Studijski program

Modeliranje procesa u tlu (198008)

ECTS bodovi 4.00
Engleski jezik R1
E-učenje R1
Izvođač predavanja
doc. dr. sc. Vilim Filipović
dr. sc. Lana Filipović
prof. dr. sc. Gabrijel Ondrašek
Izvođač vježbi
doc. dr. sc. Vilim Filipović
dr. sc. Lana Filipović
Preduvjeti
Korištenje otpadnih voda u poljoprivredi
Ocjenjivanje
Dovoljan (2) 60-70%
Dobar (3) 71-80%
Vrlo dobar (4) 81-90%
Izvrstan (5) >91%

Nositelj predmeta

doc. dr. sc. Vilim Filipović
doc. dr. sc. Vilim Filipović

Opis predmeta

Cilj predmeta je upoznavanje studenata s najnovijim računalnim modelima koji se koriste za simuliranje različitih fizikalnih i kemijskih procesa u tlu, s naglaskom na kretanje onečišćivala u tlu koji se javljaju kao posljedica neoptimalnog gospodarenja tlima ili korištenja organskog otpada i otpadnih voda u poljoprivredi. Cilj je stjecanje specijalističkih znanja u području primjene računalnih modela u poljoprivredi kao alata za predviđanje mogućih pozitivnih i/ili negativnih učinaka različite poljoprivredne prakse na kvalitetu tala, a u svrhu optimizacije poljoprivredne proizvodnje, unaprijeđenja održivosti gospodarenja poljoprivrednim tlima te zaštite okoliša

Vrsta predmeta

Opće kompetencije

Poznavanje pedologije i osnovnih fizikalnih, kemijskih i bioloških procesa u tlu.
Preddiplomski studij iz poljoprivrednih, biotehničkih, tehničkih ili prirodnih znanosti.

Oblici nastave

  • Konzultacije
  • Predavanja
  • Projektantske vježbe
  • Provjere znanja
  • Terenske vježbe
  • Vježbe u praktikumu

Ishodi učenja i način provjere

Ishod učenja Način provjere
Primjena računalnih modela toka vode i kretanja onečišćivala u tlu u svrhu predviđanja mogućih kratkoročnih i dugoročnih pozitivnih i/ili negativnih učinaka primjene različite poljoprivredne prakse te otpadnih voda i organskog opada na kvalitetu tala, održivost poljoprivredne proizvodnje, kao i na ostale sastavnice agroekosustava, a posebice vodne resurse.
Razumjeti primjenu modeliranja u agroekologiji i način rada numeričkih modela.
Definirati i razumjeti vodni režim tla i hidrauličke parametre tla.
Definirati i razumjeti osnovne vrste onečišćivala u agroekosustavima, kao i njihovu važnost.
Studenti će biti osposobljeni za provođenje terenskih i laboratorijskih mjerenja važnijih fizikalnih parametara tla.
Studenti će biti osposobljeni za postavljanje i korištenje modela toka vode u tlu.
Studenti će biti osposobljeni za postavljanje i korištenje modela kretanja onečišćivala u tlu.
Studenti će steći vještine potrebne za samostalnu procjenu rizika i kritičku prosudbu o pozitivnim i negativnim učincima različite poljoprivredne prakse i primjene organskog otpada i otpadnih voda na poljoprivrednim površinama.
Studenti će steći aktivna znanja potrebna za sudjelovanje u izradi studija utjecaja na okoliš temeljenih na računalnom modeliranju i monitoringu tala.

Tjedni plan nastave

  1. Pojam modeliranja i primjena modela pronosa u tlu. P Fizikalne značajke tla i odnos tlo-voda. P Mjerenje hidrauličkih parametara tla. P
  2. Retencijske krivulje tla i modeli toka vode. P Analiza retencijskih krivulja i hidrauličkih parametara pomoću RETC programa. V Terensko mjerenje hidrauličkih parametra tla. V
  3. Modeliranje toka vode u tlu. P Računalne simulacije toka vode u tlu pomoću HYDRUS modela. V
  4. Onečišćivala (porijeklom iz otpadnih materijala) u agroekosustavima. P Procesi transporta onečišćivala u tlu. P
  5. Kretanje teških metala u sustavu biljka-tlo-voda. P Instrumentalne laboratorijske metode određivanja onečišćivala u vodi. V Modeliranje kretanja onečišćivala u tlu. P
  6. Modeliranje kretanja N i P spojeva u tlu pomoću HYDRUS modela. V Modeliranje kretanja teških metala u tlu pomoću HYDRUS modela. V Kemijska specijacija metala u otopini tla pomoću VisualMINTEQ programa. V
  7. Modeliranje kretanja pesticida u tlu pomoću HYDRUS modela. V Inverzno modeliranje i preferencijalni tokovi u tlu uz prikaz 2D/3D modeliranja. P Seminar. S

Obvezna literatura

  1. Filipović, V. (2015): Modeliranje pronosa tvari u nesaturiranoj zoni tla; Voda u agroekosustavima. Ondrašek, Gabrijel (ur.), Zagreb, Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, 303-319.
  2. Filipović, V., Ondrašek, G., Filipović, L. (2016): Modelling Water Dynamics, Transport Processes and Biogeochemical Reactions in Soil Vadose Zone. In Groundwater - Contaminant and Resource; Management, Salik Javaid, Muhammad (ur.), Rijeka, INTECH, 133-162.
  3. Radcliffe D. E., Šimunek J. (2010): Soil Physics with HYDRUS. CRC Press, NW, 373 str.
  4. Dirksen, C. (1999): Soil Physics measurments. Catena Verlag, Germany, 154 str.

Preporučena literatura

  1. Bittelli, M., Cambell, G.S., Tomei, F. (2015): Soil physics with python. Oxford University press, UK, 449 str.
  2. Hillel D. (2004): Introduction to Environmental Soil Physics. Academic press, USA, 494 str.
  3. Šimunek, J., Kodešova, R. (2011): Advanced modeling of water flow and contaminant transport in porous media using HYDRUS and HP1 software packages. (user manual and workshop material)