Bratislava, 4.3.2021
Externá vzdelávacia inštitúcia ÚH SAV vypisuje
v akademickom roku 2021 / 2022 nasledovné témy dizertačných prác:
Názov témy
Využitie rôznych prístupov pri odhadoch N-ročných objemov povodňových vĺn.
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
Ing. Veronika Bačová Mitková, PhD. ( mitkova@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Jedným z možných dôsledkov klimatickej zmeny a zvyšovania teploty atmosféry na vodnosť tokov je výskyt extrémnejších prietokov a objemov povodní. V aplikovanej hydrológii vzhľadom na značnú nepravidelnosť závislosti je problematické priradiť hodnoty objemu povodňových vĺn s určitou pravdepodobnosťou prekročenia výskytu, daným korešpondujúcim hodnotám N-ročných prietokov. Riešenia niektorých vodohospodárskych úloh si však vyžadujú poznať tvar, priebeh alebo aspoň objem povodňovej vlny. Pri analýzach extrémnych javov sa, vzhľadom na neistoty vo vedomostiach o fyzikálnych procesoch vzniku týchto javov využívajú metódy matematickej štatistiky a pravdepodobnosti. Cieľom tejto dizertačnej práce a výskumu bude jednak využitie nových a efektívnejších štatistických procedúr pri odhadoch N-ročných objemov, ich porovnanie z hľadiska doby trvania prietokovej vlny, ako i zhodnotenie režimu objemu odtoku za povodní v priebehu posledných niekoľkých desaťročí na vybraných povodiach.
Názov témy
Vplyv rôznych pôdnych druhov na tvorbu rosy na štandardnom trávnom povrchu
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
Ing. Milan Gomboš, PhD. ( gombos@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Rosa je skondenzovaná voda. Vzniká na povrchoch predmetov, ktoré majú teplotu povrchu nižšiu ako je teplota rosného bodu okolitého vzduchu. Rosný bod vzniká izobarickým ochladzovaním. Pri jeho teplote sa vzduch stáva nasýteným bez toho, aby mu bola dodaná vodná para zvonku. Pri poklese teploty povrchu rastlinného krytu pod teplotu rosného bodu dochádza ku kondenzácii vodnej pary a tým ku vzniku rosy. Rosa je považovaná za jednu z foriem vodných zrážok. Je zachytená povrchom pôdy a intercepčnou kapacitou porastu, z ktorého sa postupne vyparí. Rastliny pokrývajú rôzne pôdne druhy. Tieto majú rôznu tepelnú kapacitu a tepelnú zotrvačnosť. Na tieto veličiny má rozhodujúci vplyv obsah vody v pôde, ktorý je limitovaný retenčnými vlastnosťami pôdneho prostredia.
Téma navrhovanej dizertačnej práce vychádza z hypotézy, že pri rovnakých hydrologických a hydrometeorologických podmienkach bude na rôznych pôdnych druhoch teplota porastu rôzna. Z toho dôvodu sa predpokladá, že aj tvorba rosy bude rôzna. Cieľom navrhovanej dizertačnej práce je kvantifikovať vplyv rôznych pôdnych druhov na tvorbu rosy na štandardnom trávnom povrchu. Na rôznych pôdnych druhoch bude kvantifikovaný proces tvorby rosy, jej zachytenie intercepčnou kapacitou a zánik rosy vyparovaním. V priebehu uvedeného procesu budú vyhodnocované objemy skondenzovanej vody. Pre dosiahnutie cieľov práce budú realizované merania na lyzimetrickej stanici vo vodnom uzle Petrovce.
Názov témy
Priestorové rozdelenie atmosférických zrážok a modelovanie prietoku v horských povodiach Slovenska počas zrážkovo-odtokových udalostí
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
RNDr. Ladislav Holko, CSc. ( holko@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Úspešnosť predpovede kulminačného prietoku a objemu odtokových udalostí do veľkej miery závisí od presnosti určenia zrážkových úhrnov a ich časového a priestorového rozdelenia. Slovensko je hornatá krajina a odtok z malých horských povodí je podstatne ovplyvnený zrážkami vo väčších nadmorských výškach. V týchto oblastiach však nie sú k dispozícii dostatočné merané údaje o zrážkach v hodinovom alebo dennom kroku, čo spôsobuje problémy pri predpovedi prietoku. Cieľom práce je výskum možností spresnenia určenia množstva a priestorového rozdelenia zrážok vo vybraných horských povodiach a určenie vplyvu takto získaných údajov na výsledky modelovania odtoku z povodia počas zrážkovo-odtokových udalostí. Riešenie predpokladá kombináciu spracovania historických údajov (typizácia povodní vo vybraných malých horských povodiach, výber významnejších dažďových povodní, analýza priestorového rozdelenia zrážok, modelovanie odtoku v dennom alebo kratšom kroku) a experimentálne získaných údajov (úhrny zrážok merané v hustejšej sieti zrážkomerov, odhadnuté podľa vlhkosti pôdy, radarové snímky, orografický model zrážok, atď.). Výsledky výskumu by mali odpovedať na otázku či a ako môžu tieto metódy určenia priestorového rozdelenia zrážok zlepšiť simuláciu zrážkovo-odtokových udalostí v našich malých horských povodiach.
Názov témy
Vplyv mikroplastov na hydrofyzikálne charakteristiky ťažkých pôd Východoslovenskej nížiny.
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
Ing. Branislav Kandra, PhD. ( kandra@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
V súčasnosti sa na svete ročne vyprodukuje viac ako 350 miliónov ton plastov. Z tohto objemu sa len malá časť recykluje a zvyšok ostáva v prírodnom prostredí vrátane pôdy. Ide o rôzne druhy polymérov, ktorých rozpadom vznikajú častice rôznej veľkosti a tvarov. V prípade mikroplastov ide o čiastočky veľkosti rádovo v mikrometroch, u ktorých bol dokázaný škodlivý vplyv na živé organizmy a životné prostredie. Ku kontaminácii pôdneho prostredia mikroplastami môže dochádzať rôznymi cestami ako napr. mulčovaním, splaškovými kalmi, zavlažovaním neupravenou vodou, záplavami a podobne. Miera takého znečistenia môže dosiahnuť až úroveň obsahu organického uhlíka a pretrváva niekoľko desiatok rokov aj viac. Obsah mikroplastov v pôde ovplyvňuje jej fyzikálne, chemické a biologické vlastnosti. V rámci dizertačnej práce bude skúmaný vplyv mikroplastov na hydrofyzikálne vlastnosti pôd. Výskum sa uskutoční v ťažkých pôdach reprezentujúcich Východoslovenskú nížinu. Týmto spôsobom bude možné kvantifikovať veľkosť vplyvu rôznej koncentrácie mikroplastov na hydrofyzikálne charakteristiky vo vybraných variantoch pôd.
Názov témy
Modelovanie šírenia sa znečistenia v povrchových vodách
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
doc. Ing. Marek Sokáč, PhD. ( sokac@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Cieľom práce je zhodnotenie možností, nedostatkov súčasnej úrovne spôsobu riešenia kvalitatívnych problémov povrchových tokov, s upriamením pozornosti hlavne na hydrodynamický prístup riešenia disperzie v povrchových tokoch a na analýzu používania dostupných modelových prostriedkov disperzie. Výsledkom práce má byť analýza výsledkov numerických simulácií za rovnakých podmienok na simulovanom toku pri aplikácii 1D a 2D modelu, pri aplikácii rôznych numerických schém a metód a pri rôznom zadaní miery disperzie, ako aj analýza výsledkov numerických simulácií pri rôznych modelových situáciách na toku (minimálne prietoky, maximálne prietoky, rôzne typy výustov), vplyv zarastenia toku vegetáciou, vplyv rôznych singularít (hate, zdrže, prekážky v toku a pod.) na proces disperzie.
Názov témy
Lokalizácia bodových zdrojov havarijného znečistenia vodných tokov na základe údajov z on-line monitoringu
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
doc. Ing. Marek Sokáč, PhD. ( sokac@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Navrhovaná práca bude zameraná na prehĺbenie poznatkov a praktický prínos pre riešenie úlohy lokalizácie zdroja znečistenia na základe časového priebehu koncentrácie znečisťujúcej látky v monitorovanom profile rieky. Súčasné simulačné modely sú koncipované na simuláciu šírenia znečistenia, t.j. tieto modely sú schopné simulovať šírenie znečistenia iba v smere toku rieky. Pri súčasnom rozvoji monitorovacích technológií je však aktuálna úloha, pri ktorej sú známe časové priebehy koncentrácie znečistenia v priečnom profile toku, ale nie je známy bod vypúšťania znečistenia. Riešením takejto úlohy je potom určenie miesta vypúšťania znečistenia (inverzná -lokalizačná úloha). Praktické riešenie zadanej inverznej úlohy môže byť nápomocné pri riešení podobných úloh vo vodohospodárskej praxi, t.j. pri identifikácii zdrojov havarijného znečistenia. Predpokladá sa vypracovanie teoretických, ako i praktických postupov (vrátane SW) pre riešenie inverznej úlohy.
Názov témy
Vplyv mikroplastov na pôdu a vegetáciu
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
Ing. Peter Šurda, PhD. ( surda@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Pôda je vystavená sérii degradačných procesov a jedným z nich je kontaminácia mikroplastami. Mikroplasty (plasty <5 mm, vrátane nanoplastov, ktoré majú <0,1 μm) pochádzajú z fragmentácie veľkého plastového odpadu alebo z priamej emisie do prostredia. Mikroskopické zvyšky plastov v pôde už roky vyvolávajú obavy, pričom výskumu ich vplyvu na pôdu a rastliny nie je v súčasnosti venovaná dostatočná pozornosť.
Cieľom dizertačnej práce bude analýza mikroplastovej záťaže na retenčné a infiltračné charakteristiky, ako aj charakteristiky vodoodpudivosti pôdy a následne ich vplyv na vegetáciu.
Názov témy
Kvantifikácia vplyvu pôdneho druhu na priebeh výparu s využitím lyzimetrov
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
RNDr. Andrej Tall, PhD. ( tall@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Strata vody z pôdneho prostredia výparom prostredníctvom povrchu pôdy a vegetačného pokryvu (evapotranspirácia) je priamo merateľná pomocou lyzimetrov. Cieľom práce bude určiť mieru vplyvu pôdneho druhu na denný a sezónny priebeh aktuálnej evapotranspirácie. Údajová základňa pre analýzu bude tvorená meraniami na lyzimetroch s časovým krokom jedna hodina. Štruktúra meraných parametrov bude zahŕňať všetky zložky vodného režimu zóny aerácie skúmaných pôd a meteorologické prvky. Vplyv vybraných pôdnych druhov bude skúmaný za rovnakých meteorologických podmienok.
Názov témy
Vplyv zanesenia povrchových tokov na ich interakciu s podzemnými vodami
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
Ing. Yvetta Velísková, PhD. ( veliskova@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Skúmanie interakcie povrchových a podzemných vôd vyžaduje poznanie zákonitostí prúdenia ako povrchových, tak podzemných vôd. Ich vzájomné ovplyvňovanie je možné skúmať metódami štatistickej analýzy, i pomocou aplikácie hydrodynamických simulačných modelov. Práca bude riešiť problém zmeny miery vzájomnej interakcie povrchových a podzemných vôd v dôsledku zanesenia dna povrchového toku, čo je častý problém tokov v rovinatom území. Predpokladá sa, že riešenie problému bude zamerané na vybraný región so systémom povrchových tokov/kanálov a môže v sebe zahŕňať kvantitatívnu aj kvalitatívnu stránku problému.
Názov témy
Využitie organických materiálov na zlepšenie vodného režimu pôd
Program DŠ
Vodohospodárske inžinierstvo, odbor stavebníctvo
Meno školiteľa
Ing. Justína Vitková, PhD. ( vitkova@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Stavebná fakulta STU
Stručná anotácia
Narastajúce množstvo extrémnych meteorologických udalostí (sucho, povodne) a klimatická zmena ovplyvňujú štruktúru poľnohospodárskych pôd na Slovensku, a tým dochádza aj k zmene ich vodného režimu. Práca sa bude preto venovať zlepšeniu vodného režimu rôznych druhov pôd pomocou organických materiálov (maštaľný hnoj, biouhlie,..). Základný výskum bude prebiehať v laboratórnych podmienkach, kde na vzorkách pôd obohatených o organický materiál budú robené merania hydrofyzikálnych vlastností pôdy. Výsledky budú následne verifikované v poľných podmienkach, pričom budú vytvorené odporúčania na zlepšenie vodného režimu pre skúmané druhy pôd.
Názov témy
Vplyv zelenej infraštruktúry na odtokový režim urbanizovaného povodia
Program DŠ
Krajinné inžinierstvo, odbor poľnohospodárstvo a krajinárstvo
Meno školiteľa
doc. Ing. Marek Sokáč, PhD. ( sokac@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Fakulta záhradníctva a krajinného inžinierstva SPU
Stručná anotácia
Úlohou práce bude rozšírenie poznatkov o možnostiach decentrálnej redukcie a retencie zrážkového odtoku v urbanizovaných povodiach, ako aj rozšírenie súčasných poznatkov o hospodárení s dažďovými vodami v urbanizovanom území: výskum vlastností zelenej infraštruktúry (striech) na odtokový režim urbanizovaného povodia, ako aj možné využitie zelených striech ako doplnkového zdroja úžitkovej vody v urbanizovanom území. Ďalším cieľom môže byť prieskum možností využitia niektorých materiálov na konštrukcie zelených striech a ich vplyv na hydrologické vlastnosti zelených striech, ako aj na zlepšenie kvality odtoku z nich.
Názov témy
Vplyv mikroplastov na vlastnosti pôdy a rast plodín
Program DŠ
Krajinné inžinierstvo, odbor poľnohospodárstvo a krajinárstvo
Meno školiteľa
Ing. Peter Šurda, PhD. ( surda@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Fakulta záhradníctva a krajinného inžinierstva SPU
Stručná anotácia
Kontaminácia pôdy mikroplastami je v súčasnosti aktuálny problém, ktorému sa venujú výskumníci celosvetovo. Mikroplasty (plasty <5 mm, vrátane nanoplastov, ktoré sú <0,1 μm) predstavujú nový súbor problémov z dvoch hlavných dôvodov: i) sú dostatočne malé na to, aby ich absorbovala biota, a tak sa môžu hromadiť v potravinovom reťazci; a (ii) môžu sorbovať znečisťujúce látky na svojich povrchoch. Vedecká hypotéza dizertácie: mikroplasty vplývajú na fyzikálne a biologické vlastnosti pôdy, a tým aj na rast plodín a veľkosť ich vplyvu závisí od typov plastov a úrovní mikroplastovej záťaže.
Cieľom dizertačnej práce bude analýza vplyvu mikroplastovej záťaže na vlastnosti pôdy a na rast plodín.
Názov témy
Lyzimetrické stanovenie vplyvu pôdneho druhu na denný priebeh vyparovania
Program DŠ
Krajinné inžinierstvo, odbor poľnohospodárstvo a krajinárstvo
Meno školiteľa
RNDr. Andrej Tall, PhD. ( tall@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Fakulta záhradníctva a krajinného inžinierstva SPU
Stručná anotácia
Strata vody z pôdneho prostredia výparom prostredníctvom povrchu pôdy a vegetačného pokryvu (evapotranspirácia) je jedným z najdôležitejších komponentov kolobehu vody z hľadiska poľnohospodárskeho manažmentu. Z tohto pohľadu je detailné porozumenie procesu evapotranspirácie kľúčové. S nástupom moderných lyzimetrov s moderným senzorovým vybavením a predovšetkým s možnosťou veľmi presného merania hmotnosti sa otvorili nové možnosti skúmania vodného režimu pôdy. Výstupy z lyzimetrov slúžia jednak ako základ pre validáciu existujúcich, ako aj pre vývoj nových matematických modelov pre kvantifikáciu jednotlivých členov vodnej bilancie. Vážiteľné lyzimetre predstavujú cenný nástroj pre štúdium transportu vody v systéme pôda-podzemná voda-rastlinný kryt-atmosféra. Precíznym meraním hmotnosti pôdneho monolitu za jednotku času dokážu zachytiť zmenu obsahu vody v pôde, t.j. jeden zo základných prvkov vodnej bilancie.
Názov témy
Zarastanie korýt vodných tokov vegetáciou a jej vplyv na podmienky prúdenia v nich
Program DŠ
Krajinné inžinierstvo, odbor poľnohospodárstvo a krajinárstvo
Meno školiteľa
Ing. Yvetta Velísková, PhD. ( veliskova@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Fakulta záhradníctva a krajinného inžinierstva SPU
Stručná anotácia
Zarastanie vodného toku vegetáciou je veľmi častým problémom povrchových tokov, predovšetkým v rovinatých územiach. Predpoklad pre jej rast je hlavne v tzv. vegetačnom období. Vodná vegetácia zmenšuje prietokový profil vodných tokov, deformuje rýchlostný profil, a tým ovplyvňuje aj transportné procesy v povrchovom toku. Navyše, okolie vodných tokov v oblasti nížin je častokrát významne poľnohospodársky obhospodarované s používaním hnojív, čo má za následok nárast koncentrácie nutrientov, ktoré podporujú rast vodnej vegetácie. Náplňou dizertačnej práce bude kvantifikácia vplyvu vodnej vegetácie na prietokové pomery v povrchovom toku. Taktiež bude analyzovaný a kvantifikovaný vplyv obsahu nutrientov a teploty na mieru zarastania korýt vodných tokov. Predpokladom úspešného dosiahnutia cieľov je vykonanie dôkladnej rešerše súčasného stavu poznania danej problematiky, teoretická analýza možných metodických postupov, vykonanie terénnych meraní na vybranej lokalite pri použití modernej prístrojovej techniky, ako aj aplikácia metód štatistickej analýzy.
Názov témy
Využitie organických materiálov na zlepšenie hydrofyzikálnych vlastností pôd
Program DŠ
Krajinné inžinierstvo, odbor poľnohospodárstvo a krajinárstvo
Meno školiteľa
Ing. Justína Vitková, PhD. ( vitkova@uh.savba.sk )
Prijímajúca škola
Fakulta záhradníctva a krajinného inžinierstva SPU
Stručná anotácia
V súčasnej dobe narastajúceho počtu extrémnych meteorologických udalostí a klimatickej zmeny je dôležité zabezpečiť kvalitu a kvantitu poľnohospodárskych plodín. Jedným z faktorov, ktoré ovplyvňujú úrodu, sú fyzikálne a chemické vlastnosti pôdy. Cieľom práce je zlepšenie hydrofyzikálnych vlastností rôznych druhov pôd pomocou organických materiálov (maštaľný hnoj, biouhlie,…) a následne aj zvýšenie úrod plodín. Základný výskum bude prebiehať v laboratórnych podmienkach. Na vzorkách rôznych druhov pôd, ktoré budú obohatené o organický materiál, sa budú robiť merania základných hydrofyzikálnych charakteristík pôdy, ktoré budú následne verifikované na meraniach v poľných podmienkach. Pomocou črepníkových experimentov sa bude môcť sledovať aj vplyv organických materiálov na veľkosť plodín.