Hydrologia i gospodarowanie wodą

C1- zapoznanie studentów z wiadomościami na temat hydrologii – nauki zajmującej się badaniem i opisywaniem hydrosfery, oraz zrozumienia zachodzących w niej zjawisk i procesów wraz z badaniem krążenia wody i jej roli w środowisku i gospodarce, z uwzględnieniem jej właściwości.

C2 - wykształcenie umiejętności praktycznego określenia (na zajęciach ćwiczeniowych i terenowych) podstawowych wielkości hy-drologicznych.

C3 - nauczenie metod badawczych i obliczeniowych stosowanych w hydrologii służących scharakteryzowaniu i prognozowaniu zjawisk hydrologicznych, w tym zjawisk ekstremalnych.

A. Problematyka wykładu:

Cel, przedmiot badań, literatura przedmiotu. Lądowa faza krążenia wody w przyrodzie. Powierzchniowe, punktowe, liniowe i obsza-rowe obiekty hydrograficzne. Zlewnia i jej parametry fizyczno-geograficzne. Pomiary hydrometryczne stanów wody, przepływu i rumowiska, przyrządy. Publikatory pomiarów, działalność IMGW. Charakterystyczne stany i przepływy, podstawowe charakterystyki hydrologiczne. Opracowywanie wyników pomiarów hydrometrycznych, krzywa natężenia przepływu. Ruch wody w korycie rzecz-nym. Odpływ, przepływ, miary odpływu i przepływu. Krzywa sumowa odpływu. Bilans wodny i jego zmienność. Składowe bilansu wodnego. Naturalny bilans wodny i bilans wodno-gospodarczy. Wyznaczanie elementów bilansu wodnego. Ekstremalne zjawiska hydrologiczne: wezbrania powodziowe. Hydrogramy wezbrań. Ochrona przeciwpowodziowa. Metody ochrony przed powodzią. Wybór najwłaściwszych rozwiązań ograniczających skutki powodzi. Ekstremalne zjawiska hydrologiczne: susze i ich ocena. Zapo-bieganie skutkom suszy. Przepływy miarodajne i kontrolne wymiarowania obiektów hydrotechnicznych. Prognozy hydrologiczne. Zagrożenia, degradacja i ochrona zasobów wodnych. Repetytorium

B. Problematyka seminarium:

Rozdanie tematów ćwiczeń. Studia z zakresu przedmiotu. Operat hydrologiczny składający się z 3 części - opracowań.

Opracowanie nr 1: Wyznaczenie parametrów fizyczno-geograficznych zlewni i cieków. Zlewnia powierzchniowa (topograficzna) i podziemna, dorzecze, zlewisko, wyznaczanie zlewni.

Powierzchnia zlewni cieku głównego i jego dopływów, schemat wzrostu powierzchni zlewni, długość zlewni, średnia szerokość zlewni, średni spadek zlewni, procentowy udział użytków. Długość cieków, gęstość sieci rzecznej, spadek podłużny cieku, profil podłużny cieku.

Opracowanie nr 2: Opracowanie wyników spostrzeżeń wodowskazowych. Zestawienie codziennych i charakterystycznych stanów wody w postaci tabelarycznej. Zestawienie codziennych i charakterystycznych stanów wody w postaci graficznej. Wyznaczenie na podstawie hydrogramu codziennych stanów wody wezbrań opadowych, roztopowych, czasu ich trwania i wznoszenia oraz opadania. Dokonanie oceny reżimu hydrologicznego cieku. Sporządzenie histogramu częstości oraz krzywej sum czasów trwania i na ich pod-stawie określenie stanu wody najdłużej trwającego, stanu wody zwyczajnej.

Opracowanie nr 3: Krzywa natężenia przepływu. Metody pomiarów objętości przepływu. Opracowywanie pomiarów hydrome-trycznych. Wykres krzywej natężenia przepływu (KNP, konsumcyjnej). Przyczyny rozrzutu punktów na wykresie KNP (niestacjo-narność KNP). Kształt i punkty szczególne krzywej przepływu. Analityczna metoda aproksymacji KNP. Równania KNP. Tabela-ryczna krzywa natężenia przepływu. Zależność przekroju poprzecznego koryta rzeki od stanów wody. Zależność prędkości średniej w korycie od stanów wody. KNP w układzie logarytmicznym. Miary odpływu. Przepływ, objętość odpływu. Odpływ jednostkowy ze zlewni i współczynnik odpływu.

Oddanie operatu. Zajęcia zaliczeniowe.

C. Problematyka zajęć terenowych: Zajęcia terenowe: Obliczanie objętości przepływu wody na podstawie punktowych pomiarów prędkości wody w cieku. Zasada działania młynków hydrometrycznych. Sondowanie przekroju pomiarowego. Dobór odpowiedniej ilości pionów hydrometrycznych. Wykonywanie pomiarów prędkości. Poprawność sporządzania notatek z pomiarów w dzienniku pomiarowym.

Opracowywanie wyników pomiarów hydrometrycznych. Wykresy krzywych prędkości (tachoid). Metody obliczania objętości prze-pływu wody. Zajęcia na stacji hydrologiczno-meteorologicznej.

1. Bajkiewicz-Grabowska E., Mikulski Z.: Hydrologia Ogólna. PWN, Warszawa 2006 r.

2. Bajkiewicz-Grabowska E., Magnuszewski A., Mikulski Z.: Hydrometria, PWN, Warszawa 1993 r.

3. Byczkowski A.: Hydrologia, t. I, II, Wyd. SGGW, 1996 r.

4. Eagleson P., Hydrologia dynamiczna. PWN, Warszawa 1978 r.

5. Gutry-Korycka M., Werner-Więckowska H. (red.). Przewodnik do hydrograficznych badań terenowych. Wyd. II. PWN, Warszawa 1996 r.

6. Ozga-Zielińska M., Brzeziński J. Hydrologia stosowana. PWN, Warszawa 1997 r.

7. Soczyńska U. Hydrologia dynamiczna. PWN, Warszawa 1997 r.

8. Źródła elektroniczne.

Wiedza:

- posiada wiedzę zajmującą się badaniem i opisywaniem hydrosfery;

- rozumie procesy zachodzące w hydrosferze;

- wykazuje znajomość podstawowego słownictwa stosowanego w hydrologii;

- charakteryzuje procesy fizyczne i chemiczne zachodzących w środowisku wodnym, oraz prawa determinujące obieg wody w środowisku;

- wykazuje znajomość podstawowych technik i narzędzi służących charakterystyce wód i procesów hydrologicznych;

Umiejętności:

- opisuje i interpretuje zjawiska i procesy hydrologiczne w powiązaniu ze stanem środowiska przyrodniczego;

- opracowuje i wyznacza podstawowe charakterystyki hydrologiczne;

- wykorzystuje metody badawcze do rozpoznawania, prognozowania i wyjaśniania zjawisk związanych z krążeniem wód;

- posiada umiejętności opracowywania danych hydrologicznych, wyprowadzania wniosków na temat przeciętnych wartości elementów hydrologicznych, wartości najwyższych i najniższych, prawdopodobieństwa wystąpienia zadanych wielkości, częstości występowania stanów i przepływów wody, itp.;

- potrafi wykonać pomiar hydrometryczny; zna zasady interpretacji danych hydrologicznych; opracować wyniki pomiarów;

- umie praktycznie zastosować zdobytą wiedzę w pracach projektowych;

- identyfikuje zagrożenia dla zasobów wodnych.

Kompetencje społeczne (postawy):

- jest odpowiedzialny za powierzone publikatory hydrologiczne oraz sprzęt pomiarowy;

- efektywnie współdziała w pracy zespołowej w ramach zajęć ćwiczeniowych i terenowych;

- wykazuje odpowiedzialność za bezpieczeństwo pracy własnej i kolegów.

B. Formy zaliczenia

Wykład: egzamin pisemny - :50%+1 poprawnych odpowiedzi

Seminaria: kolokwia cząstkowe z poszczególnych etapów kształcenia, sprawozdania z wykonanych ćwiczeń

Kurs terenowy: udział czynny w zajęciach terenowych i sprawozdanie z odbytych zajęć terenowych.