Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Budownictwa i Architektury - Budownictwo (S2)
specjalność: Budownictwo Wodne

Sylabus przedmiotu Metody komputerowe w budownictwie wodnym:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Budownictwo
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Metody komputerowe w budownictwie wodnym
Specjalność Budownictwo Wodne
Jednostka prowadząca Katedra Budownictwa Wodnego
Nauczyciel odpowiedzialny Ryszard Ewertowski <Ryszard.Ewertowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 45 3,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Opanowane wiadomosci z przedmiotów: hydraulika i hydrologia (sem.2) oraz z sem. 6-tego: hydraulika/mech. cieczy i gazów
W-2Znajomosc zagadnien z PDW-4 budowle wodne/hydraulika stosowana
W-3Opanowanie materiału z PDW-5 Regulacja stosunków wodnych/modelowanie przepływu w sieciach rzecznych

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zrozumienie zagadnien z zakresu metod obliczeniowych w hydraulice.
C-2Opanowanie podstawowych technik modelowania matematycznego w zakresie przepływów pod cisnieniem, przepływów swobodnych i w osrodkach porowatych.
C-3Metody modelowania filtracji.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Metody rozwiązania równań nieliniowych i ich zastosowanie do prostych zagadnień hydraulicznych3
T-L-2Układy równań liniowych i ich wykorzystanie dla zagadnień przepływu w sieciach wodociągowych i systemach kanałów.3
T-L-3Projekt z zakresu metod komputerowych obliczania podstawowych parametrów geometrycznych i hydraulicznych w przekrojach otwartych5
T-L-4Projekt w zakresie przepływów pod cisnieniem (dla sieci wodociagowej)7
T-L-5Realizacja modelu ruchu ustalonego dla sieci rzecznej "oczko z poprzeczka"5
T-L-6Numeryczne rozwiązywanie równań i układów równań różniczkowych cząstkowych. Metoda różnic skończonych (MRS) i jej zastosowanie w modelach matematycznych zjawisk nieustalonych w przepływie wody4
T-L-7Projekt symulacji fali powodziowej w systemie oczko z poprzeczka8
T-L-8Model rozprzestrzeniania zanieczyszczeń i modele dla różnych zagadnień filtracji. Metoda elementów skończonych (MES)4
T-L-9Projekt realizujacy obliczenia filtracji wokół i przez tame metoda MES6
45

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach45
A-L-2Studia literaturowe15
A-L-3Udział w konsultacjach6
A-L-4Opracowanie sprawozdań projektów20
A-L-5Obrona sprawozdań i zaliczenie laboratorium3
89

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu)
M-2Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy
M-3Samodzielne opracowywanie projektów z zagadnien omawianych na wykładzie w oparciu o oprogramowanie zainstalowane w Laboratorium Komputerowym KBW

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Pytania kontrolne z materiału przedstawionego w ramach informacji wstępnych dkla poszczególnych projektów
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie cwiczen projektowych przy okazji sprawdzenia realizacji projektów indywidualnych
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczanie opracowanych projektów (tryb indywidualny)

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_2A_??_W01
posiada orientacje z z zakresu podstawowych metod obliczeniowych w hydraulice
C-1M-3, M-1, M-2S-1, S-2, S-3
B_2A_??_W02
Zna podstawoweh techniki modelowania matematycznego w zakresie przepływów pod cisnieniem, przepływów swobodnych i w osrodkach porowatych
B_2A_W09T2A_W07C-2M-2, M-3, M-1S-3, S-1, S-2
B_2A_??_W03
Orientuje sie w komputerowych sposobach obliczania zagadnień ruchu wody w korytach otwartych, przez budowle hydrotechniczne i w metodach obliczania filtracji
B_2A_W09T2A_W07C-3M-3, M-1, M-2S-1, S-3, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_2A_??_U01
Potrafi zastosować proste metod obliczeniowych w hydraulice.
C-1M-3, M-2, M-1S-2, S-3, S-1
B_2A_??_U02
Zna wybrane techniki i programy modelowania matematycznego w zakresie przepływów pod ciśnieniem, przepływów swobodnych
B_2A_U09T2A_U08C-2M-2, M-1, M-3S-3, S-2, S-1
B_2A_??_U03
Posiada orientację w metodach modelowania filtracji i umie wykorzystać dostępne programy MES w tym zakresie
B_2A_U09T2A_U08C-3M-2, M-3, M-1S-3, S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_2A_??_K01
Jest kompetentny w okreslaniu i rozwiazywaniu prostych zagadnień komputerowego modelowania problemów z hydrauliki obiektów hydrotechnicznych, przewodów zamknietuch i kanałów otwartych
B_2A_K06T2A_K01C-1M-2, M-1, M-3S-1, S-2, S-3

Literatura podstawowa

  1. Szymkiewicz R., Modelowanie matematyczne przepływów w rzekach i kanałach, PWN, Warszawa, 2000
  2. Szymkiewicz R., Metody numeryczne w inżynierii wodnej - Skrypt, Politechnika Gdańska, Gdańsk, 2003
  3. Burzyński, Granatowicz, Piwecki, Szymkiewicz, Metody numeryczne w hydraulice, Politechnika Gdańska, Gdańsk, 1981
  4. Mitosek M., Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska, PWN, Warszawa, 2001

Literatura dodatkowa

  1. Rossman L., EPANET 2 Users Manual (pdf), US EPA NRMRL, USA EPA, 2000
  2. Steffler P., Blackburn J., 2-D Depth Averaged Model of River Hydrodynamics and Fish Habitat, Univ. of Alberta, Canada, Alberta, 2002
  3. Brunner G.W, HC-RAS User’s Manual, ver. 3.1, US Army Corps of Engineers, Institute for Water Resources, USA, 2002
  4. Ewertowski R., Dokumentacje lub opisy wykorzystywanych programów/ pakietów obliczeniowych RiNFlow, EPANet, River2D, 2011, Dostępne w formie pdf i ppt w Lab. Komputerowym KBW

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Metody rozwiązania równań nieliniowych i ich zastosowanie do prostych zagadnień hydraulicznych3
T-L-2Układy równań liniowych i ich wykorzystanie dla zagadnień przepływu w sieciach wodociągowych i systemach kanałów.3
T-L-3Projekt z zakresu metod komputerowych obliczania podstawowych parametrów geometrycznych i hydraulicznych w przekrojach otwartych5
T-L-4Projekt w zakresie przepływów pod cisnieniem (dla sieci wodociagowej)7
T-L-5Realizacja modelu ruchu ustalonego dla sieci rzecznej "oczko z poprzeczka"5
T-L-6Numeryczne rozwiązywanie równań i układów równań różniczkowych cząstkowych. Metoda różnic skończonych (MRS) i jej zastosowanie w modelach matematycznych zjawisk nieustalonych w przepływie wody4
T-L-7Projekt symulacji fali powodziowej w systemie oczko z poprzeczka8
T-L-8Model rozprzestrzeniania zanieczyszczeń i modele dla różnych zagadnień filtracji. Metoda elementów skończonych (MES)4
T-L-9Projekt realizujacy obliczenia filtracji wokół i przez tame metoda MES6
45

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach45
A-L-2Studia literaturowe15
A-L-3Udział w konsultacjach6
A-L-4Opracowanie sprawozdań projektów20
A-L-5Obrona sprawozdań i zaliczenie laboratorium3
89
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_2A_??_W01posiada orientacje z z zakresu podstawowych metod obliczeniowych w hydraulice
Cel przedmiotuC-1Zrozumienie zagadnien z zakresu metod obliczeniowych w hydraulice.
Metody nauczaniaM-3Samodzielne opracowywanie projektów z zagadnien omawianych na wykładzie w oparciu o oprogramowanie zainstalowane w Laboratorium Komputerowym KBW
M-1Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu)
M-2Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Pytania kontrolne z materiału przedstawionego w ramach informacji wstępnych dkla poszczególnych projektów
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie cwiczen projektowych przy okazji sprawdzenia realizacji projektów indywidualnych
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczanie opracowanych projektów (tryb indywidualny)
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_2A_??_W02Zna podstawoweh techniki modelowania matematycznego w zakresie przepływów pod cisnieniem, przepływów swobodnych i w osrodkach porowatych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówB_2A_W09Zna zaawansowane metody, programy komputerowe stosowane w rozwiązywaniu złożonych zadań z zakresu budownictwa
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Opanowanie podstawowych technik modelowania matematycznego w zakresie przepływów pod cisnieniem, przepływów swobodnych i w osrodkach porowatych.
Metody nauczaniaM-2Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy
M-3Samodzielne opracowywanie projektów z zagadnien omawianych na wykładzie w oparciu o oprogramowanie zainstalowane w Laboratorium Komputerowym KBW
M-1Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu)
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczanie opracowanych projektów (tryb indywidualny)
S-1Ocena podsumowująca: Pytania kontrolne z materiału przedstawionego w ramach informacji wstępnych dkla poszczególnych projektów
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie cwiczen projektowych przy okazji sprawdzenia realizacji projektów indywidualnych
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_2A_??_W03Orientuje sie w komputerowych sposobach obliczania zagadnień ruchu wody w korytach otwartych, przez budowle hydrotechniczne i w metodach obliczania filtracji
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówB_2A_W09Zna zaawansowane metody, programy komputerowe stosowane w rozwiązywaniu złożonych zadań z zakresu budownictwa
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-3Metody modelowania filtracji.
Metody nauczaniaM-3Samodzielne opracowywanie projektów z zagadnien omawianych na wykładzie w oparciu o oprogramowanie zainstalowane w Laboratorium Komputerowym KBW
M-1Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu)
M-2Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Pytania kontrolne z materiału przedstawionego w ramach informacji wstępnych dkla poszczególnych projektów
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczanie opracowanych projektów (tryb indywidualny)
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie cwiczen projektowych przy okazji sprawdzenia realizacji projektów indywidualnych
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_2A_??_U01Potrafi zastosować proste metod obliczeniowych w hydraulice.
Cel przedmiotuC-1Zrozumienie zagadnien z zakresu metod obliczeniowych w hydraulice.
Metody nauczaniaM-3Samodzielne opracowywanie projektów z zagadnien omawianych na wykładzie w oparciu o oprogramowanie zainstalowane w Laboratorium Komputerowym KBW
M-2Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy
M-1Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu)
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie cwiczen projektowych przy okazji sprawdzenia realizacji projektów indywidualnych
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczanie opracowanych projektów (tryb indywidualny)
S-1Ocena podsumowująca: Pytania kontrolne z materiału przedstawionego w ramach informacji wstępnych dkla poszczególnych projektów
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_2A_??_U02Zna wybrane techniki i programy modelowania matematycznego w zakresie przepływów pod ciśnieniem, przepływów swobodnych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówB_2A_U09Potrafi, stosownie do problemu badawczego, formułować założenia dotyczące eksperymentów, w tym pomiarów i symulacji numerycznych, planować i przeprowadzać badania, interpretować uzyskane wyniki oraz wyciągać wnioski
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Cel przedmiotuC-2Opanowanie podstawowych technik modelowania matematycznego w zakresie przepływów pod cisnieniem, przepływów swobodnych i w osrodkach porowatych.
Metody nauczaniaM-2Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy
M-1Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu)
M-3Samodzielne opracowywanie projektów z zagadnien omawianych na wykładzie w oparciu o oprogramowanie zainstalowane w Laboratorium Komputerowym KBW
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczanie opracowanych projektów (tryb indywidualny)
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie cwiczen projektowych przy okazji sprawdzenia realizacji projektów indywidualnych
S-1Ocena podsumowująca: Pytania kontrolne z materiału przedstawionego w ramach informacji wstępnych dkla poszczególnych projektów
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_2A_??_U03Posiada orientację w metodach modelowania filtracji i umie wykorzystać dostępne programy MES w tym zakresie
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówB_2A_U09Potrafi, stosownie do problemu badawczego, formułować założenia dotyczące eksperymentów, w tym pomiarów i symulacji numerycznych, planować i przeprowadzać badania, interpretować uzyskane wyniki oraz wyciągać wnioski
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
Cel przedmiotuC-3Metody modelowania filtracji.
Metody nauczaniaM-2Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy
M-3Samodzielne opracowywanie projektów z zagadnien omawianych na wykładzie w oparciu o oprogramowanie zainstalowane w Laboratorium Komputerowym KBW
M-1Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu)
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Zaliczanie opracowanych projektów (tryb indywidualny)
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie cwiczen projektowych przy okazji sprawdzenia realizacji projektów indywidualnych
S-1Ocena podsumowująca: Pytania kontrolne z materiału przedstawionego w ramach informacji wstępnych dkla poszczególnych projektów
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaB_2A_??_K01Jest kompetentny w okreslaniu i rozwiazywaniu prostych zagadnień komputerowego modelowania problemów z hydrauliki obiektów hydrotechnicznych, przewodów zamknietuch i kanałów otwartych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówB_2A_K06Ma świadomość konieczności podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych, samodzielnie uzupełnia i poszerza wiedzę w zakresie nowoczesnych procesów, technologii oraz metod zarządzania w budownictwie
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Cel przedmiotuC-1Zrozumienie zagadnien z zakresu metod obliczeniowych w hydraulice.
Metody nauczaniaM-2Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy
M-1Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu)
M-3Samodzielne opracowywanie projektów z zagadnien omawianych na wykładzie w oparciu o oprogramowanie zainstalowane w Laboratorium Komputerowym KBW
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Pytania kontrolne z materiału przedstawionego w ramach informacji wstępnych dkla poszczególnych projektów
S-2Ocena podsumowująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie cwiczen projektowych przy okazji sprawdzenia realizacji projektów indywidualnych
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczanie opracowanych projektów (tryb indywidualny)