Metody badań i opracowań hydrologicznych I

geografia

obowiązkowe

Hydrologia i oceanografia 1900-1-HYDO
Systemy Informacji Geograficznej 1900-1-SIG

Wymagana jest znajomość podstaw hydrologii, podstaw GIS oraz arkusza kalkulacyjnego Excel, poprzez uczestnictwo w zajęciach 1900-1-HYDO oraz 1900-1-SIG, lub uczestnictwo w alternatywnych kursach lub poprzez indywidualnie wykształcone umiejętności.

W przypadku zagrożenia epidemicznego zajęcia mogą być prowadzone w sposób zdalny, a zaliczenie może odbyć się za pomocą elektronicznych środków komunikacji społecznej rekomendowanych przez UW.W przypadku zajęć zdalnych, uczestnik zajęć powinien dysponować komputerem z zainstalowanym systemem Windows oraz oprogramowaniem ArcGIS dostępnym dla studentów WGiSR UW, a także oprogramowaniem Excel.

w sali

Przedmiot ma za zadanie zapoznać Studenta z metodami ilościowymi stosowanymi w hydrologii. Prezentowane są metody oceny zmienności sezonowej i wieloletniej wybranych wskaźników i zmiennych hydrologicznych na podstawie danych punktowych, gridowych i obszarowych. W wyznaczaniu wartości zmiennych hydrologicznych stosowane są podstawowe techniki GIS, a także arkusz kalkulacyjny EXCEL.

Przedmiot ma za zadanie zapoznać Studenta oraz wykształcić umiejętności stosowania współczesnych metod badawczych w hydrologii, wykonywania opracowań hydrologicznych i interpretacji wyników oraz wykorzystania różnych typów danych (punktowych, gridowych i obszarowych) w opracowaniach hydrologicznych. Przedmiot zapoznaje Studenta ze współczesnymi metodami badań opadu, odpływu rzecznego oraz odpływu podziemnego w zlewniach rzecznych w aspekcie zmienności sezonowej i wieloletniej oraz w aspekcie trendów wieloletnich. Celem jest nabycie praktycznych umiejętności pozyskania oraz wykorzystania tradycyjnych i gridowych danych w opracowaniach hydrologicznych, a także wykształcenie postawy poszerzania kompetencji zawodowych hydrologa.

Treści programowe:

Wykład w wymiarze 15h obejmuje następujące zagadnienia:

1. Metody badawcze w hydrologii - podstawowe koncepcje.

2. Metody oceny opadu w hydrologii zlewni.

3. Metody oceny lat suchych, normalnych i wilgotnych (wskaźniki względne i wskaźniki standaryzowane)

4. Metody opracowań danych gridowych w hydrologii (dane gridowe: definicje, cechy, przetwarzanie i analiza; zmienne hydrologiczne w globalnych bazach danych gridowych).

5. Metody oceny odpływu ze zlewni naturalnej i przekształconej antropogenicznie (przepływy naturalne, obserwowane, naturalizowane)

6. Metody oceny zasilania podziemnego rzek; krzywe recesji odpływu rzecznego, identyfikacja wzorcowej krzywej wysychania.

7. Metody oceny wieloletnich zmian charakterystyk hydrologicznych

8. Repetytorium

Ćwiczenia w wymiarze 30h obejmują następujące zagadnienia:

1. Podstawowe obliczenia hydrologiczne.

2. Opad średni w zlewni nizinnej.

3. Metoda wieloboków Thiessena z wykorzystaniem techniki GIS (ArcGIS).

4. Opad średni w zlewni górskiej. Zależność wysokość n.p.m-suma roczna opadu (model regresji liniowej). Opracowanie mapy rozkładu przestrzennego opadu na podstawie cyfrowego modelu terenu oraz zależności regresyjnej.

5/6. Klasyfikacja miesięcznych warunków termiczno-opadowych na podstawie wskaźników standaryzowanych.

7. Klasyfikacja warunków opadowych w wieloleciu na podstawie wskaźnika względnego opadu wg Kaczorowskiej.

8. Krzywe sum czasów trwania przepływu rzecznego; zmiany wieloletnie.

9. Odpływ podziemny, krzywe recesji odpływu podziemnego, zasoby wód podziemnych.

10. Separacja hydrogramu przepływu, wydzielenie składowej podziemnej w okresie wieloletnim, klasyfikacja lat wielolecia.

11/12 Trendy wieloletnie zmiennych hydrologicznych.

Poszczególne zagadnienia mogą być realizowane na więcej niż jednych zajęciach.

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, test zaliczeniowy z wykładu = 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:

- Byczkowski A., 1996, Hydrologia, t. II, Wyd. SGGW Warszawa.

- Ozga-Zielińska M., Brzeziński J., 1994, Hydrologia stosowana. PWN, Warszawa.

- Pociask-Karteczka J. (red.), 2007, Zlewnia właściwości i procesy. IG iGP UJ, Kraków.

Literatura uzupełniająca:

- Shaw E.M., Beven K.J., Chappell N.A., Lamb R., 2010, Hydrology in Practice. CRC Press; 4th edition.

Efekty kierunkowe: K_W06, K_W09, K_W10, K_W19, K_U01, K_U02, K_U04, K_U11, K_K01,K_K05, K_K06, K_K08

Efekty specjalnościowe: S4_W02, S4_W10, S4_W11, S4_W15, S4_U08, S4_U13, S4_K04, S4_K05, S4_K06, S4_K08

Przedmiotowe efekty kształcenia:

Wiedza: absolwent zna i rozumie:

- podstawy działania i wykorzystywania informacji przestrzennej pozyskiwanej z globalnych i regionalnych baz danych zmiennych hydrologicznych;

- standaryzację wielkości hydrologicznych w analizach przestrzennych oraz metody badań charakterystyk sezonowych i wieloletnich w hydrologii;

- zaawansowane metody i techniki stosowania wskaźników ilościowych i kwantyfikacji zmiennych hydrologicznych ;

- najnowsze trendy w rozwoju badań naukowych nad zmiennością sezonową i wieloletnią wskaźników hydrologicznych.

Umiejętności: absolwent potrafi:

- wykorzystać wiedzę teoretyczną do opisu i oceny sezonowego przebiegu zjawisk i procesów, a także zmienności wieloletniej;

- wybrać i zastosować metody pozyskiwania, analizy i prezentacji danych przestrzennych, w tym wskaźników względnych i standaryzowanych, z wykorzystaniem zaawansowanych technik systemów informacji geograficznej;

- prawidłowo wyjaśniać czynniki zmian zmiennych hydrologicznych.

Kompetencje społeczne: absolwent jest gotów do:

- poszerzania kompetencji w zakresie badań hydrologicznych i aktualizacji wiedzy specjalnościowej, łącząc ją z aspektami zmian środowiska geograficznego;

- działania z poczuciem odpowiedzialności za stan zasobów wodnych, powierzchniowych i podziemnych;

- stosowania danych pochodzących z programów międzynarodowych służących tworzeniu globalnych baz danych dla celów badawczych;

- efektywnego działania w przygotowaniu i realizacji projektów diagnozujących stan środowiska wodnego.

Sposobem weryfikacji i oceniania osiągniętych przez Studenta efektów uczenia się określonych dla przedmiotu jako całości są wyniki zaliczenia 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 pracę własną (przygotowanie do zajęć, opracowanie wyników, czytanie literatury, przygotowanie do zaliczenia przedmiotu). Przedmiot kończy się zaliczeniem pisemnym obejmującym pytania testowe zamknięte i otwarte. Warunkiem przystąpienia do zaliczenia pisemnego jest wcześniejsze zaliczenie ćwiczeń. Kryteria oceny zaliczenia pisemnego na stopień, na podstawie uzyskanych punktów:

0-49% punktów - ocena 2 (nzal); 50-62% - ocena 3.0; 63-74% punktów - ocena 3.5; 75-83% punktów - ocena 4.0; 84-90% punktów - ocena 4.5; 91-98% punktów - ocena 5.0; 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.

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. Wówczas konieczne jest dysponowanie komputerem z zainstalowanym programem EXCEL i ArcGIS.