541-0089/01 – Výpočetní hydraulika v říčních systémech (VHRS)

Cílem předmětu je seznámnit studenty s problematikou výpočetní hydrauliky a s nejrozšířenějšími programovými prostředky používanými v této oblasti. Je diskutován nezbytný teoretický rámec říční hydrauliky včetně nejpoužívanějších metod numerického řešení říčního proudění. Hlavní důraz je však kladen na praktickou činnost, která sestává z vybudování (schematizace) modelu říčního úseku, provedení simulací ustáleného, neustáleného proudění a transportu sedimentů a následně vizualizace výsledků (záplavová území, rychlosti proudění, transport sedimentů v korytech a inundačních územích). Na úrovni schematizace říčního modelu je demonstrováno propojení nejrozšířenějších numerických modelů a GIS. V záverečných přednáškách jsou diskutovány aplikace výpočetní hydrauliky v inženýrské a environmentální problematice, výběr vhodných nástrojů a metod (1D x 2D modely, GIS preprocesory) a konečně procesy kalibrace a verifikace modelů. Výstupní znalosti, dovednosti a způsobilost: Po absolvování předmětu by měl student prokázat znalosti pojmů z oblasti výpočetní hydrauliky a hydrodynamických modelů. Získané znalosti pak uplatnit především v praktických aplikacích, které tvoří zejména analýzy říčního proudění a záplavových zón pro potřeby krizového řízení, úpravy koryt toků, revitalizačních akcí a interakce srážkoodtokových a hydrodynamických modelů.

Základy hydrauliky otevřených koryt. Základní vzorce pro hydrostatiku a hydrodynamiku, vlnové aproximace, numerické metody v hydraulice a jejich aplikace v podmínkách ČR. Rozdělení hydraulických modelů dle standardních kritérií - počet dimenzí, schematizace koryt, možnosti propojení s GIS. Okrajové a počáteční podmínky hydraulických modelů. Preprocesing hydrodynamických modelů HEC-RAS a MIKE 11 v prostředí GIS. Schematizace, verifikace, provoz a kalibrace hydrodynamických modelů HEC-RAS a MIKE 11. Postprocesing v GIS, vizualizace záplavových zón. Model MIKE 21c, srovnání s 1D modely HEC-RAS a MIKE 11. Platforma MIKE FLOOD. Možnosti propojení hydraulických modelů s modely srážkoodtokovými a modely urbánní hydrologie a stokových sítí.

HRÁDEK, F., KUŘÍK, P. (2004): Hydrologie. Skriptum. Praha, ČZU. 271 s. ISBN: 80-213-0950-4 ŘÍHA, J. et al. (1997): Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jevů. FAST VUT, Brno. 185 s. ISBN: 80-214-0827-8