Tantárgyi adatlap

Download PDF

I. Subject Specification

1. Basic Data
1.1 Title
Vízrendszerek modellezése
1.2 Code
BMEEOVVMV-1
1.3 Type
Module with associated contact hours
1.4 Contact hours
Type Hours/week / (days)
Lecture 2
Seminar 1
1.5 Evaluation
Exam
1.6 Credits
4
1.7 Coordinator
name Dr. Krámer Tamás
academic rank Associate professor
email kramer.tamas@emk.bme.hu
1.8 Department
Department of Hydraulic and Water Resources Engineering
1.9 Website
1.10 Language of instruction
hungarian
1.11 Curriculum requirements
-
1.12 Prerequisites
Ajánlott előkövetelmény:
  • Hidroinformatika (BMEEOVVA-F3)
  • Építőmérnöki informatika (BMEEOFTAT42)
  • Térinformatika (BMEEOFTAT43)
1.13 Effective date
5 February 2020

2. Objectives and learning outcomes
2.1 Objectives
A tantárgy célja, hogy a hallgató megismerje a számítógépes szimulációs modellezés módszereit a természetes és mesterséges vízfolyások, tavak és tározók állapotfeltárására, továbbá különböző célú beavatkozások következményeinek prognosztizálására; a különböző dimenziószámú és fizikai tartalmú modellek alkalmazási körének definiálása gyakorlati példákkal illusztrálva, tárgyalva a kölcsönható folyamatok modelljeinek összekapcsolását, a modellezési bizonytalanságot és a modellezéshez kapcsolódó olyan elemzési és utófeldolgozási eljárásokat, amelyekkel hatékonyan támogatható a vízgazdálkodási tervezés. Cél továbbá, hogy házi feladatokon keresztül fejlődjenek a hallgató gyakorlati készségei és a komplex gondolkodásmódja, és nyitottabbá váljon új szoftverek elsajátítására.
2.2 Learning outcomes
Upon successful completion of this subject, the student:
A. Knowledge
  1. Ismeri a vízgazdálkodási feladatok megoldására szolgáló szimulációs módszerek főbb típusait.
  2. Ismeri a vízgyűjtők összevont paraméterű modellezési eljárásait, ismeri a kalibrálásuk módját és adatigényét.
  3. Ismeri, hogy milyen térinformatikai eljárások támogatják a felszíni lefolyás modellezését és a vízgyűjtők hidromorfológiai feltárását.
  4. Tudja, hogy milyen elvek alapján építhető fel egy 1D folyómodell és milyen adatigénye és bizonytalansági forrásai vannak a modell rendeltetésétől függően.
  5. Ismeri az árvízi veszély szimulációs számítási módszerének elvét, a síkvidéki ill. a dombvidéki árterekre való alkalmazás főbb sajátosságait és adatigényét.
  6. Ismeri a 3D folyómodellezés alapegyenletinek lényegét, kalibrációs adatigényét, peremfeltételeit és példákat tud mondani a 3D modellezéssel kimutatható áramlási jelenségekre.
  7. Ismeri a tavak hidrodinamikai modellrendszerének főbb elemeit és ezek egymáshoz való kapcsolódását.
  8. Érti, hogy mi a célja a numerikus megoldás gyorsításának és el tudja magyarázni, hogy milyen elven éri ezt el egy implicit megoldó, a párhuzamos számítás vagy az adaptív rácsfelbontás.
B. Skills
  1. Képes egy összevont paraméterű vízgyűjtőmodell kalibrálására, igazolására.
  2. Képes egy folyószakasz árvízi lefolyásának 2D modellezésére és az eredmények térképi elemzésére.
  3. A számítási pontosságot szem előtt tartva képes egy peremekhez igazított strukturálatlan számítási rácsháló megszerkesztésére.
  4. Képes egy folyórendszer szükségtározójának hidrodinamikai szimuláción alapuló hatásvizsgálatára.
  5. Képes egy összekapcsolt 1D-2D hidrodinamikai modell üzemeltetésére.
  6. Képes az eredményeit rendezett írásos formában, logikusan, szakszerű ábrázolással összefoglalni.
C. Attitudes
  1. Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és csoporttársaival.
  2. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti tudását, és ehhez akár a kötelező tananyagokon túlmenően, webes forrásokból keres választ a kérdéseire.
  3. Nyitott a számára új, angol nyelvű számítógépes szoftverek szükséges szintű elsajátítására.
  4. Törekszik a pontos és hibamentes feladatmegoldásra.
D. Autonomy and Responsibility
  1. Csapat részeként együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában.
2.3 Methods
Előadások az elméleti ismeretekről. Gyakorlatok a modellezési feladatok megoldásának lépéseiről és az alkalmazott szoftverekről, valamint az otthon elkészített feladatrészek konzultálására; csoportosan, munkamegosztással készített házi feladatok, konzultálás csoportonként egy-egy saját laptopon; kommunikáció írásban és szóban.
2.4 Course outline
Hét Előadások és gyakorlatok témaköre
1. Modellezési eljárások a vízgazdálkodásban; léptékek és dimenziószámok.
2. Csapadék-lefolyás modellezése I: eljárások, adatigények
3. Csapadék-lefolyás modellezése II: térinformatikai vonatkozások
4. 1D folyóhálózatok modellszerkezetének kialakítása
5. 2D árvízi lefolyásmodellezés; kalibrálás, bizonytalanságok
6. Domb- és síkvidéki árvízi veszélytérképezés modellezési eljárásai
7. Hatékony számítási eljárások: véges-térfogat modellezés adaptív és szabálytalan rácshálón, párhuzamosítás
8. 1D-2D összekapcsolt modellezés
9. Folyószakaszok 3D áramlástani modellezése: matematikai alapok
10. 3D RANS modellezés a gyakorlatban, ökohidraulikai elemzések
11. Folyami hidromorfológiai modellezés
12. Tavi hidrodinamika modellrendszere: meteorológia, hullámzás, vízmozgás, üledékmozgás, termodinamika
13. Felszíni és felszínalatti vizek kölcsönhatásának modellezése
14. Vízépítési tervezést támogató valószínűségi modellezés: MÁSZ, műtárgyak tervezése

The above programme is tentative and subject to changes due to calendar variations and other reasons specific to the actual semester. Consult the effective detailed course schedule of the course on the subject website.
2.5 Study materials
a) Tárgyhonlapról letölthető anyagok
  1. Előadásvázlatok: Vízrendszerek modellezése.
  2. Előadások diái
  3. Segédletek a szoftverekhez: HEC-HMS, HEC-RAS, SMS
b) Ajánlott irodalom
  1. N.R.B. Olsen: Numerical Modelling and Hydraulics. NTNU, Norway. ISBN-82-7598-074-7 (NTNU weblapjáról szabadon letölthető)
  2. Pavel Novak, Vincent Guinot, Alan Jeffrey, Dominic E. Reeve: Hydraulic Modelling – An Introduction: Principles, Methods and Applications. CRC Press, 2010.
  3. HEC-HMS Version 4.2 User’s manual. CPD-74A US Army Corps of Engineers HEC (hec.usace.army.mil)
  4. HEC-RAS 5.0 Two-dimensional modeling user’s manual. US Army Corps of Engineers HEC. (hec.usace.army.mil)
2.6 Other information
Nincs.
2.7 Consultation

Konzultációs időpontok: az oktatók félév elején a tanszéki honlapon és hirdetőtáblán meghirdetett konzultációs idejében, az oktatók szobájában.

This Subject Datasheet is valid for:
2021/2022 I. félév

II. Subject requirements

Assessment and evaluation of the learning outcomes
3.1 General rules
A 2.2. pontban megfogalmazott tanulási eredmények értékelése házi feladatok és a vizsgaidőszakban tett írásbeli teljesítménymérés alapján történik.
3.2 Assessment methods
Teljesítményértékelés neve (típus)JeleÉrtékelt tanulási eredmények
1. házi feladat (kis házi feladat)HF1B.1, B.6; C.1-C.4; D.1
2. házi feladat (kis házi feladat)HF2B.2-B.3, B.4-B.5, B.6; C.1-C.4; D.1
Írásbeli vizsgaVA.1-A.8; C.2

3.3 Evaluation system
JeleRészarány
HF125%
HF225%
Szorgalmi időszakban összesen50%
V50%
Összesen100%
3.4 Requirements and validity of signature
Az aláírás megszerzésének feltétele, hogy a 3.2 pont szerint a házi feladatokra az elérhető pontszám legalább 40%-át egyenként elérje a hallgató.
Aki aláírással nem vizsgakurzust vesz fel, annak a szorgalmi időszakban megszerzett (félévközi) eredménye felülírja a korábbit.
3.5 Grading system
Az elérhető pontszám 40%-ánál gyengébb vizsgaeredmény Elégtelen vizsgajegyet eredményez.
Az érdemjegyet a 3.3. pont szerinti összegzett eredményből az alábbi táblázat alapján számítjuk:
Érdemjegy Pontszám (P)
jeles (5) 85%<=P
jó (4) 70<=P<85%
közepes (3) 55<=P<70%
elégséges (2) 40<=P<55%
elégtelen (1) P<40%
3.6 Retake and repeat
  1. A házi feladatok mindegyike – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – késedelmesen a Részletes féléves ütemtervben szabályozott időpontig adható be.
3.7 Estimated workload
TevékenységÓra/félév
részvétel a kontakt tanórákon14×3=42
félévközi készülés a gyakorlatokra4
házi feladat elkészítése52
kijelölt írásos tananyag önálló elsajátítása6
vizsgafelkészülés16
Összesen120
3.8 Effective date
5 February 2020
This Subject Datasheet is valid for:
2021/2022 I. félév