Wydział Budownictwa i Architektury - Inżynieria środowiska (S2)
specjalność: Wodociągi i Kanalizacja
Sylabus przedmiotu Modelowanie transportu zanieczyszczeń w wodach:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria środowiska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Modelowanie transportu zanieczyszczeń w wodach | ||
| Specjalność | Wodociągi i Kanalizacja | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Sanitarnej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Andrzej Aniszewski <Andrzej.Aniszewski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Krzysztof Tarnowski <Krzysztof.Tarnowski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Ukończony kurs z Matematyki |
| W-2 | Ukończony kurs z Technologii Wody i Ścieków |
| W-3 | Ukończony kurs z Mechaniki Płynów i Hydrauliki |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Rozumienie podstawowych procesów jakie zachodzą przy przepływie zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych i gruntowych (w tym także w aspekcie matematycznego modelowania tych procesów) |
| C-2 | Umiejętność wykonywania prostszych obliczeń wartości stężeń zanieczyszczeń płynących w wodach powierzchniowych i gruntowych przy wykorzystywaniu modeli matematycznych opisujących transport tych zanieczyszczeń (dla różnych parametrów wykorzystywanych w tych modelach) |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Zastosowanie na kolejnych ćwiczeniach audytoryjnych praktycznych prostych przykładów obliczeń wartości stęźeń dla wybranych zanieczyszczeń płynących w wodach powierzchniowych i gruntowych na podstawie prezentowanych równań transportu (dla różnych parametrów uwzględnianych w tych równaniach oraz róznych wybranych zanieczyszczeń - jako obliczenia analityczne oraz numeryczne). Wykorzystywanie do tych obliczeń istniejących własnych oraz literaturowych gotowych programów obliczeniowych (algorytmów). | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Opis wszystkich sił działających i wpływających na równowagę wybranego elementu objętościowego wody gruntowej i powierzchniowej | 1 |
| T-W-2 | Ogólne równania ustalonego ruchu (filtracji) wody gruntowej w strefie saturacji (dla filtracji liniowej i nieliniowej) | 1 |
| T-W-3 | Omówienie ogólnych równań transportu zanieczyszczeń stabilnych w strumieniu wody gruntowej i powierzchniowej wraz z charakterystyką procesów przenoszenia zanieczyszczeń (procesy adwekcyjne i dyfuzyjno - dyspersyjne) | 2 |
| T-W-4 | Opis procesów dyfuzyjnego (dyspersyjnego) przenoszenia masy płynących zanieczyszczeń w wodach gruntowych i powierzchniowych | 1 |
| T-W-5 | Omówienie rozszerzonych równań transportu zanieczyszczeń w wodzie gruntowej i powierzchniowej przy uwzględnianiu czynników wpływających na wartości obliczanych stężeń zanieczyszczeń w strumieniu wody (oprócz procesów adwekcyjno - dyfuzyjnych) | 1 |
| T-W-6 | Procesy fizycznej sorpcji w odniesieniu do statyki i kinetyki tego procesu (opis równań statyki i kinetyki sorpcji) | 1 |
| T-W-7 | Przemiany chemiczne i biologiczne zachodzące w wodach gruntowych i powierzchniowych (matematyczne opisy tych procesów) | 1 |
| T-W-8 | Modele natychmiastowego mieszania zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych i gruntowych | 1 |
| T-W-9 | Ogólny przegląd analitycznych rozwiązań równań adwekcji - dyfuzji w wodach powierzchniowych | 1 |
| T-W-10 | Ogólny przegląd rozwiązań analitycznych równań adwekcji - dyspersji w wodach gruntowych | 1 |
| T-W-11 | Ogólny przegląd rozwiązań numerycznych równań adwekcji - dyspersji w wodach gruntowych (przegląd numerycznych metod oraz schematów stosowanych do rozwiązywania równań transportu zanieczyszczeń w wodach gruntowych) | 1 |
| T-W-12 | Metody estymacji współczynników dyfuzji oraz dyspersji wykorzystywanych w równaniach transportu zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych i gruntowych | 1 |
| T-W-13 | Proste przykłady praktycznego zastosowania modeli transportu zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych (dla modeli analitycznych i numerycznych) | 1 |
| T-W-14 | Proste przykłady praktycznego zastosowania modeli transportu zanieczyszczeń w wodach gruntowych (dla modeli analitycznych i numerycznych) | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach audytoryjnych | 30 |
| A-A-2 | Udział w konsultacjach | 18 |
| A-A-3 | Końcowe zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych (jako zaliczenie wszystkich kolejno wykonywanych przykładów obliczeń wartości stężeń zanieczyszczeń płynących w wodach powierzchniowych i gruntowych) | 3 |
| 51 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 15 |
| A-W-2 | Studia literaturowe | 12 |
| A-W-3 | Uczestnictwo w konsultacjach | 4 |
| A-W-4 | Przygotowanie do kolokwium | 6 |
| A-W-5 | Udział w kolokwium | 2 |
| 39 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Metody obliczeń w oparciu o istniejące modele transportu zanieczyszczeń i przy wykorzystywaniu w tych obliczeniach gotowych programów (algorytmów) |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne z wykładów |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie wykonanych w semestrze obliczeń wartości stężeń zanieczyszczeń płynących w wodach powierzchniowych i gruntowych |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IS_2A_??_W06 Student zna i rozumie wiedzę teoretyczną niezbędną do oblicznia wartości stężeń dla płynących w wodach powierzchniowych i gruntowych zanieczyszczeń | IS_2A_W06 | T2A_W03, T2A_W06 | InzA2_W01, InzA2_W02, InzA2_W05 | C-2, C-1 | T-W-6, T-W-9, T-W-13, T-A-1, T-W-14, T-W-2, T-W-12, T-W-8, T-W-5, T-W-10, T-W-1, T-W-4, T-W-7, T-W-3, T-W-11 | M-1, M-2 | S-2, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IS_2A_??_U10 Student potrafi wykorzystać metody analityczne oraz numeryczne do symulacyji wartości stężeń zanieczyszczeń płynących w wodach powierzchniowych i gruntowych | IS_2A_U10 | T2A_U09 | InzA2_U02 | C-2 | T-W-13, T-A-1, T-W-14 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
| IS_2A_??_U18 Student potrafi do rozwiązywania zadania inżynierskiego wybrać metody, techniki i narzędzia (analityczne bądź numeryczne) wraz z ich przystosowaniem do obliczania wartości stężeń zanieczyszczeń płynących w wodach (jako modele transportu tych zanieczyszczeń wraz z parametryzacją tych modeli) | IS_2A_U18 | T2A_U07, T2A_U18, T2A_U19 | — | C-2 | T-W-14, T-W-13, T-A-1 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IS_2A_??_K01 Student potrafi w profesjonalny sposób wybrać optymalne metody obliczeniowe (analityczne bądź numeryczne) traktowane jako priorytety w obliczeniach wielkości stężeń dla płynących w wodach zanieczyszczeń | IS_2A_K01 | T2A_K04 | — | C-1, C-2 | T-A-1, T-W-14, T-W-13 | M-1, M-2 | S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IS_2A_??_W06 Student zna i rozumie wiedzę teoretyczną niezbędną do oblicznia wartości stężeń dla płynących w wodach powierzchniowych i gruntowych zanieczyszczeń | 2,0 | |
| 3,0 | Student ma jedynie dostateczną wiedzę związaną z kluczowymi zagadnieniami dotyczącymi analizy i zrozumienia procesów jakie zachodzą przy przepływie zanieczyszczeń w wodach (w aspekcie teoretycznym - jako wykłady) oraz potrafi także jedynie w podstawowym zakresie wykonać najprostsze obliczenia analityczne wartości stężeń zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych i gruntowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IS_2A_??_U10 Student potrafi wykorzystać metody analityczne oraz numeryczne do symulacyji wartości stężeń zanieczyszczeń płynących w wodach powierzchniowych i gruntowych | 2,0 | |
| 3,0 | Student w sposób dostateczny potrafi wykonać jedynie najprostsze obliczenia analityczne wartości stężeń płynących w wodzie zanieczyszczeń w oparciu o najprostsze modele transportu i zadane parametry wykorzystywane w tych modelach | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| IS_2A_??_U18 Student potrafi do rozwiązywania zadania inżynierskiego wybrać metody, techniki i narzędzia (analityczne bądź numeryczne) wraz z ich przystosowaniem do obliczania wartości stężeń zanieczyszczeń płynących w wodach (jako modele transportu tych zanieczyszczeń wraz z parametryzacją tych modeli) | 2,0 | |
| 3,0 | Student potrafi w dostateczny sposób wybrać oraz przystosować jedynie najprostsze metody analityczne i numeryczne do obliczeń także najprostszych przypadków transportu zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych i gruntowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IS_2A_??_K01 Student potrafi w profesjonalny sposób wybrać optymalne metody obliczeniowe (analityczne bądź numeryczne) traktowane jako priorytety w obliczeniach wielkości stężeń dla płynących w wodach zanieczyszczeń | 2,0 | |
| 3,0 | Student w sposób jedynie dostateczny potrafi zdefiniować, sklasyfikować oraz zastosować priorytety służące do realizacji podjętego zadania inżynierskiego dla omawianej tematyki transportu zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych i gruntowych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- R. Szymkiewicz, Modelowanie matematyczne przepływów w rzekach i kanałach (wybrane rozdziały), PWN, Warszawa, 2000
- H. Zaradny, Matematyczne metody opisu i rozwiązań zagadnień przepływu wody w nienasyconych i nasyconych gruntach i glebach (wybrane rozdziały), Instytut Budownictwa Wodnego PAN, Gdańsk, 1990
Literatura dodatkowa
- A. S. Kleczkowski, A. Różkowski, Słownik Hydrogeologiczny (wybrane rozdziały), Wydawnictwo TRIO, Warszawa, 1997