Uniwersytet Jagielloński w Krakowie - Punkt LogowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

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
Wybrany podział planu:


powiększ
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 podające - wykład informacyjny
Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne

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
Wybrany podział planu:


powiększ
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 podające - wykład informacyjny
Metody praktyczne - ćwiczenia laboratoryjne

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)

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.