problematiky pravděpodobnostního přístupu při modelování lokálních a globálních rizik, zejména pro účely modelování přírodních katastrof. Výuka bude zajišťována pod vedením pracovníků z praxe. Preferována je komunikace v anglickém jazyce. (Varianta 2) Analýza hydrologie povodí: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření. Více na http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PJZ1/default.htm a http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydrology/vyuka/PJZ1/
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988.
[3] Shaw, E.M., Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group, 2004.
Posluchači kurzu se seznámí říčními morfologickými procesy v korytech vodních toků a rozšíří své znalosti v oblastech říční hydrauliky a úpravách toků a získají představu o správě a provozu vodních toků v ČR. V praktické části kurzu studenti připraví studii problémů a závad vybrané části koryta toku a navrhnou nápravná opatření. Studie bude prezentována. *Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. *Morfologické procesy ve vodních tocích. Říční odezva na antropogenní zásah. *Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem. *Trojrozměrné proudění a proudové struktury. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). *Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. *Transportní procesy a látkové výměny v korytech vodních toků. *Navrhování úprav toků, návrhový průtok, metody stabilizace břehů a dna koryt, druhy opevnění, hydraulická a geotechnická ochranná opatření. *Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. *Revitalizace vodních toků a povodí, zásahy pro obnovu a podporu přírodních procesů v korytech a příbřežní zóně. *Provoz a údržba koryt upravených vodních toků v normálních a extrémních podmínkách, řízení v povodích.
Povinná literatura:
[1] [1] Charlton, R. 2007: Fundamentals of Fluvial Geomorphology. London:Routledge. ISBN: 0-415-33453-5.
[2] [2] Schumm, S., A. 2005: River Variability and Complexity. Cambridge University Press. ISBN: 0-521-84671-4.
[3] [3] Julien, P.,Y. 2018: River Mechanics. Cambridge University Press. ISBN: 1-107-46277-9.
Doporučená literatura:
[4] [4] Strahler, A. 2011: Introducing Physical Geography. John Wiley & Sons. ISBN: 0-470-41811-7.
[5] [5] Just, T. a kol. 2003: Revitalizace vodního prostředí. Praha: AOPK ČR. ISBN: 80-86064-72-7.
[6] [6] Mačka, Z., Krejčí, L. a kol. 2011: Říční dřevo ve vodních tocích ČR. Brno: Masarykova univerzita. ISBN: 80-210-5624-4.
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] Kutílek, M., Kuráž, V., Císlerová, M. 2000: Hydropedologie Praha: ČVUT. ISBN:80-01-02237-4.
Doporučená literatura:
[3] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[4] Hillel, D. 1998: Environmental Soil Physics. Academic Press. ISBN: 0123485258.
[5] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
Studijní pomůcky:
[6] ČSN EN ISO 748 Hydrometrie - Měření průtoku kapalin v otevřených korytech použitím vodoměrných vrtulí a plováků. ČNI 2008
[7] ČSN ISO 2537 Měření průtoků kapalin v otevřených korytech - Vodoměrné vrtule s rotačním prvkem. ČNI 1993
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons.
[2] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practise. Routledge Taylor & Francis Group.
Praktické řešení hydraulických problémů v technologických procesech: usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání. Na základě matematického modelování procesů návrh hydraulického zařízení, např. trasy pro dopravu tekutin a vícefázových soustav (newtonských/nenewtonských kapalin/směsí a vícefázových systémů) uzavřenými a otevřenými vedeními (potrubí a koryta).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Matoušek, V. Dredge Pumps and Slurry Transport, skripta TU Delft, 2004.
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz.
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Rozhodující hydrologické procesy v městských povodí a jejich matematický popis. Déą?ť a deą?ťová data. Dešťový odtok z urbanizovaných ploch - tvorba, transport, znečištění. Transport a transformace látek v odvodňovacích systémech. Interakce s recipienty a vliv na žľivotní prostředí. Koncepční a fyzikálně-mechanistický popis procesů. Simulační modely a systémová analýza. Data, měření a monitoring. Technická opatření a koncepce pro transformaci dešťového odtoku.
[1] [1] Akan O. and Houghtalen R. (2007). Urban hydrology, hydraulics and Storm Water Quality. Wiley
[2] [2] Krejči V. a kol (2002): Odvodnění urbanizovaných území - koncepční přístup . NOEL 2000.
[3] [3] Fletcher T. and Deletic A. (2010). Data requirements for integrated urban water management: Urban Water Series - UNESCO-IHP, CRC Press.
[4] [4] Kibler. Urban Stormwater Hydrology. 2013
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena nejen na výlučně technické konstrukční zásahy, ale i na opatření přírodě blízká. Pozornost je soustředěna i na zásady ohleduplné antropogenní činnosti přímo v korytech vodních toků a v jejich blízkosti. Taková činnost směřuje k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření, využívání a nakládání s tekoucími povrchovými vodami, přitom však nevede k poškozování a degradaci říční krajiny, ale podporuje její ochranu před všemi relevantními riziky. 2. fluviální procesy, které jsou nejvýznamnějšími geomorfními projevy v říční krajině v souvislosti s činností proudící vody. Jejich poznání představuje nezbytný základ pro úspěšnou aplikační činnost a syntézu dostupných znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě či vznik a vývoj dnových útvarů, mechanismus podemílání a sesouvání břehů, zahlubování nebo změlčování příčného profilu toku atd. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený náhlou přírodní změnou nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či (břehovou) vegetací vystavené proudu. Nabyté teoretické znalosti si posluchač upevní při aplikaci prezentovaných výpočetních postupů v rámci jednoduchých výpočetních a simulačních modelů nebo při interpretaci jevů a procesů demonstrovaných na laboratorním modelu či výukových videozáznamech. Získané znalosti posluchač uplatní jak v oblasti plánování a navrhování upravených koryt vodních toků, umělých vodohospodářských kanálů a vodních cest, tak i v jejich provozu a správě a v ochraně tekoucích povrchový vod, koryt vodních toků a celkově i říční krajiny.
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena na technické a konstrukční zásahy a provozní činnosti v korytech vodních toků, které směřují k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření a využívání tekoucích povrchových vod a ochraně před relevantními riziky; 2. morfologie a morfodynamika říčního toku (tj. koryta a říční nivy) představují nezbytný základ pro aplikační činnost a syntézu znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě, či vznik a vývoj dnových útvarů. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený přírodní nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či vegetací vystavené proudu. Nabyté znalosti si posluchač lépe osvojí při aplikaci prezentovaných výpočetních postupů v rámci jednoduchých výpočetních a simulačních modelů nebo při interpretaci jevů a procesů demonstrovaných na laboratorním modelu či výukových videozáznamech. Získané znalosti posluchač uplatní jak v oblasti plánování a navrhování upravených koryt vodních toků, umělých vodohospodářských kanálů a vodních cest, tak i v jejich provozu a správě a v ochraně tekoucích povrchový vod, koryt vodních toků a celkově i říční krajiny.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda-rostlina-atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
[1] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
[2] Potter, T.D., Collman, B.R. Handbook of Weather, Climate and Water. Atmospheric Chemistry, Hydrology, and Societal Impacts. Wiley, New York, 2003.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Morfologické a splaveninové procesy v říčních korytech a nádržích. Odezva povodí toku na lidskou činnost.
[1] Schumm, S.A., River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005.,
[2] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998.
[3] van Rijn, L.C. Principles of sediment transport in rivers, estuaries and coastal seas. Aqua Publications, 1993.
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Brdička, M., Samek, L., Sopko, B.: Mechanika kontinua. 2000 ACADEMIA
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
[1] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika. 1983 SNTL/ALFA
[2] Chow, V.T.: Open-Channel Hydraulics. 1988 McGraw-Hill
[3] Čábelka, J., Gabriel, P.: Matematické a fyzikální modelování v hydrotechnice. 1987 ACADEMIA
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
[1] Marešová I. a kol.: Operativní řízení protipovodňové ochrany, 2000, Vydavatelství ČVUT v Praze
[2] Marešová I. a kol.: Územní plánování v zátopových oblastech, 2000, Vydavatelství ČVUT v Praze
Reaktivní chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě. Koncept průnikové křivky. Parametrizace adsorpce a rozpadu. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí: analytické a numerické řešení. Modelování pohybu chemických látek (two-region/two-site model).
Voda v atmosféře; Radiační bilance; Transportní procesy v přízemní vrstvě atmosféry; Metody pro stanovení intenzity výparu; Tání sněhu; Voda pod povrchem; Systém půda-rostlina-atmosféra; Hydrologie svahu; Hydrologie povodí; Statistické vyhodnocování hydrologických dat; Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz.
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] @@Studijní materiály zadává vedoucí bakalářské práce, popř. konzultant
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
dle zadání
[1] dle zadání
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 11 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-01586-6
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] NALLURI, C., FEATHERSTONE, R. E.: Nalluri & Featherstone's Civil Engineering Hydraulics. Wiley-Blackwell. 2009. ISBN 978-1-4051-6195-4
[4] CHADWICK, A.J., MORFETT, J.C.,BORTHWICK, M.: Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. CRC Press. 2013. ISBN 978-0-415-67245-0
[5] HAMILL, L.: Understanding Hydraulics. Palgrave/Macmillan. 2011. ISBN 978-0-230-24275-3
Principles of Mathematical Modelling and Navier-Stokes Equation Turbulence Principles of Physical Modelling and Theory of Model Similitude Unsteady Flow in Channels and Pipes Boundary Layer Theory ? Velocity Distribution, Drag and Lift Two-Phase Flow and non-Newtonian Flow Pump-Pipeline Systems Wastewater Hydraulics: Principles and Practical Applications
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Havlík - Marešová: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, skriptum
V rámci předmětu Hydraulika 2 budou studenti seznámeni se základními rovnicemi popisujícími chování kapalin v klidu a za pohybu. Při aplikací těchto vztahů se studenti seznámí s řešením hydrostatického zatížení složitějších konstrukcí, hydraulickým řešením složitějších trubních tlakových systémů včetně soustav s osazenými čerpadly a především s řešením problematiky nerovnoměrného proudění o volné hladině včetně různých přechodových jevů a hydraulického řešení základních objektů na vodních tocích.
Povinná literatura:
[1] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 10 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02403-2
[2] HAVLÍK, Vladimír, MAREŠOVÁ, Ivana: Hydraulika 20 - příklady. Vydavatelství ČVUT, Praha. 2001. ISBN 80-01-02355-9
Doporučená literatura:
[3] MOTT, Robert L.: Applied Fluid Mechanics. Prentice-Hall. 1999. ISBN 0-13-023120-7
[4] STURM, Terry W.: Open Channel Hydraulics. McGraw-Hill. 2001. ISBN 0-07-062445-3
[5] CHOW, Vet Te: Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill. 1959. ISBN 07-010776-9
[6] IDELCHIK, I. E.: Handbook of Hydraulic Resistance. Jaico Publishing House. 2008. ISBN 81-7992-118-2
Cílem je aplikace studia hydrologických procesů v podmínkách povodí ovlivněného činností člověka. Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy, aplikace matematických modelů.
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572p.
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[4] Kemel, M. (2000): Klimatologie, Meteorologie and Hydrologie. FS ČVUT v Praze, 289s.
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie. CVUT. ISBN:80-01-01456-8.
[2] VÚV TGM 1997: Voda v České republice. MŽP, Praha. ISBN:978-80-7212-491-6.
Doporučená literatura:
[3] Henderson-Sellers, A., Robinson P.J. 1999: Contemporary Climatology. Longman, New York. ISBN:0582276314.
[4] Shaw, E.M. 1991: Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London. ISBN:9780415370424.
[5] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
Studijní pomůcky:
[6] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
Pohyb reálné kapaliny (Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy). Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské). Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Pohyb tuhých částic v kapalině. Obtékání tuhého povrchu (mezní vrstva, úplav). Základy modelové podobnosti.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Všeobecná cirkulace atmosféry. Klimatické faktory a klimatická pásma. Složení a členění atmosféry, voda v atmosféře. Vzduchové hmoty a atmosferické fronty. Vznik oblaků a srážek. Hydrologický cyklus, hydrologická bilance. Intercepce, infiltrace a výpar. Odtok povrchových vod, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, srážkoodtokové vztahy. Extrémní hydrologické události, hydrologické modely, návrhové veličiny.
Povinná literatura:
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000. ISBN:80-01-01456-8.
[2] Bednář, J. 1989: Pozoruhodné jevy v atmosféře. Academia. ISBN:80-200-0054-2.
Doporučená literatura:
[3] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988. ISBN:0-07-010810-2.
[4] Aguado, E., J.E. Burt 2001: Understanding Weather and Climate. Prentice Hall. ISBN:0321987306.
[5] Maidment, D.R. 2007: Handbook of hydrology. McGraw-Hill. ISBN:0070397325.
Studijní pomůcky:
[6] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[7] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
Příprava podkladů, rešerše literatury a vlastní iniciační projekt, na který následně navazuje bakalářská práce. Při řešení projektu studenti využívají získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Probíhá pod vedením pracovníků katedry, nejlépe přímo u vedoucího bakalářské práce. V případě K141 jsou nabízeny práce v oblasti rekultivací vodních toků, říční hydrauliky, hydrologie malého povodí, podpovrchové hydrologie, hydrologie urbanizovaných povodí a hydraulické dopravy.
Seznámení se s moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam 1993.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
Povinná literatura:
[1] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group. ISBN:0415370426.
[2] Bednář, J. 2003: Meteorologie: Úvod do studia dějů v zemské atmosféře. Portál. ISBN:80-7178-653-5.
[3] Kemel, M. 2000: Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT. ISBN:80-01-01456-8.
Doporučená literatura:
[4] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons. ISBN: 0470843586.
[5] Arya, P.S. 2001: Introduction to micrometeorology. Academic Press. ISBN:0120593548.
Studijní pomůcky:
[6] Průvodce oborem hydrologie NTK - https://www.techlib.cz/cs/83720-hydrologie
[7] Measurement Uncertainty Analysis Principles and Methods - NASA Measurement Quality Assurance Handbook. 2010.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda-rostlina-atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
Morfologické a splaveninové procesy v říčních korytech a nádržích. Odezva povodí toku na lidskou činnost.
Lagrangeův a Eulerův model popisu pohybu tekutiny. Dynamika ideální kapaliny. Eulerovy rovnice. Permanentní a nepermanentní pohyb. Hybnost, moment hybnosti, energetická bilance. Rychlostní potenciál. Rovinné a prostorové proudění. Vířivý pohyb a jeho popis. Cirkulace rychlosti. Proudění vazké tekutiny. Rovnice Navier-Stokesovy a jejich řešení. Poiseuilleův a Conetův typ laminárního proudění. Stabilita laminárního proudění. Mechanismus turbulence, charakteristiky. Rovnice Reynoldsovy. Disipace energie turbulentního proudění.
Modely turbulence. Laminární a turbulentní mezní vrstva. Vyvinuté turbulentní proudění v potrubí a v korytech. Mezní vrstva při obtékání těles. Termodynamická mezní vrstva. Přenosové procesy. Charakteristiky drsnosti tuhého povrchu v tekutině. Vícefázové proudění. Provzdušněný proud. Turbulentní proudění homogenních a heterogenních suspensí. Proudy se splaveninami. Matematické a fyzikální modelování dynamických jevů. Jednorozměrné a dvourozměrné matematické modely. Okrajové podmínky a vstupní údaje pro permanentní a nepermanentní proudění. Teorie hydrodynamické podobnosti. Mezní podmínky a měřítkový efekt.
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
Meteorologie, hydrologie a hydraulika povodní. Míra rizika. Protipovodňová opatření technická a netechnická. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Mapování povodňových rizik. Stavby v povodněmi ohrožených oblastech. Protipovodňová ochrana v územním plánování obcí v ČR.
Reaktivní chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě. Koncept průnikové křivky. Parametrizace adsorpce a rozpadu. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí: analytické a numerické řešení. Modelování pohybu chemických látek (two-region/two-site model).
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
Předdiplomní projekt v oborech spadajících do odbornosti Katedry hydrauliky a hydrologie. Projekt může zahrnovat přípravu rešerše nebo řešení praktických problémů z oblasti zadání diplomové práce.
dle zadání
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
[2] N.B.Webber: Fluid Mechanics for Civil Engineers, 1971
Návrh technického zásahu na vodním toku. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů.
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. (Varianta 1) Modelování životního prostředí ve vodním hospodářství: Tento typ projektu si klade za cíl seznámit posluchače se základními přístupy modelování ŽP, zejména jeho vodní složky, a motivovat je k jejich aplikaci pro vybrané ilustrativní vodohospodářské úlohy. Projekt postupuje v logických krocích od identifikace a konceptualizace problému ŽP přes návrh struktury modelu a volbu alternativních modelovacích přístupů až po kritické zhodnocení využitelnosti navrženého modelu. Projekt se rovněž dotkne problematiky pravděpodobnostního přístupu při modelování lokálních a globálních rizik, zejména pro účely modelování přírodních katastrof. Výuka bude zajišťována pod vedením pracovníků z praxe. Preferována je komunikace v anglickém jazyce. (Varianta 2) Analýza hydrologie povodí: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření. Více na http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PJZ1/default.htm a http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydrology/vyuka/PJZ1/
Posluchači kurzu se seznámí říčními morfologickými procesy v korytech vodních toků a rozšíří své znalosti v oblastech říční hydrauliky a úpravách toků a získají představu o správě a provozu vodních toků v ČR. V praktické části kurzu studenti připraví studii problémů a závad vybrané části koryta toku a navrhnou nápravná opatření. Studie bude prezentována. *Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. *Morfologické procesy ve vodních tocích. Říční odezva na antropogenní zásah. *Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem. *Trojrozměrné proudění a proudové struktury. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). *Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. *Transportní procesy a látkové výměny v korytech vodních toků. *Navrhování úprav toků, návrhový průtok, metody stabilizace břehů a dna koryt, druhy opevnění, hydraulická a geotechnická ochranná opatření. *Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. *Revitalizace vodních toků a povodí, zásahy pro obnovu a podporu přírodních procesů v korytech a příbřežní zóně. *Provoz a údržba koryt upravených vodních toků v normálních a extrémních podmínkách, řízení v povodích.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Vydavatelství ČVUT, Praha 1993
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie. ČVUT v Praze, 2000.
[3] Topp,G.C. - Reynolds,W.D. - Green, R.E.(editors): Advances in Measurement of Soil Physical Properties. San Antonio, Texas: Proceeding of a Symposium of the Soil Science Society of America, 1990.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
Praktické řešení hydraulických problémů v technologických procesech: usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání. Na základě matematického modelování procesů návrh hydraulického zařízení, např. trasy pro dopravu tekutin a vícefázových soustav (newtonských/nenewtonských kapalin/směsí a vícefázových systémů) uzavřenými a otevřenými vedeními (potrubí a koryta).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Abulnaga, B.E. Slurry Systems Handbook. McGraw-Hill, 2002.
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, nekonzervativní transport.
Rozhodující hydrologické procesy v městských povodí a jejich matematický popis. Déą?ť a deą?ťová data. Dešťový odtok z urbanizovaných ploch - tvorba, transport, znečištění. Transport a transformace látek v odvodňovacích systémech. Interakce s recipienty a vliv na žľivotní prostředí. Koncepční a fyzikálně-mechanistický popis procesů. Simulační modely a systémová analýza. Data, měření a monitoring. Technická opatření a koncepce pro transformaci dešťového odtoku.
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena nejen na výlučně technické konstrukční zásahy, ale i na opatření přírodě blízká. Pozornost je soustředěna i na zásady ohleduplné antropogenní činnosti přímo v korytech vodních toků a v jejich blízkosti. Taková činnost směřuje k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření, využívání a nakládání s tekoucími povrchovými vodami, přitom však nevede k poškozování a degradaci říční krajiny, ale podporuje její ochranu před všemi relevantními riziky. 2. fluviální procesy, které jsou nejvýznamnějšími geomorfními projevy v říční krajině v souvislosti s činností proudící vody. Jejich poznání představuje nezbytný základ pro úspěšnou aplikační činnost a syntézu dostupných znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě či vznik a vývoj dnových útvarů, mechanismus podemílání a sesouvání břehů, zahlubování nebo změlčování příčného profilu toku atd. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený náhlou přírodní změnou nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či (břehovou) vegetací vystavené proudu. Nabyté teoretické znalosti si posluchač upevní při aplikaci prezentovaných výpočetních postupů v rámci jednoduchých výpočetních a simulačních modelů nebo při interpretaci jevů a procesů demonstrovaných na laboratorním modelu či výukových videozáznamech. Získané znalosti posluchač uplatní jak v oblasti plánování a navrhování upravených koryt vodních toků, umělých vodohospodářských kanálů a vodních cest, tak i v jejich provozu a správě a v ochraně tekoucích povrchový vod, koryt vodních toků a celkově i říční krajiny.
Předmět sestává ze dvou částí: 1. říční inženýrství, kde je pozornost upřena na technické a konstrukční zásahy a provozní činnosti v korytech vodních toků, které směřují k zajištění hlavních požadovaných funkcí v oblasti hospodaření a využívání tekoucích povrchových vod a ochraně před relevantními riziky; 2. morfologie a morfodynamika říčního toku (tj. koryta a říční nivy) představují nezbytný základ pro aplikační činnost a syntézu znalostí o aluviálních tocích v oblasti říčního inženýrství. Cílem je rozpoznání odlišných charakteristických typů koryt a vývojových fází toku včetně dynamiky jejich změn a dále identifikace procesů formujících říční koryto a jeho nivu včetně pochopení jejich řídících mechanismů. Součástí je i kvalitativní a kvantitativní popis procesů jako jsou počátek pohybu částic sedimentu a chod sedimentu, erozní a sedimentační procesy v korytě, či vznik a vývoj dnových útvarů. Významnou částí je i studium odezvy upravených vodních toků na zásah do koryta způsobený přírodní nebo antropogenní činností v říční krajině. Společným základem pro obě části je podaný souhrn teoretických poznatků a praktických zásad pokročilé hydrauliky koryt s pevným dnem v oblasti nerovnoměrného a prostorově složitého proudění, turbulentních jevů nebo odporů způsobených zrnitým dnem koryta či vegetací vystavené proudu. Nabyté znalosti si posluchač lépe osvojí při aplikaci prezentovaných výpočetních postupů v rámci jednoduchých výpočetních a simulačních modelů nebo při interpretaci jevů a procesů demonstrovaných na laboratorním modelu či výukových videozáznamech. Získané znalosti posluchač uplatní jak v oblasti plánování a navrhování upravených koryt vodních toků, umělých vodohospodářských kanálů a vodních cest, tak i v jejich provozu a správě a v ochraně tekoucích povrchový vod, koryt vodních toků a celkově i říční krajiny.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda-rostlina-atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
[1] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
[2] Potter, T.D., Collman, B.R. Handbook of Weather, Climate and Water. Atmospheric Chemistry, Hydrology, and Societal Impacts. Wiley, New York, 2003.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Morfologické a splaveninové procesy v říčních korytech a nádržích. Odezva povodí toku na lidskou činnost.
[1] Schumm, S.A., River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005.,
[2] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998.
[3] van Rijn, L.C. Principles of sediment transport in rivers, estuaries and coastal seas. Aqua Publications, 1993.
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Reaktivní chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě. Koncept průnikové křivky. Parametrizace adsorpce a rozpadu. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí: analytické a numerické řešení. Modelování pohybu chemických látek (two-region/two-site model).
Voda v atmosféře; Radiační bilance; Transportní procesy v přízemní vrstvě atmosféry; Metody pro stanovení intenzity výparu; Tání sněhu; Voda pod povrchem; Systém půda-rostlina-atmosféra; Hydrologie svahu; Hydrologie povodí; Statistické vyhodnocování hydrologických dat; Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz.
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
dle zadání
[1] dle zadání
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Havlík - Marešová: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, , Praha 2001, skriptum
Principles of Mathematical Modelling and Navier-Stokes Equation Turbulence Principles of Physical Modelling and Theory of Model Similitude Unsteady Flow in Channels and Pipes Boundary Layer Theory ? Velocity Distribution, Drag and Lift Two-Phase Flow and non-Newtonian Flow Pump-Pipeline Systems Wastewater Hydraulics: Principles and Practical Applications
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Havlík - Marešová: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, skriptum
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Havlík - Marešová: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, , Praha 2001, skriptum
Cílem je aplikace studia hydrologických procesů v podmínkách povodí ovlivněného činností člověka. Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy, aplikace matematických modelů.
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572p.
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[4] Kemel, M. (2000): Klimatologie, Meteorologie and Hydrologie. FS ČVUT v Praze, 289s.
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Pohyb reálné kapaliny (Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy). Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské). Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Pohyb tuhých částic v kapalině. Obtékání tuhého povrchu (mezní vrstva, úplav). Základy modelové podobnosti.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Všeobecná cirkulace atmosféry. Klimatické faktory a klimatická pásma. Složení a členění atmosféry, voda v atmosféře. Vzduchové hmoty a atmosferické fronty. Vznik oblaků a srážek. Hydrologický cyklus, hydrologická bilance. Intercepce, infiltrace a výpar. Odtok povrchových vod, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, srážkoodtokové vztahy. Extrémní hydrologické události, hydrologické modely, návrhové veličiny.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000.
[3] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988.
[4] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Příprava podkladů, rešerše literatury a vlastní iniciační projekt, na který následně navazuje bakalářská práce. Při řešení projektu studenti využívají získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Probíhá pod vedením pracovníků katedry, nejlépe přímo u vedoucího bakalářské práce. V případě K141 jsou nabízeny práce v oblasti rekultivací vodních toků, říční hydrauliky, hydrologie malého povodí, podpovrchové hydrologie, hydrologie urbanizovaných povodí a hydraulické dopravy.
Seznámení se s moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam 1993.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda-rostlina-atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
Morfologické a splaveninové procesy v říčních korytech a nádržích. Odezva povodí toku na lidskou činnost.
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
Reaktivní chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě. Koncept průnikové křivky. Parametrizace adsorpce a rozpadu. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí: analytické a numerické řešení. Modelování pohybu chemických látek (two-region/two-site model).
dle zadání
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Fyzikální vlastnosti vody a směsí; působení hydrostatického tlaku - tlak v kapalině, změny tlaku, přetlak, podtlak; zatížení konstrukcí hydrostatickou silou - zatěžovací obrazce, řešení hydrostatické síly ve složkách, hydrostatická síla na rovinné a zakřivené plochy; plovoucí konstrukce - vztlaková síla, ponor plovoucího tělesa; proudění v potrubí - hydraulický výpočet potrubí, vyjádření ztrát třením a ztrát místních, silový účinek proudu, hydraulický ráz; čerpání kapalin - hydraulický návrh čerpadla a posouzení funkčnosti soustavy čerpadlo-potrubí; proudění s volnou hladinou - stanovení kapacity koryta, vztah mezi průtokem a hloubkou v korytě toku a částečně plněném uzavřeném profilu stoky, proudění říční a bystřinné, průběh hladin; hydraulika objektů na vodních tocích - proudění a silový účinek proudu při řešení objektů v kontaktu s vodou, aplikace pro mosty, propustky, přelivy, výtok otvorem a pod stavidlem; proudění podzemní vody - řešení průsaků a odvodnění, aplikace pro sypané hráze, studně, zářezy, štoly, drény; průtok - tvorba, klasifikace a měření průtoku ve stavebních aplikacích.
[1] Havlík, V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, skriptum.
[2] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice.
[3] autorský kolektiv katedry hydrauliky a hydrologie Fakulty stavební ČVUT v Praze: přednášková prezentace předmětu v elektronické formě, dostupné na internetových stránkách předmětu
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda-rostlina-atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
[1] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Morfologické a splaveninové procesy v říčních korytech a nádržích. Odezva povodí toku na lidskou činnost.
[1] Schumm, S.A., River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005.,
[2] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998.
[3] van Rijn, L.C. Principles of sediment transport in rivers, estuaries and coastal seas. Aqua Publications, 1993.
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Reaktivní chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě. Koncept průnikové křivky. Parametrizace adsorpce a rozpadu. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí: analytické a numerické řešení. Modelování pohybu chemických látek (two-region/two-site model).
dle zadání
[1] dle zadání
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Havlík - Marešová: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, , Praha 2001, skriptum
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
[2] N.B.Webber: Fluid Mechanics for Civil Engineers, 1971
Návrh technického zásahu na vodním toku. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů.
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. (Varianta 1) Modelování životního prostředí ve vodním hospodářství: Tento typ projektu si klade za cíl seznámit posluchače se základními přístupy modelování ŽP, zejména jeho vodní složky, a motivovat je k jejich aplikaci pro vybrané ilustrativní vodohospodářské úlohy. Projekt postupuje v logických krocích od identifikace a konceptualizace problému ŽP přes návrh struktury modelu a volbu alternativních modelovacích přístupů až po kritické zhodnocení využitelnosti navrženého modelu. Projekt se rovněž dotkne problematiky pravděpodobnostního přístupu při modelování lokálních a globálních rizik, zejména pro účely modelování přírodních katastrof. Výuka bude zajišťována pod vedením pracovníků z praxe. Preferována je komunikace v anglickém jazyce. (Varianta 2) Analýza hydrologie povodí: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření. Více na http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PJZ1/default.htm a http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydrology/vyuka/PJZ1/
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Příprava ucelené studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na obecně užívané ekomorfologické parametry, analýza nedostatků a návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Vydavatelství ČVUT, Praha 1993
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie. ČVUT v Praze, 2000.
[3] Topp,G.C. - Reynolds,W.D. - Green, R.E.(editors): Advances in Measurement of Soil Physical Properties. San Antonio, Texas: Proceeding of a Symposium of the Soil Science Society of America, 1990.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Abulnaga, B.E. Slurry Systems Handbook. McGraw-Hill, 2002.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda-rostlina-atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
[1] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
[1] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Morfologické a splaveninové procesy v říčních korytech a nádržích. Odezva povodí toku na lidskou činnost.
[1] Schumm, S.A., River variability and complexity.Cambridge University Press, 2005.,
[2] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998.
[3] van Rijn, L.C. Principles of sediment transport in rivers, estuaries and coastal seas. Aqua Publications, 1993.
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Reaktivní chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě. Koncept průnikové křivky. Parametrizace adsorpce a rozpadu. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí: analytické a numerické řešení. Modelování pohybu chemických látek (two-region/two-site model).
Příprava rešerše a řešení praktických problémů z oblasti zadání diplomové práce.
[1] dle návrhu školitele
dle zadání
[1] dle zadání
Praktické řešení hydraulických problémů v technologických procesech: usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání. Na základě matematického modelování procesů návrh hydraulického zařízení, např. trasy pro dopravu tekutin a vícefázových soustav (newtonských/nenewtonských kapalin/směsí a vícefázových systémů) uzavřenými a otevřenými vedeními (potrubí a koryta).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Matoušek, V. Dredge Pumps and Slurry Transport. Skripta TU Delft, 2004.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Havlík - Marešová: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, , Praha 2001, skriptum
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
[2] N.B.Webber: Fluid Mechanics for Civil Engineers, 1971
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Návrh technického zásahu na vodním toku. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen na modelování vodní složky životního prostředí nebo na základní hydrologickou analýzu vybraného povodí. (Varianta 1) Modelování životního prostředí ve vodním hospodářství: Tento typ projektu si klade za cíl seznámit posluchače se základními přístupy modelování ŽP, zejména jeho vodní složky, a motivovat je k jejich aplikaci pro vybrané ilustrativní vodohospodářské úlohy. Projekt postupuje v logických krocích od identifikace a konceptualizace problému ŽP přes návrh struktury modelu a volbu alternativních modelovacích přístupů až po kritické zhodnocení využitelnosti navrženého modelu. Projekt se rovněž dotkne problematiky pravděpodobnostního přístupu při modelování lokálních a globálních rizik, zejména pro účely modelování přírodních katastrof. Výuka bude zajišťována pod vedením pracovníků z praxe. Preferována je komunikace v anglickém jazyce. (Varianta 2) Analýza hydrologie povodí: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření. Více na http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PJZ1/default.htm a http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydrology/vyuka/PJZ1/
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988.
[3] Shaw, E.M., Hydrology in Practice. Routledge Taylor & Francis Group, 2004.
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Příprava ucelené studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na obecně užívané ekomorfologické parametry, analýza nedostatků a návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), vydavatelství ČVUT, Praha 1993,
Vyhodnocování průtoku z měřeného rychlostního pole hydrometrickou vrtulí a pomocí hladinových plováků. Nivelace sklonu hladiny. Určení Manningova součinitele drsnosti. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, výtopový infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practise. Routledge Taylor & Francis Group.
Diskuzní seminář je určen pro studenty doktorského studia, jejichž téma disertační práce se dotýká hydrologie v měřítku půdního profilu a svahu, podpovrchové hydrologie, transportních procesů v pórovitém prostředí nebo hydrologických toků v systému půda-rostlina-atmosféra. Seminář bude sloužit k prezentaci výzkumné práce, výměně informací a zkušeností, obhajobě vlastních výsledků a jejich diskuzi ve skupině s důrazem na pochopení a kritické zhodnocení použitých postupů. Doplňkově budou organizovány tématické semináře věnované nejvýznamnějším publikacím a aktuálním problémům oboru. Seminář může být také platformou pro navázání spolupráce mezi účastníky a poskytne informace, jak napsat a kontinuálně aktualizovat literární rešerši relevantních témat, nebo jak publikovat v časopisech uvedených v databázi Journal Citation Report.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda-rostlina-atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii.
Klimatický systém Země, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin.
Morfologické a splaveninové procesy v říčních korytech a nádržích. Odezva povodí toku na lidskou činnost.
Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport.
Reaktivní chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě. Koncept průnikové křivky. Parametrizace adsorpce a rozpadu. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí: analytické a numerické řešení. Modelování pohybu chemických látek (two-region/two-site model).
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
dle zadání
[1] dle zadání
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Havlík - Marešová: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, , Praha 2001, skriptum
Fyzikální vlastnosti vody a směsí; působení hydrostatického tlaku - tlak v kapalině, změny tlaku, přetlak, podtlak; zatížení konstrukcí hydrostatickou silou - zatěžovací obrazce, řešení hydrostatické síly ve složkách, hydrostatická síla na rovinné a zakřivené plochy; plovoucí konstrukce - vztlaková síla, ponor plovoucího tělesa; proudění v potrubí - hydraulický výpočet potrubí, vyjádření ztrát třením a ztrát místních, silový účinek proudu, hydraulický ráz; čerpání kapalin - hydraulický návrh čerpadla a posouzení funkčnosti soustavy čerpadlo-potrubí; proudění s volnou hladinou - stanovení kapacity koryta, vztah mezi průtokem a hloubkou v korytě toku a částečně plněném uzavřeném profilu stoky, proudění říční a bystřinné, průběh hladin; hydraulika objektů na vodních tocích - proudění a silový účinek proudu při řešení objektů v kontaktu s vodou, aplikace pro mosty, propustky, přelivy, výtok otvorem a pod stavidlem; proudění podzemní vody - řešení průsaků a odvodnění, aplikace pro sypané hráze, studně, zářezy, štoly, drény; průtok - tvorba, klasifikace a měření průtoku ve stavebních aplikacích.
[1] Havlík, V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, skriptum.
[2] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice.
[3] autorský kolektiv katedry hydrauliky a hydrologie Fakulty stavební ČVUT v Praze: přednášková prezentace předmětu v elektronické formě, dostupné na internetových stránkách předmětu
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě (disperze, difuze, adsorpce, rozpad). Koncept průnikové křivky. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí. Modelování pohybu chemických látek.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://toky.fsv.cvut.cz/Predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Konzultace, přednášky a řešení úloh dle pokynů vedoucího diplomové práce.
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practise. Routledge Taylor & Francis Group.
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Fyzikální vlastnosti vody a směsí; působení hydrostatického tlaku - tlak v kapalině, změny tlaku, přetlak, podtlak; zatížení konstrukcí hydrostatickou silou - zatěžovací obrazce, řešení hydrostatické síly ve složkách, hydrostatická síla na rovinné a zakřivené plochy; plovoucí konstrukce - vztlaková síla, ponor plovoucího tělesa; proudění v potrubí - hydraulický výpočet potrubí, vyjádření ztrát třením a ztrát místních, silový účinek proudu, hydraulický ráz; čerpání kapalin - hydraulický návrh čerpadla a posouzení funkčnosti soustavy čerpadlo-potrubí; proudění s volnou hladinou - stanovení kapacity koryta, vztah mezi průtokem a hloubkou v korytě toku a částečně plněném uzavřeném profilu stoky, proudění říční a bystřinné, průběh hladin; hydraulika objektů na vodních tocích - proudění a silový účinek proudu při řešení objektů v kontaktu s vodou, aplikace pro mosty, propustky, přelivy, výtok otvorem a pod stavidlem; proudění podzemní vody - řešení průsaků a odvodnění, aplikace pro sypané hráze, studně, zářezy, štoly, drény; průtok - tvorba, klasifikace a měření průtoku ve stavebních aplikacích.
[1] Havlík, V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, skriptum.
[2] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice.
[3] autorský kolektiv katedry hydrauliky a hydrologie Fakulty stavební ČVUT v Praze: přednášková prezentace předmětu v elektronické formě, dostupné na internetových stránkách předmětu
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Příprava podkladů, rešerše literatury a vlastní iniciační projekt, na který následně navazuje bakalářská práce. Při řešení projektu studenti využívají získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Probíhá pod vedením pracovníků katedry, nejlépe přímo u vedoucího bakalářské práce. V případě K141 jsou nabízeny práce v oblasti rekultivací vodních toků, říční hydrauliky, hydrologie malého povodí, podpovrchové hydrologie, hydrologie urbanizovaných povodí a hydraulické dopravy.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Chemické látky v životním prostředí. Základní procesy transportu látek v půdě (disperze, difuze, adsorpce, rozpad). Koncept průnikové křivky. Řídící rovnice transportu. Matematické přístupy k pohybu látek v pórovitém prostředí. Modelování pohybu chemických látek.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://toky.fsv.cvut.cz/Predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Konzultace, přednášky a řešení úloh dle pokynů vedoucího diplomové práce.
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
Fyzikální vlastnosti vody a směsí; působení hydrostatického tlaku - tlak v kapalině, změny tlaku, přetlak, podtlak; zatížení konstrukcí hydrostatickou silou - zatěžovací obrazce, řešení hydrostatické síly ve složkách, hydrostatická síla na rovinné a zakřivené plochy; plovoucí konstrukce - vztlaková síla, ponor plovoucího tělesa; proudění v potrubí - hydraulický výpočet potrubí, vyjádření ztrát třením a ztrát místních, silový účinek proudu, hydraulický ráz; čerpání kapalin - hydraulický návrh čerpadla a posouzení funkčnosti soustavy čerpadlo-potrubí; proudění s volnou hladinou - stanovení kapacity koryta, vztah mezi průtokem a hloubkou v korytě toku a částečně plněném uzavřeném profilu stoky, proudění říční a bystřinné, průběh hladin; hydraulika objektů na vodních tocích - proudění a silový účinek proudu při řešení objektů v kontaktu s vodou, aplikace pro mosty, propustky, přelivy, výtok otvorem a pod stavidlem; proudění podzemní vody - řešení průsaků a odvodnění, aplikace pro sypané hráze, studně, zářezy, štoly, drény; průtok - tvorba, klasifikace a měření průtoku ve stavebních aplikacích.
[1] Havlík, V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, skriptum.
[2] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice.
[3] autorský kolektiv katedry hydrauliky a hydrologie Fakulty stavební ČVUT v Praze: přednášková prezentace předmětu v elektronické formě, dostupné na internetových stránkách předmětu
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Návrh technického zásahu na vodním toku a v jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 198
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Projekt na katedře hydrauliky a hydrologie je alternativně zaměřen obecněji na modelování vodní složky životního prostředí nebo speciálně na analýzu hydrologie vybraného povodí. (1) Modelování životního prostředí ve vodním hospodářství: Tento typ projektu si klade za cíl seznámit posluchače se základními přístupy modelování ŽP, zejména jeho vodní složky, a motivovat je k jejich aplikaci pro vybrané ilustrativní vodohospodářské úlohy. Projekt postupuje v logických krocích od identifikace a konceptualizace problému ŽP přes návrh struktury modelu a volbu alternativních modelovacích přístupů až po kritické zhodnocení využitelnosti navrženého modelu. Projekt se rovněž dotkne problematiky pravděpodobnostního přístupu při modelování lokálních a globálních rizik, zejména pro účely modelování přírodních katastrof. Výuka bude zajišťována pod vedením pracovníků z praxe. Preferována je komunikace v anglickém jazyce. 2) Analýza hydrologie povodí: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření. Více na http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Toky/Predmety/PJZ1/default.htm a http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Hydrology/vyuka/PJZ1/
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Shaw, E.M. 2004: Hydrology in Practise. Routledge Taylor & Francis Group.
Praktické aplikace hydrologických metod v podmínkách povodí. Pozornost je věnována genezi srážko-odtokového vztahu a stanovení návrhových charakteristik pro běžné potřeby vodního hospodářství (vodní a vodohospodářská bilance povodí, N-leté a m-denní prútoky, objemy povodòových vln, erozní ztráta půdy a odtok splavenin). Zároveň je uvažován vliv geneze odtoku na kvalitu vody v podmínkách kontaminace a různé ekologické stability.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289 s.
[2] Goudie, A. (1999): Landscape ecology. McGraw-Hill, 853 pp.
[3] Linsley, R.K., Kohler, M.A. and J.L.H. Paulhus (1975): Hydrology for Engineers. McGraw-Hill, 482 pp.
[4] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 539 pp.
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Fyzikální vlastnosti vody a směsí; působení hydrostatického tlaku - tlak v kapalině, změny tlaku, přetlak, podtlak; zatížení konstrukcí hydrostatickou silou - zatěžovací obrazce, řešení hydrostatické síly ve složkách, hydrostatická síla na rovinné a zakřivené plochy; plovoucí konstrukce - vztlaková síla, ponor plovoucího tělesa; proudění v potrubí - hydraulický výpočet potrubí, vyjádření ztrát třením a ztrát místních, silový účinek proudu, hydraulický ráz; čerpání kapalin - hydraulický návrh čerpadla a posouzení funkčnosti soustavy čerpadlo-potrubí; proudění s volnou hladinou - stanovení kapacity koryta, vztah mezi průtokem a hloubkou v korytě toku a částečně plněném uzavřeném profilu stoky, proudění říční a bystřinné, průběh hladin; hydraulika objektů na vodních tocích - proudění a silový účinek proudu při řešení objektů v kontaktu s vodou, aplikace pro mosty, propustky, přelivy, výtok otvorem a pod stavidlem; proudění podzemní vody - řešení průsaků a odvodnění, aplikace pro sypané hráze, studně, zářezy, štoly, drény; průtok - tvorba, klasifikace a měření průtoku ve stavebních aplikacích.
[1] Havlík, V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20 - Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2001, skriptum.
[2] Kolář, V., Patočka, C., Bém, J.: Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice.
[3] autorský kolektiv katedry hydrauliky a hydrologie Fakulty stavební ČVUT v Praze: přednášková prezentace předmětu v elektronické formě, dostupné na internetových stránkách předmětu
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Dub, O.; Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles, relativní klid kapaliny. Základní vztahy hydrodynamiky - Eulerovy a Navier-Stokesovy soustavy diferenciálních rovnic, aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, věta o hybnosti, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, rozbor ztrát třením, místní ztráty, hydraulický výpočet potrubí a složitých trubních systémů. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, výpočet průběhu hladin při ustáleném nerovnoměrném proudění. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové a proudnicové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok - druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků.
[1] Boor, Kunštátský, Patočka - Hydraulika pro vodohospodářské stavby
[2] Kolář - Patočka - Bém : Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice
[3] Kolář a kol. - Hydraulika - technický průvodce
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Klimatické faktory, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin. Hydrologický cyklus a hydrologická bilance. Anlýza srážkových údajů, extrémní srážky. Intercepce, infiltrace, výpar. Tvorba odtoku z povodí, srážkoodtokové vztahy, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, měření průtoku. Frekvenční analýza extrémních událostí. Hydrologický návrh. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988
[3] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Příprava podkladů, rešerše literatury a vlastní iniciační projekt, na který následně navazuje bakalářská práce. Při řešení projektu studenti využívají získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Probíhá pod vedením pracovníků katedry, nejlépe přímo u vedoucího bakalářské práce. V případě K141 jsou nabízeny práce v oblasti rekultivací vodních toků, říční hydrauliky, hydrologie malého povodí, podpovrchové hydrologie, hydrologie urbanizovaných povodí a hydraulické dopravy.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://toky.fsv.cvut.cz/Predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Konzultace, přednášky a řešení úloh dle pokynů vedoucího diplomové práce.
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Návrh technického zásahu na vodním toku a v jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 198
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Projekt na Katedře hydrauliky a hydrologie alternativně zaměřený na vodní toky nebo hydrologii. (1) Vodní toky: Návrh komplexního technicko-biologického zásahu na vodním toku a jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD nástrojů. (2) Hydrologie: Řešení srážko-odtokových vztahů v zadaném povodí, odtokové poměry zkoumané lokality, stanovení povodňových charakteristik, samostatný výpočet vybraných složek hydrologické bilance (např. vyčíslení evapotranspirace z detailních mikrometeorologických měření), uplatnění teoretických znalostí z oblasti hydrologie a statistiky při analýze meteorologických a hydrologických měření.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokes, J., Vojtiskova, D. 1999: Nove metody hodnoceni makrozoobentosu tekoucich vod. Vyzkum pro praxi 39, VUV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledovani a hodnoceni vlivu uceloveho rybarskeho hospodareni ve vodarenskych nadrzich. Vyzkum pro praxi 32, VUV TGM Praha
Praktické aplikace hydrologických metod v podmínkách povodí. Pozornost je věnována genezi srážko-odtokového vztahu a stanovení návrhových charakteristik pro běžné potřeby vodního hospodářství (vodní a vodohospodářská bilance povodí, N-leté a m-denní prútoky, objemy povodòových vln, erozní ztráta půdy a odtok splavenin). Zároveň je uvažován vliv geneze odtoku na kvalitu vody v podmínkách kontaminace a různé ekologické stability.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289 s.
[2] Goudie, A. (1999): Landscape ecology. McGraw-Hill, 853 pp.
[3] Linsley, R.K., Kohler, M.A. and J.L.H. Paulhus (1975): Hydrology for Engineers. McGraw-Hill, 482 pp.
[4] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 539 pp.
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Dub, O.; Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles, relativní klid kapaliny. Základní vztahy hydrodynamiky - Eulerovy a Navier-Stokesovy soustavy diferenciálních rovnic, aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, věta o hybnosti, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, rozbor ztrát třením, místní ztráty, hydraulický výpočet potrubí a složitých trubních systémů. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, výpočet průběhu hladin při ustáleném nerovnoměrném proudění. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové a proudnicové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok - druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků.
[1] Boor, Kunštátský, Patočka - Hydraulika pro vodohospodářské stavby
[2] Kolář - Patočka - Bém : Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice
[3] Kolář a kol. - Hydraulika - technický průvodce
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Klimatické faktory, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin. Hydrologický cyklus a hydrologická bilance. Anlýza srážkových údajů, extrémní srážky. Intercepce, infiltrace, výpar. Tvorba odtoku z povodí, srážkoodtokové vztahy, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, měření průtoku. Frekvenční analýza extrémních událostí. Hydrologický návrh. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988
[3] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Zpracování komplexního projektu úpravy toku s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Může navazovat a rozvíjet předchozí projekt PJZ1. Stanovení rozsahu záplavového území, návrh protipovodňových nebo revitalizačních opatření. Snahou je směřovat projekt tak, aby na něj mohlo navázat zpracování bakalářské práce.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
měřidla, metrologie, kalibrace, normy; chyby a nejistoty měření, jejich vyjadřování; určení tvaru vodního tělesa; měření hladin; určení sklonu hladiny, spádu; určení objemu; měření tlaků; měření rychlostí; měření průtoků v potrubí a otevřených korytech různými metodami; měrné křivky a jejich vlastnosti
[1] Kříž, V. a kol.: Hydrometrie. SPN Praha 1988
[2] Herschy, R.W.: Streamflow Measurement. 2nd. ed. E & FN SPON 1995
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Hydrometeorologické předpovědi, operativní hydrologie. Tvorba odtokového hydrogramu, hypodermický odtok. Modelování srážkoodtokových vztahů, výpočet efektivní srážky. Transformace povodňové vlny.
[1] Beven, K., Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, John Wiley, 2001.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://toky.fsv.cvut.cz/Predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Konzultace, přednášky a řešení úloh dle pokynů vedoucího diplomové práce.
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Návrh technického zásahu na vodním toku a v jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 198
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Návrh komplexního technicko-biologického zásahu na vodním toku a jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD nástrojů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokes, J., Vojtiskova, D. 1999: Nove metody hodnoceni makrozoobentosu tekoucich vod. Vyzkum pro praxi 39, VUV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledovani a hodnoceni vlivu uceloveho rybarskeho hospodareni ve vodarenskych nadrzich. Vyzkum pro praxi 32, VUV TGM Praha
Praktické aplikace hydrologických metod v podmínkách povodí. Pozornost je věnována genezi srážko-odtokového vztahu a stanovení návrhových charakteristik pro běžné potřeby vodního hospodářství (vodní a vodohospodářská bilance povodí, N-leté a m-denní prútoky, objemy povodòových vln, erozní ztráta půdy a odtok splavenin). Zároveň je uvažován vliv geneze odtoku na kvalitu vody v podmínkách kontaminace a různé ekologické stability.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289 s.
[2] Goudie, A. (1999): Landscape ecology. McGraw-Hill, 853 pp.
[3] Linsley, R.K., Kohler, M.A. and J.L.H. Paulhus (1975): Hydrology for Engineers. McGraw-Hill, 482 pp.
[4] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 539 pp.
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Dub, O.; Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles, relativní klid kapaliny. Základní vztahy hydrodynamiky - Eulerovy a Navier-Stokesovy soustavy diferenciálních rovnic, aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, věta o hybnosti, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, rozbor ztrát třením, místní ztráty, hydraulický výpočet potrubí a složitých trubních systémů. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, výpočet průběhu hladin při ustáleném nerovnoměrném proudění. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové a proudnicové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok - druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků.
[1] Boor, Kunštátský, Patočka - Hydraulika pro vodohospodářské stavby
[2] Kolář - Patočka - Bém : Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice
[3] Kolář a kol. - Hydraulika - technický průvodce
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Klimatické faktory, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin. Hydrologický cyklus a hydrologická bilance. Anlýza srážkových údajů, extrémní srážky. Intercepce, infiltrace, výpar. Tvorba odtoku z povodí, srážkoodtokové vztahy, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, měření průtoku. Frekvenční analýza extrémních událostí. Hydrologický návrh. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988
[3] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Zpracování komplexního projektu úpravy toku s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Může navazovat a rozvíjet předchozí projekt PJZ1. Stanovení rozsahu záplavového území, návrh protipovodňových nebo revitalizačních opatření. Snahou je směřovat projekt tak, aby na něj mohlo navázat zpracování bakalářské práce.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
měřidla, metrologie, kalibrace, normy; chyby a nejistoty měření, jejich vyjadřování; určení tvaru vodního tělesa; měření hladin; určení sklonu hladiny, spádu; určení objemu; měření tlaků; měření rychlostí; měření průtoků v potrubí a otevřených korytech různými metodami; měrné křivky a jejich vlastnosti
[1] Kříž, V. a kol.: Hydrometrie. SPN Praha 1988
[2] Herschy, R.W.: Streamflow Measurement. 2nd. ed. E & FN SPON 1995
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Hydrometeorologické předpovědi, operativní hydrologie. Tvorba odtokového hydrogramu, hypodermický odtok. Modelování srážkoodtokových vztahů, výpočet efektivní srážky. Transformace povodňové vlny.
[1] Beven, K., Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, John Wiley, 2001.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://toky.fsv.cvut.cz/Predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Konzultace, přednášky a řešení úloh dle pokynů vedoucího diplomové práce.
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Návrh technického zásahu na vodním toku a v jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 198
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Návrh komplexního technicko-biologického zásahu na vodním toku a jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD nástrojů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
Obecné principy měření, zdroje dat, návrh měření. Meteorologická a klimatická měření. Hydrologická měření. Stopovače v experimentální hydrologii. Dálkový průzkum Země pro hydrologii a meteorologii. Měření evapotranspirace. Analýza dat. Modelování v hydrologii. Modelování v ekologii a biologii. Inverzní modelování.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokes, J., Vojtiskova, D. 1999: Nove metody hodnoceni makrozoobentosu tekoucich vod. Vyzkum pro praxi 39, VUV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledovani a hodnoceni vlivu uceloveho rybarskeho hospodareni ve vodarenskych nadrzich. Vyzkum pro praxi 32, VUV TGM Praha
Praktické aplikace hydrologických metod v podmínkách povodí. Pozornost je věnována genezi srážko-odtokového vztahu a stanovení návrhových charakteristik pro běžné potřeby vodního hospodářství (vodní a vodohospodářská bilance povodí, N-leté a m-denní prútoky, objemy povodòových vln, erozní ztráta půdy a odtok splavenin). Zároveň je uvažován vliv geneze odtoku na kvalitu vody v podmínkách kontaminace a různé ekologické stability.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289 s.
[2] Goudie, A. (1999): Landscape ecology. McGraw-Hill, 853 pp.
[3] Linsley, R.K., Kohler, M.A. and J.L.H. Paulhus (1975): Hydrology for Engineers. McGraw-Hill, 482 pp.
[4] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 539 pp.
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Konzultace, přednášky a řešení úloh dle pokynů vedoucího diplomové práce.
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Dub, O.; Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles, relativní klid kapaliny. Základní vztahy hydrodynamiky - Eulerovy a Navier-Stokesovy soustavy diferenciálních rovnic, aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, věta o hybnosti, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, rozbor ztrát třením, místní ztráty, hydraulický výpočet potrubí a složitých trubních systémů. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, výpočet průběhu hladin při ustáleném nerovnoměrném proudění. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové a proudnicové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok - druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků.
[1] Boor, Kunštátský, Patočka - Hydraulika pro vodohospodářské stavby
[2] Kolář - Patočka - Bém : Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice
[3] Kolář a kol. - Hydraulika - technický průvodce
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Klimatické faktory, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin. Hydrologický cyklus a hydrologická bilance. Anlýza srážkových údajů, extrémní srážky. Intercepce, infiltrace, výpar. Tvorba odtoku z povodí, srážkoodtokové vztahy, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, měření průtoku. Frekvenční analýza extrémních událostí. Hydrologický návrh. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988
[3] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Zpracování komplexního projektu úpravy toku s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Může navazovat a rozvíjet předchozí projekt PJZ1. Stanovení rozsahu záplavového území, návrh protipovodňových nebo revitalizačních opatření. Snahou je směřovat projekt tak, aby na něj mohlo navázat zpracování bakalářské práce.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
měřidla, metrologie, kalibrace, normy; chyby a nejistoty měření, jejich vyjadřování; určení tvaru vodního tělesa; měření hladin; určení sklonu hladiny, spádu; určení objemu; měření tlaků; měření rychlostí; měření průtoků v potrubí a otevřených korytech různými metodami; měrné křivky a jejich vlastnosti
[1] Kříž, V. a kol.: Hydrometrie. SPN Praha 1988
[2] Herschy, R.W.: Streamflow Measurement. 2nd. ed. E & FN SPON 1995
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Hydrometeorologické předpovědi, operativní hydrologie. Tvorba odtokového hydrogramu, hypodermický odtok. Modelování srážkoodtokových vztahů, výpočet efektivní srážky. Transformace povodňové vlny.
[1] Beven, K., Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, John Wiley, 2001.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://toky.fsv.cvut.cz/Predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu. (pro dobíhající magisterské programy)
[1] dle zadání
Konzultace, přednášky a řešení úloh dle pokynů vedoucího diplomové práce.
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989
[2] Matoušek, V. Dredge Pumps and Slurry Transport, skripta TU Delft, 2004.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
[2] N.B.Webber: Fluid Mechanics for Civil Engineers, 1971
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Návrh technického zásahu na vodním toku a v jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 198
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Návrh komplexního technicko-biologického zásahu na vodním toku a jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD nástrojů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998
[2] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Vydavatelství ČVUT, Praha 1993
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie. ČVUT v Praze, 2000.
[3] Topp,G.C. - Reynolds,W.D. - Green, R.E.(editors): Advances in Measurement of Soil Physical Properties. San Antonio, Texas: Proceeding of a Symposium of the Soil Science Society of America, 1990.
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
Obecné principy řízení jakosti. Vzorkování. Monitoring hydrometeorologických a klimatologických veličin. Monitoring hydrosféry - geomorfologie toku, proudění, průtoky, teplotní a ledový režim, splaveninový režim, jakost vody, monitoring nádrží. Monitoring biosféry - druhové složení, bioindikátory, biologická pásma tekoucích vod, koncepty, mikrobiologie, vyšší organismy. Základy zpracování a presentace dat.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokeš, J., Vojtíšková, D. 1999: Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod. Výzkum pro praxi 39, VÚV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledování a hodnocení vlivu účelového rybářského hospodaření ve vodárenských nádržích. Výzkum pro praxi 32, VÚV TGM Praha
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Obecné principy řízení jakosti. Vzorkování. Monitoring hydrometeorologických a klimatologických veličin. Monitoring hydrosféry - geomorfologie toku, proudění, průtoky, teplotní a ledový režim, splaveninový režim, jakost vody, monitoring nádrží. Monitoring biosféry - druhové složení, bioindikátory, biologická pásma tekoucích vod, koncepty, mikrobiologie, vyšší organismy. Základy zpracování a presentace dat.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokes, J., Vojtiskova, D. 1999: Nove metody hodnoceni makrozoobentosu tekoucich vod. Vyzkum pro praxi 39, VUV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledovani a hodnoceni vlivu uceloveho rybarskeho hospodareni ve vodarenskych nadrzich. Vyzkum pro praxi 32, VUV TGM Praha
Praktické aplikace hydrologických metod v podmínkách povodí. Pozornost je věnována genezi srážko-odtokového vztahu a stanovení návrhových charakteristik pro běžné potřeby vodního hospodářství (vodní a vodohospodářská bilance povodí, N-leté a m-denní prútoky, objemy povodòových vln, erozní ztráta půdy a odtok splavenin). Zároveň je uvažován vliv geneze odtoku na kvalitu vody v podmínkách kontaminace a různé ekologické stability.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289 s.
[2] Goudie, A. (1999): Landscape ecology. McGraw-Hill, 853 pp.
[3] Linsley, R.K., Kohler, M.A. and J.L.H. Paulhus (1975): Hydrology for Engineers. McGraw-Hill, 482 pp.
[4] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 539 pp.
Obecné principy řízení jakosti. Vzorkování. Monitoring hydrometeorologických a klimatologických veličin. Monitoring hydrosféry - geomorfologie toku, proudění, průtoky, teplotní a ledový režim, splaveninový režim, jakost vody, monitoring nádrží. Monitoring biosféry - druhové složení, bioindikátory, biologická pásma tekoucích vod, koncepty, mikrobiologie, vyšší organismy. Základy zpracování a presentace dat.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokeš, J., Vojtíšková, D. 1999: Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod. Výzkum pro praxi 39, VÚV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledování a hodnocení vlivu účelového rybářského hospodaření ve vodárenských nádržích. Výzkum pro praxi 32, VÚV TGM Pra
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Dub, O.; Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles, relativní klid kapaliny. Základní vztahy hydrodynamiky - Eulerovy a Navier-Stokesovy soustavy diferenciálních rovnic, aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, věta o hybnosti, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, rozbor ztrát třením, místní ztráty, hydraulický výpočet potrubí a složitých trubních systémů. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, výpočet průběhu hladin při ustáleném nerovnoměrném proudění. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové a proudnicové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok - druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků.
[1] Boor, Kunštátský, Patočka - Hydraulika pro vodohospodářské stavby
[2] Kolář - Patočka - Bém : Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice
[3] Kolář a kol. - Hydraulika - technický průvodce
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988
[3] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Zpracování komplexního projektu úpravy toku s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Může navazovat a rozvíjet předchozí projekt PJZ1. Stanovení rozsahu záplavového území, návrh protipovodňových nebo revitalizačních opatření. Snahou je směřovat projekt tak, aby na něj mohlo navázat zpracování bakalářské práce.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
měřidla, metrologie, kalibrace, normy; chyby a nejistoty měření, jejich vyjadřování; určení tvaru vodního tělesa; měření hladin; určení sklonu hladiny, spádu; určení objemu; měření tlaků; měření rychlostí; měření průtoků v potrubí a otevřených korytech různými metodami; měrné křivky a jejich vlastnosti
[1] Kříž, V. a kol.: Hydrometrie. SPN Praha 1988
[2] Herschy, R.W.: Streamflow Measurement. 2nd. ed. E & FN SPON 1995
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Hydrometeorologické předpovědi, operativní hydrologie. Tvorba odtokového hydrogramu, hypodermický odtok. Modelování srážkoodtokových vztahů, výpočet efektivní srážky. Transformace povodňové vlny.
[1] Beven, K., Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, John Wiley, 2001.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://toky.fsv.cvut.cz/Predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu. (pro dobíhající magisterské programy)
[1] dle zadání
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989
[2] Matoušek, V. Dredge Pumps and Slurry Transport, skripta TU Delft, 2004.
Fyzikální vlastnosti vody. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, zatížení konstrukcí kapalinami, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, proudění mosty a propustky. Silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákon, řešení průsaků a odvodnění.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
[2] N.B.Webber: Fluid Mechanics for Civil Engineers, 1971
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Návrh technického zásahu na vodním toku a v jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 198
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Návrh komplexního technicko-biologického zásahu na vodním toku a jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD nástrojů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998
[2] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Vydavatelství ČVUT, Praha 1993
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie. ČVUT v Praze, 2000.
[3] Topp,G.C. - Reynolds,W.D. - Green, R.E.(editors): Advances in Measurement of Soil Physical Properties. San Antonio, Texas: Proceeding of a Symposium of the Soil Science Society of America, 1990.
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
Obecné principy řízení jakosti. Vzorkování. Monitoring hydrometeorologických a klimatologických veličin. Monitoring hydrosféry - geomorfologie toku, proudění, průtoky, teplotní a ledový režim, splaveninový režim, jakost vody, monitoring nádrží. Monitoring biosféry - druhové složení, bioindikátory, biologická pásma tekoucích vod, koncepty, mikrobiologie, vyšší organismy. Základy zpracování a presentace dat.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokeš, J., Vojtíšková, D. 1999: Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod. Výzkum pro praxi 39, VÚV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledování a hodnocení vlivu účelového rybářského hospodaření ve vodárenských nádržích. Výzkum pro praxi 32, VÚV TGM Praha
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Praktické aplikace hydrologických metod v podmínkách povodí. Pozornost je věnována genezi srážko-odtokového vztahu a stanovení návrhových charakteristik pro běžné potřeby vodního hospodářství (vodní a vodohospodářská bilance povodí, N-leté a m-denní prútoky, objemy povodòových vln, erozní ztráta půdy a odtok splavenin). Zároveň je uvažován vliv geneze odtoku na kvalitu vody v podmínkách kontaminace a různé ekologické stability.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289 s.
[2] Goudie, A. (1999): Landscape ecology. McGraw-Hill, 853 pp.
[3] Linsley, R.K., Kohler, M.A. and J.L.H. Paulhus (1975): Hydrology for Engineers. McGraw-Hill, 482 pp.
[4] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 539 pp.
Obecné principy řízení jakosti. Vzorkování. Monitoring hydrometeorologických a klimatologických veličin. Monitoring hydrosféry - geomorfologie toku, proudění, průtoky, teplotní a ledový režim, splaveninový režim, jakost vody, monitoring nádrží. Monitoring biosféry - druhové složení, bioindikátory, biologická pásma tekoucích vod, koncepty, mikrobiologie, vyšší organismy. Základy zpracování a presentace dat.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokeš, J., Vojtíšková, D. 1999: Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod. Výzkum pro praxi 39, VÚV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledování a hodnocení vlivu účelového rybářského hospodaření ve vodárenských nádržích. Výzkum pro praxi 32, VÚV TGM Pra
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu. (pro dobíhající magisterské programy)
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
Voda - přírodní zdroj, ve stavební praxi, vlastnosti, kontinuum, tlak, rychlost proudění. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu, protirázová ochrana. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem, průtok mosty a propustky. Obtékání tuhého povrchu - silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákony, řešení průsaků a odvodnění. Kapilární jevy.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Dub, O.; Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Klimatické faktory, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin. Hydrologický cyklus a hydrologická bilance. Anlýza srážkových údajů, extrémní srážky. Intercepce, infiltrace, výpar. Tvorba odtoku z povodí, srážkoodtokové vztahy, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, měření průtoku. Frekvenční analýza extrémních událostí. Hydrologický návrh. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988
[3] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles, relativní klid kapaliny. Základní vztahy hydrodynamiky - Eulerovy a Navier-Stokesovy soustavy diferenciálních rovnic, aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, věta o hybnosti, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, rozbor ztrát třením, místní ztráty, hydraulický výpočet potrubí a složitých trubních systémů. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, výpočet průběhu hladin při ustáleném nerovnoměrném proudění. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové a proudnicové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok - druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků.
[1] Boor, Kunštátský, Patočka - Hydraulika pro vodohospodářské stavby
[2] Kolář - Patočka - Bém : Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice
[3] Kolář a kol. - Hydraulika - technický průvodce
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Zpracování komplexního projektu úpravy toku s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín. Může navazovat a rozvíjet předchozí projekt PJZ1. Stanovení rozsahu záplavového území, návrh protipovodňových nebo revitalizačních opatření. Snahou je směřovat projekt tak, aby na něj mohlo navázat zpracování bakalářské práce.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Abulnaga, B.E. Slurry Systems Handbook. McGraw-Hill, 2002.
měřidla, metrologie, kalibrace, normy; chyby a nejistoty měření, jejich vyjadřování; určení tvaru vodního tělesa; měření hladin; určení sklonu hladiny, spádu; určení objemu; měření tlaků; měření rychlostí; měření průtoků v potrubí a otevřených korytech různými metodami; měrné křivky a jejich vlastnosti
[1] Kříž, V. a kol.: Hydrometrie. SPN Praha 1988
[2] Herschy, R.W.: Streamflow Measurement. 2nd. ed. E & FN SPON 1995
Volitelný – náplň předmětu shodná s YHYT Hydraulika vodních toků
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 200
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislava, 1989.
Hydrometeorologické předpovědi, operativní hydrologie. Tvorba odtokového hydrogramu, hypodermický odtok. Modelování srážkoodtokových vztahů, výpočet efektivní srážky. Transformace povodňové vlny.
[1] Beven, K., Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, John Wiley, 2001.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://toky.fsv.cvut.cz/Predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
Zpracování bakalářské práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků nebo řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie, v případě studentů, u kterých je předpoklad pokračování ve navazujícím magisterském studiu, se předpokládá, že součástí práce je mimo jiné podrobný rozbor problemtiky pro navazující magisterskou práci.
[1] dle zadání
Zpracování diplomové práce z oblasti hydrauliky, hydrologie, vodních toků, řešení protipovodňové ochrany. Práce má charakter studie nebo projektu.
[1] dle zadání
Praktické řešení hydraulických problémů v technologických procesech: usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání. Na základě matematického modelování procesů návrh hydraulického zařízení, např. trasy pro dopravu tekutin a vícefázových soustav (newtonských/nenewtonských kapalin/směsí a vícefázových systémů) uzavřenými a otevřenými vedeními (potrubí a koryta).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Abulnaga, B.E. Slurry Systems Handbook. McGraw-Hill, 2002.
[3] Matoušek, V. Dredge Pumps and Slurry Transport. Skripta TU Delft, 2004.
Voda - přírodní zdroj, ve stavební praxi, vlastnosti, kontinuum, tlak, rychlost proudění. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu, protirázová ochrana. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem, průtok mosty a propustky. Obtékání tuhého povrchu - silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákony, řešení průsaků a odvodnění. Kapilární jevy.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Water as a natural resource; water in building practice; physical properties of fluids; continuum; pressure and velocity of water flow. Hydrostatics - pressure in a gravitational field, applications of the Pascal's law (hydraulic press), hydrostatic forces, buoyancy force. Basics of hydrodynamics - characteristics, regimes and types of water flow. Hydraulic resistance, application of basic equations. Pressure flow in pipes - head loss by friction, singularities, simple cases of pipe computations. Pipe systems with pump. Steady flow in open channels - uniform flow, hydraulic design of a channel, subcritical, critical and supercritical flow, longitudinal profiles of water level. Hydraulics of structures - outflow from orifice and from pipe system, overflow on weirs and spillways, hydraulic jump. Flow around obstacles, force exerted by a water flow and water jet, drag force. Measurement of discharge. Groundwater flow - types, effects, filtration law, solving of seepage.
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
[2] N.B.Webber: Fluid Mechanics for Civil Engineers, 1971
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[4] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Návrh technického zásahu na vodním toku a v jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 198
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Návrh komplexního technicko-biologického zásahu na vodním toku a jeho povodí s funkcí protipovodňového opatření. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů a CAD nástrojů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998
[2] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Vydavatelství ČVUT, Praha 1993
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie. ČVUT v Praze, 2000.
[3] Topp,G.C. - Reynolds,W.D. - Green, R.E.(editors): Advances in Measurement of Soil Physical Properties. San Antonio, Texas: Proceeding of a Symposium of the Soil Science Society of America, 1990.
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
Obecné principy řízení jakosti. Vzorkování. Monitoring hydrometeorologických a klimatologických veličin. Monitoring hydrosféry - geomorfologie toku, proudění, průtoky, teplotní a ledový režim, splaveninový režim, jakost vody, monitoring nádrží. Monitoring biosféry - druhové složení, bioindikátory, biologická pásma tekoucích vod, koncepty, mikrobiologie, vyšší organismy. Základy zpracování a presentace dat.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokeš, J., Vojtíšková, D. 1999: Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod. Výzkum pro praxi 39, VÚV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledování a hodnocení vlivu účelového rybářského hospodaření ve vodárenských nádržích. Výzkum pro praxi 32, VÚV TGM Praha
Seznámení se základními metodami, nezbytnými pro kvantitativní popis procesů spojených s prouděním vody a transportem látek v přírodních pórovitých formacích: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí, řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky; Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání, hypodermický odtok; Proudění v nasycených formacích; Transport kontaminantů, hydrodynamická disperze, řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky, nekonzervativní transport. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[2] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
[3] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
Praktické aplikace hydrologických metod v podmínkách povodí. Pozornost je věnována genezi srážko-odtokového vztahu a stanovení návrhových charakteristik pro běžné potřeby vodního hospodářství (vodní a vodohospodářská bilance povodí, N-leté a m-denní prútoky, objemy povodòových vln, erozní ztráta půdy a odtok splavenin). Zároveň je uvažován vliv geneze odtoku na kvalitu vody v podmínkách kontaminace a různé ekologické stability.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289 s.
[2] Goudie, A. (1999): Landscape ecology. McGraw-Hill, 853 pp.
[3] Linsley, R.K., Kohler, M.A. and J.L.H. Paulhus (1975): Hydrology for Engineers. McGraw-Hill, 482 pp.
[4] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 539 pp.
Obecné principy řízení jakosti. Vzorkování. Monitoring hydrometeorologických a klimatologických veličin. Monitoring hydrosféry - geomorfologie toku, proudění, průtoky, teplotní a ledový režim, splaveninový režim, jakost vody, monitoring nádrží. Monitoring biosféry - druhové složení, bioindikátory, biologická pásma tekoucích vod, koncepty, mikrobiologie, vyšší organismy. Základy zpracování a presentace dat.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokeš, J., Vojtíšková, D. 1999: Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod. Výzkum pro praxi 39, VÚV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledování a hodnocení vlivu účelového rybářského hospodaření ve vodárenských nádržích. Výzkum pro praxi 32, VÚV TGM Pra
Meteorologické procesy v přízemní vrstvě atmosféry, globální klimatické změny, geneze srážko-odtokového procesu v povodí, voda v rámci ekosystému a stabilita krajinných prvků, vliv lidské činnosti na hydrologické procesy.
[1] WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz
[2] Brutsaert, W, Hydrology - An Introduction, Cambridge University Press, 2005.
Voda - přírodní zdroj, ve stavební praxi, vlastnosti, kontinuum, tlak, rychlost proudění. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik hydraulického rázu, protirázová ochrana. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin. Hydraulika objektů - výtok otvorem, průtok mosty a propustky. Obtékání tuhého povrchu - silové účinky proudu a paprsku. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákony, řešení průsaků a odvodnění. Kapilární jevy.
[1] Masiar, E., Kamenský, J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II. ALFA Bratislava, 1985, 1989
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
Energetická bilance a klimatický systém Země; termodynamika vzduchu a stabilita atmosféry; frontální systémy; vznik oblaků a srážek; oběh vody: atmosférické srážky, výpar, voda v půdě a formy odtoku; měření meteorologických a hydrologických prvků; zpracování a vyhodnocování dat; transformace odtoku; možnosti modelování hydrologických jevů.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Dub, O.; Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Klimatické faktory, globální cirkulace atmosféry, vzduchové hmoty a atmosferické fronty, klimatická pásma. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře, stabilita atmosféry. Proudění vzduchu v synoptickém měřítku, tlakové útvary a frontální systémy, oblaky, vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin. Hydrologický cyklus a hydrologická bilance. Anlýza srážkových údajů, extrémní srážky. Intercepce, infiltrace, výpar. Tvorba odtoku z povodí, srážkoodtokové vztahy, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, měření průtoku. Frekvenční analýza extrémních událostí. Hydrologický návrh. {WWW stránky předmětu viz http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988
[3] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
Transportní procesy v atmosféře. Metody pro stanovení intenzity výparu. Tání sněhu. Voda pod povrchem. Systém půda – rostlina – atmosféra. Hydrologie svahu. Hydrologie povodí. Deterministické a stochastické modelování v hydrologii. {WWW stránky předmětu - http://hydrology.fsv.cvut.cz}
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p;
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572s;
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s
Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles, relativní klid kapaliny. Základní vztahy hydrodynamiky - Eulerovy a Navier-Stokesovy soustavy diferenciálních rovnic, aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, věta o hybnosti, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, rozbor ztrát třením, místní ztráty, hydraulický výpočet potrubí a složitých trubních systémů. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, výpočet průběhu hladin při ustáleném nerovnoměrném proudění. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové a proudnicové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok - druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků.
[1] Boor, Kunštátský, Patočka - Hydraulika pro vodohospodářské stavby
[2] Kolář - Patočka - Bém : Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice
[3] Kolář a kol. - Hydraulika - technický průvodce
I. Teorie a experiment v hydraulice: Pohyb reálné kapaliny (základy matematického modelování, Navier-Stokesovy rovnice, transportní procesy, turbulence). Základy fyzikálního modelování a modelová podobnost. Struktura proudění (laminární a turbulentní, newtonské a nenewtonské, mezní vrstva, úplav). II. Složitější hydraulické aplikace: Neustálené proudění (vlny, rázy). Proudění v potrubí (potrubí-čerpadlo, kavitace, složitá potrubí). Výtok otvorem (u hradících konstrukcí, nádob a plavebních komor). Silový účinek paprsku na plochy. Obtékání tuhého povrchu. Pohyb tuhých částic v kapalině.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983.
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001.
[3] Chadwick A., Morfett J, Borthwick M. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering. Fourth Edition. Spon Press, 2004.
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislva, 1989.
Matematické modelování 1D nerovnoměrného proudění v otevřených korytech. Větevný přístup k modelování proudění v širokém záplavovém území. Kalibrace drsností koryta a inundace. Počáteční a okrajové podmínky. 1D neustálené proudění v otevřených korytech. Simulace šíření povodňových vln v síti říčních koryt. Modelování 2D proudění s volnou hladinou s využitím metody konečných prvků. Modelování pohybu splavenin v korytech vodních toků. Simulace časového a prostorového vývoje dna koryta aluviálních toků. Modelování srážko-odtokového procesu v povodí.
[1] HEC-RAS, Hydraulic Reference Manual, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. FESWMS : 2D Dimensional Flow in a Horizontal Plane, User's Manual, U.S. Department of transportation, Federal Highway Administration.HEC1, User's Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
Fyzikální vlastnosti vícefázových soustav a jejich fází (hustota, viskozita, koncentrace, charakteristiky pevných částic a plynných bublin). Hydraulické pochody v technologických procesech (usazování, míchání, odstřeďování, fluidizace, proudění a čerpání). Formy proudění vícefázových soustav. Matematické a fyzikální modelování proudění vícefázových soustav. Praktické užití empirických modelů proudění a čerpání. Hydraulické systémy pro dopravu substrátů (druhy systémů, zásady navrhování a provozu, možnosti optimalizace).
[1] Novák V., Rieger F. a Vavro K.: Hydraulické pochody v chemickém a potravinářském průmyslu. SNTL 1989.
[2] Abulnaga, B.E. Slurry Systems Handbook. McGraw-Hill, 2002.
měřidla, metrologie, kalibrace, normy; chyby a nejistoty měření, jejich vyjadřování; určení tvaru vodního tělesa; měření hladin; určení sklonu hladiny, spádu; určení objemu; měření tlaků; měření rychlostí; měření průtoků v potrubí a otevřených korytech různými metodami; měrné křivky a jejich vlastnosti
[1] Kříž, V. a kol.: Hydrometrie. SPN Praha 1988
[2] Herschy, R.W.: Streamflow Measurement. 2nd. ed. E & FN SPON 1995
Volitelný – náplň předmětu shodná s YHYT Hydraulika vodních toků
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 200
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Seznámení se moderními metodami modelování pro oblast stavební hydrauliky. Teoretická část o fyzikálním modelování. Teoretická část o matematickém modelování proudění tekutin (CFD). Praktická část na počítačích - využití softwaru FLUENT. Simulace jednoduchých (2D, 3D) úloh z oblasti proudění v potrubí a o volné hladině.
[1] www.cfd-online.com
[2] Peyret, R. Handbook of Computational Fluid Mechanics. Academic Press, London, 1996.
[3] Rodi, W. Turbulence Models and Their Application in Hydraulics. A state-of-art review. Balkema, Rotterdam, 1993.
Vodní tok - jeho význam a využití, charakteristika toku, korytotvorné geomorfologické procesy. Vodní tok jako ekologický komplex. Rozdělení rychlostí, turbulentní jevy v otevřených korytech. Hydraulika koryt s pevným dnem - drsnosti, odporové rovnice, složená drsnost, makrodrsnost, vegetační drsnost. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem - charakteristiky splavenin a jejich odběr, počátek pohybu splavenin, dnové útvary, aluviální drsnost, průtok a transport splavenin. Úpravy toků, tvorba výmolů, preventivní opatření. Návrh a řešení složeného koryta. Protipovodňová ochrana - její filosofie a návrh. Migrační průchodnost toků a podpora vzniku habitatů ve vodním prostředí. Příprava a prezentace seminární práce na zvolené téma.
[1] Graf, W.H. Fluvial Hydraulics. John Wiley&Sons,1998
[2] Hey, R.D. River Mechanics. Journal of the Institution of Water Engineers and Scientists, Vol. 40, No. 2, p 139-158
[3] Raplík, M., Výbora P., Mareš, K. Úprava tokov. Alfa, Bratislava, 1989.
Hydrometeorologické předpovědi, operativní hydrologie. Tvorba odtokového hydrogramu, hypodermický odtok. Modelování srážkoodtokových vztahů, výpočet efektivní srážky. Transformace povodňové vlny.
[1] Beven, K., Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, John Wiley, 2001.
Ustálené proudění vody v otevřených korytech, vyjádření odporů proudění, rozdělení rychlostí, posouzení odolnosti koryta. Nerovnoměrné proudění, místní ztráty, tvary hladiny. Určení průtoku ze známého průběhu hladiny, dělení proudu. Výtok pod hradící konstrukcí. Přepad vody, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, boční a šachtový přeliv. Stupeň ve dně. Vznik vodního skoku, druhy a charakteristiky vodního skoku, tlumení kinetické energie, hydraulické řešení podjezí. Křížení vodního toku s komunikací, řešení proudění mosty a propustky.
[1] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Chanson H.: The Hydraulics of Open Channel Flow, Hodder Headline Group, London, 1999
Odezva říčního systému na stavební opatření. Správa, provoz a údržba vodních toků. Zájmy uživatelů vodních toků versus obecná ochrana říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. V rámci předmětu studenti samostatně zpracují studii zabývající se různorodými zájmy a užitky na vodním toku z pohledu celé řady zainteresovaných subjektů. {WWW stránky předmětu - http://hydraulika.fsv.cvut.cz/predmety/YPVT}
[1] Vodní zákon č. 254/2001 Sb.,
[2] TNV 75 2925 Provoz a údržba vodních toků
nevyučuje se
[1] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
[2] Ven Te Chow et al. (1988): Applied hydrology. McGraw-Hill, New York, 572p.
[3] Forman, T.T. & M. Godron (1993): Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583s.
[4] Kemel, M. (2000): Klimatologie, Meteorologie and Hydrologie. FS ČVUT v Praze, 289s.
nevyučuje se od 2007/8 Rozbor aplikací základních hydrodynamických vztahů pro řešení úloh tlakového proudění v potrubí, proudění s volnou hladinou v otevřených korytech, vedeních s uzavřeným průřezem a v protékaných nebo přelévaných objektech. Diskuse k hranici zatopení a součiniteli zatopení přepadu. Zvláštní typy přelivů - boční, šachtový, s násoskovým efektem, pilovitý, dnový odběr, široká koruna v lichoběžníkovém korytě při boční kontrakci. Poznámky k hydraulickému řešení propustků a mostů. Problémy tlumení kinetické energie výtokových a přepadových paprsků. Přechodové jevy - proudění tlakové a netlakové, bystřinné a říční, provzdušení vodního proudu, vtokový vír, pohyb splavenin. Hydraulické řešení objektů stokových sítí - šachty, komory, spadiště, dešťové oddělovače, objekty a zařízení k měření průtoků. Ukázky praktických matematických simulací.
nevyučuje se Povodí a geneze odtoku, odtok přímý a základní, separace hydrogramu, N-leté vody a protipovodňová ochrana, n-denní průtoky a interpretace minimálních průtoků. Vztahy mezi genezí odtoku a kvalitou vody, vodní eroze půdy a odtok splavenin. Vodní a vodohospodářská bilance, atmosférické srážky, evapotranspirace, odtok a zásoba vody v povodí. Hydrologické aplikace v inženýrské činnosti: interpretace stavební, vodohospodářské a ekologické, použití matematických modelů.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT Praha, 2000.
[2] Shaw, E.M.: Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 1991.
[3] Goudie, A.: Landscape Ecology. McGraw-Hill, 1999.
[1] dle zadání
nevyučuje se od 2007/2008
[1] dle zadání
nevyučuje se od 2006/2007
nevyučuje se Teoretické základy hydroekologického monitoringu s důrazem na obecné zásady vzorkování a statistické zpracování dat (základní statistiky, korelace, analýza časových řad) včetně možných nejistot, základy hydroekologického modelování s použitím nejmodernějších postupů a nástrojů (jakost vody - QUAL2, MIKE-11; přírůstková metodologie proudění v toku - IFIM a její nástroje) včetně praktických příkladů a základy ekomorfologického hodnocení vodních toků a jejich niv.
nevyučuje se Hydroinformatika představuje symbiózu mezi základními teoretickými statěmi oboru, výpočetní hydraulikou, informatikou a ekologií s respektováním základních sociálně- ekonomických vazeb. Předmět slouží k seznámení posluchačů denního studia s nově vznikajícím oborem, který v sobě integruje prvky monitoringu, databázových systémů, umělé inteligence, počítačové grafiky do flexibilních systémů, které podporují inženýrskou činnost a především rozhodovací procesy při rehabilitaci a ochraně akvatických systémů. Základním cílem předmětu je seznámit posluchače s vývojem moderních technologií, které jsou nebo budou aplikovány v oblasti ochrany a optimálního využití vodních zdrojů, analýzy srážkoodtokových vztahů na povodích extravilánu, respektive pro optimalizaci odvodnění městských aglomerací, transportu znečištění a dalších aplikací.
[1] Abbott M.B., Minns A.W. Computational Hydraulics Ashgate,Aldershot 1998
[2] Abbott M.B. Hydroinformatics Ashgate, Aldershot 1991
nevyučuje se Předmět poskytuje základní poznatky potřebné pro pochopení zákonitostí jevů, k nimž v rámci výskytu a oběhu vody na Zemi dochází. Hlavní důraz je kladen na metody inženýrské hydrologie, kterými jsou určovány nejdůležitější prvky hydrologického režimu vodního objektu. Tím jsou získána nutná podkladová data pro návrh koncepčně správného,hospodárného vodohospodářského díla s přiměřenou mírou ochrany, dobře vyhovujícího i přísným požadavkům ochrany životního prostředí.
nevyučuje se Specializovaný předmět rozvíjí poznatky o ustáleném a neustáleném proudění s volnou hladinou, při zdůraznění metod vhodných pro použití výpočetní techniky. Pozornost je věnována vystižení vlivů povrchové drsnosti splaveninových útvarů a makrodrsnosti velkých prvků charakteristických pro toky horských a podhorských oblastí. Další bloky řeší problémy vegetační drsnosti a zvláštností bystřinného a okolokritického proudění.
Voda - přírodní zdroj, ve stavební praxi, vlastnosti, kontinuum, tlak, rychlost proudění. Hydrostatika - tlak v tíhovém poli, hydrostatické převody, hydrostatické síly, vztlak. Základy hydrodynamiky - charakteristiky, režimy a druhy proudění, hydraulické odpory, aplikace základních rovnic. Tlakové proudění v potrubí - ztráty třením a místní, jednodušší případy výpočtu potrubí, potrubí s čerpadlem, vznik a druhy hydraulického rázu, protirázová ochrana. Ustálené proudění v korytech - rovnoměrný pohyb, hydraulický návrh koryta, kritické proudění, průběhy hladin, vodní skok. Hydraulika objektů - výtok otvorem a trubním zařízením, přepad vody, tlumení kinetické energie proudu. Obtékání tuhého povrchu - silové účinky proudu a paprsku, mezní vrstvy, turbulence, odpory. Měření průtoku vody. Proudění podzemní vody - druhy, účinky, filtrační zákony, řešení průsaků a odvodnění. Kapilární jevy.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Bém J.: Vodohospodářské inženýrství, Ediční středisko ČVUT, Praha, 1990
[3] Valentová J: Hydraulika podzemní vody, Vydavatelství ČVUT, Praha, 1994
Anotace stejná jako 141HYA
[1] R.E.Featherstone, C.Nalluri: Civil Engineering Hydraulics - Essential Theory With Worked Examples, 1995
[2] N.B.Webber: Fluid Mechanics for Civil Engineers, 1971
Vyučuje se jako HY3V. Analýza a struktura proudění, rychlostní a odporové zákony při laminárním a turbulentním proudění. Integrace diferenciální rovnice ustáleného proudění v otevřených korytech Složitější případy hydraulických výpočtů koryt a objektů při ustáleném proudění. Neustálené proudění, plnění a prázdnění nádob a nádrží, rázový a oscilační pohyb v tlakovém potrubí, vlnový pohyb v otevřených korytech a nádržích. Hydraulika koryt s pohyblivým dnem. Mechanická podobnost, fyzikální modelování v hydraulice. Dynamika ideální kapaliny, aplikace potenciálního proudění. Pohyb reálné kapaliny, Navier-Stokesovy rovnice, Reynoldsova napětí, turbulence, dynamická mezní vrstva, turbulentní modely, transportní procesy. Nenewtonské proudění.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
[3] Rodi W.: Tturbulence Models and Their Application in Hydraulics, A. A. Balkema, Rotterdam/Brookfield, 1993
Atmosféra, počasí a klima, klimatické prvky a klimatologické stanice, synoptické předpovědi, distanční měření klimatických prvků, klimatický prostor a čas: mikroklima, lokální klima, mezoklima a makroklima, globální klimatický systém a klasifikace klimati
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289s.
[2] Dub, O.; Henderson-Sellers, A. & P.J. Robinson (1989): Contemporary Climatology. Longman, New York, 439p.
[3] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman&Hill, London, 539p.
Klimatické faktory, Energetická bilance Země. Globální cirkulace atmosféry, Vzduchové hmoty a atmosferické fronty, Hlavní klimatická pásma, Podnebí Evropy a ČR. Složení a vertikální členění atmosféry, Termodynamika vzduchu, Statika atmosféry, Proudění vzduchu v atmosféře. Tlakové útvary a frontální systémy, Oblaky, Vznik atmosferických srážek. Měření meteorologických veličin. Hydrologický cykl, Hydrologická měřítka, Hydrologická bilance. Srážky (měření a anlýza srážkových údajů, extrémní srážky). Intercepce, infiltrace a výpar. Odtok povrchových vod (vznik povrchového odtoku, vznik povodňové vlny, srážkoodtokové vztahy, transformace povodňové vlny v nádržích a korytech, měření průtoku). Frekvenční analýza extrémních událostí. Hydrologické modely. Hydrologický návrh. http://hydrology.fsv.cvut.cz
[1] Kemel, M., Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie, ČVUT, 2000
[2] Ven Te Chow et al., Applied hydrology, McGraw-Hill, 1988
[3] Aguado, E., J.E. Burt, Understanding Weather and Climate, Prentice Hall, 2001.
nevyučuje se Přednosti a nedostatky jednorozměrných a vícerozměrných modelů proudění vody v otevřených korytech. Rozbor diferenciální rovnice ustáleného proudění, typy křivek vzdutí a snížení v prizmatických korytech, výpočtová praxe jednorozměrných modelů při řešení průběhu hladin v říčních korytech. Problémy v úsecích s okolokritickým prouděním. Mostní objekty, stabilizační stupně a jezy při inundačním proudění. Geometrie příčného průřezu. Zvláštnosti a ocenění drsnosti vegetace. Pevné a pohyblivé dno, drsnost koryta při pohybu splavenin. Odpory v korytech s makrodrsností, charakteristiky, metodika odběru a vyhodnocení vzorků. Odporové a režimové rovnice pro koryta horského a podhorského typu.
nevyučuje se Předmět teoretického základu vodohospodářského studia, v němž je student seznámen s principy a metodami řešení praktických problémů souvisejících s prouděním vody. Získané poznatky se uplatní pro studium většiny následujících vodohospodářských disciplin. V této části předmětu je důraz kladen na pochopení a správnou aplikaci úloh hydrostatiky, základních hydrodynamických vztahů a problémů tlakového proudění v trubních systémech s použitím nezbytného matematicko-fyzikálního aparátu.
[1] Kolář, Patočka, Bém Hydraulika Praha, SNTL, 1983
[2] Havlík, Marešová Hydraulika I - Příklady Vydavatelství ČVUT, 1998
nevyučuje se Cíl předmětu: Zvládnutí teoretických poznatků mechaniky tekutin a jejich aplikace v hydraulických výpočtech. Obsah předmětu: Kapalina v klidu, hydrostatické síly. Základní rovnice pohybu ideální a skutečné kapaliny, rovnice kontinuity, pohybové rovnice, Bernoulliho rovnice, věta o hybnosti, rovnoměrné proudění. Laminární a turbulentní proudění. Neustálené proudění. Proudění v potrubí. Pohyb vody v otevřených korytech. Hydraulika vybraných objektů. Modelová podobnost v mechanice tekutin. Simulační modely.
nevyučuje se Předmět podává informace o řešení silového a momentového zatížení prvků a konstrukcí hydrostatickým a hydrodynamickým tlakem a o základních aplikacích hydrodynamických rovnic při výpočtech parametrů proudění v systémech tlakových i s volnou hladinou. Pozornost je věnována i proudění podzemní vody a problémům odvodnění stavebních jam.
Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles, relativní klid kapaliny. Základní vztahy hydrodynamiky - aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, místní ztráty, hydraulický výpočet potrubí a trubních systémů. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, výpočet průběhu hladin při ustáleném proudění. Ustálený výtok otvorem - hydraulicky malé a velké otvory, výtoková zařízení, výtokové paprsky. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové a proudnicové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok -druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků. Základy modelové podobnosti.
[1] Boor, Kunštátský, Patočka - Hydraulika pro vodohospodářské stavby
[2] Kolář - Patočka - Bém : Hydraulika, SNTL, Praha 1983, učebnice
[3] Kolář a kol. - Hydraulika - technický průvodce
nevyučuje se Předmět teoretického základu vodohospodářského studia, v němž je student seznámen s principy a metodami řešení praktických problémů souvisejících s prouděním vody. Získané poznatky se uplatní pro studium většiny následujících vodohospodářských disciplin. V této části předmětu je důraz kladen na pochopení a správnou aplikaci základních hydrodynamických jevů při proudění v otevřených korytech a v objektech na vodních tocích s použitím nezbytného matematicko- fyzikálního aparátu.
[1] Kolář, Patočka, Bém Hydraulika Praha, SNTL, 1983
[2] Havlík, Marešová Hydraulika II - Příklady Vydavatelství ČVUT, 1995
nevyučuje se
nevyučuje se
nevyučuje se
nevyučuje se od 2007/8 Říční průzkum - průzkum povodí, údolní nivy, koryta vodního toku. Vlastnosti splavenin - jednotlivých částic a splaveninových směsí. Měření splavenin. Režimové rovnice a rovnice hydraulické geometrie. Dnové útvary, prognóza jejich výskytu. Odpory proudu s pohyblivým dnem - grafické a numerické metody. Počátek pohybu splavenin. Průtok dnových splavenin, průtok plavenin. Seminární práce, kolokvium, pro zájemce o zkoušku - písemný test. n, průtok plavenin. Seminární práce, kolokvium, pro zájemce o zkoušku - písemný test.
[1] Mareš K. Úpravy toků (Navrhování koryt) Skripta ČVUT, Praha 1988 a pozdější dotisky
[2] Kolář V. Hydraulika III Skripta ČVUT, Praha 1981
[3] Simons D.B.,Sentürk F. Sediment Transport Technology Water and Sediment Dynamics Water Resources Publications, Littleton 1992
nevyučuje se od 2007/8 Hydraulický ráz - diferenciální rovnice rázu, možnosti analytického a numerického řešení, stanovení počátečních a okrajových podmínek, typické průběhy tlakových změn. Protirázová ochrana, oscilační pohyb. Trubní soustava s vyrovnávací komorou a větrníkem. Příklady numerického modelování rázového a oscilačního pohybu. Jednorozměrné a dvourozměrné diferenciální modely neustáleného proudění s volnou hladinou, stanovení počátečních a okrajových podmínek, vytváření geometrické a drsnostní databáze. Pohyb povodňové vlny, retence koryta, rázové vlny manipulační a průlomové. Neustálené proudění ve stokové síti. Příklady a ukázky programů s praktickými simulacemi průběhu hladin.
Návrh komplexního technicko-biologického zásahu na vodním toku. Seznámení se způsoby zpracování projektové dokumentace liniové stavby s využitím získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování v inženýrské činnosti s uplatněním geografických informačních systémů.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 198
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol.: Úpravy toků, Technický průvodce 36, SNTL, Praha 1989
Cílem tohoto předmětu je seznámit studenta-diplomanta s metodikou práce na skutečném projektu vodohospodářské praxe v oblasti tvorby a ochrany životního prostředí. Student je aktivně zapojen do řešení projektu aktuálně zpracovávaného na katedře hydrauliky. Na řešenou problematiku výzkumného projektu může student navázat svojí diplomovou prací.
předmět se již nevyučuje Semestr: Letní. Anotace: Proudění vody pod zemským povrchem představuje významnou součást hydrologického cyklu. S pohybem vody je spojen i transport rozpuštěných látek, včetně látek ohrožujících životní prostředí. Předmět "Podpovrchová hydrologie" si klade za cíl: (1) přispět k pochopení základních mechanismů ovlivňujících pohyb vody a kontaminantů v proměnlivě nasyceném prostředí přírodních pórovitých formací, (2) seznámit studenty s metodami používanými při numerickém modelování podpovrchového proudění a transportu. http://hydrology.fsv.cvut.cz
[1] Císlerová M., Vogel T. Transportní procesy ČVUT, 1998
[2] Bear J. Modeling Groundwater Flow and Pollution Kluwer, 1987
[3] Hillel D. Environmental Soil Physics Academic Press, 1998
nevyučuje se od 2006/7 Cíl předmětu: Rozšíření znalostí o správě, provozu a údržbě vodních toků. Teoretické podklady a praktická řešení obnovy přírodních procesů v upravených vodních tocích. Obsah předmětu: Odezva říčního systému na antropogenní zásah. Správa a provoz vodních toků z pohledu konfliktu mezi uživateli vodních toků a obecnou ochranou říčních ekosystémů. Provoz vodních toků v urbanizovaném území a v zemědělské krajině. Specifické problémy provozu vodních toků v jednotlivých regionech ČR. Seminární práce.
[1] Vodní zákon 138/1973 Sb.
[2] Návrh nového vodního zákona
nevyučuje se od 2005/6 Cíl předmětu: Studenti se seznámí jednak se základními zákonitostmi geomorfologických procesů v přirozených vodních tocích, rozšíří si vědomosti o fyzikálních procesech v říčních korytech a jednak získají poznatky potřebné pro návrh, provádění a provoz úprav vodních toků. Obsah předmětu: Historie říčního inženýrství. Morfologické procesy. Splaveniny, jejich pohyb a stabilita koryta. Odpory proudu. Trojrozměrné proudění. Morfologické změny aluviálního dna. Zásady úprav toků, technické řešení. Říční odezva. Správa, provoz a údržba.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K. Úpravy tokov ALFA, Bratislava, 1989
[2] Mareš K. Úpravy toků (Navrhování koryt) Vydavatelství ČVUT, Praha 1993
nevyučuje se od 2005/6 Cíl předmětu: Studenti se seznámí s geomorfologickými procesy v přirozených vodních tocích, rozšíří vědomosti z oblasti říční hydrauliky a získají základní poznatky o správě vodních toků a jejím legislativním rámci. Obsah předmětu: Klasifikace vodních toků. Péče o vodní toky a ochrana vod z pohledu státní správy. Morfologické procesy a splaveniny, říční hydromechanika. Ochrana před povodněmi, stabilizace koryta, technickobiologické zásahy v zemědělské krajině. Reakce vodního toku na antropogenní činnost. - Ve cvičení - ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K. Úprava tokov Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K. Úpravy toků (Navrhování koryt) Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Calow P., Petts G.E. The Rivers Handbook, Vol. I, II Blackwell Scientific Publications, Oxford 1994
nevyučuje se od 2005/6 Úkolem předmětu je návrh komplexního technickobiologického zásahu na vodním toku. Cílem je seznámit se v přijatelném rozsahu nejen se způsoby zpracování projektové dokumentace, ale i s aplikací získaných vědomostí z hydrauliky, hydrologie a ostatních souvisejících technických a přírodních disciplín v komplexním projektu. Důraz bude rovněž kladen na nové trendy v projekční praxi v rámci automatizace projektování.
[1] Raplík M., Výbora P., Mareš K. Úprava tokov Alfa, Bratislava 1989
[2] Mareš K. Úpravy toků (Navrhování koryt) Skritum ČVUT, Praha 1988 a další dotisky
[3] Patočka C., Macura L. a kol. Úpravy toků, Technický průvodce 36 SNTL, Praha 1989
V tomto předmětu je student seznámen se základními principy a metodami řešení základních teoretických předmětů vodního hospodářství hydrauliky a hydrologie. Hlavní důraz je kladen na pochopení a správnou aplikaci stanovování základních hydrologických veličin, výpočtu zatížení konstrukcí hydrostatickým tlakem, hydrodynamických jevů při tlakovém proudění v potrubí i v otevřených korytech, se zvláštním zaměřením na výpočet proudění mostními objekty a propustky. Dále jsou studenti seznámeni se základními typy vodohospodářských staveb.
[1] Bém Vodohospodářské inženýrství Vydavatelství ČVUT, 1990
[2] Broža, Kazda, Patera, Přenosilová Vodohospodářské stavby Vydavatelství ČVUT, 1993
Historie říčního inženýrství. Vodní toky jako přírodní prvek a jeho vlastnosti. Vodní toky v pojetí Vodního zákona. Správa vodních toků a správa povodí. Morfologické procesy ve vodních tocích, říční odezva na antropogenní zásah. Proudění v korytech s pevným a pohyblivým dnem, splaveniny, jejich stabilita a pohyb. Trojrozměrné proudění. Odpory proudu (mikrodrsnost a makrodrsnost). Stabilita koryt, morfologické změny aluviálního dna, lokální výmol. Protipovodňová ochrana - technická opatření proti účinkům rozlivu vody a proti hydrodynamickému účinku proudící vody. Úpravy toků a jejich revitalizace. Provoz a údržba vodních toků. Cvičení: ucelená studie rozboru současného stavu úseku vodního toku s důrazem na mezinárodní ekomorfologické parametry, analýza nedostatků, návrh opatření k jejich odstranění.
[1] Raplík M., Výbora P. a Mareš K.: Úpravy tokov, ALFA, Bratislava, 1989
[2] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Vydavatelství ČVUT, Praha 1993
Předmět je vyučován pod novým kóovým označením (VYV1, VYZ1).
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie. ČVUT v Praze, 2000.
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie. ČVUT v Praze, 2000.
[3] Topp,G.C. - Reynolds,W.D. - Green, R.E.(editors): Advances in Measurement of Soil Physical Properties. San Antonio, Texas: Proceeding of a Symposium of the Soil Science Society of America, 1990.
Výuka je zaměřena na procvičení vybraných experimentálních metod aplikované hydrologie a hydropedologie - zejména: Měření rychlostního pole v příčném profilu vodního toku pomocí hydrometrické vrtule; měření hladinových rychlostí metodou povrchových plováků; měření podélného sklonu hladiny; vyhodnocení okamžitého průtoku, drsnosti koryta a geometrických charakteristik koryta. Popis půdního profilu, odběr půdních vzorků, měření vlhkosti, měření vlhkostního potenciálu, měření nasycené a nenasycené hydraulické vodivosti, infiltrační pokus.
[1] Kemel, M. Klimatologie, Meteorologie, Hydrologie ČVUT, 1996
[2] Kutílek, M. - Kuráž, V. - Císlerová, M.: Hydropedologie Praha: ČVUT, 2000.
nevyučuje se od 2007/8 Cílem tohoto předmětu je seznámit studenta-diplomanta s metodikou práce na skutečném projektu vodohospodářské praxe. Student je aktivně zapojen do řešení projektu, aktuálně zpracovávaného na katedře hydrauliky. Na řešenou problematiku výzkumného projektu může student navázat svojí diplomovou prací.
nevyučuje se od 2007/8 Cílem tohoto předmětu je seznámit studenta-diplomanta s metodikou práce na skutečném projektu vodohospodářské praxe. Student je aktivně zapojen do řešení projektu, aktuálně zpracovávaného na katedře hydrauliky. Na řešenou problematiku výzkumného projektu může student navázat svojí diplomovou prací.
[1] Aktuální - dle pokynů učitele
Předmět již není vyučován.
[1] Kemel, M. (2000): Klimatologie, meteorologie a hydrologie. ČVUT, 289 s.
[2] Goudie, A. (1999): Landscape ecology. McGraw-Hill, 853 pp.
[3] Linsley, R.K., Kohler, M.A. and J.L.H. Paulhus (1975): Hydrology for Engineers. McGraw-Hill, 482 pp.
[4] Shaw, E.M. (1991): Hydrology in Practice. Chapman & Hill, London, 539 pp.
[1] Gordon, N.D., McMahon, T.A. a Finlayson, B.L. 1992: Stream Hydrology. An Introduction for Ecologists. John Wiley & Sons
[2] Kokeš, J., Vojtíšková, D. 1999: Nové metody hodnocení makrozoobentosu tekoucích vod. Výzkum pro praxi 39, VÚV TGM Praha
[3] Havel, L. a kol. 1996: Metodika sledování a hodnocení vlivu účelového rybářského hospodaření ve vodárenských nádržích. Výzkum pro praxi 32, VÚV TGM Pra
nevyučuje se od 2007/8 Hydrostatika - zatížení vodních staveb a konstrukcí, stabilita plovoucích těles. Základní vztahy hydrodynamiky - aplikace rovnic kontinuity a Bernoulliho, rovnice rovnoměrného pohybu. Hydraulika potrubí - analýza drsnosti, místní ztráty, hydraulický výpočet trubních objektů a složitých potrubí. Hydraulika otevřených koryt - rychlostní vzorce, součinitel tření, rozdělení rychlostí, stabilita koryta, aplikace kritického proudění, rozbor křivek vzdutí a snížení, jejich výpočet postupnými metodami, přirozená koryta. Ustálený výtok otvorem - hydraulicky malé a velké otvory, výtoková zařízení, výtokové paprsky. Neustálený výtok z nádob a nádrží. Přepad vody - druhy, měrné přelivy, jezové přelivy, široká koruna, stupeň ve dně, boční přeliv. Vodní skok - druhy, charakteristiky, hydraulický výpočet podjezí. Hydraulické výpočty mostů a propustků.
[1] Kolář V., Patočka C., Bém J.: Hydraulika, SNTL, Praha, 1983
[2] Masiar E., Kamenský J.: Hydraulika pre stavebných inžinierov I, II, Alfa, Bratislava, 1985, 1989
[3] Havlík V., Marešová I.: Hydraulika 10, 20, Vydavatelství ČVUT, Praha, 2001
nevyučuje se od 2007/8 Říční průzkum - průzkum povodí, údolní nivy, koryta vodního toku. Vlastnosti splavenin - jednotlivých částic a splaveninových směsí. Měření splavenin - stabilní lapáky, metody ručního odběru, odběr plavenin, velikost vzorků a frekvence odběru. Režimové rovnice a rovnice hydraulické geometrie. Dnové útvary, prognóza jejich výskytu. Odpory proudu s pohyblivým dnem - grafické a numerické metody. Nekohezní a kohezní dnový splaveninový materiál - počátek pohybu, transport splavenin, efekt krycí vrstvy. Plaveniny - volná a rušená sedimentace, koncentrační profily, difúzní, transportní. Eroze - obecná, lokální u konstrukcí, v zúžení proudu. Ochrana konstrukcí před erozí. Zanášení koryt a preventivní technická opatření. Návrh stabilních koryt. Stabilita svahu koryta - typy porušení.
[1] Mareš K.: Úpravy toků (Navrhování koryt), Skripta ČVUT, Praha 1988 a pozdější dotisky
[2] Kolář V.: Hydraulika III, Skripta ČVUT, Praha 1981
[3] Simons D.B.,Sentürk F.: Sediment Transport Technology, Water and Sediment Dynamics
nevyučuje se od 2007/8 Proudění vody pod zemským povrchem představuje významnou součást hydrologického cyklu. S pohybem vody je spojen i transport rozpuštěných látek, včetně látek ohrožujících životní prostředí. Předmět vede k pochopení základních mechanismů ovlivňujících pohyb vody a kontaminantů v proměnlivě nasyceném prostředí přírodních pórovitých formací a seznamuje s metodami používanými při numerickém modelování podpovrchového proudění a transportu: Hydraulické charakteristiky pórovitého prostředí. Řídící rovnice proudění vody, počáteční a okrajové podmínky. Proudění v proměnlivě nasyceném prostředí. Infiltrace, redistribuce, evaporace, průsak, kapilární vzlínání. Hypodermický odtok. Proudění v nasycených formacích. Transport kontaminantů. Hydrodynamická disperze. Řídící rovnice transportu, počáteční a okrajové podmínky. Nekonzervativní transport, vícefázové proudění.
[1] Císlerová M., Vogel T.: Transportní procesy, ČVUT Praha, 1998.
[2] Bear J.: Modeling Groundwater Flow and Pollution, Kluwer, 1987.
[3] Hillel D.: Environmental Soil Physics, Academic Press, 1998.
Operativní řízení protipovodňové ochrany Hydrologie a meteorologie povodní (co je třeba vědět o povodních předem). Proudění v korytech a záplavových územích při povodních. Míra rizika jako souhrn zranitelnosti území a povodňového nebezpečí. Protipovodňová opatření technická (drž povodeň dále od lidí), netechnická (drž lidi dále od povodně). Opatření proti účinkům v ploše. Opatření proti účinkům na vodních tocích. Opatření proti účinkům splavenin. Institucionální a legislativní aspekty ochrany před povodněmi. Předpovědní a hlásný systém, organizace procesu výstrahy, povodňové plány. Humanitární aspekty. Zkušenosti z reálných povodní.
[1] Marešová, I. a kol. (Eds): Územní plánování v zátopových oblastech, vydavatelství ČVUT , Praha 2000
[2] Zákon o vodách č.254/2001 Sb.
nevyučuje se
nevyučuje se od 2007/8
nevyučuje se od 2007/8 Předmět slouží k seznámení posluchačů se základními nástroji matematického modelování v oblasti vodního hospodářství a ochrany životního prostředí. Pozornost bude věnována způsobům výpočetní schematizace problémů a jejich diskretizace. V informativní formě budou vysvětleny numerické metody řešení, kritéria konvergence a stability řešení. Budou uvedeny příklady deterministických simulačních modelů (fyzikálně distribuované, koncepční, empirické) včetně jejich využití pro praxi. Předmět se zaměřuje na modelování v těchto oblastech: hydrologické modely povrchového odtoku z povodí, ustálené a neustálené proudění v otevřených korytech a trubních sítích, aplikace modelů turbulence, transport znečištění a sedimentu, modelování morfologických procesů na vodních tocích
[1] Graf W.H., Altinakar M.S. Fluvial Hydraulics John Wiley & Sons,Chichester,1998
[2] Havlík V.,Ingeduld P., Vaněček S., Zeman E. Matematické modelování neustáleného proudění ČVUT, Praha, 1992
[3] Abbott M.B. Computational Hydraulics Pitman, London, 1979
Problémy, připomínky a doporučení směrujte prosím na
webmaster@fsv.cvut.cz