Modelowanie hydrogeologiczne - praktikum 1300-WMHP
Przedmiot stanowi praktyczne i metodyczne rozwinięcie przedmiotu "Dynamika wód podziemnych" poprzez wprowadzenie do numerycznych metod rozwiązywania ogólnego równania przepływu. Takie podejście stwarza możliwość analizy dynamiki wód podziemnych w skali regionalnej i lokalnej, z uwzględnieniem przestrzennej niejednorodności oraz skomplikowanych wymuszeń pola filtracji.
W ramach praktikum studenci zapoznają się z:
– podstawowymi pojęciami z zakresu budowy modeli hydrogeologicznych,
– podstawami metodycznymi modelowania,
– charakterystyką wykorzystywanych warunków brzegowych i ich implementacją w programach do symulacji różnych stanów systemu hydrogeologicznego,
– zasadami schematyzacji warunków hydrogeologicznych dla potrzeb modeli dyskretnych.
– metodami numerycznymi rozwiązywania układów równań liniowych występujących w modelach dyskretnych,
– metodami pozyskiwania i przetwarzania danych wejściowych używanych w modelach hydrogeologicznych,
– sposobami weryfikacji poprawności modeli,
– metodami optymalizacji parametrów hydrogeologicznych w modelach,
– zastosowaniem modeli do symulacji wymuszeń pola filtracji.
Koordynatorzy przedmiotu
Rodzaj przedmiotu
Efekty kształcenia
W obszarze wiedzy:
K_W02 - ma pogłębioną wiedzę na temat strumienia wód podziemnych i jego parametrów oraz procesów przepływu i transportu masy w ośrodku gruntowym oraz jego zapisu matematycznego, schematów dopływu wód podziemnych do studni, przepływów zmiennogęstościowych,
K_W05 - ma wiedzę na temat modeli środowiska geograficznego, baz geoprzestrzennych danych środowiskowych, posiada znajomość oprogramowania ArcGIS, wprowadzania, przetwarzania i sposobów wizualizacji danych w tym programie oraz innych programach opartych na bazach danych środowiskowych,
K_W06 - ma wiedzę w zakresie specjalistycznych programów komputerowych, zna zasady metodyczne modelowania geologicznego, ma wiedzę w zakresie planowania badań w celach modelowych, zna zasady schematyzacji warunków geologicznych dla potrzeb modelowych,
K_W08 - ma zaawansowaną wiedzę w zakresie specjalistycznych programów komputerowych, zna zasady metodyczne modelowania geologicznego, ma wiedzę w zakresie planowania badań w celach modelowych, zna zasady schematyzacji warunków geologicznych dla potrzeb modelowych.
W obszarze umiejętności:
K_U02 - korzysta z zasobów internetowych danych geologicznych, potrafi dokonać ich weryfikacji, wykorzystuje do obliczeń geologicznych proste oraz zaawansowane programy komputerowe (np. Visual MODFLOW, AutoCAD czy Arc GIS), interpretuje wyniki obliczeń w sposób opisowy lub graficzny,
K_U04 - opisuje strukturę strumienia filtracji i interpretuje siatkę hydrodynamiczną, wyjaśnia sens warunków brzegowych i początkowych w modelach pola filtracji, rozwiązuje ogólne równanie przepływu dla różnych typów powierzchni brzegowej, opisuje główne składowe procesu transportu masy w wodach podziemnych, wyjaśnia sens fizyczny składowych równania adwekcji-dyspersji i podaje warunki jego rozwiązania.
W obszarze kompetencji społecznych:
K_K01 - rozumie konieczność ciągłego podnoszenia swoich zawodowych kompetencji oraz znajdowania nowych technologii w celu rozwiązywania problemów badawczych poprzez zapoznawanie się z literaturą fachową i aktami prawnymi,
K_K03 - potrafi odpowiednio określić harmonogram czynności oraz priorytety służące realizacji zadania badawczego,
K_K04 - realizując geologiczne zadania badawcze umie zidentyfikować problemy i zaproponować sposoby ich rozwiązania.
Kryteria oceniania
Ocena ciągła dotycząca poszczególnych etapów prac nad modelem hydrogeologicznym i końcowa ocena uzyskanego rezultatu.
Praktyki zawodowe
nie są wymagane
Literatura
DĄBROWSKI S., KAPUŚCIŃSKI J., NOWICKI K., PRZYBYŁEK J., SZCZEPAŃSKI A., 2011 – Metodyka modelowania matematycznego w badaniach i obliczeniach hydrogeologicznych. Poznań
KULMA R., 1995 – Podstawy obliczeń filtracji wód podziemnych. Wyd. AGH, Kraków
KULMA R., ZDECHLIK R., 2009 – Modelowanie procesów filtracji. Wyd. AGH, Kraków
MAŁECKI J.J. (red)., 2006 – Wyznaczanie parametrów migracji zanieczyszczeń w ośrodku porowatym dla potrzeb badań hydrogeologicznych I ochrony środowiska. MŚ, Warszawa
MICHALAK J., 1997 – Obiektowe modele w hydrogeologii – system ASPAR. Wydawnictwa UW, Warszawa, monografia, str. 102.
MICHALAK J. (red.), NOWICKI Z. (red.), GRUSZCZYŃSKI T., LEŚNIAK P. M., 2009 – Wyznaczanie zmian zasobów wód podziemnych w rejonach zbiorników małej retencji, Wyd. PIG, 109 str.
REMSON I., HORNBERGER G.M., MOLZ F.J., 1971 – Numerical Methods in Subsurface Hydrology. Wiley-Interscience, New York
ROGOŻ M., 2012 – Metody obliczeniowe w hydrogeologii. Wyd. „Śląsk”, Katowice
SZYMANKO J., 1980 – Koncepcje system wodonośnego I metod jego modelowania. Wyd. Geol., Warszawa