Hydrologia dynamiczna

geografia

obowiązkowe

Zaliczenie zajęć z zakresu hydrologii na studiach licencjackich kierunku Geografia, Ochrona Środowiska lub innych równoważnych. Znajomość podstaw Systemów Informacji Geograficznej (GIS) i obsługi pakietu ArcGIS Desktop lub innego alternatywnego pakietu.

W przypadku zagrożenia epidemiologicznego zajęcia mogą być prowadzone w sposób zdalny, a zaliczenie może odbyć się za pomocą elektronicznych środków komunikacji społecznej rekomendowanych przez UW. W związku z tym wymagane jest dysponowanie sprzętem komputerowym z zainstalowanym pakietem ArcGIS, dostępnym dla studentów WGiSR UW, oraz programem EXCEL.

w sali

Przedmiot ma za zadanie zapoznać słuchacza z przedmiotem hydrologii dynamicznej, opisem cyklu hydrologicznego, opisem zlewni jako dynamicznego systemu fizycznogeograficznego z podaniem metod służących jego parametryzacji i kwantyfikacji procesów hydrologicznych.

Przedmiot ma za zadanie zapoznać słuchacza z podstawowymi metodami opisu i oceny ilościowej procesów hydrologicznych w podsystemach zlewni; w szczególności omawiane są zagadnienia dotyczące funkcjonowania strefy aeracji, strefy saturacji, ilościowej oceny ewapotranspiracji oraz formowania się odpływu ze zlewni. Prezentowana jest koncepcja wzorców przestrzennych w hydrologii zlewni (ang. spatial patterns in catchment hydrology) oraz kierunki rozwoju hydrologii procesów. Wykorzystuje się podstawowe miary statystyczne w ocenie sezonowości procesów hydrologicznych, metody analizy ilościowej danych punktowych i gridowych w domenie przestrzennej zlewni.

Treści programowe:

Wykład w wymiarze 15h obejmuje następujące zagadnienia:

1. Podstawowe koncepcje obiegu wody

2. Procesy hydrologiczne w podsystemach zlewni.

3. Wody strefy aeracji. Parametry retencyjności

4. Odpływ rzeczny i jego determinanty

5. Ewapotranspiracja w cyklu hydrologicznym

6. Pokrywa śnieżna w cyklu hydrologicznym

7. Wrażliwość obiegu wody na zmiany klimatu

Ćwiczenia w wymiarze 30h obejmują następujące zagadnienia:

1/2 Hydrologiczne parametry ośrodków porowatych. Profile wilgotnościowe

3/4 Charakterystyczne stany uwilgotnienia strefy aeracji. Zasoby wodne strefy aeracji.

5 Opad efektywny – metoda SCS (ang. Soil Conservation Service)

6 Metoda izochron. Czas koncentracji. Hydrogram odpływu ze zlewni

7/8 Odpływ ze zlewni z wykorzystaniem metody izochron i GIS

9/10 Wskaźniki roślinne w ocenie ewapotranspiracji.

11/12 Ewapotranspiracja na podstawie danych satelitarnych.

13/14 Pokrywa śnieżna i udział śniegu w opadzie

Nakład pracy studenta: 4 ECTS = 4 x 25h = 100h (w bezpośrednim kontakcie 3 ECTS)

(N) – praca w bezpośrednim kontakcie z nauczycielem,

(S) – praca własna (samodzielna) studenta.

Zajęcia (wykład) = 15h (N)

Zajęcia (ćwiczenia) = 30h (N)

• Konsultacje ćwiczeń = 15h (N)

• Zaliczenie ćwiczeń, egzamin = 15h (N)

• Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń – ok.1.2h/tyg. = 20h (S)

• Przygotowanie (samodzielne) do zaliczenia wykładu= 5h (S)

RAZEM = ok. 100h

Zalecana literatura (podręczniki):

Literatura podstawowa:

- Soczyńska U. (red.), 1989, Procesy hydrologiczne. Fizycznogeograficzne podstawy modelowania, PWN Warszawa.

- Soczyńska U.(red.), 1997, Hydrologia dynamiczna, Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

- Szymkiewicz R., Gąsiorowski D., 2010, Podstawy hydrologii dynamicznej, WNT.

Literatura uzupełniająca:

- Dingman S.L., 2015, Physical Hydrology, Waveland Press, Illinois, US.

- Eagleson P.S., 1978, Hydrologia dynamiczna, PWN, Warszawa

Efekty kierunkowe: K_W02, K_W05, K_W07, K_W08, K_W10, K_W19, K_U01, K_U02, K_U03, K_U05, K_K01, K_K07, K_K08

Efekty specjalnościowe: S4_W05, S4_W07, S4_U09, S4_U03, S4_K03, S4_K09

Przedmiotowe efekty kształcenia:

Wiedza: absolwent zna i rozumie:

- złożone procesy i sprzężenia zwrotne cyklu hydrologicznego w skali zlewni i jej podsystemach na styku atmosfery, hydrosfery, pedosfery i biosfery (procesy opadu, infiltracji, ewapotranspiracji, odpływu);

- koncepcje zróżnicowania przestrzennego procesów hydrologicznych w zlewni

- zaawansowane kategorie pojęciowe z hydrologii jako działu geografii fizycznej;

- podstawowe zagadnienia z zakresu teorii informacji geograficznej dotyczące cyfrowej reprezentacji zmiennych hydrologicznych w modelu wektorowym i rastrowym oraz w modelu danych gridowych;

-podstawowe miary statystyczne służące ocenie sezonowości zjawisk hydrologicznych, metody analizy przestrzennej procesów hydrologicznych w zlewni na przykładzie danych gridowych;

-najnowsze trendy w rozwoju badań naukowych z zakresie hydrologii procesów w Polsce i za granicą, obejmujące nurt badań ilościowych i przestrzennych.

Umiejętności: absolwent potrafi:

- wykorzystać wiedzę teoretyczną do opisu i oceny dynamiki procesów hydrologicznych;

- wybrać i zastosować metody pozyskiwania, analizy i prezentacji hydrologicznych danych przestrzennych, w tym zaawansowanych technik systemów informacji geograficznej GIS;

- wykonać wizualizację hydrologicznych danych przestrzennych;

- opracować diagnozę stanu ilości wody uczestniczącej w procesach hydrologicznych jako podstawy bilansowania zasobów wodnych zlewni, w tym oceniać skutki ekstremalnych stanów środowiska wodnego.

Kompetencje społeczne: absolwent jest gotów do:

- poszerzania wiedzy i kompetencji w zakresie oceny i interpretacji dynamicznie zmieniających się procesów hydrologicznych;

- postępowania zgodnie z zasadami etyki w badaniach naukowych, rozumiejąc wyzwania związane ze zmianami środowiska wodnego ;

- inicjowania i podejmowania działań na rzecz racjonalnego wykorzystania zasobów wodnych.

Sposobem weryfikacji i oceniania osiągniętych przez studenta efektów uczenia się określonych dla przedmiotu jako całości są wyniki egzaminu pisemnego oraz wyniki wykonanych ćwiczeń cząstkowych. Wkład własny Studenta w celu osiągnięcia efektów kształcenia obejmuje aktywne uczestnictwo w zajęciach – w wykładach i ćwiczeniach, a także konsultacje oraz przygotowanie do egzaminu.

Przedmiot kończy się egzaminem pisemnym obejmującym pytania testowe i opisowe, oceniane punktowo. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest wcześniejsze, terminowe zaliczenie ćwiczeń. Kryteria oceny egzaminu na stopień, na podstawie uzyskanych punktów:

0 – 49 % punktów - ocena 2 (nzal); 50 – 59 % - ocena 3; 60 – 69 % punktów -ocena 3,5; 70 – 79 % punktów - ocena 4; 80 – 89 % punktów – ocena 4,5; 90 – 98 % punktów – ocena 5; 99 – 100 % punktów – ocena 5!

Ćwiczenia zaliczane są na ocenę na podstawie prac pisemnych, oddawanych w terminie wskazanym przez prowadzącego. Prace pisemne (ćwiczenia cząstkowe) są oceniane na punkty. Maksymalnie można zdobyć 10 pkt. za każdą pracę. Minimalna liczba punktów, która zalicza pracę, wynosi 5. Warunkiem zaliczenia zajęć jest uzyskanie przynajmniej 50% punktów ze wszystkich prac pisemnych łącznie. Oprócz oceny poprawności wykonanych ćwiczeń uwzględniana będzie terminowość ich oddawania. Ćwiczenia powinny być oddawane do sprawdzenia w terminie określonym przez prowadzącego. Za ćwiczenie oddane z opóźnieniem do 7 dni można otrzymać maksymalnie 7 pkt., a za ćwiczenie opóźnione powyżej 7 dni – maksymalnie 5 pkt. Poprawie podlegają wyłącznie ćwiczenia niezaliczone. Za pierwszą poprawę ćwiczenia można uzyskać maksymalnie 7 pkt., natomiast za drugą – 5 pkt. Kryteria oceny ćwiczeń na stopień, na podstawie uzyskanych punktów:

0 – 49 % punktów - ocena 2 (nzal); 50 – 59 % - ocena 3; 60 – 69 % punktów -ocena 3,5; 70 – 79 % punktów - ocena 4; 80 – 89 % punktów – ocena 4,5; 90 – 98 % punktów – ocena 5; 99 – 100 % punktów – ocena 5!

Elementy i wagi mające wpływ na ocenę końcową:

wykład 60 %, ćwiczenia 40%.

Na ćwiczeniach dopuszcza się maksymalnie jedną nieusprawiedliwioną nieobecność, natomiast całkowita dopuszczalna liczba nieobecności, zarówno usprawiedliwionych, jak nieusprawiedliwionych, wynosi 3. Zaległości powstałe w wyniku nieobecności (bez względu na jej przyczynę) student jest zobowiązany uzupełnić w terminie ustalonym indywidualnie z prowadzącym.