Tantárgyi adatlap
Tantárgyi adatlap
PDF letöltéseI. Tantárgyleírás
1. Alapadatok
1.1 Tantárgy neve
Vízrendszerek modellezése
1.2 Azonosító (tantárgykód)
BMEEOVVMV-1
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
4
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 Infrastruktúra-építőmérnök (MSc) szak Víz- és vízi környezetmérnöki specializációján
1.12 Előkövetelmények
Ajánlott előkövetelmény:
- Hidroinformatika (BMEEOVVA-F3)
- Építőmérnöki informatika (BMEEOFTAT42)
- Térinformatika (BMEEOFTAT43)
1.13 Tantárgyleírás érvényessége
2020. február 5.
2. Célkitűzések és tanulási eredmények
2.1 Célkitűzések
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 Tanulási eredmények
A tantárgy sikeres teljesítése utána a hallgató
A. Tudás
- Ismeri a vízgazdálkodási feladatok megoldására szolgáló szimulációs módszerek főbb típusait.
- Ismeri a vízgyűjtők összevont paraméterű modellezési eljárásait, ismeri a kalibrálásuk módját és adatigényét.
- Ismeri, hogy milyen térinformatikai eljárások támogatják a felszíni lefolyás modellezését és a vízgyűjtők hidromorfológiai feltárását.
- Tudja, hogy milyen elvek alapján építhető fel egy 1D folyómodell és milyen adatigénye és bizonytalansági forrásai vannak a modell rendeltetésétől függően.
- Ismeri az árvízi veszély szimulációs számítási módszerének elvét, a síkvidéki ill. a dombvidéki árterekre való alkalmazás főbb sajátosságait és adatigényét.
- Ismeri a 3D folyómodellezés alapegyenletinek lényegét, kalibrációs adatigényét, peremfeltételeit és példákat tud mondani a 3D modellezéssel kimutatható áramlási jelenségekre.
- Ismeri a tavak hidrodinamikai modellrendszerének főbb elemeit és ezek egymáshoz való kapcsolódását.
- 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. Képesség
- Képes egy összevont paraméterű vízgyűjtőmodell kalibrálására, igazolására.
- Képes egy folyószakasz árvízi lefolyásának 2D modellezésére és az eredmények térképi elemzésére.
- A számítási pontosságot szem előtt tartva képes egy peremekhez igazított strukturálatlan számítási rácsháló megszerkesztésére.
- Képes egy folyórendszer szükségtározójának hidrodinamikai szimuláción alapuló hatásvizsgálatára.
- Képes egy összekapcsolt 1D-2D hidrodinamikai modell üzemeltetésére.
- Képes az eredményeit rendezett írásos formában, logikusan, szakszerű ábrázolással összefoglalni.
C. Attitűd
- Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és csoporttársaival.
- Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti tudását, és ehhez akár a kötelező tananyagokon túlmenően, webes forrásokból keres választ a kérdéseire.
- Nyitott a számára új, angol nyelvű számítógépes szoftverek szükséges szintű elsajátítására.
- Törekszik a pontos és hibamentes feladatmegoldásra.
D. Önállóság és felelősség
- Csapat részeként együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában.
2.3 Oktatási módszertan
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 Részletes tárgyprogram
| 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 |
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) Tárgyhonlapról letölthető anyagok:
- Előadásvázlatok: Vízrendszerek modellezése.
- Előadások diái
- Segédletek a szoftverekhez: HEC-HMS, HEC-RAS, SMS
- 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.
- HEC-HMS Version 4.2 User’s manual. CPD-74A US Army Corps of Engineers HEC (hec.usace.army.mil)
- HEC-RAS 5.0 Two-dimensional modeling user’s manual. US Army Corps of Engineers HEC. (hec.usace.army.mil)
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:
Nem induló tárgyak
II. Tárgykövetelmények
3. A tanulmányi teljesítmény ellenőrzése és értékelése
3.1 Általános szabályok
A 2.2. pontban megfogalmazott tanulási eredmények értékelése házi feladatok és a vizsgaidőszakban tett írásbeli teljesítménymérés alapján történik.
3.2 Teljesítményértékelési módszerek
| Teljesítményértékelés neve (típus) | Jele | Értékelt tanulási eredmények |
| 1. házi feladat (kis házi feladat) | HF1 | B.1, B.6; C.1-C.4; D.1 |
| 2. házi feladat (kis házi feladat) | HF2 | B.2-B.3, B.4-B.5, B.6; C.1-C.4; D.1 |
| Írásbeli vizsga | V | A.1-A.8; C.2 |
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 | 25% |
| HF2 | 25% |
| Szorgalmi időszakban összesen | 50% |
| V | 50% |
| Összesen | 100% |
3.4 Az aláírás megszerzésének feltétele, az aláírás érvényessége
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.
Aki aláírással nem vizsgakurzust vesz fel, annak a szorgalmi időszakban megszerzett (félévközi) eredménye felülírja a korábbit.
3.5 Érdemjegy megállapítása
Az elérhető pontszám 40%-ánál gyengébb vizsgaeredmény Elégtelen vizsgajegyet eredményez.
Az érdemjegyet a 3.3. pont szerinti összegzett eredményből az alábbi táblázat alapján számítjuk:
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 Javítás és pótlás
- A házi feladatok mindegyike – szabályzatban meghatározott díj megfizetése mellett – késedelmesen a Részletes féléves ütemtervben szabályozott időpontig adható be.
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 | 52 |
| kijelölt írásos tananyag önálló elsajátítása | 6 |
| vizsgafelkészülés | 16 |
| Összesen | 120 |
3.8 A tárgykövetelmények érvényessége
2020. február 5.
Jelen TAD az alábbi félévre érvényes:
Nem induló tárgyak