224-0939/02 – Modelování hydraulických a transportních procesů v geosféře (MHTPG)

Garantující katedraKatedra geotechniky a podzemního stavitelstvíKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinný
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2018/2019Rok zrušení
Určeno pro fakultyFASTUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
RAP35 prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 28+0
kombinovaná Zkouška 28+0

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.

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

Prezenční forma (platnost od: 2018/2019 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0732D260003) Geotechnika a podzemní stavitelství P angličtina Ostrava povinný stu. plán
2020/2021 (P0732D260003) Geotechnika a podzemní stavitelství K angličtina Ostrava povinný stu. plán
2019/2020 (P0732D260003) Geotechnika a podzemní stavitelství P angličtina Ostrava povinný stu. plán
2019/2020 (P0732D260003) Geotechnika a podzemní stavitelství K angličtina Ostrava povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku