Nový hydraulický okruh umožní studentům vizualizovat proudění vody v přehradách, nádržích nebo jezech
15. 12. 2021 -
Unikátní výukovou technologii mají nově k dispozici studenti Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Na hydraulickém okruhu si mohou v praxi vyzkoušet, jak protékající voda působí na různé stavební konstrukce. Díky zmenšeným modelům dokážou studenti simulovat proudění přes přelivy, v propustcích nebo pod mosty. Poznatky pak mohou využít například v předmětech souvisejících se zadržením vody v krajině. Celý systém na míru navrhli odborníci z Vysokého učení technického v Brně.
„Výuka je většinou taková, že studentům na přednáškách vysvětlíme, jak hydrotechnické stavby vypadají a fungují. Na cvičeních pak tyto stavby studenti navrhují a posuzují. Je ale velmi dobré jim to také vizualizovat na zmenšených modelech v laboratoři, kde krásně vidí, jak to celé funguje a jak voda proudí,“ říká jeden z autorů projektu Michal Žoužela z Fakulty stavební VUT.
Hydraulický okruh z dílny VUT využijí studenti hned několika studijních programů na Agronomické fakultě, od Aplikované techniky, přes Profesní zemědělství až po Agroekologii ve specializaci Voda v agroekosystému. „Pro nás je to opravdu velké zlepšení. Dřív jsme se studenty museli chodit na exkurze buď do laboratoří na VUT nebo ke kolegům na Lesnickou a dřevařskou fakultu, kde mají malý model. Za semestr jsme tam vždy strávili maximálně hodinu nebo dvě. Teď budou mít studenti možnost si vše v rámci cvičení osahat a sami si i něco naměřit,“ popisuje Věra Hubačíková z Ústavu aplikované a krajinné ekologie AF.
Základem hydraulického okruhu jsou čtyři nadzemní zásobní nádrže, ze kterých se čerpá voda do měrného žlabu. Ten vypadá jako skleněný kvádr s nerezovým dnem o délce šest a půl metru a šířce necelých čtyřicet centimetrů. Dovnitř měrného žlabu se vkládají jednotlivé modely, na kterých se simulují různé typy proudění a reálně se vyskytující jevy. Jakmile voda proteče žlabem, vrací se zpátky do zásobních nádrží, kde čeká na své znovuvyužití. Skleněným kvádrem může protékat až třicet litrů za sekundu.
Kromě výuky plánují vědci nový okruh využít také k výzkumu. „Je to sice prezentované jako výuková pomůcka, o žádnou light verzi ale nejde,“ říká Žoužela. Na VUT podobné okruhy využívají například k modelování částí nebo celých vodohospodářských staveb. „V poslední době jsme pracovali například na celé vodohospodářské soustavě okolo Nových Heřmínov, která zajišťuje ochranu města Krnova před povodněmi. Vytvořili jsme celkem sedm velkých hydraulických modelů. Aktuálně jsme také dokončili zakázku pro Brněnské vodárny a kanalizace,“ doplňuje Žoužela. To na Agronomické fakultě se odborníci plánují zaměřit spíše na menší stavby. „Pro nás je úplně zásadní voda v krajině. Určitě se nebudeme pouštět do přehradních děl jako kolegové na VUT, ale soustředíme se na menší stavby v krajině, jakými jsou například příčné objekty na potocích nebo objekty malých vodních nádrží,“ vysvětluje Hubačíková.
Technologii budou mít k dispozici kromě agroekologů také vědci z Ústavu zemědělské, potravinářské a enviromentální techniky, kteří ji plánují využít například pro oblast čištění odpadních vod.
Zatím je okruh ve fázi testování. Naplno ho vyučující začnou používat od příštího semestru. Už teď je ale v plánu další vylepšování technologie. „Do budoucna chceme přidat více modulů nebo i možnost vizualizovat měřené veličiny na dotykovém nástěnném displeji,“ říká Hubačíková. Základní verze okruhu stála milion korun, v rozšířené verzi je technologie o další milion a půl dražší.
Na projektu spolupracují odborníci z VUT s firmou REDIS. Nejčastěji společně navrhují technologie pro školy nebo různé státní a výzkumné instituce. Unikátní hydraulický okruh pro Agronomickou fakultu umístili do laboratoře v prvním podzemním podlaží budovy Q.
Kontakt pro bližší informace: Ing. Věra Hubačíková, Ph.D., e-mail: vera.hubacikova@mendelu.cz, Ústav aplikované a krajinné ekologie (AF); Ing. Michal Žoužela, Ph.D., e-mail: zouzela.m@fce.vutbr.cz, FAST VUT
