САЙТ КАФЕДРИ ГІДРОЛОГІЇ СУШІ ОДЕКУ

Дисципліна "Сучасні математичні моделі в гідрологічних розрахунках і прогнозах'' розділ  «Спеціальні розділи теорії максимального стоку» – професійно-орієнтовний для підготовки гідрологів освітньо-кваліфікаційного рівня магістр і є базовою для подальшої підготовки магістрів за спеціальністю 103 «Науки про Землю» спеціалізації «Гідрологія і комплексне використання водних ресурсів» КПК "Гідрологія" та використовується ними в їх практичній діяльності.

Мета  дисципліни – вивчення процесів, закономірностей та особливостей формування стоку річок, обґрунтування математичних моделей в залежності від природних умов його формування..

Завдання вивчення дисципліни – вироблення у студентів-магістрів глибокого розуміння основних процесів формування стоку та математичного моделювання його формування, а також вміння здійснювати вирішення диференційних рівнянь стосовно математичних характеристик паводків різного походження. Дисципліна «Спеціальні розділи теорії максимального стоку» використовується  при обґрунтуванні розрахункових характеристик максимального стоку річок, моделюванні та прогнозуванні стоку у різні фази водного режиму.

Вивчення дисципліни базується на знаннях, отриманні студентами при попередньому вивченні таких дисциплінах, як «Вища математика», «Методи аналізу та обробки гідрометеорологічної інформації», «Фізична гідрологія», «Гідрологічні розрахунки».

Головна задача курсу «Спеціальні розділи теорії максимального стоку» полягає у теоретичному вивченні процесів та факторів формування схилового стоку, вміння розрізняти особливості генетичних типів паводків залежно від характеру підстильної поверхні й атмосферних опадів.

Після вивчення дисципліни студенти повинні знати:

·        умови формування різних типів схилового стоку;

·        складові диференціального рівняння підвищеного схилового стоку;

·        складові диференціальних рівнянь підпертого схилового стоку;

·         складові диференціальних рівнянь контактного схилового стоку;

·        складові диференціальних рівнянь ґрунтового схилового стоку.

На основі отриманих знань магістри повинні вміти:

·        генетичні типи паводків;

·        диференціальне рівняння поверхневого підвищеного схилового стоку;

·        інтегрування диференціального рівняння поверхневого підвищеного схилового стоку;

·        диференціальне рівняння підпертого схилового стоку;

·        інтегрування диференціального рівняння підпертого схилового стоку;

·        диференціальне рівняння контактного схилового стоку;

·        інтегрування диференціального рівняння контактного схилового стоку;

·        диференціальне рівняння ґрунтового схилового стоку;

·        інтегрування диференціального рівняння ґрунтового схилового стоку.

 Компетенції:

Вирішувати питання нормування розрахункових характеристик максимального стоку річок на основі статистичної обробки гідрометеорологічної інформації, вміти реалізувати нові методичні підходи щодо дослідження гідрологічного стоку річок.

Здатність до вирішення питання нормування розрахункових характеристик максимального стоку річок на основі статистичної обробки гідрометеорологічної інформації

Дисципліна «Довгострокові гідрологічні прогнози» - відноситься до циклу природничо-наукової професійної підготовки студентів рівня вищої освіти магістрів за спеціальністю «Науки про Землю» спеціалізації «Гідрологія» та використовується ними в їх практичній діяльності.

Довгостроковий гідрологічний прогноз – це передбачення з завчасністю (звичайно більш ніж 15 діб) елементів гідрологічного режиму,  яке засновано на знанні закономірностей розвитку природних процесів в різних фізико-географічних умовах. Мета дисципліни - вивчення загальних методів гідрологічних прогнозів водного та льодового режиму річок та озер (водосховищ) з великою завчасністю.

Завдання вивчення дисципліни - вироблення у студентів-магістрів розуміння суті основних методів та моделей гідрологічних прогнозів, одержання  студентами практичних навиків роботи по розробці методик гідрологічних прогнозів та оцінці надійності й якості цих методик.

Дисципліна „Довгострокові гідрологічні прогнози” – одна з найбільш важливих частин при підготовці магістрів в галузі гідрології та гідрохімії. Дисципліна вимагає глибоких та багатогранних знань закономірностей формування та розвитку гідрологічних процесів, вміння застосовувати ці знання при залученні моделей стокових процесів для подальшої розробки методик прогнозу майбутнього стану водних об’єктів.

Дисципліна спирається на комплекс фундаментальних дисциплін: вища математика, теорія ймовірності, фізика, обчислювальна техніка та програмування, а також на такі природничо-наукові дисципліни,  як геофізична гідродинаміка, основи математичного моделювання, фізика атмосфери, кліматологія, фізична гідрологія, гідрологічні розрахунки, гідрофізика та ін.; використовує наукові методи - гідрометвимірювань,  аналізу та обробки гідрометінформації, географічного узагальнення.

Отримані студентами знання та вміння використовуються при курсовому проектуванні та написанні магістерської роботи.

Дисципліна «Сучасні математичні моделі в гідрологічних розрахунках та прогнозах» відноситься до циклу природничо-наукової професійної підготовки гідрологів освітньо-кваліфікаційного рівня магістрів спеціальності 103 «Науки про Землю», ОПП «Гідрологія» та використовується ними в їх практичній діяльності.

Мета дисципліни – формування у магістрів систематичних знань в галузі сучасних математичних моделей з розрахунків і прогнозів гідрологічних характеристик річок, озер та водосховищ. Дисципліна «Сучасні математичні моделі в гідрологічних розрахунках та прогнозах» – одна з найбільш важливих частин при підготовці студентів в галузі сучасної гідрології. Вона вимагає глибоких та багатогранних знань стосовно закономірностей формування та розвитку гідрологічних процесів, вміння застосовувати ці знання при залученні моделей стокових процесів для подальшого пристосування цих моделей для розрахунків і прогнозів майбутнього стану водних об’єктів.

Завдання дисципліни – вироблення у магістрів розуміння суті основних методів та моделей гідрологічних розрахунків та прогнозів, одержання ними практичних навиків роботи по використанню сучасних математичних моделей гідрологічних розрахунків і прогнозів та оцінці надійності й якості використання цих моделей для будь-яких водозборів.

Вивчення дисципліни базується на знаннях студентів, отриманих при попередньому вивченні комплексу дисциплін:  геофізична гідродинаміка, , фізика атмосфери, кліматологія, методи гідрометвимірювань, методи аналізу та обробки гідрометінформації, фізична гідрологія, гідрофізика, гідрологічні розрахунки, гідрологічні прогнози та ін.

Знання, здобуті при вивченні дисципліни можуть бути використані під час засвоєння дисциплін “Методологія і організація наукових досліджень”, “Методи просторового узагальнення гідрологічної інформації”, “ГІС в гідрології”, “Гідроекологія”, “Спецрозділи по теорії максимального стоку”.

Головна задача дисципліни “Сучасні математичні моделі в гідрологічних розрахунках та прогнозах” – теоретичне вивчення процесів та факторів формування річкового стоку, що відбуваються на басейні, можливість їх визначення та узагальнення для освоєння та практичного використання сучасних моделей розрахунків і прогнозів майбутнього стану водних об’єктів, у тому числі й для оцінки характеристик максимального стоку малої ймовірності перевищення з урахуванням можливих антропогенних змін умов формування стоку на водозборах та змін глобального і регіонального клімату.

Дисципліна „Сільськогосподарські гідротехнічні меліорації з основами експлуатації водогосподарських об’єктів” – одна з найбільш важливих частин при підготовці магістрів. Використовується при експлуатації гідромеліоративних систем, при рішенні задач комплексного використання водних ресурсів на основі потреби сільськогосподарської галузі народного господарства України. 

Мета дисципліни –вивчення основ меліоративних засобів, принципів та методів режиму зрошення, розподіл і використання водних ресурсів, основних вимог щодо експлуатації  водного господарства, експлуатації гідротехнічних споруд, основ сільськогосподарського  водопостачання для забезпечення ефективної діяльності споживачів водних ресурсів.

Завдання дисципліни – вироблення у студентів розуміння суті основних методів структури управління водним господарством та одержання студентами навиків до розрахунків зрошувальних та поливних норм, визначення пропускної здатності каналів, гідроспоруд і трубопроводів.

Головна задача дисципліни “Сільськогосподарські гідротехнічні меліорації з основами експлуатації водогосподарських об’єктів ” показати студентам, що зрошувальні меліорації спрямовані на створення і регулювання на полях водного режиму, який забезпечує одержання проектного врожаю сільськогосподарських культур. Водний режим знаходиться в прямій залежності від кліматичних, ґрунтових гідрогеологічних і господарських умов, біологічних особливостей рослин, їх врожаю, агротехніки вирощування, а також від способу і техніки поливу. Оптимальний водний режим ґрунту створюється відповідним режимом зрошення, який визначає норми, термін і кількість поливів сільськогосподарських культур.

Компетенції: розуміння суті основних методів управління водним господарством та розрахунку зрошувальних та поливних норм, визначення пропускної здатності каналів, гідроспоруд і трубопроводів, водно-балансове обґрунтування  потреби в меліорації.

Головна задача дисципліни “ Гідрохімія річок і водойм України” – теоретичне вивчення процесів та факторів формування гідрохімічного режиму в басейнах основних річок, малих водойм, закономірності його формування, поширення, зміни в часі і просторі в причинному взаємозв¢язку з хімічними, фізичними і біологічними процесами, що відбуваються в навколишнім середовищі. 

 До самостійних розділів дисципліни належать методи, що базуються на оцінюванні якості води на основі нормативів екологічної безпе­ки водокористування, розподіл основних іонів та процеси формування гідрохімічного режиму на водозборах в період літньо-осінньої та зимової межені, весняного водопілля, дощових паводків.

Мета дисципліни – вивчення регіональних закономірностей розповсюдження, режиму і формування розчинених у водах річок, ставків і малих водойм речовин, з урахуванням впливу на їх хімічний склад техногенних факторів, у тому числі й радіоактивного забруднення  для кількісної оцінки водних ресурсів країни, їх раціонального використання і охорони. 

Завдання дисципліни – вироблення у студентів розуміння суті загальних умов формування хімічного складу природних вод основних річок, малих водойм і ставків України, закономірностей їх розподілу та одержання студентами навиків до  кількісної оцінки якості річкових вод, вод водосховищ та озер.

Компетенції: Здатність обробляти та інтерпретувати кількісно і якісно дані з різних джерел про гідрохімічний склад  та якісну оцінку водних об’єктів, доводити до споживачів прогнози стану водних об’єктів і поширювати спеціальні прогнози для користувачів, включаючи попередження про небезпечні явища. Розуміння принципів, що стосуються якості води та екологічного стану якості.Польові вимірювання і відбір проб для визначення якості води в річках. Відбір проб підземних вод і вимірювання. Розуміння превентивних заходів і охорони підземних вод від забруднення.

Дисципліна “Нормативна база водокористування ” – вивчення економічних механізмів природоохоронної діяльності і природокористування в Україні, спеціальних нормативів, які визначають умови використання вод, оцінку екологічного їхнього стану і включають нормативи екологічної безпеки водокористування.

До самостійних розділів дисципліни належать: оптимізація структури природокористування, удосконалення нормативно-правової та еколого-економічної бази з метою поліпшення якісного стану водних об’єктів, державний контроль за станом меліорації земель.

Мета дисципліни – вивчення правових основ водного господарства, їх складників – Водного Кодексу України, Закону про меліорацію земель України, законів природоохоронних закладів, створення ефективної структури управління і механізмів економічно­го регулювання охорони та використання водних ресурсів.

Завдання дисципліни – вироблення у студентів розуміння елементів законодавчої основи взаємовідносин між сільськогосподарськими виробничими структурами і водним господарством при комплексному використанні водних ресурсів.

В результаті вивчення дисципліни „ Нормативна база водокористування ” фахівці повинні знати правові основи водного законодавства.

Компетенції: оцінка екологічної безпеки водокористування. Набуття знань щодо спеціальних нормативів, які визначають умови використання вод та методи оцінки екологічного їх стану.

Дисципліна «Екологічні основи меліоративного проектування» використовується при проектуванні і експлуатації водогосподарських об’єктів, особливо при оцінки впливу водогосподарських об’єктів на навколишнє середовище з урахуванням вимог законодавства про охорону навколишнього середовища, при визначенні надійності водогосподарських об’єктів, при рішенні питань природоохоронного  управління водогосподарськими об’єктами, - і тому належить до визначальних у підготовці фахівців – гідрологів, які зможуть працювати в установах водокористування.

«Екологічні основи меліоративного проектування» – дисципліна, яка навчає студентів оцінювати вплив меліоративних заходів на навколишнє середовище з урахуванням вимог законодавства про охорону навколишнього середовища, дає основи і вимоги до управління з урахуванням екологічних вимог, забезпечення надійності систем з точки зору екологічної небезпеки.

Мета дисципліни – вивчення основ екологічного підходу до проектування та експлуатації водогосподарських об’єктів в умовах ринкових відносин, вивчення екологічних нормативів та закону «Про охорону навколишнього природного середовища», основних питань екологічного підходу до концепції природно – технічної системи, забезпечення екологічної рівноваги, оптимізації природокористування на території, на якій розміщуються водогосподарський чи меліоративний об’єкт.

Завдання дисципліни – вироблення у студентів розуміння елементів визначення і вимоги екології, екологічних проблем водного господарства і меліорації земель в Україні.

Компетенції: оцінка впливу водогосподарських об’єктів на навколишнє середовище. Набуття знань щодо методів оцінки впливу меліоративних заходів на навколишнє середовище. Набуття та використання знань про екологічний стан та зміни природного середовища при меліорації земель, з метою оцінки впливу об’єкта на навколишнє середовище.

Дисципліна «Динаміка руслових потоків і руслові процеси» – є обов’язковою, циклу професійної та практичної підготовки магістрів спеціальності 103 «Науки про землю», спеціалізації «Комплексне використання водних ресурсів».

Мета дисципліни – вивчення загальних закономірностей руслових потоків та руслових процесів при їх взаємодії та їх прогнозування.

Завдання вивчення дисципліни – вироблення у студентів розуміння умов формування руслових процесів у взаємодії з русловими потоками, освоєння методів їх розрахунку та прогнозу в природних умовах.

Головною задачею дисципліна «Динаміка руслових потоків і руслові процеси» є вирішення складних проблем з урахуванням механізму потоку та руслових процесів при проектуванні і будівництві різних гідротехнічних споруд.

В результаті вивчення дисципліни магістри повинні знати:

- методи досліджень руслових процесів, їх теоретичний аналіз, методи природних вишукувань, фізичного та математичного моделювання; закономірності руху потоку по ґрунтовим руслам; гідравлічний опір по довжині природного русла; взаємодія русла та заплави; наноси та їх основні характеристики; транспортуюча спроможність потоку; руслові процеси та їх типізація; типізація річкових заплав; принципи прогнозів руслового процесу.

На основі отриманих знань магістри повинні вміти:

- оцінювати руслові процеси, що відбуваються; дотримуватися принципів розміщення інженерних споруд на берегах та в руслах річок для їх ефективного використання; виконувати типізацію і схематичну класифікацію руслових процесів.

«Антропогенна гідрологія» – дисципліна, яка навчає студентів визначати кількісні характеристики водних ресурсів, особливо ресурсів прісних вод, які щорічно поновлюються і визначаються річним стоком річок, насамперед необхідні для вирішення проблем сучасного і перспективного водопостачання населення, промислового і сільського господарства, розробки заходів щодо охорони навколишнього середовища. При цьому в умовах сучасного проектування потрібні не тільки середні багаторічні дані про водні ресурси, включаючи їхню природну мінливість, але і надійні оцінки їхніх змін, що відбулися, та очікуваних у перспективі під впливом господарської діяльності.

Мета дисципліни – вивчення впливу господарської діяльності на різні характеристики річкового стоку, принципів та методів визначення кількісних характеристик цього явища у різних водогосподарських та гідрометеорологічних умовах для забезпечення ефективної діяльності споживачів водних ресурсів. Ця проблема має не тільки особливу важливість і актуальність з науково-технічних позицій, але і набуває в останні роки надзвичайно великого суспільного і соціального звучання з погляду охорони навколишнього середовища.

Завдання дисципліни – вироблення у студентів розуміння суті основних антропогенних чинників,  які впливають на зміну стоку у різні фази його формування та одержання студентами навиків до розрахунків кількісних характеристик,  цих змін у різних умовах.

Предметом вивчення є водогосподарські об’єкти, на зрошувальних системах, вплив громадської діяльності на різні характеристики річного стоку.

Компетенції: визначення основних антропогенних чинників,  які впливають на зміну стоку річок у різні фази його формування.

Courses for further training and retraining of specialists "Modelling of Land Surface Waters" belong to the English course for further training and retraining of specialists with regard to speciality "Hydrology" aimed at use of acquired knowledge and skills in practical activities.

 Purpose of courses – forming of understanding by attendees of offered modern mathematical models on calculations and forecasts of hydrological and hydrochemical characteristics of rivers, lakes and water reservoirs. 

 Task of courses – forming of understanding by attendees of essence of offered methods and models of hydrological calculations and long-term forecasts for land surface waters, quantitative assessment and forecasting of hydrochemical state of water bodies, acquisition by them of practical skills on application of these models under modern conditions of climate change and rivers' hydraulicity.

 Main task of courses "Modelling of Land Surface Waters" – familiarization and practical use of modern models for rating of estimated characteristics of maximum runoff of floods and overflows, territorial long-term forecasts of hydrological characteristics of spring floods of lowland rivers, methods of assessment and forecasting of water quality based on norms of ecological safety of water use.

 Following the training at courses "Modelling of Land Surface Waters" attendees must  familiarize themselves with main principles of mathematical modelling for rating of estimated characteristics and long-term forecasts of rivers' runoff, assessment criteria and methods of forecasting of chemical composition of surface waters with consideration of anthropogenic changes within catchment areas and changes of global and regional climate.

 On the basis of acquired knowledge attendees must be able to set a mathematical problem, to process and to systematize source information, to determine and to describe parameters of selected mathematical model, to carry out analysis of results in accordance to existing criteria of assessment and to adapt them to modern state of land surface waters.

 Control of current knowledge is performed on the basis of module system of monitoring – in the form of tests, defence of practical tasks and credit (writing of credit test).

 Courses for further training and retraining of specialists "Modelling of Land Surface Waters" include notes of lectures, methodology guidelines, visual training manuals (presentations), test tasks for knowledge assessment.