Powódź w zlewni - numeryczne modelowanie procesów meteorologicznych, hydrologicznych i geomorfologicznych
Informacje ogólne
| Kod przedmiotu: | WG.IG-3129-D | Kod Erasmus / ISCED: |
(brak danych)
/
(0613) Tworzenie i analiza oprogramowania i aplikacji
 |
| Nazwa przedmiotu: | Powódź w zlewni - numeryczne modelowanie procesów meteorologicznych, hydrologicznych i geomorfologicznych | ||
| Jednostka: | Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej | ||
| Grupy: | |||
| Punkty ECTS i inne: |
5.00 |
||
| Język prowadzenia: | polski | ||
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/2020" (zakończony)
| Okres: | 2020-02-24 - 2020-06-14 |
 
 zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 40 godzin  więcej informacji Wykład, 10 godzin więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Agnieszka Rajwa-Kuligiewicz | |
| Prowadzący grup: | Michał Łyp, Agnieszka Rajwa-Kuligiewicz | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: | Przedmiot - Egzamin | |
| Efekty kształcenia: | WIEDZA: (K_W03, KW_05, KW_07, KW_08) Studenci uzyskają wiedzę dotyczącą przebiegu procesu opracowania danych, ich analizy oraz sposobów interpretacji wyników zmierzających do parametryzacji powodzi na potrzeby gospodarki przestrzennej. Wprowadzone zostaną pojęcia związane z procesem analizy inwestycyjnej oraz określania parametrów do koncepcji zabezpieczenia hydrotechnicznego zlewni. UMIEJĘTNOŚCI: (K_U05) Dobór modelu do planowanych celów badawczych oraz posiadanego zakresu danych. (K_U02) Przygotowanie danych wejściowych do modelu, wybór typu symulacji (zdarzenia historycznego, zdarzenia o określonym prawdopodobieństwie wystąpienia, zdarzenia prognozowanego), dobór kroku obliczeniowego symulacji. (K_U04) Opracowanie danych geodezyjnych do modeli hydraulicznych i trójwymiarowej analizy ich poprawności. (K_U02) Przygotowanie modeli oraz przeprowadzenie symulacji, analiza poprawności uzyskanych wyników. (K_U01, K_U07) Opracowanie wyników modelowania (generowanie stref zalewowych, profili przepływu, czasy koncentracji fali wezbraniowej, wielkości dopływu wód do cieku głównego, natężenie przepływu na ciekach niekontrolowanych, prędkości przepływu w korycie rzecznym, wielkość energii strumienia, przepustowość koryt rzecznych i struktur hydrotechnicznych). KOMPETENCJE PERSONALNE I SPOŁECZNE: (K_K01) Student będzie znał swoje możliwości w ramach stosowanych technik oraz sposoby praktycznego zastosowania wiedzy geograficznej w dziedzinie gospodarki wodnej. (K_K06) Student będzie znał możliwe skutki działalności człowieka w obszarze den dolin (K_K07) Student będzie wiedział o możliwościach poszerzania wiedzy w zakresie prac analitycznych z wykorzystaniem obliczeń symulacyjnych. Będzie rozumiał możliwości wykorzystania swojej wiedzy nabytej w trakcie studiów. |
|
| Wymagania wstępne: | Przedmiot/kurs przeznaczony jest dla studentów posiadających solidne podstawy z zakresu geografii fizycznej oraz doktorantów realizujących prace z zakresu meteorologii, hydrologii, geomorfologii, gospodarki wodnej i GIS. |
|
| Forma i warunki zaliczenia: | Oceny zadań cząstkowych oraz wykonanie projektu końcowego. |
|
| Metody sprawdzania i kryteria oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów: | Oceny zadań cząstkowych oraz wykonanie projektu końcowego. |
|
| Metody dydaktyczne - słownik: | Metody podające - prezentacja multimedialna |
|
| Metody dydaktyczne: | Metody ćwiczeniowo-praktyczne – metoda laboratoryjna, metoda eksperymentu. |
|
| Bilans punktów ECTS: | Godziny „kontaktowe” z prowadzącym – 50 godz. Czytanie zadanej (wskazanej) literatury – 20 godz. Przygotowanie się studenta do ćwiczeń – 50 godz. Przygotowanie przez studenta oddania raportu końcowego – 20 godz. Razem 140 godzin pracy studenta |
|
| Pełny opis: |
Kurs dostarcza praktyczną wiedzę dotyczącą przygotowania i opracowania danych na potrzeby przeprowadzenia procesu inwestycyjnego z zakresu gospodarki wodnej. Zasadnicza część kursu będzie obejmowała praktyczne wykorzystanie oprogramowania służącego przeprowadzaniu symulacji hydrologicznych (MIKE RR by DHI i HEC-HMS) i hydraulicznych (MIKE 11 by DHI) w oparciu o wybrane scenariusze meteorologiczne. Celem pracy będzie symulacja warunków transformacji opadu w odpływ w skali zlewni, a następnie transformacji fali wezbraniowej w systemie rzecznym. Przeprowadzona zostanie analiza wpływu budowy zbiornika retencyjnego na redukcję fali powodziowej oraz redukcję strat powodziowych w zlewni. Na podstawie wyników opracowane zostaną profil hydrologiczny, hydrogramy oraz warstwy przestrzenne stref zagrożenia powodziowego zgodnie ze standardami stosowanymi m.in. w Regionalnym Zarządzie Gospodarki Wodnej w Krakowie, Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej PIB oraz Małopolskim Zarządzie Melioracji i Urządzeń Wodnych. Wykład: 1. Modele numeryczne w gospodarce wodnej. Typy modeli numerycznych: fizyczne, konceptualne, empiryczne; symulacyjne i prognostyczne. Zastosowanie modelowania w gospodarce wodnej i planowaniu przestrzennym. Ćwiczenia 1. Opracowanie danych wejściowych meteorologicznych, hydrologicznych, geodezyjnych, topograficznych. 2. Modele hydrologiczne transformacji opadu w odpływ (MIKE NAM, HEC-HMS). 3. Modele hydrauliczne (MIKE 11, MIKE 21, HEC-RAS). 4. Szacowanie błędów modelu. 5. Standardy prezentacji danych wynikowych modelowania. | |
| Literatura: |
LITERATURA PODSTAWOWA: Maciejewski M., Ostojski M., Walczykiewicz T., [red.] 2010, Dorzecze Wisły – Monografia powodzi, maj czerwiec 2010, Wyd. IMGW-PIB, Warszawa. (wybrane zagadnienia) Ozga-Zielińska M., Brzeziński J., 1994, Hydrologia stosowana, Wyd. Naukowe PWN. (wybrane zagadnienia) Nachlik E., Kostecki S., Gądek W., Stochmal R.: Strefy zagrożenia powodziowego, Biuro Koordynacji Projektu Banku Światowego, 2000. (wybrane zagadnienia) Ignar S., 1988, Metoda SCS i jej zastosowanie do wyznaczania opadu efektywnego. Przegląd Geofizyczny, 4. Wałęga A., Drożdżal E., Piórecki M., Radoń R., 2012, Wybrane problemy związane z modelowaniem odpływu ze zlewni niekontrolowanych w aspekcie projektowania stref zagrożenia powodziowego, Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus, 11 (3). Szymkiewicz R., Gąsiorowski D., 2010, Podstawy hydrologii dynamicznej, Wyd. Naukowo-Techniczne. (wybrane zagadnienia) LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: Radecki-Pawlik A., 2011, Hydromorfologia rzek i potoków górskich. Działy wybrane. Wyd. Uniwersytety Rolniczego w Krakowie. Radczuk L., Szymkiewicz R., Jełowicki J., Żyszkowska W., Brun J-F., 2001, Wyznaczanie stref zagrożenia powodziowego, Wyd. Biuro Koordynacji Projektu Banku Światowego, Wrocław. Czech W., Radecki-Pawlik A., Wyżga B., Hajdukiewicz H., 2016, Modelling the flooding capacity of Polish Carpathian rivers: A comparison of constrained and free channel conditions, Geomorphology, [in press], Wyd. Elsevier. SHP, 2010, Metodyka obliczania przepływów i opadów maksymalnych o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia dla zlewni kontrolowanych i niekontrolowanych oraz identyfikacji modeli transformacji opadu w odpływ, NFOŚiGW, KZGW. (https://www.nfosigw.gov.pl/download/gfx/nfosigw/pl/nfoekspertyzy/858/2/1/2009-56.pdf) | |
Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/2021" (jeszcze nie rozpoczęty)
| Okres: | 2021-02-24 - 2021-06-14 |
zobacz plan zajęć |
| Typ zajęć: |
Ćwiczenia, 40 godzin więcej informacji Wykład, 10 godzin więcej informacji |
|
| Koordynatorzy: | Agnieszka Rajwa-Kuligiewicz | |
| Prowadzący grup: | Michał Łyp, Agnieszka Rajwa-Kuligiewicz | |
| Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
| Zaliczenie: | Przedmiot - Egzamin | |
| Efekty kształcenia: | WIEDZA: (K_W03, KW_05, KW_07, KW_08) Studenci uzyskają wiedzę dotyczącą przebiegu procesu opracowania danych, ich analizy oraz sposobów interpretacji wyników zmierzających do parametryzacji powodzi na potrzeby gospodarki przestrzennej. Wprowadzone zostaną pojęcia związane z procesem analizy inwestycyjnej oraz określania parametrów do koncepcji zabezpieczenia hydrotechnicznego zlewni. UMIEJĘTNOŚCI: (K_U05) Dobór modelu do planowanych celów badawczych oraz posiadanego zakresu danych. (K_U02) Przygotowanie danych wejściowych do modelu, wybór typu symulacji (zdarzenia historycznego, zdarzenia o określonym prawdopodobieństwie wystąpienia, zdarzenia prognozowanego), dobór kroku obliczeniowego symulacji. (K_U04) Opracowanie danych geodezyjnych do modeli hydraulicznych i trójwymiarowej analizy ich poprawności. (K_U02) Przygotowanie modeli oraz przeprowadzenie symulacji, analiza poprawności uzyskanych wyników. (K_U01, K_U07) Opracowanie wyników modelowania (generowanie stref zalewowych, profili przepływu, czasy koncentracji fali wezbraniowej, wielkości dopływu wód do cieku głównego, natężenie przepływu na ciekach niekontrolowanych, prędkości przepływu w korycie rzecznym, wielkość energii strumienia, przepustowość koryt rzecznych i struktur hydrotechnicznych). KOMPETENCJE PERSONALNE I SPOŁECZNE: (K_K01) Student będzie znał swoje możliwości w ramach stosowanych technik oraz sposoby praktycznego zastosowania wiedzy geograficznej w dziedzinie gospodarki wodnej. (K_K06) Student będzie znał możliwe skutki działalności człowieka w obszarze den dolin (K_K07) Student będzie wiedział o możliwościach poszerzania wiedzy w zakresie prac analitycznych z wykorzystaniem obliczeń symulacyjnych. Będzie rozumiał możliwości wykorzystania swojej wiedzy nabytej w trakcie studiów. |
|
| Wymagania wstępne: | Przedmiot/kurs przeznaczony jest dla studentów posiadających solidne podstawy z zakresu geografii fizycznej oraz doktorantów realizujących prace z zakresu meteorologii, hydrologii, geomorfologii, gospodarki wodnej i GIS. |
|
| Forma i warunki zaliczenia: | Oceny zadań cząstkowych oraz wykonanie projektu końcowego. |
|
| Metody sprawdzania i kryteria oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów: | Oceny zadań cząstkowych oraz wykonanie projektu końcowego. |
|
| Metody dydaktyczne - słownik: | Metody podające - prezentacja multimedialna |
|
| Metody dydaktyczne: | Metody ćwiczeniowo-praktyczne – metoda laboratoryjna, metoda eksperymentu. |
|
| Bilans punktów ECTS: | Godziny „kontaktowe” z prowadzącym – 50 godz. Czytanie zadanej (wskazanej) literatury – 20 godz. Przygotowanie się studenta do ćwiczeń – 50 godz. Przygotowanie przez studenta oddania raportu końcowego – 20 godz. Razem 140 godzin pracy studenta |
|
| Pełny opis: |
Kurs dostarcza praktyczną wiedzę dotyczącą przygotowania i opracowania danych na potrzeby przeprowadzenia procesu inwestycyjnego z zakresu gospodarki wodnej. Zasadnicza część kursu będzie obejmowała praktyczne wykorzystanie oprogramowania służącego przeprowadzaniu symulacji hydrologicznych (MIKE RR by DHI i HEC-HMS) i hydraulicznych (MIKE 11 by DHI) w oparciu o wybrane scenariusze meteorologiczne. Celem pracy będzie symulacja warunków transformacji opadu w odpływ w skali zlewni, a następnie transformacji fali wezbraniowej w systemie rzecznym. Przeprowadzona zostanie analiza wpływu budowy zbiornika retencyjnego na redukcję fali powodziowej oraz redukcję strat powodziowych w zlewni. Na podstawie wyników opracowane zostaną profil hydrologiczny, hydrogramy oraz warstwy przestrzenne stref zagrożenia powodziowego zgodnie ze standardami stosowanymi m.in. w Regionalnym Zarządzie Gospodarki Wodnej w Krakowie, Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej PIB oraz Małopolskim Zarządzie Melioracji i Urządzeń Wodnych. Wykład: 1. Modele numeryczne w gospodarce wodnej. Typy modeli numerycznych: fizyczne, konceptualne, empiryczne; symulacyjne i prognostyczne. Zastosowanie modelowania w gospodarce wodnej i planowaniu przestrzennym. Ćwiczenia 1. Opracowanie danych wejściowych meteorologicznych, hydrologicznych, geodezyjnych, topograficznych. 2. Modele hydrologiczne transformacji opadu w odpływ (MIKE NAM, HEC-HMS). 3. Modele hydrauliczne (MIKE 11, MIKE 21, HEC-RAS). 4. Szacowanie błędów modelu. 5. Standardy prezentacji danych wynikowych modelowania. | |
| Literatura: |
LITERATURA PODSTAWOWA: Maciejewski M., Ostojski M., Walczykiewicz T., [red.] 2010, Dorzecze Wisły – Monografia powodzi, maj czerwiec 2010, Wyd. IMGW-PIB, Warszawa. (wybrane zagadnienia) Ozga-Zielińska M., Brzeziński J., 1994, Hydrologia stosowana, Wyd. Naukowe PWN. (wybrane zagadnienia) Nachlik E., Kostecki S., Gądek W., Stochmal R.: Strefy zagrożenia powodziowego, Biuro Koordynacji Projektu Banku Światowego, 2000. (wybrane zagadnienia) Ignar S., 1988, Metoda SCS i jej zastosowanie do wyznaczania opadu efektywnego. Przegląd Geofizyczny, 4. Wałęga A., Drożdżal E., Piórecki M., Radoń R., 2012, Wybrane problemy związane z modelowaniem odpływu ze zlewni niekontrolowanych w aspekcie projektowania stref zagrożenia powodziowego, Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus, 11 (3). Szymkiewicz R., Gąsiorowski D., 2010, Podstawy hydrologii dynamicznej, Wyd. Naukowo-Techniczne. (wybrane zagadnienia) LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: Radecki-Pawlik A., 2011, Hydromorfologia rzek i potoków górskich. Działy wybrane. Wyd. Uniwersytety Rolniczego w Krakowie. Radczuk L., Szymkiewicz R., Jełowicki J., Żyszkowska W., Brun J-F., 2001, Wyznaczanie stref zagrożenia powodziowego, Wyd. Biuro Koordynacji Projektu Banku Światowego, Wrocław. Czech W., Radecki-Pawlik A., Wyżga B., Hajdukiewicz H., 2016, Modelling the flooding capacity of Polish Carpathian rivers: A comparison of constrained and free channel conditions, Geomorphology, [in press], Wyd. Elsevier. SHP, 2010, Metodyka obliczania przepływów i opadów maksymalnych o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia dla zlewni kontrolowanych i niekontrolowanych oraz identyfikacji modeli transformacji opadu w odpływ, NFOŚiGW, KZGW. (https://www.nfosigw.gov.pl/download/gfx/nfosigw/pl/nfoekspertyzy/858/2/1/2009-56.pdf) | |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.