Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska - Budownictwo (N1)
Sylabus przedmiotu Hydraulika 2:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Budownictwo | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Hydraulika 2 | ||
| Specjalność | Budownictwo Wodne | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Ogrzewnictwa, Wentylacji i Ciepłownictwa | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Robert Mańko <Robert.Manko@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 6,0 | ECTS (formy) | 6,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Ukonczony kurs Matematyki |
| W-2 | Ukonczony kurs Fizyki |
| W-3 | Zaliczony przedmiot Hydraulika i hydrologia |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Uzyskanie umiejetnosci analizy i obliczen w zakresie przepływów cieczy przez otwory, jazy, mosty i inne obiekty hydrauliczne. |
| C-2 | Poznanie procesów przepływu wody w korytach otwartych i sposobów ich analizy i obliczania |
| C-3 | Orientacja w zagadnieniach ruchu rumowiska w ciekach naturalnych i w metodach jego opisu |
| C-4 | Poznanie procesów filtracyjnych i ich wpływu wody na budowle hydrotrchniczne |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Wypływ cieczy przez otwory (otwór duzy niezatopiony, mały otwór i otwór duzy zatopiony) Wypływ ustalony przez przystawki, kawitacja – jej rola i metody jej symulacji. Wypływ quasi-ustalony przez mały otwór – czas oprózniania zbiornika. Wypływ ustalony i quasi-ustalony pzez duzy (wzory na wydatki i czas oprózniania zbiornika). | 4 |
| T-A-2 | Przelewy (znajomosc wzorów i zadania obliczeniowe na wydatki przelewów i na współczynniki wydatków dla poszczególnych kategorii przelewów | 2 |
| T-A-3 | Wykorzystanie równania Chezy i wzorów na współczynniki C dla tego równania - zadania obliczeniowe dla ruchu jednostajnego w kanałach otwartych | 2 |
| T-A-4 | Równanie Bernoulliego dla koryt otwartych - zastosowanie w zadanich. Energia strumienia , równanie energii, ruch nadkrytyczny. krytyczny i podkrytyczny. Odskok hydrauliczny (głebokosci sprzezone, straty energii). Metody wyznaczania: krzywa depresji i spietrzenie (KSD). Obliczanie swiatła mostów i spietrzenia przed mostem. Profile predkosci i modele tachoid w przekrojach poprzecznych. Metody wyznaczania sredniej predkosci i wydatku przepływu z profili predkosci. | 4 |
| T-A-5 | Uderzenie hydrauliczne - równania i parametry i zadania obliczeniowe. Układ sztolnia - komora wyrównawcza - działanie, opis matematyczny i metody rozwiazania procesu ruchu nieustalonego | 2 |
| T-A-6 | Ruch rumowiska - opis własciwosci fizycznych, parametrów uziarnienia, procesów, własciwosci hydraulicznych. Naprezenie krytyczne i predkosc dynamiczna w ruchu rumowiska, korzystanie z i wykresu Shieldsa. | 2 |
| T-A-7 | Strefy filtracji, parametry filtracji, typy filtracji. Współczynnik filtracji k, prawo Darcy. Hydrauliczne metody obliczen filtracji | 2 |
| 18 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Cwiczenie nr 1: Wyznaczanie współczynnika wydatku otworów z przystawkami oraz otworów zatopionych | 4 |
| T-L-2 | Cwiczenie nr 2: Wyznaczanie maksymalnej i minimalnej wysokosci zwierciadła wody w komorze wyrównawczej | 4 |
| T-L-3 | Cwiczenie nr 3: Badanie parametrów odskoku hydraulicznego | 4 |
| T-L-4 | Cwiczenie nr 4: Wyznaczanie współczynnika wydatku przelewu o ostrej krawedzi | 4 |
| T-L-5 | Zaliczanie (obrona) sprawozdań z ćwiczeń | 2 |
| 18 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wypływ ustalony i nieustalony przez małe otwory. Wypływ przez duże otwory. Przelewy. | 5 |
| T-W-2 | Rodzaje ruchu w korytach otwartych. Koryta wielodzielne. Ruch krytyczny, podkrytyczny i nadkrytyczny. Odskok hydrauliczny | 6 |
| T-W-3 | Ruch ustalony zmienny. Obliczanie krzywych spiętrzenia i depresji. Przepływ pod mostami | 8 |
| T-W-4 | Ruch nieustalony, fale szybkozmienne (praca śluz, awaria tam), fale eolnozmienne (powodziowe) | 3 |
| T-W-5 | Ruch rumowiska, procesy zmiany dna i procesy koryto-twórcze | 3 |
| T-W-6 | Filtracja. Przepływ przez budowle ziemne i pod budowlami hydrotechmicznymi. Modelowanie w hydraulice | 2 |
| 27 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 18 |
| A-A-2 | Samodzielna realizacja zadan przesłanych przez Internet | 24 |
| A-A-3 | Przygotowanie do kolokwium | 11 |
| A-A-4 | Konsultacje | 2 |
| A-A-5 | Zaliczenie | 2 |
| 57 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 18 |
| A-L-2 | Opracowanie sprawozdan | 33 |
| A-L-3 | Konsultacje | 2 |
| A-L-4 | Obrona sprawozdań | 4 |
| 57 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 27 |
| A-W-2 | Samodzielna praca w oparciu o podaną literaturę | 22 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 13 |
| A-W-4 | Konsultacje | 2 |
| A-W-5 | Udział w egzaminie | 2 |
| 66 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład problemowy z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji zagadnien i omawiania ich istotnych szczegółów na tablicy |
| M-2 | Komputerowe symulacje niektórych omawianych zagadnien (praca budowli hydrotechnicznych, transformacja fal, symulacja nieustalonego pola predkosci przepływu) |
| M-3 | Cwiczenia audytoryjne: Zajecia z wykorzystaniem audio-wizualnej prezentacji perzykładowych rozwiazanych zadan i tresci zadan do rozwiazania przez studentów przy tablicy |
| M-4 | Cwiczenia audytoryjne: Przekaz internetowy plików ppt z tresciami rozwiazanych zadan oraz z zadaniami do indywidualnego ich wykonania przez studenta w domu |
| M-5 | Laboratorium Wodne: Przekaz internetowy dokumentu opisujacego stan wykonania poszczególnych cwiczen przez poszczególne osoby i stan weryfikacji ich sprawozdan oraz ocen, uzyskanych podczas indywidualnej obrony "przyjetego" sprawozdania |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny z wykładów |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Dwa kolokwia na cwiczeniach audytoryjnych w trakcie semestru i kolokwium zaliczajace dla studentów, którzy nie uzyskali pozytywnych ocen z kolokwiów w trakcie semestru |
| S-3 | Ocena formująca: Sprawdzenie opracowan cwiczen na Laboratorium Wodnym dla kazdego zespołu z decyzja "przyjete" lub "odrzucone" oraz indywidualna obrona kazdego przyjetego opracowania |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Laboratorium Wodne : Indywidualna obrona każdego sprawozdania |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B_1A_N1/BW/D/01_W01 Zna i rozumie zagadnienia wypływów/przepływów przez otwory, przeklewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Zna podstawowe rodzje ruchów cieczy w przewodach i korytach otwartych i kojarzy z nimi odpowiednie opisy matematyczne. Zna podstawowe pojecia i procesy ruchu rumowiska w ciekach naturalnych. Rozumie zjawisko filtracji, zna podstawowe prawa i równanie je opisujace i uswiadanmia sobie znaczenie znajomosci filtracji dla realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych. | B_1A_W05, B_1A_W13 | — | — | C-4, C-3, C-1, C-2 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-W-4, T-W-6, T-W-1, T-W-5, T-W-2, T-W-3 | M-1, M-2, M-3, M-4, M-5 | S-3, S-4, S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B_1A_N1/BW/D/01_U01 Oblicza wypływy/przepływy przez otwory, przeklewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Potrafi okreslic rodzj ruchu cieczy w przewodach i korytach otwartych i zaproponowac odpowiednie metody ich rozwiazania. Potrafi rozwiazac proste zagadnienia filtracyjne (1W) i rozumie znaczenie poprawnego uwzglednienia procesów filtracyjnych w kontekscie realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych. | B_1A_U08 | — | — | C-4, C-3, C-1, C-2 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-W-4, T-W-6, T-W-1, T-W-5, T-W-2, T-W-3 | M-1, M-2, M-3, M-4, M-5 | S-3, S-4, S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B_1A_N1/BW/D/01_K01 Jest gotowy do określania i rozwiązywania prostych problemów z hydrauliki obiektów hydrotechnicznych, przewodów zamknietuch i kanałów otwartych. | B_1A_K02, B_1A_K04 | — | — | C-4, C-3, C-1, C-2 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-W-4, T-W-6, T-W-1, T-W-5, T-W-2, T-W-3 | M-1, M-2, M-3, M-4 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| B_1A_N1/BW/D/01_W01 Zna i rozumie zagadnienia wypływów/przepływów przez otwory, przeklewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Zna podstawowe rodzje ruchów cieczy w przewodach i korytach otwartych i kojarzy z nimi odpowiednie opisy matematyczne. Zna podstawowe pojecia i procesy ruchu rumowiska w ciekach naturalnych. Rozumie zjawisko filtracji, zna podstawowe prawa i równanie je opisujace i uswiadanmia sobie znaczenie znajomosci filtracji dla realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Obecność na zajęciach audytoryjnych i w Laboratorium Wodnym. Zaliczone ćwiczenia z Laboratorium Wodnego. Aktywność na ćwiczeniach audytoryjnych i zaliczone pozytywnie dwa kolokwia na ocenę dostateczną. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| B_1A_N1/BW/D/01_U01 Oblicza wypływy/przepływy przez otwory, przeklewy, jazy i podobne konstrukcje hydrotechniczne. Potrafi okreslic rodzj ruchu cieczy w przewodach i korytach otwartych i zaproponowac odpowiednie metody ich rozwiazania. Potrafi rozwiazac proste zagadnienia filtracyjne (1W) i rozumie znaczenie poprawnego uwzglednienia procesów filtracyjnych w kontekscie realizacji i funkcjonowania budowli hydrotechnicznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Obecność na zajęciach audytoryjnych i w Laboratorium Wodnym. Zaliczone ćwiczenia z Laboratorium Wodnego. Aktywność na ćwiczeniach audytoryjnych i zaliczone pozytywnie dwa kolokwia na ocenę dostateczną. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| B_1A_N1/BW/D/01_K01 Jest gotowy do określania i rozwiązywania prostych problemów z hydrauliki obiektów hydrotechnicznych, przewodów zamknietuch i kanałów otwartych. | 2,0 | |
| 3,0 | Obecność na zajęciach audytoryjnych i w Laboratorium Wodnym. Zaliczone ćwiczenia z Laboratorium Wodnego. Aktywność na ćwiczeniach audytoryjnych i zaliczone pozytywnie dwa kolokwia na ocenę dostateczną. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- 1. Kubrak J., Hydraulika techniczna, SGGW, Warszawa, 1998
- Mitosek M., Mechanika płynów w inzynierii i ochronie srodowiska, PWN, Warszawa, 2001
- Czetwertynski E., Utrysko B., Hydraulika i hydromechanika, PWN, Warszawa, 1975
- Mańko Robert, Wira Jerzy, Wybrane modele matematyczne w opisie ruchu turbulencyjnego, Zeszyty Naukowe Inżynieria Lądowa i Wodna w Kształtowaniu Środwiska, Kalisz, 2016
Literatura dodatkowa
- Szuster A., Utrysko B., Hydraulika i podstawy hydromechaniki, Politechnika Warszawska, Warszawa, 1976
- Szymkiewicz R., Modelowanie matematyczne przepływów w rzekach i kanałach, PWN, Warszawa, 2000
- Byczkowski A., Hydrologia. T. 1 i 2, SGGW, Warszawa, 1996