Modeliranje procesa u tlu (198008)
Nositelj predmeta
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
- Diplomski studij / Obnovljivi izvori energije u poljoprivredi (Izborni predmet, 4. semestar, 2. godina)
ECTS: 4.00
Engleski jezik: R1
E-učenje: R1
Izvođač predavanja
Izvođač vježbi
- izv. prof. dr. sc. Vilim Filipović
- doc. dr. sc. Lana Filipović
- Vedran Krevh, mag. ing. agr.
- Jasmina Defterdarović, mag. ing. agr.
Ocjenjivanje
Dovoljan (2): 60-70%
Dobar (3): 71-80%
Vrlo dobar (4): 81-90%
Izvrstan (5): >91%
Opće kompetencije
Poznavanje pedologije i osnovnih fizikalnih, kemijskih i bioloških procesa u tlu.
Preddiplomski studij iz poljoprivrednih, biotehničkih, tehničkih ili prirodnih znanosti.
Oblici nastave
- Predavanja
- Provjere znanja
- Konzultacije
- Vježbe u praktikumu
- Terenske vježbe
- Projektantske vježbe
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
- Pojam modeliranja i primjena modela pronosa u tlu. P Fizikalne značajke tla i odnos tlo-voda. P Mjerenje hidrauličkih parametara tla. P
- Retencijske krivulje tla i modeli toka vode. P Analiza retencijskih krivulja i hidrauličkih parametara pomoću RETC programa. V Terensko mjerenje hidrauličkih parametra tla. V
- Modeliranje toka vode u tlu. P Računalne simulacije toka vode u tlu pomoću HYDRUS modela. V
- Onečišćivala (porijeklom iz otpadnih materijala) u agroekosustavima. P Procesi transporta onečišćivala u tlu. P
- Kretanje teških metala u sustavu biljka-tlo-voda. P Instrumentalne laboratorijske metode određivanja onečišćivala u vodi. V Modeliranje kretanja onečišćivala u tlu. P
- 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
- Modeliranje kretanja pesticida u tlu pomoću HYDRUS modela. V Inverzno modeliranje i preferencijalni tokovi u tlu uz prikaz 2D/3D modeliranja. P Seminar. S
Preduvjeti
Obvezna literatura
- Filipović, V. (2015): Modeliranje pronosa tvari u nesaturiranoj zoni tla; Voda u agroekosustavima. Ondrašek, Gabrijel (ur.), Zagreb, Sveučilište u Zagrebu, Agronomski fakultet, 303-319.
- 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.
- Radcliffe D. E., Šimunek J. (2010): Soil Physics with HYDRUS. CRC Press, NW, 373 str.
- Dirksen, C. (1999): Soil Physics measurments. Catena Verlag, Germany, 154 str.
Preporučena literatura
- Bittelli, M., Cambell, G.S., Tomei, F. (2015): Soil physics with python. Oxford University press, UK, 449 str.
- Hillel D. (2004): Introduction to Environmental Soil Physics. Academic press, USA, 494 str.
- 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)