Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska - Budownictwo (S1)

Sylabus przedmiotu Hydraulika 2:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Budownictwo
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Hydraulika 2
Specjalność Budownictwo Wodne
Jednostka prowadząca Katedra Ogrzewnictwa, Wentylacji i Ciepłownictwa
Nauczyciel odpowiedzialny Robert Mańko <Robert.Manko@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Jacek Kurnatowski <Jacek.Kurnatowski@zut.edu.pl>, Norbert Laskowski <Norbert.Laskowski@zut.edu.pl>, Robert Mańko <Robert.Manko@zut.edu.pl>, Aleksandra Mokrzycka-Olek <Aleksandra.Mokrzycka-Olek@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 6,0 ECTS (formy) 6,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny — Grupa obieralna —

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA6 30 3,00,30zaliczenie
wykładyW6 30 2,00,44zaliczenie
laboratoriaL6 15 1,00,26zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Ukończony kurs Matematyki
W-2skończony kurs Fizyki
W-3Zaliczony przedmiot Hydraulika i hydrologia, sem. II

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Uzyskanie umiejętności analizy i obliczeń w zakresie przepływów cieczy przez otwory, jazy, mosty i inne obiekty hydrauliczne.
C-2Poznanie procesów przepływu wody w korytach otwartych i sposobów ich analizy i obliczania
C-3Orientacja w zagadnieniach ruchu rumowiska w ciekach naturalnych i w metodach jego opisu
C-4Poznanie procesów filtracyjnych i ich wpływu wody na budowle hydrotrchniczne

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony) Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).3
T-A-2Przelewy (znajomość wzorów i zadania obliczeniowe na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów4
T-A-3Wykorzystanie równania Chezy i wzorów na współczynniki C dla tego równania - zadania obliczeniowe dla ruchu jednostajnego w kanałach otwartych3
T-A-4Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych - zastosowanie w zadanich2
T-A-5Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii)4
T-A-6Metody wyznaczania krzywa depresji i spiętrzenie (KSD)2
T-A-7Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem1
T-A-8Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości.1
T-A-9Uderzenie hydrauliczne - równania i parametry i zadania obliczeniowe. Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego4
T-A-10Ruch rumowiska - opis właściwości fizycznych, parametrów uziarnienia, procesów, właściwości hydraulicznych. Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska, korzystanie z i wykresu Shieldsa.4
T-A-11Strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji2
30
laboratoria
T-L-1Ćwiczenie nr 1: Wyznaczanie współczynnika wydatku otworów z przystawkami oraz otworów zatopionych4
T-L-2Ćwiczenie nr 2: Wyznaczanie maksymalnej i minimalnej wysokości zwierciadła wody w komorze wyrównawczej4
T-L-3Ćwiczenie nr 3: Badanie parametrów odskoku hydraulicznego4
T-L-4Ćwiczenie nr 4: Wyznaczanie współczynnika wydatku przelewu o ostrej krawędzi3
15
wykłady
T-W-1Lista zagadnień do omówienia, literatura przedmiotu. Modelowanie w hydraulice, podobieństwo skażone, prawa i liczby podobieństwa (Fr, Re, Eu, St)1
T-W-2Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony)1
T-W-3Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).2
T-W-4Przelewy (klasyfikacja, wzory na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów). Przelewy miernicze (kształty, charakterystyki, tarowanie). Przelew boczny – równanie kształtu zwierciadła wzdłuż krawędzi przelewu i wzory na jego wydatek.2
T-W-5Równania ruchu Naviera-Stokesa i Reynoldsa. Przykłady rozwiązań r. Reynoldsa. Rodzaje ruchu ustalonego i nieustalonego w kanałach otwartych, translacja małego zaburzenia. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równania Saint Venanta i przykłady ich zastosowania dla symulacji trasformacji fali powodziowej. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równanie Chezy i wzory na współczynniki C dla tego równania.2
T-W-6Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych. Ruch jednostajny w korytach otwartych - wymiarowanie kanałów sztucznych, wydatek w przekroju złożonym. Krzyw konsumpcyjna Q-f(H)2
T-W-7Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii). Krzywa depresji i spiętrzenie (KSD) – równ. różniczkowe i metody wyznaczania KSD2
T-W-8Reżimy ruchu wody w rejonie mostów. Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem.1
T-W-9Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości. Równania tachoid.1
T-W-10Ruch nieustalony szybkozmienny w przewodach i korytach otwartych – równanie Bernoulliego z członem dv/dt. Uderzenie hydrauliczne - opiz zjawiska, równania i parametry.2
T-W-11Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego w takim systemie2
T-W-12Ruch nieustalony szybkozmienny w korytach otwartych (praca sluz, awaria tamy) – typy fal, prędkość translacji fal, algorytm obliczenia maksymalnego poziomu wody. Ruch nieustalony wolnozmienny - układ Saint Venanta, metody numeryczne rozwiązywania. Omówienie struktury i działania modelu RiNFlow.2
T-W-13Ruch nieustalony w korytach otwartych – przykłady zastosowania modelu RiNFlow dla sieci rzecznej Odry, cieśniny Dziwny i Świny (rozwiązania sytuacyjne). Rozwiązania koncepcyjne – projekty dla rzeki Ścinawki.2
T-W-14Ruch rumowiska - podział rumowiska, właściwości fizyczne, parametry uziarnienia, definicja erozji, abrazji, akumulacji i sedymentacji. Właściwości hydrauliczne rumowiska rzecznego (prędkość opadania, reżimy ruchu, skale Goncareva). Sposoby opisu ruchu rumowiska -schemat sił.1
T-W-15Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska tw. i wykres Shieldsa. Formy denne w ruchu rumowiska. Równanie ciągłości rumowiska. Wydatek rumowiska). Metoda Ackersa-White’a.2
T-W-16Procesy kształtowania kort rzecznych. Procesy erozyjne przy budowlach hydrotechnicznych - wzory empiryczne na Hmax i czynniki wpływające na maksymalna głębokość rozmycia Hmax. Przykład techniczny – jaz Widuchowa. Zamulanie zbiorników retencyjnych – Metody prognozowania i ograniczania zamulania zbiorników.2
T-W-17Ruch wody w ośrodkach porowatych – strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji. Nieustalony przepływ wody w gruncie – r. Boussinesq’a, Fouriera. Filtracja przez zapory ziemne. Siatka hydrodynamiczna i parametry filtracji z niej obliczane. Równanie ciągłości przepływu filtracyjnego w przepływie 1-W (rozstaw rowów, międzyrzecze swobodne, filtracja wokół studni). Ogólne równanie filtracji w 2-W i 3-W. Numeryczne metody obliczania zagadnień filtracyjnych - zastosowanie MES w rozwiązywaniu zadań filtracji.3
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-A-2Samodzielna realizacja wydanego zadania30
A-A-3Przygotowanie do kolokwium26
A-A-4Konsultacje2
A-A-5Zaliczenie2
90
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Konsultacje4
A-L-3Opracowanie sprawozdań9
A-L-4Zaliczenie2
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach30
A-W-2Pogłębianie wiadomości z zakresu przedmiotu z pozycji literaturowych26
A-W-3Konsultacje2
A-W-4Egzamin2
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład problemowy z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji zagadnień i omawiania ich istotnych szczegółów na tablicy
M-2Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnień (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola prędkości przepływu)
M-3Ćwiczenia audytoryjne: Zajęcia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiązanych zadań i treści zadań do rozwiązania przez studentów przy tablicy
M-4Ćwiczenia audytoryjne: Przekaz internetowy plików ppt z treściami rozwiązanych zadań oraz z zadaniami do indywidualnego ich wykonania przez studenta w domu
M-5Laboratorium Wodne: Przekaz internetowy dokumentu opisujacego stan wykonania poszczególnych ćwiczeń przez poszczególne osoby i stan weryfikacji ich sprawozdań oraz ocen, uzyskanych podczas indywidualnej obrony "przyjętego" sprawozdania

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Pytania kontrolne z materiału realizowanego na wykładzie w ramach kolokwiów na ćwiczeniach audytoryjnych
S-2Ocena formująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie ćwiczeń audytoryjnych przy okazji sprawdzenia zadań indywidualnych i zadań rozwiazywanych przy tablicy
S-3Ocena podsumowująca: Dwa kolokwia na ćwiczeniach audytoryjnych w trakcie semestru i kolokwium zaliczajace dla studentów, którzy nie uzyskali pozytywnych ocen z kolokwiów w trakcie semestru
S-4Ocena podsumowująca: Sprawdzenie opracowań ćwiczeń na Laboratorium Wodnym dla każdego zespołu z decyzją "przyjete" lub "odrzucone" oraz indywidualna obrona kazdego przyjętego opracowania
S-5Ocena podsumowująca: Laboratorium Wodne : Studenci otrzymują wraz z opisem wykonania doświadczenia dwie tzw. kartki pomiarowe. Po zakończeniu doświadczenia kopia danych pomiarowych przekazywana jest prowadzącemu ćwiczenia i wykorzystywana do równoległego opracowania danego doświadczenia w celu weryfikacji opracowania studenckiego

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_1A_S1/D/BW/04_W01
Zna i rozumie zagadnienia wypływów/przepływów przez otwory, przelewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Zna podstawowe rodzaje ruchów cieczy w przewodach i korytach otwartych i kojarzy z nimi odpowiednie opisy matematyczne (równania) i w zarysie ogólnym zna metody ich rozwiązania. Zna podstawowe pojęcia i procesy ruchu rumowiska w ciekach naturalnych. Rozumie zjawisko filtracji, zna podstawowe prawa i równanie je opisujące oraz w ogólnym zakresie metody ich rozwiązania i uświadamia sobie znaczenie znajomości filtracji dla realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych.		B_1A_W05, B_1A_W13——C-2, C-4, C-3, C-1T-A-2, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-A-8, T-A-9, T-A-10, T-A-1, T-A-3, T-A-11, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-15, T-W-16, T-W-14, T-W-17, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4M-3, M-1, M-2, M-5, M-4S-1, S-4, S-5, S-3, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_1A_S1/D/BW/04_U01
Potrafi obliczać wypływy/przepływy przez otwory, przelewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Potrafi określić rodzaj ruchu cieczy w przewodach i korytach otwartych i zaproponować odpowiednie opisy matematyczne (równania) wraz z sugestią metody ich rozwiązania. Potrafi określić podstawowe parametry ruchu rumowiska w ciekach naturalnych. Potrafi rozwiązać proste zagadnienia filtracyjne (1W) i rozumie znaczenie poprawnego uwzględnienia procesów filtracyjnych w kontekście realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych.		B_1A_U08——C-2, C-4, C-3, C-1T-A-2, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-A-8, T-A-9, T-A-10, T-A-1, T-A-3, T-A-11, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-15, T-W-16, T-W-14, T-W-17, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4M-3, M-1, M-2, M-5, M-4S-1, S-4, S-5, S-3, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
B_1A_S1/D/BW/04_K01
Jest przygotowany w okreslaniu i rozwiazywaniu prostych problemów z hydrauliki obiektów hydrotechnicznych, przewodów zamkniętych i kanałów otwartych.		B_1A_K02, B_1A_K04, B_1A_K01——C-2, C-4, C-3, C-1T-A-2, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-A-8, T-A-9, T-A-10, T-A-1, T-A-3, T-A-11, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-6, T-W-8, T-W-9, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-13, T-W-15, T-W-16, T-W-14, T-W-17, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4M-3, M-1, M-2, M-5, M-4S-1, S-4, S-5, S-3, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
B_1A_S1/D/BW/04_W01
Zna i rozumie zagadnienia wypływów/przepływów przez otwory, przelewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Zna podstawowe rodzaje ruchów cieczy w przewodach i korytach otwartych i kojarzy z nimi odpowiednie opisy matematyczne (równania) i w zarysie ogólnym zna metody ich rozwiązania. Zna podstawowe pojęcia i procesy ruchu rumowiska w ciekach naturalnych. Rozumie zjawisko filtracji, zna podstawowe prawa i równanie je opisujące oraz w ogólnym zakresie metody ich rozwiązania i uświadamia sobie znaczenie znajomości filtracji dla realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych.		2,0
3,0Obecność na zajęciach audytoryjnych i w Laboratorium Wodnym. Zaliczone ćwiczenia z Laboratorium Wodnego. Aktywność na ćwiczeniach audytoryjnych i zaliczone pozytywnie dwa kolokwia na ocenę dostateczną.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
B_1A_S1/D/BW/04_U01
Potrafi obliczać wypływy/przepływy przez otwory, przelewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Potrafi określić rodzaj ruchu cieczy w przewodach i korytach otwartych i zaproponować odpowiednie opisy matematyczne (równania) wraz z sugestią metody ich rozwiązania. Potrafi określić podstawowe parametry ruchu rumowiska w ciekach naturalnych. Potrafi rozwiązać proste zagadnienia filtracyjne (1W) i rozumie znaczenie poprawnego uwzględnienia procesów filtracyjnych w kontekście realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych.		2,0
3,0Zaliczone 4 ćwiczenia z laboratorium Wodnego na ocenę dostateczną. Zaliczone dwa kolokwia zćwiczeń audytoryjnych na ocenę dostateczną
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
B_1A_S1/D/BW/04_K01
Jest przygotowany w okreslaniu i rozwiazywaniu prostych problemów z hydrauliki obiektów hydrotechnicznych, przewodów zamkniętych i kanałów otwartych.		2,0
3,0Obecność na zajęciach audytoryjnych i w Laboratorium Wodnym. Zaliczone ćwiczenia z Laboratorium Wodnego. Aktywność na ćwiczeniach audytoryjnych i zaliczone pozytywnie dwa kolokwia na ocenę dostateczną.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Kubrak J., Hydraulika techniczna, SGGW, Warszawa, 1998
  2. Mitosek M., Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska, PWN, Warszawa, 2001
  3. Czetwertyński E., Utrysko B, Hydraulika i hydromechanika, PWN, 1975
  4. Mańko Robert, Wira Jerzy, Wybrane modele matematyczne w opisie ruchu turbulencyjnego, Zeszyty Naukowe Inżynieria Lądowa i Wodna w Kształtowaniu Środwiska, Kalisz, 2016

Literatura dodatkowa

  1. Szuster A., Utrysko B, Hydraulika i podstawy hydromechaniki, Politechnika Warszawska, Warszawa, 1976
  2. Szymkiewicz R, Modelowanie matematyczne przepływów w rzekach i kanałach, PWN, Warszawa, 2000
  3. Byczkowski A, Hydrologia. T. 1 i 2, SGGW, Warszawa, 1996

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony) Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).3
T-A-2Przelewy (znajomość wzorów i zadania obliczeniowe na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów4
T-A-3Wykorzystanie równania Chezy i wzorów na współczynniki C dla tego równania - zadania obliczeniowe dla ruchu jednostajnego w kanałach otwartych3
T-A-4Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych - zastosowanie w zadanich2
T-A-5Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii)4
T-A-6Metody wyznaczania krzywa depresji i spiętrzenie (KSD)2
T-A-7Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem1
T-A-8Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości.1
T-A-9Uderzenie hydrauliczne - równania i parametry i zadania obliczeniowe. Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego4
T-A-10Ruch rumowiska - opis właściwości fizycznych, parametrów uziarnienia, procesów, właściwości hydraulicznych. Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska, korzystanie z i wykresu Shieldsa.4
T-A-11Strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji2
30

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Ćwiczenie nr 1: Wyznaczanie współczynnika wydatku otworów z przystawkami oraz otworów zatopionych4
T-L-2Ćwiczenie nr 2: Wyznaczanie maksymalnej i minimalnej wysokości zwierciadła wody w komorze wyrównawczej4
T-L-3Ćwiczenie nr 3: Badanie parametrów odskoku hydraulicznego4
T-L-4Ćwiczenie nr 4: Wyznaczanie współczynnika wydatku przelewu o ostrej krawędzi3
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Lista zagadnień do omówienia, literatura przedmiotu. Modelowanie w hydraulice, podobieństwo skażone, prawa i liczby podobieństwa (Fr, Re, Eu, St)1
T-W-2Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony)1
T-W-3Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).2
T-W-4Przelewy (klasyfikacja, wzory na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów). Przelewy miernicze (kształty, charakterystyki, tarowanie). Przelew boczny – równanie kształtu zwierciadła wzdłuż krawędzi przelewu i wzory na jego wydatek.2
T-W-5Równania ruchu Naviera-Stokesa i Reynoldsa. Przykłady rozwiązań r. Reynoldsa. Rodzaje ruchu ustalonego i nieustalonego w kanałach otwartych, translacja małego zaburzenia. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równania Saint Venanta i przykłady ich zastosowania dla symulacji trasformacji fali powodziowej. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równanie Chezy i wzory na współczynniki C dla tego równania.2
T-W-6Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych. Ruch jednostajny w korytach otwartych - wymiarowanie kanałów sztucznych, wydatek w przekroju złożonym. Krzyw konsumpcyjna Q-f(H)2
T-W-7Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii). Krzywa depresji i spiętrzenie (KSD) – równ. różniczkowe i metody wyznaczania KSD2
T-W-8Reżimy ruchu wody w rejonie mostów. Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem.1
T-W-9Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości. Równania tachoid.1
T-W-10Ruch nieustalony szybkozmienny w przewodach i korytach otwartych – równanie Bernoulliego z członem dv/dt. Uderzenie hydrauliczne - opiz zjawiska, równania i parametry.2
T-W-11Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego w takim systemie2
T-W-12Ruch nieustalony szybkozmienny w korytach otwartych (praca sluz, awaria tamy) – typy fal, prędkość translacji fal, algorytm obliczenia maksymalnego poziomu wody. Ruch nieustalony wolnozmienny - układ Saint Venanta, metody numeryczne rozwiązywania. Omówienie struktury i działania modelu RiNFlow.2
T-W-13Ruch nieustalony w korytach otwartych – przykłady zastosowania modelu RiNFlow dla sieci rzecznej Odry, cieśniny Dziwny i Świny (rozwiązania sytuacyjne). Rozwiązania koncepcyjne – projekty dla rzeki Ścinawki.2
T-W-14Ruch rumowiska - podział rumowiska, właściwości fizyczne, parametry uziarnienia, definicja erozji, abrazji, akumulacji i sedymentacji. Właściwości hydrauliczne rumowiska rzecznego (prędkość opadania, reżimy ruchu, skale Goncareva). Sposoby opisu ruchu rumowiska -schemat sił.1
T-W-15Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska tw. i wykres Shieldsa. Formy denne w ruchu rumowiska. Równanie ciągłości rumowiska. Wydatek rumowiska). Metoda Ackersa-White’a.2
T-W-16Procesy kształtowania kort rzecznych. Procesy erozyjne przy budowlach hydrotechnicznych - wzory empiryczne na Hmax i czynniki wpływające na maksymalna głębokość rozmycia Hmax. Przykład techniczny – jaz Widuchowa. Zamulanie zbiorników retencyjnych – Metody prognozowania i ograniczania zamulania zbiorników.2
T-W-17Ruch wody w ośrodkach porowatych – strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji. Nieustalony przepływ wody w gruncie – r. Boussinesq’a, Fouriera. Filtracja przez zapory ziemne. Siatka hydrodynamiczna i parametry filtracji z niej obliczane. Równanie ciągłości przepływu filtracyjnego w przepływie 1-W (rozstaw rowów, międzyrzecze swobodne, filtracja wokół studni). Ogólne równanie filtracji w 2-W i 3-W. Numeryczne metody obliczania zagadnień filtracyjnych - zastosowanie MES w rozwiązywaniu zadań filtracji.3
30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-A-2Samodzielna realizacja wydanego zadania30
A-A-3Przygotowanie do kolokwium26
A-A-4Konsultacje2
A-A-5Zaliczenie2
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2Konsultacje4
A-L-3Opracowanie sprawozdań9
A-L-4Zaliczenie2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach30
A-W-2Pogłębianie wiadomości z zakresu przedmiotu z pozycji literaturowych26
A-W-3Konsultacje2
A-W-4Egzamin2
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięB_1A_S1/D/BW/04_W01Zna i rozumie zagadnienia wypływów/przepływów przez otwory, przelewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Zna podstawowe rodzaje ruchów cieczy w przewodach i korytach otwartych i kojarzy z nimi odpowiednie opisy matematyczne (równania) i w zarysie ogólnym zna metody ich rozwiązania. Zna podstawowe pojęcia i procesy ruchu rumowiska w ciekach naturalnych. Rozumie zjawisko filtracji, zna podstawowe prawa i równanie je opisujące oraz w ogólnym zakresie metody ich rozwiązania i uświadamia sobie znaczenie znajomości filtracji dla realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówB_1A_W05Zna i rozumie podstawową wiedzę ogólną z mechaniki płynów i hydrologii
B_1A_W13Zna i rozumie podstawową wiedzę ogólną w zakresie budownictwa. Zna podstawową terminologię w języku obcym, zgodnie ze studiowanym kierunkiem
Cel przedmiotuC-2Poznanie procesów przepływu wody w korytach otwartych i sposobów ich analizy i obliczania
C-4Poznanie procesów filtracyjnych i ich wpływu wody na budowle hydrotrchniczne
C-3Orientacja w zagadnieniach ruchu rumowiska w ciekach naturalnych i w metodach jego opisu
C-1Uzyskanie umiejętności analizy i obliczeń w zakresie przepływów cieczy przez otwory, jazy, mosty i inne obiekty hydrauliczne.
Treści programoweT-A-2Przelewy (znajomość wzorów i zadania obliczeniowe na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów
T-A-4Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych - zastosowanie w zadanich
T-A-5Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii)
T-A-6Metody wyznaczania krzywa depresji i spiętrzenie (KSD)
T-A-7Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem
T-A-8Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości.
T-A-9Uderzenie hydrauliczne - równania i parametry i zadania obliczeniowe. Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego
T-A-10Ruch rumowiska - opis właściwości fizycznych, parametrów uziarnienia, procesów, właściwości hydraulicznych. Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska, korzystanie z i wykresu Shieldsa.
T-A-1Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony) Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).
T-A-3Wykorzystanie równania Chezy i wzorów na współczynniki C dla tego równania - zadania obliczeniowe dla ruchu jednostajnego w kanałach otwartych
T-A-11Strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji
T-W-4Przelewy (klasyfikacja, wzory na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów). Przelewy miernicze (kształty, charakterystyki, tarowanie). Przelew boczny – równanie kształtu zwierciadła wzdłuż krawędzi przelewu i wzory na jego wydatek.
T-W-5Równania ruchu Naviera-Stokesa i Reynoldsa. Przykłady rozwiązań r. Reynoldsa. Rodzaje ruchu ustalonego i nieustalonego w kanałach otwartych, translacja małego zaburzenia. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równania Saint Venanta i przykłady ich zastosowania dla symulacji trasformacji fali powodziowej. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równanie Chezy i wzory na współczynniki C dla tego równania.
T-W-7Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii). Krzywa depresji i spiętrzenie (KSD) – równ. różniczkowe i metody wyznaczania KSD
T-W-1Lista zagadnień do omówienia, literatura przedmiotu. Modelowanie w hydraulice, podobieństwo skażone, prawa i liczby podobieństwa (Fr, Re, Eu, St)
T-W-2Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony)
T-W-3Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).
T-W-6Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych. Ruch jednostajny w korytach otwartych - wymiarowanie kanałów sztucznych, wydatek w przekroju złożonym. Krzyw konsumpcyjna Q-f(H)
T-W-8Reżimy ruchu wody w rejonie mostów. Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem.
T-W-9Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości. Równania tachoid.
T-W-10Ruch nieustalony szybkozmienny w przewodach i korytach otwartych – równanie Bernoulliego z członem dv/dt. Uderzenie hydrauliczne - opiz zjawiska, równania i parametry.
T-W-11Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego w takim systemie
T-W-12Ruch nieustalony szybkozmienny w korytach otwartych (praca sluz, awaria tamy) – typy fal, prędkość translacji fal, algorytm obliczenia maksymalnego poziomu wody. Ruch nieustalony wolnozmienny - układ Saint Venanta, metody numeryczne rozwiązywania. Omówienie struktury i działania modelu RiNFlow.
T-W-13Ruch nieustalony w korytach otwartych – przykłady zastosowania modelu RiNFlow dla sieci rzecznej Odry, cieśniny Dziwny i Świny (rozwiązania sytuacyjne). Rozwiązania koncepcyjne – projekty dla rzeki Ścinawki.
T-W-15Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska tw. i wykres Shieldsa. Formy denne w ruchu rumowiska. Równanie ciągłości rumowiska. Wydatek rumowiska). Metoda Ackersa-White’a.
T-W-16Procesy kształtowania kort rzecznych. Procesy erozyjne przy budowlach hydrotechnicznych - wzory empiryczne na Hmax i czynniki wpływające na maksymalna głębokość rozmycia Hmax. Przykład techniczny – jaz Widuchowa. Zamulanie zbiorników retencyjnych – Metody prognozowania i ograniczania zamulania zbiorników.
T-W-14Ruch rumowiska - podział rumowiska, właściwości fizyczne, parametry uziarnienia, definicja erozji, abrazji, akumulacji i sedymentacji. Właściwości hydrauliczne rumowiska rzecznego (prędkość opadania, reżimy ruchu, skale Goncareva). Sposoby opisu ruchu rumowiska -schemat sił.
T-W-17Ruch wody w ośrodkach porowatych – strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji. Nieustalony przepływ wody w gruncie – r. Boussinesq’a, Fouriera. Filtracja przez zapory ziemne. Siatka hydrodynamiczna i parametry filtracji z niej obliczane. Równanie ciągłości przepływu filtracyjnego w przepływie 1-W (rozstaw rowów, międzyrzecze swobodne, filtracja wokół studni). Ogólne równanie filtracji w 2-W i 3-W. Numeryczne metody obliczania zagadnień filtracyjnych - zastosowanie MES w rozwiązywaniu zadań filtracji.
T-L-1Ćwiczenie nr 1: Wyznaczanie współczynnika wydatku otworów z przystawkami oraz otworów zatopionych
T-L-2Ćwiczenie nr 2: Wyznaczanie maksymalnej i minimalnej wysokości zwierciadła wody w komorze wyrównawczej
T-L-3Ćwiczenie nr 3: Badanie parametrów odskoku hydraulicznego
T-L-4Ćwiczenie nr 4: Wyznaczanie współczynnika wydatku przelewu o ostrej krawędzi
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia audytoryjne: Zajęcia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiązanych zadań i treści zadań do rozwiązania przez studentów przy tablicy
M-1Wykład problemowy z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji zagadnień i omawiania ich istotnych szczegółów na tablicy
M-2Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnień (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola prędkości przepływu)
M-5Laboratorium Wodne: Przekaz internetowy dokumentu opisujacego stan wykonania poszczególnych ćwiczeń przez poszczególne osoby i stan weryfikacji ich sprawozdań oraz ocen, uzyskanych podczas indywidualnej obrony "przyjętego" sprawozdania
M-4Ćwiczenia audytoryjne: Przekaz internetowy plików ppt z treściami rozwiązanych zadań oraz z zadaniami do indywidualnego ich wykonania przez studenta w domu
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pytania kontrolne z materiału realizowanego na wykładzie w ramach kolokwiów na ćwiczeniach audytoryjnych
S-4Ocena podsumowująca: Sprawdzenie opracowań ćwiczeń na Laboratorium Wodnym dla każdego zespołu z decyzją "przyjete" lub "odrzucone" oraz indywidualna obrona kazdego przyjętego opracowania
S-5Ocena podsumowująca: Laboratorium Wodne : Studenci otrzymują wraz z opisem wykonania doświadczenia dwie tzw. kartki pomiarowe. Po zakończeniu doświadczenia kopia danych pomiarowych przekazywana jest prowadzącemu ćwiczenia i wykorzystywana do równoległego opracowania danego doświadczenia w celu weryfikacji opracowania studenckiego
S-3Ocena podsumowująca: Dwa kolokwia na ćwiczeniach audytoryjnych w trakcie semestru i kolokwium zaliczajace dla studentów, którzy nie uzyskali pozytywnych ocen z kolokwiów w trakcie semestru
S-2Ocena formująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie ćwiczeń audytoryjnych przy okazji sprawdzenia zadań indywidualnych i zadań rozwiazywanych przy tablicy
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Obecność na zajęciach audytoryjnych i w Laboratorium Wodnym. Zaliczone ćwiczenia z Laboratorium Wodnego. Aktywność na ćwiczeniach audytoryjnych i zaliczone pozytywnie dwa kolokwia na ocenę dostateczną.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięB_1A_S1/D/BW/04_U01Potrafi obliczać wypływy/przepływy przez otwory, przelewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Potrafi określić rodzaj ruchu cieczy w przewodach i korytach otwartych i zaproponować odpowiednie opisy matematyczne (równania) wraz z sugestią metody ich rozwiązania. Potrafi określić podstawowe parametry ruchu rumowiska w ciekach naturalnych. Potrafi rozwiązać proste zagadnienia filtracyjne (1W) i rozumie znaczenie poprawnego uwzględnienia procesów filtracyjnych w kontekście realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówB_1A_U08Potrafi rozwiązać podstawowe zagadnienia inżynierskie z zakresu studiowanego kierunku
Cel przedmiotuC-2Poznanie procesów przepływu wody w korytach otwartych i sposobów ich analizy i obliczania
C-4Poznanie procesów filtracyjnych i ich wpływu wody na budowle hydrotrchniczne
C-3Orientacja w zagadnieniach ruchu rumowiska w ciekach naturalnych i w metodach jego opisu
C-1Uzyskanie umiejętności analizy i obliczeń w zakresie przepływów cieczy przez otwory, jazy, mosty i inne obiekty hydrauliczne.
Treści programoweT-A-2Przelewy (znajomość wzorów i zadania obliczeniowe na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów
T-A-4Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych - zastosowanie w zadanich
T-A-5Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii)
T-A-6Metody wyznaczania krzywa depresji i spiętrzenie (KSD)
T-A-7Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem
T-A-8Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości.
T-A-9Uderzenie hydrauliczne - równania i parametry i zadania obliczeniowe. Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego
T-A-10Ruch rumowiska - opis właściwości fizycznych, parametrów uziarnienia, procesów, właściwości hydraulicznych. Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska, korzystanie z i wykresu Shieldsa.
T-A-1Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony) Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).
T-A-3Wykorzystanie równania Chezy i wzorów na współczynniki C dla tego równania - zadania obliczeniowe dla ruchu jednostajnego w kanałach otwartych
T-A-11Strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji
T-W-4Przelewy (klasyfikacja, wzory na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów). Przelewy miernicze (kształty, charakterystyki, tarowanie). Przelew boczny – równanie kształtu zwierciadła wzdłuż krawędzi przelewu i wzory na jego wydatek.
T-W-5Równania ruchu Naviera-Stokesa i Reynoldsa. Przykłady rozwiązań r. Reynoldsa. Rodzaje ruchu ustalonego i nieustalonego w kanałach otwartych, translacja małego zaburzenia. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równania Saint Venanta i przykłady ich zastosowania dla symulacji trasformacji fali powodziowej. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równanie Chezy i wzory na współczynniki C dla tego równania.
T-W-7Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii). Krzywa depresji i spiętrzenie (KSD) – równ. różniczkowe i metody wyznaczania KSD
T-W-1Lista zagadnień do omówienia, literatura przedmiotu. Modelowanie w hydraulice, podobieństwo skażone, prawa i liczby podobieństwa (Fr, Re, Eu, St)
T-W-2Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony)
T-W-3Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).
T-W-6Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych. Ruch jednostajny w korytach otwartych - wymiarowanie kanałów sztucznych, wydatek w przekroju złożonym. Krzyw konsumpcyjna Q-f(H)
T-W-8Reżimy ruchu wody w rejonie mostów. Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem.
T-W-9Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości. Równania tachoid.
T-W-10Ruch nieustalony szybkozmienny w przewodach i korytach otwartych – równanie Bernoulliego z członem dv/dt. Uderzenie hydrauliczne - opiz zjawiska, równania i parametry.
T-W-11Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego w takim systemie
T-W-12Ruch nieustalony szybkozmienny w korytach otwartych (praca sluz, awaria tamy) – typy fal, prędkość translacji fal, algorytm obliczenia maksymalnego poziomu wody. Ruch nieustalony wolnozmienny - układ Saint Venanta, metody numeryczne rozwiązywania. Omówienie struktury i działania modelu RiNFlow.
T-W-13Ruch nieustalony w korytach otwartych – przykłady zastosowania modelu RiNFlow dla sieci rzecznej Odry, cieśniny Dziwny i Świny (rozwiązania sytuacyjne). Rozwiązania koncepcyjne – projekty dla rzeki Ścinawki.
T-W-15Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska tw. i wykres Shieldsa. Formy denne w ruchu rumowiska. Równanie ciągłości rumowiska. Wydatek rumowiska). Metoda Ackersa-White’a.
T-W-16Procesy kształtowania kort rzecznych. Procesy erozyjne przy budowlach hydrotechnicznych - wzory empiryczne na Hmax i czynniki wpływające na maksymalna głębokość rozmycia Hmax. Przykład techniczny – jaz Widuchowa. Zamulanie zbiorników retencyjnych – Metody prognozowania i ograniczania zamulania zbiorników.
T-W-14Ruch rumowiska - podział rumowiska, właściwości fizyczne, parametry uziarnienia, definicja erozji, abrazji, akumulacji i sedymentacji. Właściwości hydrauliczne rumowiska rzecznego (prędkość opadania, reżimy ruchu, skale Goncareva). Sposoby opisu ruchu rumowiska -schemat sił.
T-W-17Ruch wody w ośrodkach porowatych – strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji. Nieustalony przepływ wody w gruncie – r. Boussinesq’a, Fouriera. Filtracja przez zapory ziemne. Siatka hydrodynamiczna i parametry filtracji z niej obliczane. Równanie ciągłości przepływu filtracyjnego w przepływie 1-W (rozstaw rowów, międzyrzecze swobodne, filtracja wokół studni). Ogólne równanie filtracji w 2-W i 3-W. Numeryczne metody obliczania zagadnień filtracyjnych - zastosowanie MES w rozwiązywaniu zadań filtracji.
T-L-1Ćwiczenie nr 1: Wyznaczanie współczynnika wydatku otworów z przystawkami oraz otworów zatopionych
T-L-2Ćwiczenie nr 2: Wyznaczanie maksymalnej i minimalnej wysokości zwierciadła wody w komorze wyrównawczej
T-L-3Ćwiczenie nr 3: Badanie parametrów odskoku hydraulicznego
T-L-4Ćwiczenie nr 4: Wyznaczanie współczynnika wydatku przelewu o ostrej krawędzi
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia audytoryjne: Zajęcia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiązanych zadań i treści zadań do rozwiązania przez studentów przy tablicy
M-1Wykład problemowy z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji zagadnień i omawiania ich istotnych szczegółów na tablicy
M-2Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnień (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola prędkości przepływu)
M-5Laboratorium Wodne: Przekaz internetowy dokumentu opisujacego stan wykonania poszczególnych ćwiczeń przez poszczególne osoby i stan weryfikacji ich sprawozdań oraz ocen, uzyskanych podczas indywidualnej obrony "przyjętego" sprawozdania
M-4Ćwiczenia audytoryjne: Przekaz internetowy plików ppt z treściami rozwiązanych zadań oraz z zadaniami do indywidualnego ich wykonania przez studenta w domu
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pytania kontrolne z materiału realizowanego na wykładzie w ramach kolokwiów na ćwiczeniach audytoryjnych
S-4Ocena podsumowująca: Sprawdzenie opracowań ćwiczeń na Laboratorium Wodnym dla każdego zespołu z decyzją "przyjete" lub "odrzucone" oraz indywidualna obrona kazdego przyjętego opracowania
S-5Ocena podsumowująca: Laboratorium Wodne : Studenci otrzymują wraz z opisem wykonania doświadczenia dwie tzw. kartki pomiarowe. Po zakończeniu doświadczenia kopia danych pomiarowych przekazywana jest prowadzącemu ćwiczenia i wykorzystywana do równoległego opracowania danego doświadczenia w celu weryfikacji opracowania studenckiego
S-3Ocena podsumowująca: Dwa kolokwia na ćwiczeniach audytoryjnych w trakcie semestru i kolokwium zaliczajace dla studentów, którzy nie uzyskali pozytywnych ocen z kolokwiów w trakcie semestru
S-2Ocena formująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie ćwiczeń audytoryjnych przy okazji sprawdzenia zadań indywidualnych i zadań rozwiazywanych przy tablicy
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Zaliczone 4 ćwiczenia z laboratorium Wodnego na ocenę dostateczną. Zaliczone dwa kolokwia zćwiczeń audytoryjnych na ocenę dostateczną
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięB_1A_S1/D/BW/04_K01Jest przygotowany w okreslaniu i rozwiazywaniu prostych problemów z hydrauliki obiektów hydrotechnicznych, przewodów zamkniętych i kanałów otwartych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówB_1A_K02Jest gotów do podejmowania refleksji nad pozatechnicznymi aspektami i skutkami działalności inżynierskiej oraz jej wpływu na środowisko
B_1A_K04Jest gotów do kreatywnego myślenia w trakcie rozwiązywania problemu inżynierskiego. Efektywnie wykorzystuje zdolności twórczego myślenia i twórczej pracy w sposób przedsiębiorczy
B_1A_K01Jest gotów do samodzielnego podejmowania niezależnych prac, wykazując się właściwą organizacją pracy
Cel przedmiotuC-2Poznanie procesów przepływu wody w korytach otwartych i sposobów ich analizy i obliczania
C-4Poznanie procesów filtracyjnych i ich wpływu wody na budowle hydrotrchniczne
C-3Orientacja w zagadnieniach ruchu rumowiska w ciekach naturalnych i w metodach jego opisu
C-1Uzyskanie umiejętności analizy i obliczeń w zakresie przepływów cieczy przez otwory, jazy, mosty i inne obiekty hydrauliczne.
Treści programoweT-A-2Przelewy (znajomość wzorów i zadania obliczeniowe na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów
T-A-4Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych - zastosowanie w zadanich
T-A-5Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii)
T-A-6Metody wyznaczania krzywa depresji i spiętrzenie (KSD)
T-A-7Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem
T-A-8Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości.
T-A-9Uderzenie hydrauliczne - równania i parametry i zadania obliczeniowe. Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego
T-A-10Ruch rumowiska - opis właściwości fizycznych, parametrów uziarnienia, procesów, właściwości hydraulicznych. Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska, korzystanie z i wykresu Shieldsa.
T-A-1Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony) Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).
T-A-3Wykorzystanie równania Chezy i wzorów na współczynniki C dla tego równania - zadania obliczeniowe dla ruchu jednostajnego w kanałach otwartych
T-A-11Strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji
T-W-4Przelewy (klasyfikacja, wzory na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów). Przelewy miernicze (kształty, charakterystyki, tarowanie). Przelew boczny – równanie kształtu zwierciadła wzdłuż krawędzi przelewu i wzory na jego wydatek.
T-W-5Równania ruchu Naviera-Stokesa i Reynoldsa. Przykłady rozwiązań r. Reynoldsa. Rodzaje ruchu ustalonego i nieustalonego w kanałach otwartych, translacja małego zaburzenia. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równania Saint Venanta i przykłady ich zastosowania dla symulacji trasformacji fali powodziowej. Rozkłady prędkości w przekrojach. Równanie Chezy i wzory na współczynniki C dla tego równania.
T-W-7Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głębokości sprzężone, straty energii). Krzywa depresji i spiętrzenie (KSD) – równ. różniczkowe i metody wyznaczania KSD
T-W-1Lista zagadnień do omówienia, literatura przedmiotu. Modelowanie w hydraulice, podobieństwo skażone, prawa i liczby podobieństwa (Fr, Re, Eu, St)
T-W-2Wypływ cieczy przez otwory (otwór duży niezatopiony, mały otwór i otwór duży zatopiony)
T-W-3Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas opróżniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duży (wzory na wydatki i czas opróżniania zbiornika).
T-W-6Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych. Ruch jednostajny w korytach otwartych - wymiarowanie kanałów sztucznych, wydatek w przekroju złożonym. Krzyw konsumpcyjna Q-f(H)
T-W-8Reżimy ruchu wody w rejonie mostów. Obliczanie światła mostów i spiętrzenia przed mostem.
T-W-9Profile prędkości i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania średniej prędkości i wydtku przepływu z profili prędkości. Równania tachoid.
T-W-10Ruch nieustalony szybkozmienny w przewodach i korytach otwartych – równanie Bernoulliego z członem dv/dt. Uderzenie hydrauliczne - opiz zjawiska, równania i parametry.
T-W-11Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiązania procesu ruchu nieustalonego w takim systemie
T-W-12Ruch nieustalony szybkozmienny w korytach otwartych (praca sluz, awaria tamy) – typy fal, prędkość translacji fal, algorytm obliczenia maksymalnego poziomu wody. Ruch nieustalony wolnozmienny - układ Saint Venanta, metody numeryczne rozwiązywania. Omówienie struktury i działania modelu RiNFlow.
T-W-13Ruch nieustalony w korytach otwartych – przykłady zastosowania modelu RiNFlow dla sieci rzecznej Odry, cieśniny Dziwny i Świny (rozwiązania sytuacyjne). Rozwiązania koncepcyjne – projekty dla rzeki Ścinawki.
T-W-15Naprężenie krytyczne i prędkość dynamiczna w ruchu rumowiska tw. i wykres Shieldsa. Formy denne w ruchu rumowiska. Równanie ciągłości rumowiska. Wydatek rumowiska). Metoda Ackersa-White’a.
T-W-16Procesy kształtowania kort rzecznych. Procesy erozyjne przy budowlach hydrotechnicznych - wzory empiryczne na Hmax i czynniki wpływające na maksymalna głębokość rozmycia Hmax. Przykład techniczny – jaz Widuchowa. Zamulanie zbiorników retencyjnych – Metody prognozowania i ograniczania zamulania zbiorników.
T-W-14Ruch rumowiska - podział rumowiska, właściwości fizyczne, parametry uziarnienia, definicja erozji, abrazji, akumulacji i sedymentacji. Właściwości hydrauliczne rumowiska rzecznego (prędkość opadania, reżimy ruchu, skale Goncareva). Sposoby opisu ruchu rumowiska -schemat sił.
T-W-17Ruch wody w ośrodkach porowatych – strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczeń filtracji. Nieustalony przepływ wody w gruncie – r. Boussinesq’a, Fouriera. Filtracja przez zapory ziemne. Siatka hydrodynamiczna i parametry filtracji z niej obliczane. Równanie ciągłości przepływu filtracyjnego w przepływie 1-W (rozstaw rowów, międzyrzecze swobodne, filtracja wokół studni). Ogólne równanie filtracji w 2-W i 3-W. Numeryczne metody obliczania zagadnień filtracyjnych - zastosowanie MES w rozwiązywaniu zadań filtracji.
T-L-1Ćwiczenie nr 1: Wyznaczanie współczynnika wydatku otworów z przystawkami oraz otworów zatopionych
T-L-2Ćwiczenie nr 2: Wyznaczanie maksymalnej i minimalnej wysokości zwierciadła wody w komorze wyrównawczej
T-L-3Ćwiczenie nr 3: Badanie parametrów odskoku hydraulicznego
T-L-4Ćwiczenie nr 4: Wyznaczanie współczynnika wydatku przelewu o ostrej krawędzi
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia audytoryjne: Zajęcia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiązanych zadań i treści zadań do rozwiązania przez studentów przy tablicy
M-1Wykład problemowy z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji zagadnień i omawiania ich istotnych szczegółów na tablicy
M-2Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnień (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola prędkości przepływu)
M-5Laboratorium Wodne: Przekaz internetowy dokumentu opisujacego stan wykonania poszczególnych ćwiczeń przez poszczególne osoby i stan weryfikacji ich sprawozdań oraz ocen, uzyskanych podczas indywidualnej obrony "przyjętego" sprawozdania
M-4Ćwiczenia audytoryjne: Przekaz internetowy plików ppt z treściami rozwiązanych zadań oraz z zadaniami do indywidualnego ich wykonania przez studenta w domu
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Pytania kontrolne z materiału realizowanego na wykładzie w ramach kolokwiów na ćwiczeniach audytoryjnych
S-4Ocena podsumowująca: Sprawdzenie opracowań ćwiczeń na Laboratorium Wodnym dla każdego zespołu z decyzją "przyjete" lub "odrzucone" oraz indywidualna obrona kazdego przyjętego opracowania
S-5Ocena podsumowująca: Laboratorium Wodne : Studenci otrzymują wraz z opisem wykonania doświadczenia dwie tzw. kartki pomiarowe. Po zakończeniu doświadczenia kopia danych pomiarowych przekazywana jest prowadzącemu ćwiczenia i wykorzystywana do równoległego opracowania danego doświadczenia w celu weryfikacji opracowania studenckiego
S-3Ocena podsumowująca: Dwa kolokwia na ćwiczeniach audytoryjnych w trakcie semestru i kolokwium zaliczajace dla studentów, którzy nie uzyskali pozytywnych ocen z kolokwiów w trakcie semestru
S-2Ocena formująca: Ocena poszczególnych osób w trakcie ćwiczeń audytoryjnych przy okazji sprawdzenia zadań indywidualnych i zadań rozwiazywanych przy tablicy
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Obecność na zajęciach audytoryjnych i w Laboratorium Wodnym. Zaliczone ćwiczenia z Laboratorium Wodnego. Aktywność na ćwiczeniach audytoryjnych i zaliczone pozytywnie dwa kolokwia na ocenę dostateczną.
3,5
4,0
4,5
5,0