Modelowanie przepływu wód podziemnych

Opis modułu kształcenia / przedmiotu (sylabus)
Rok
akademicki:
Grupa przedmiotów:
Nazwa przedmiotu1):
MODELOWANIE PRZEPŁYWU WÓD PODZIEMNYCH
Tłumaczenie nazwy na jęz. angielski3):
NUMERICAL MODELING OF GROUNDWATER FLOW
Kierunek studiów4):
Inżynieria Środowiska
5)
Koordynator przedmiotu :
6)
Numer katalogowy:
ECTS 2)
Dr Edward Wiencław
Prowadzący zajęcia :
Dr Edward Wiencław
Jednostka realizująca7):
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Geoinżynierii, Zakład Hydrogeologii
Wydział, dla którego przedmiot jest
realizowany8):
Status przedmiotu9):
Cykl dydaktyczny10):
Założenia i cele przedmiotu12):
Formy dydaktyczne, liczba godzin13):
3,0
a) przedmiot specjalizacyjny
b) stopień drugi rok 2
c) niestacjonarne
Semestr 3 (zimowy)
Jęz. wykładowy11): polski
Przygotowanie studentów do wykorzystywania modelowania numerycznego na potrzeby projektowania,
wykonawstwa i eksploatacji obiektów inżynierii środowiska. Określanie stref ochronnych ujęć wód
podziemnych, ocena oddziaływania składowisk odpadów na wody podziemne czy szacowanie wielkości
dopływów do wyrobisk górniczych i wykopów budowlanych to tylko przykładowo wybrane zagadnienia, które
modą być rozwiązywane z wykorzystanie modelowania numerycznego. Do zalet modelowania numerycznego
zaliczyć należy szybkość obliczeń i stosunkowo niskie koszty symulacji w relacji do klasycznych metod
badawczych.
a) wykład …………………………………………………………………………; liczba godzin 8...;
b) ćwiczenia laboratoryne………………………………………………………; liczba godzin 8...;
Metody dydaktyczne14):
wykład, rozwiązywanie problemu, projekt, eksperyment numeryczny, konsultacje
Pełny opis przedmiotu15):
Tematyka wykładów: Prace i badania na potrzeby modelowania. Konstrukcja modelu matematycznego.
Modele przepływu wód podziemnych i transportu zanieczyszczeń. Etapowanie badań modelowych.
Dokumentowanie prac modelowych. Stosowane programy obliczeniowe. Interpretacja wyników badań
modelowych. Przykład modelowych obliczeń bilansu zasilania ujęcia. Modelowanie przepływu wód
podziemnych i transportu zanieczyszczeń z uwzględnieniem projektowanych zabiegów zaradczych mających
za zadanie ochronę wód podziemnych.
Tematyka ćwiczeń: możliwości zastosowania programu FEMWATER z System Modelowania Wody
Podziemnej (GMS) (Groundwater Modeling System) w zagadnieniach przepływu wód podziemnych i
transportu zanieczyszczeń w strumieniu wód podziemnych, cel badań modelowych - zadanie badawcze,
projekt badań modelowych, model konceptualny przepływu wód podziemnych, podstawowe równania różniczkowe
modelu, konstrukcja modelu numerycznego, zasady dyskretyzacji, siatka 3-D modelu, materiały modelu, parametry
materiałów modelu, warunki początkowe, warunki brzegowe, etapowanie badań modelowych, identyfikacja
modelu, weryfikacja modelu, prognozy symulacyjne, dokumentowanie prac modelowych.
Wymagania formalne (przedmioty
wprowadzające)16):
Założenia wstępne17):
Efekty kształcenia18):
Sposób weryfikacji efektów
kształcenia19):
Geologia i hydrogeologia
01 – Potrafi schematyzować/sprowadzić przepływ wód 03 – Potrafi dokonać oceny stopnia odporności
podziemnych
do
odpowiedniego
schematu warstw wodonośnych na zanieczyszczenia z
obliczeniowego; dwuwymiarowego w planie i/lub w powierzchni terenu oraz degradację ich zasobów
przekroju, lub do jednowymiarowego
04 - Posiada podstawową wiedzę i umiejętności w
02 – Potrafi dokonać oceny stopnia izolacyjności zakresie modelowania przepływu wód podziemnych
warstw
wodonośnych
przez
warstwy
słabo do
wspomagania
projektowania
obiektów
przepuszczalne,
inżynierskich
01, 02, 03 – kolokwium
04 – ocena wynikająca z obserwacji aktywności i pracy studenta na zajęciach i obrony wykonanego modelu
numerycznego do wspomagania projektowania obiektów inżynierskich
Forma dokumentacji osiągniętych
efektów kształcenia 20):
Elementy i wagi mające wpływ na
ocenę końcową21):
ocena aktywności i pracy studenta na zajęciach i pracy własnej studenta – 50%
kolokwia – 50%
Miejsce realizacji zajęć22):
laboratorium komputerowe, sala wykładowa
wyniki kolokwium, prace pisemne, modele numeryczne
Literatura podstawowa i uzupełniająca23):
1. Kleczkowski A.S., Różkowski A. i inni (1997): Słownik hydrogeologiczny. Wydawnictwo TRIO. Arkady, Warszawa (Pozycja dostępna przez Internet),
2. Pazdro Z., Kozerski B. (1990): Hydrogeologia ogólna., PAE, Warszawa
3. Wieczysty A. (1982): Hydrogeologia Inżynierska. PWN Warszawa
4. Macioszczyk T., Szestakow W.M. (1983): Dynamika wód podziemnych - metody obliczeń. Warszawa
5. Paczyński B. i inni 1993: Atlas hydrogeologiczny Polski. PIG. Warszawa,
6. Leap Darrell I. (1999) “Geological Occurence of Groundwater” The Handbook of Groundwater Engineering Editor-in-Chief Jacques W. Delleur Boca
Raton: CRC Press LLC,1999 (Internet)
7. Dąbrowski S., Górski J., Kapuściński J., Przybyłek J., SzczepańskiA. (2004): Metodyka określania zasobów eksploatacyjnych wód podziemnych.
Wydawnictwo Medyczne Borgis. Warszawa (Internet),
8. EMRL (2005): GMS - Groundwater modeling system tutorial volume I-IV. Brigham Young University, UT.(Internet),
9. Macioszczyk T. (1999): Matematyczne podstawy opisu ruchu i migracji wód podziemnych dla modelowania i sterowania ich zasobami. Biul. PIG,
388:157-178
UWAGI24):
Wskaźniki ilościowe charakteryzujące moduł/przedmiot25) :
Szacunkowa sumaryczna liczba godzin pracy studenta (kontaktowych i pracy własnej) niezbędna dla osiągnięcia zakładanych
efektów kształcenia18) - na tej podstawie należy wypełnić pole ECTS2:
75 h
Łączna liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,5 ECTS
Łączna liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, takich jak zajęcia laboratoryjne,
projektowe, itp.:
1,5 ECTS
Tabela zgodności kierunkowych efektów kształcenia efektami przedmiotu 26)
Nr
/symbol
efektu
01
02
03
04
Wymienione w wierszu efekty kształcenia:
Potrafi schematyzować/sprowadzić przepływ wód podziemnych do odpowiedniego
schematu obliczeniowego; dwuwymiarowego w planie i/lub w przekroju, lub do
jednowymiarowego
Potrafi dokonać oceny stopnia izolacyjności warstw wodonośnych przez warstwy słabo
przepuszczalne,
Potrafi dokonać oceny stopnia odporności warstw wodonośnych na zanieczyszczenia z
powierzchni terenu oraz degradację ich zasobów
Posiada podstawową wiedzę i umiejętności w zakresie modelowania przepływu wód
podziemnych do wspomagania projektowania obiektów inżynierskich
Odniesienie do efektów dla programu
kształcenia na kierunku
K_W05, K_U01
K_W02, K_U01
K_W02, K_U01, K_K04
K_W05, K_U01, K_U04, K_U05, K_U07