224-0939/01 – Modelování hydraulických a transportních procesů v geosféře (MHTPG)
| Garantující katedra | Katedra geotechniky a podzemního stavitelství | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc. |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2018/2019 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FAST | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je rozšířit kompetence studentů v oblasti analytického a numerického modelování hydraulických a transportních procesů v geosféře. Vedle studia teoretických principů matematického modelování proudění podzemních vod a transportu látek a tepla se studenti naučí prakticky využívat dostupné softwarové nástroje a aplikovat je na problematiku environmentální a energetické geotechniky.
Vyučovací metody
Individuální konzultace
Projekt
Anotace
Předmět je zaměřen na teoretické i praktické aspekty analytického a numerického modelování hydraulických a transportních procesů v geosféře. Studenti se seznámí s teoretickými principy matematického modelování proudění podzemních vod a transportu látek a tepla v horninovém prostředí včetně implementace řídících rovnic, počátečních a okrajových podmínek různými numerickými metodami (metoda konečných rozdílů, MKP). Součástí studia je i aplikace vybraného softwarového nástroje dostupného na Katedře geotechniky a podzemního stavitelství (FEFLOW, MODFLOW, MODPAT, MT3D, PEST atd.) na vybrané úloze ve vztahu k řešené problematice v rámci doktorského studia.
Povinná literatura:
Mary P. Anderson and William W. Woessner (2014): Applied Groundwater Modeling. Simulation of Flow and Advective Transport. Academic Press USA.
Chunmiao Zheng, Gordon D. Bennet (1995): Applied Contaminant transport modelling. Theory and Practise International Thomson Publishing Inc.
Toth, Aniko Bobok, Elemer. (2017). Flow and Heat Transfer in Geothermal Systems - Basic Equations for Describing and Modeling Geothermal Phenomena and Technologies. Elsevier. Online version available at:https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpFHTGSBE7/flow-heat-transfer-in/flow-heat-transfer-in
Doporučená literatura:
Není k dispozici. Budou poskytnuty interní výukové materiály.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Zpracování příkladové studie - aplikace numerického modelování, zaměřené na problematiku ve vztahu k tématu doktorské práce.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1/ Typy modelů. Fyzikální a matematické modelování – deterministické a stochastické modely. Rozdělení deterministických modelů – analytické, semi-analytické, numerické. Numerické metody – metoda konečných prvků, konečných rozdílů.
2/ Typy modelů z hlediska simulovaných procesů –modelování proudění podzemních vod v nasycené a nenasycené zóně, proudění v doméně s variabilní saturací. Transportní procesy – transport rozpuštěných látek (advekce, disperze, sorpce, degradace, chemické reakce), transport tepla – konvekce, kondukce. Řídící rovnice jednotlivých simulovaných procesů.
3/ Metodický postup – tvorba koncepčního modelu, návrh gridu, okrajové a vnitřní podmínky, počáteční podmínky.
4/ Modely ustálených a neustálených procesů – specifické požadavky na tvorbu modelu a časové kroky a periody.
5/ Kalibrace matematických modelů. Inverzní modely. Citlivostní analýzy.
6/ Využití modelování proudění podzemních vod, transportu rozpuštěných látek a tepla v analýzách rizik a studiích proveditelnosti.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.