Modelowanie systemów hydrologicznych

geografia

obowiązkowe

Modelowanie systemów hydrologicznych 4030-MSH-CW

Założenie wstępne: zaliczenie zajęć "Hydrologia" oraz "Gospodarka wodna" na studiach I stopnia na kierunku "Międzywydziałowe Studia Ochrony Środowiska". W przypadku absolwentów innych kierunków studiów I stopnia konieczne w miarę potrzeb bieżące uzupełnienie wiadomości na podstawie załączonej literatury. Mile widziana znajomość podstaw Systemów Informacji Geograficznej (GIS) i obsługi pakietu ArcGIS Desktop lub innego oprogramowania GIS.

Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest równoległe uczestnictwo i zaliczenie przedmiotu Modelowanie systemów hydrologicznych - ćwiczenia

w sali

W ramach przedmiotu przedstawiane są zagadnienia związane z zastosowaniem modelowania do opisu procesów hydrologicznych. W czasie wykładów student zostaje zapoznany z teorią systemów i modelowania, elementami statystyki opisowej jako narzędzia wspomagającego proces modelowania oraz źródłami danych hydrologicznych w modelowaniu matematycznym obiegu wody. Omawiane są również przykłady systemów modelowania hydrologicznego (MIKE-SHE, HEC, SWAT i in.)

Celem wykładu jest zapoznanie studenta z podstawami teorii systemów, relacjami między systemem a jego modelem, klasyfikacją modeli matematycznych, etapami tworzenia modelu matematycznego oraz zastosowaniami modeli matematycznych do opisu systemów i procesów hydrologicznych. Ponadto, przedstawiane są zagadnienia związane z pozyskiwaniem danych hydrologicznych i klimatologicznych, przykładami zastosowania metod statystycznych do przygotowywania danych wejścia i wyjścia, weryfikacji modeli oraz praktycznego wykorzystania modeli integralnych i modeli procesów hydrologicznych. Omawiane są szczegółowo pakiety oprogramowania MIKE-SHE, HEC oraz SWAT.

Liczba godzin:

System zajęć: 7,5 zajęć (7,5 × 2 h)

Forma zajęć: wykład w sali – 15 h

Czas potrzebny na przygotowanie studenta do zajęć (egzamin ) - 20 h

Konsultacje (ewentualne) - 15 h.

Razem: około 50 h

Brimicombe A., 2010, GIS, Environmental Modeling and Engineering, CRC Press, New York.

Graham, D.N. and M. B. Butts, 2005, Flexible, integrated watershed modelling with MIKE SHE [w:] V.P. Singh & D.K. Frevert (red.) Watershed Models, str. 245-272, CRC Press. (http://www.mikebydhi.com)

Grayson R., Blöschl G. (red.), 2000 Spatial Patterns in Catchment Hydrology: Observations and Modelling, Cambridge University Press.

Johnson L.E., 2009, Geographic Information Systems In Water Resources Engineering, CRC Press, New York.

Ozga-Zielińska M., Brzeziński J., 1994, Hydrologia stosowana, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa.

Sivakumar B., Berndtsson R., 2010, Advances In Data-Based Approaches for Hydrologic Modeling and Forecasting. World Scientific Publishing, Singapore.

Soczyńska U., 1995, Modelowanie systemów naturalnych, WGSR UW, Warszawa.

Soczyńska U. (red.), 1997, Hydrologia dynamiczna, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa.

National Engineering Handbook. Part 630 Hydrology, 2000, Natural Resources Conservation Service, US Department of Agriculture. (www.wsi.nrcs.usda.gov).

Dokumentacja oprogramowania z rodziny HEC dostępna w możliwie najnowszej wersji na stronie internetowej: http://www.hec.usace.army.mil/publications/pub_download.html

Kierunkowe efekty uczenia (kody): K_W01; K_W05; K_W06; K_W08 / K_U01; K_U02; K_U07; K_U09; K_U15 / K_K08; K_K09

Po zaliczeniu wykładu student:

WIEDZA (K_W01; K_W05; K_W06; K_W08):

1. zna i rozumie w pogłębionym stopniu wielorakie związki między składowymi środowiska;

2. przewiduje skutki ingerencji człowieka w środowisko przyrodnicze;

3. zna i rozumie zaawansowane systemy informatyczne (m.in. GIS, arkusze kalkulacyjne, biblioteki numeryczne, bazy danych);

4. zna i rozumie zaawansowane modele opisujące środowisko.

UMIEJĘTNOŚCI (K_U01; K_U02; K_U07; K_U09; K_U15):

1. potrafi wykonać i opisać zaawansowane zadania badawcze indywidualnie i zespołowo oraz potrafi podjąć wiodącą rolę w zespołach;

2. potrafi stosować właściwą metodologię do rozwiązania problemu badawczego lub praktycznego, w szczególności w zakresie ochrony środowiska;

3. potrafi rozpoznawać i wykorzystywać zaawansowane modele środowiskowe do interpretacji zmian zachodzących w przyrodzie ożywionej i nieożywionej;

4. potrafi zastosować nowoczesne, zaawansowane techniki informacyjne (np. GIS, teledetekcja), łączyć informacje pochodzące z różnych źródeł w celu weryfikacji istniejących poglądów i hipotez z umiejętnością formułowania i testowania hipotez;

5. potrafi zaplanować zawodową karierę i stosować zasady rozwoju zrównoważonego w pracy własnej.

POSTAWY (K_K08; K_K09):

1. jest gotowy do wykorzystania modelowania matematycznego i statystycznego w zakresie umożliwiającym opis jakościowy i ilościowy zjawisk przyrodniczych związanych z ochroną środowiska;

2. jest gotów do potrzeby poszukiwania i stosowania nowych technologii szczególnie w odniesieniu do ochrony środowiska.

Wykład – końcowy egzamin pisemny, testowy, złożony z ok. 20 pytań, w tym wymagających obliczeń i rysowania wykresów.

Obecność na zajęciach będzie brana pod uwagę w ocenie końcowej. Do egzaminu dopuszczone będą osoby, które zaliczą pozytywnie ćwiczenia (4030-MSH-CW). Dopuszczalne jest przeprowadzenie egzaminu w terminie "0" przed rozpoczęciem sesji. Zdający w tym terminie mogą powtórnie zdawać egzamin w przypadku uzyskania oceny niedostatecznej lub dostatecznej. Prowadzący może uzależnić możliwość poprawy oceny pozytywnej z egzaminu od liczby nieusprawiedliwionych nieobecności studenta na wykładzie.

Końcowa ocena przedmiotu w 30 % stanowi ocenę z egzaminu a w 70 % ocenę z ćwiczeń (4030-MSH-CW).

-