Tantárgyi adatlap
PDF letöltéseI. Tantárgyleírás
1. Alapadatok
1.1 Tantárgy neve
Hidroinformatika
1.2 Azonosító (tantárgykód)
BMEEOVVA-F3
1.3 Tantárgy jellege
Kontaktórás tanegység
1.4 Óraszámok
| Típus | Óraszám / (nap) |
| Előadás (elmélet) | 2 |
| Gyakorlat | 1 |
1.5 Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa
Vizsga
1.6 Kreditszám
5
1.7 Tárgyfelelős
| név | Dr. Krámer Tamás |
| beosztás | Egyetemi docens |
| kramer.tamas@emk.bme.hu |
1.8 Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék
1.9 A tantárgy weblapja
1.10 Az oktatás nyelve
magyar
1.11 Tantárgy típusa
Kötelező az építőmérnöki (BSc) szak Vízmérnöki specializációján
1.12 Előkövetelmények
Gyenge előkövetelmény:
- Hidraulika II. (BMEEOVVAI42)
- Matematika A2a - Vektorfüggvények (BMETE90AX02)
- Matematika A4 - Valószínűségszámítás (BMETE90AX51)
1.13 Tantárgyleírás érvényessége
2020. február 5.
2. Célkitűzések és tanulási eredmények
2.1 Célkitűzések
A hallgató értse meg a felszíni vizek alapjelenségeit leíró differenciálegyenleteket, ezek numerikus megoldásának klasszikus módszereit (numerikus integrálás, véges differencia-módszer). Ismerje meg folyók, csatornák, tavak, víztározók és ártéri öblözetek vízgazdálkodását támogató, jellemző modellezési feladatokat, ezek adatigényét, a modellek kalibrálását és igazolását, valamint az eredmények hatékony feldolgozási módjait. Sajátítsa el a numerikus módszerek önálló algoritmizálását és életszerű modellezési feladatok megoldásával szerezzen tapasztalatot célszoftverek alkalmazásában.
2.2 Tanulási eredmények
A tantárgy sikeres teljesítése utána a hallgató
A. Tudás
- Ismeri a numerikus hidraulika fontosabb 0D-1D-2D matematikai alapegyenleteinek lényegét.
- Ismeri a fenti alapegyenletek megoldásra használt klasszikus numerikus integrálási, ill. véges differencia módszerek alapjait és általánosan használt fogalomrendszerét.
- Tisztában van egy modell kalibrálásával, igazolásával és érzékenységvizsgálatával.
- Gyakorlati példákat tud mondani a felszíni vizek (folyók, tavak, ártéri öblözetek) állapotértékelését, hatásvizsgálatát támogató modellezésre.
B. Képesség
- Képes numerikus integrálási feladatot táblázatkezelő szoftverrel vagy általános programnyelven, önállóan megoldani.
- Képes 1D és 2D numerikus áramlásmodellező szoftvert alkalmazni, peremfeltételeket beállítani, szimulációkat lefuttatni és az eredményeket feldolgozni és a vonatkozó vízmérnöki kérdéseket számszerű érvekkel alátámasztva megválaszolni.
- Eredményeit rendezett írásos formában, logikusan, szakszerű ábrázolással összefoglalja.
C. Attitűd
- Nyitott a számára új, angol nyelvű számítógépes szoftverek szükséges szintű elsajátítására.
- Törekszik a pontos, hibamentes feladatmegoldásra, a hidroinformatikai szoftvereket eszközként és nem célként kezelve.
D. Önállóság és felelősség
- A házi feladatait önállóan oldja meg.
2.3 Oktatási módszertan
Előadások az elméleti ismeretekről. Gyakorlatok a numerikus feladatok megoldásának lépéseiről és az alkalmazott szoftverekről, valamint az otthon elkészített feladatrészek konzultálására; önállóan készített házi feladatok, konzultálás saját laptopon; kommunikáció írásban és szóban.
2.4 Részletes tárgyprogram
| Hét | Előadások és gyakorlatok témaköre |
| 1. | Bevezetés, numerikus hidraulika v. hidroinfomatika, elemzési módszerek |
| 2. | 1D modellsematizálás, kalibráció, adatigény |
| 3-4. | Ártéri öblözetek elöntésének modellezése: modellfelépítés, forgatókönyv-alapú veszélytérképezés |
| 5. | Szél keltette tavi áramlások modellezése |
| 6-7. | Folyami lefolyásmodellezés |
| 8. | Tározó vízszintváltozásainak numerikus megoldása |
| 9. | Permanens felszíngörbe numerikus megoldása |
| 10-11. | Kinematikus hullámegyenlet megoldása explicit és implicit differenciasémával. Konzisztencia, stabilitás, térfogatmegtartás, numerikus diffúzió és diszperzió. |
| 12. | St. Venant egyenletek véges differencia-megoldása |
| 13. | Felszíni vizek 2D modellezési alapjai: sekélyvízi egyenletek |
| 14. | Félév összefoglalása |
A félév közbeni munkaszüneti napok miatt a program csak tájékoztató jellegű, a pontos időpontokat a tárgy honlapján elérhető "Részletes féléves ütemterv" tartalmazza.
2.5 Tanulástámogató anyagok
a) Jegyzetek:
- Rátky I.: Hidraulika III. – Numerikus módszerek alkalmazása a hidraulikában, Egyetemi jegyzet, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1989.
- Előadások diái
- Elektronikus jegyzet: BME-VVT: Hidroinformatika HEFOP jegyzet.
- Segédlet: alkalmazott szoftverek, modellek (pl. HEC-RAS, SRH-2D)
- N.R.B. Olsen: Numerical Modelling and Hydraulics. NTNU, Norway. ISBN-82-7598-074-7 (NTNU weblapjáról szabadon letölthető)
- Pavel Novak, Vincent Guinot, Alan Jeffrey, Dominic E. Reeve: Hydraulic Modelling – An Introduction: Principles, Methods and Applications. CRC Press, 2010.
2.6 Egyéb tudnivalók
Nincs.
2.7 Konzultációs lehetőségek
Konzultációs időpontok: az oktatók félév elején a tanszéki honlapon és hirdetőtáblán meghirdetett konzultációs idejében, az oktatók szobájában.
Jelen TAD az alábbi félévre érvényes:
2023/2024 II. félév
II. Tárgykövetelmények
3. A tanulmányi teljesítmény ellenőrzése és értékelése
3.1 Általános szabályok
A 2.2. pontban megfogalmazott tanulási eredmények értékelése öt házi feladat és egy egyszerű vizsga alapján történik. A vizsga egy matematikai (V1) és egy alkalmazási (V2) részből áll. Ezt a két részt ugyanazon vizsgaalkalommal kell teljesíteni.
3.2 Teljesítményértékelési módszerek
| Teljesítményértékelés neve (típus) | Jele | Értékelt tanulási eredmények |
| 1. házi feladat (kis házi feladat) | HF1 | B.2-B.3; C.1-C.2; D.1 |
| 2. házi feladat (kis házi feladat) | HF2 | B.2-B.3; C.1-C.2; D.1 |
| 3. házi feladat (kis házi feladat) | HF3 | B.2-B.3; C.1-C.2; D.1 |
| 4. házi feladat (kis házi feladat) | HF4 | B.1; C.1-C.2; D.1 |
| 5. házi feladat (kis házi feladat) | HF5 | B.1; C.1-C.2; D.1 |
| Vizsga - matematikai része | V1 | A.1-A.2 |
| Vizsga - alkalmazás része | V2 | A.3-A.4 |
A szorgalmi időszakban tartott értékelések pontos idejét, a házi feladatok ki- és beadási határidejét a "Részletes féléves ütemterv" tartalmazza, mely elérhető a tárgy honlapján.
3.3 Teljesítményértékelések részaránya a minősítésben
| Jele | Részarány |
| HF1 | 10% |
| HF2 | 10% |
| HF3 | 10% |
| HF4 | 10% |
| HF5 | 10% |
| Szorgalmi időszakban összesen | 50% |
| V1 | 25% |
| V2 | 25% |
| Összesen | 100% |
3.4 Az aláírás megszerzésének feltétele, az aláírás érvényessége
Az aláírás megszerzésének feltétele, hogy a hallgató valamennyi házi feladatot legalább Elégséges szinten elkészítse.
3.5 Érdemjegy megállapítása
A legalább Elégséges vizsgajegyhez a vizsga V1 és V2 részében egyenként az ott elérhető pontszám legalább 40%-át meg kell szerezni.
A jelenléti feltétel teljesítése és legalább Elégséges szinten elkészített házi feladatok megléte esetén a hallgató érdemjegyét az egyes feladatokra és a vizsga két részére kapott osztályzatok 3.3 pont szerinti részaránnyal súlyozott, kerekített átlaga adja.
A jelenléti feltétel teljesítése és legalább Elégséges szinten elkészített házi feladatok megléte esetén a hallgató érdemjegyét az egyes feladatokra és a vizsga két részére kapott osztályzatok 3.3 pont szerinti részaránnyal súlyozott, kerekített átlaga adja.
3.6 Javítás és pótlás
- A házi feladatok mindegyike – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – késedelmesen a Részletes féléves ütemtervben szabályozott időpontig adható be.
- A beadott és elfogadott házi feladatok a Részletes féléves ütemtervben megadott határidőig és módon díjmentesen javíthatók.
3.7 A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | Óra/félév |
| részvétel a kontakt tanórákon | 14×3=42 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 4 |
| házi feladat elkészítése | 5×12=60 |
| kijelölt írásos tananyag önálló elsajátítása | 12 |
| vizsgafelkészülés | 32 |
| Összesen | 150 |
3.8 A tárgykövetelmények érvényessége
2020. február 5.
Jelen TAD az alábbi félévre érvényes:
2023/2024 II. félév