Univerzitetni študijski program I. stopnje Vodarstvo in okoljsko inženirstvo

Izberi letnik:    1. letnik 2. letnik 3. letnik

Učni načrt 2017/18 - 1. letnik UNI B-VOI

Pojasnilo: Obremenitev študenta je 60 ECTS/leto, kar ustreza 1800 ur/leto: ure vključujejo kontaktne ure in samostojno delo.

Pogoji za napredovanje:
Opravljene vse z učnimi načrti predpisane obveznosti in doseženih 60 kreditnih točk (KT).

Pogoji za ponavljanje:
Če še nisi (ponavljal-a) in imaš opravljene izpite 1. letnika v obsegu najmanj 30 KT.

 

 

Uvod v okoljsko gradbeništvo (6 ECTS)
Predavatelji: doc. dr. Simon Rusjan,  doc. dr. Nataša Atanasova, izr. prof. dr. Dušan Žagar

Vsebina:
Okoljsko inženirstvo združuje številne discipline, ki so potrebne, da gospodarno in dolgoročno zagotavljamo zdravo bivalno in naravno okolje za ljudi in vsa živa bitja na planetu, izkoriščamo obnovljiva naravna bogastva in energijo, skrbimo za zmanjševanje negativnega človeškega vpliva na okolje in povečevanje pozitivnih vplivov, zagotavljanje javnega zdravja itd. Predmet Uvod v okoljsko inženirstvo podaja uvod v to kompleksno povezanost disciplin in na primerih pojasnjuje inženirske metode, s katerimi analiziramo in predvidimo delovanje okoljskih procesov. Predavanja so sestavljena iz naslednjih osnovnih poglavij: predstavitev predmeta, poslanstvo, zgodovina, povezava na trenutne probleme; postavitev masnih bilanc; postavitev energetskih bilanc; osnove bio-geo-kemije: kroženja ključnih elementov; osnove kemijske kinetike; populacijska dinamika; voda, zemlja, zrak, biota; modeli transporta in usode onesnažil; analiza tveganja; analiza življenjskega cikla; presoja vplivov na okolje. Pridobljena znanja bodo študentu pomagala premostiti pot od teoretičnih k praktičnim predmetom. Praktični primeri pri vajah bodo zasnovani tako, da bo študent lahko predvidel in razumel možne rezultate in tako lažje razumel teoretično ozadje.

Matematika I (10 ECTS)
Predavatelja: izr. prof. dr. Marjeta Kramar Fijavž, izr. prof. dr. Mitja Lakner
Asistentka: asist. dr. Marjeta Škapin-Rugelj

Vsebina:
Množice in preslikave: operacije z množicami, definicijsko območje, zaloga vrednosti, enakost preslikav, kompozitum, graf, injektivnost, surjektivnost, bijektivnost, inverzna preslikava. Naravna, realna in kompleksna števila: princip popolne indukcije, natančna spodnja in natančna zgornja meja (inf in sup), absolutna vrednost, kompleksna števila: geometrijska predstavitev, računske operacije, polarni zapis, de Moivreova formula, osnovni izrek algebre. Geometrijski vektorji: vsota, produkt s skalarjem, linearna kombinacija, linearna neodvisnost, baza, skalarni produkt, vektorski produkt, mešani produkt, analitična geometrija v prostoru. Številska zaporedja in vrste: omejenost in konvergenca, Cauchyjev kriterij, limita, računska pravila, konvergenca številske vrste, geometrijska in harmonična vrsta, konvergenčni kriteriji. Limita in zveznost funkcije realne spremenljivke: limita funkcije v dani točki, računska pravila, posplošene limite, asimptota, zveznost funkcije, lastnosti zveznih funkcij na zaprtem omejenem intervalu. Odvedljivost funkcije realne spremenljivke: definicija odvoda, tangenta na graf funkcije, računska pravila, Rolleov in Lagrangeov izrek, stacionarne točke in lokalni ekstremi, globalni ekstrem na zaprtem intervalu, l'Hospitalovo pravilo, višji odvodi, Taylorjeva formula, diferencial, konkavnost, konveksnost, prevoj, risanje grafov funkcije. Matrike: matrične operacije, inverzna matrika, matrični zapis sistema linearnih enačb, struktura rešitev, Gaussova metoda eliminacije, matrične enačbe, determinante, lastne vrednosti in lastni vektorji, karakteristični polinom, diagonalizacija. Integral funkcije realne spremenljivke: določen integral, Riemannova vsota, integrabilnost, lastnosti, Newton-Leibnizov izrek, primitivna funkcija, nedoločen integral, uvedba nove spremenljivke, integracija po delih (per partes), posplošeni (izlimitirani) integral, uporaba določenega integrala. Potenčne vrste: konvergenčni polmer, odvajanje, integriranje.

Fizika (9 ECTS)
Predavatelj: prof. dr. Zvonko Jagličić

Vsebina:
Merske napake; (*)kinematika; sile, navori, dinamika; gibalna in vrtilna količina; delo, moč, energija; gravitacija: keplerjevi zakoni, newtonov gravitacijski zakon, potencialna energija, gibanje satelitov; nihanje in valovanje; (*)zgradba snovi; deformacije (*); mirujoče tekočine: težni tlak, manometri, vzgon (*); temperatura: temperaturne skale, razteznost, plinska enačba; energijski zakon: notranja energija, toplota, prenos toplote, spremembe agregatnega stanja, vlažnost; elektrostatika (*); električni tok: Ohmov zakon, delo in moč, električni instrumenti (*); magnetizem; indukcija (*); elektromagnetno valovanje; sevanje segretih teles; svetloba; svetlobni izvori: sonce, prehod svetlob skozi ozračje, fotometrija; geometrijska optika: odboj svetlobe, zrcala, lom svetlobe, leče, optični instrumenti; valovna optika: polarizacija, interferenca; fotonska teorija svetlobe; posebna teorija relativnosti. Vsebine označene z (*) bodo podrobneje obravnavane na seminarjih ali kot računski zgledi na seminarskih vajah. 

Osnove ekologije celinskih voda (4 ECTS)
Predavatelj: prof. dr. Mihael Jožef Toman (BF)

Vsebina:
Razlaga pojmov biologija, mikrobiologija, ekologija, varstvo okolja; abiotske značilnosti tekočih in stoječih celinskih voda, fizikalna struktura ekosistema, habitata in ekološke niše; kemizem celinskih voda, kroženje snovi, poudarek na organskih in hranilnih snoveh; biotske značilnosti stoječih voda, življenjske združbe planktona in bentosa; trofičnost, vzroki in posledice evtrofnosti; iotske značilnosti tekočih voda, življenjske združbe perifitona, bentoških nevretenčarjev; saprobnost, samočistilni procesi; metode biološkega vrednotenja ekološkega stanja celinskih voda; onesnaževanje in obremenjevanje vodnih ekosistemov; biološka čiščenja in vloga mikroorganizmov pri procesih razgradnje; terciarno čiščenje in ekoremediacije. 

Osnove kemije (4 ECTS)
Predavateljica: doc. dr. Romana Cerc Korošec (FKKT)

Vsebina:
Zgradba snovi; sestava atomov; elementi in spojine; masni in energijski odnosi pri kemijskih reakcijah; periodni zakon in elektronska zgradba atomov; kemijska vez; idealni in realni plini; voda in raztopine; kristali; kemijska kinetika in ravnotežje; kemija površin; elektroliti in neelektroliti; osnove elektrokemije; pregled kemije elementov glavnih skupin in pregled kemije elementov stranskih skupin; ekologija: zrak, voda, energija.

Matematika II (8 ECTS)
Predavatelja: izr. prof. dr. Marjeta Kramar Fijavž, izr. prof. dr. Mitja Lakner
Asistentka: asist. dr. Marjeta Škapin-Rugelj

Vsebina:
Skalarne funkcije več realnih spremenljivk: metrika prostora Rn ,definicijsko območje, graf, nivojnice, limita in zveznost funkcije več realnih spremenljivk, odvod v dani smeri, parcialni odvodi, gradient, stacionarne točke, vezani ekstremi, globalni ekstremi, višji parcialni odvodi, Taylorjeva formula, Jacobijeva matrika za vektorsko funkcijo vektorskega argumenta, verižno pravilo. Dvojni in trojni integral: Riemannova integralska vsota, integrabilnost, lastnosti, prevedba dvojnega (trojnega) integrala na dvakratni (trikratni) integral, uvedba novih spremenjivk (polarne, cilindrske, sferne koordinate). Integrali s parametrom: integriranje, odvajanje, funkciji gama in beta. Diferencialna geometrija: pot, krivulja, parametrizacija, dolžina krivulje, naravni parameter, osnovni trieder, fleksija, torzija, krivinski polmer, Frenet-Serrejeve formule, gladka elementarna ploskev, parametrizacija, tangentna ravnina, površina. Krivuljni integral: krivuljni integral 1. vrste skalarnega polja po krivulji, orientacija krivulje, krivuljni integral 2. vrste vektorskega polja po orientirani krivulji, Greenova formula. Ploskovni integral: ploskovni integral 1. vrste skalarnega polja po ploskvi,  orientacija ploskve, ploskovni integrala 2. vrste vektorskega polja po orientirani ploskvi. Integralski izreki: diferencialni operatorji: grad, div, rot, Gaussov  in Stokesov izrek, gradientnost (potencialnost, konzervativnost) vektorskega polja. Navadne diferencialne enačbe: rešitev, DE prvega reda (ločljive spremenljivke, homogena, linearna), začetni problem, linearna DE n-tega reda s konstantnimi koeficienti.

Gradiva (4 ECTS)
Predavateljica: prof. dr. Violeta Bokan-Bosiljkov

Vsebina:
Sistematični pregled gradiv in njihovih značilnosti (klasifikacija po kemični zgradbi, uporabi in izvoru). Osnove standardizacije in obravnava gradiv v standardih in predpisih za načrtovanje in gradnjo objektov (Uredba o gradbenih proizvodih, harmonizirani standardi, Evrokodi). Osnove kemičnih, fizikalnih in mehanskih lastnosti gradiv in njihovo opredeljevanje in kvantificiranje s pomočjo eksperimentalnih preiskav. Keramična gradiva: kamen; gradbena keramika in steklo; mineralna veziva, malte in ometi; betoni. Kovinska gradiva: železove kovine in neželezove kovine ter zlitine. Polimerna gradiva: umetne mase; ogljikovodikova gradiva. Kompozitna gradiva: umetna gradiva (z delci in vlaknasto armirane plastike, lastnosti, področja uporabe); naravna gradiva (les, papir in ostala naravna vlaknasta gradiva). Ponovna uporaba in recikliranje gradiv in gradbenih proizvodov. Vključevanje sekundarnih surovin v gradiva. Izbrane metode preskušanja gradiv.

Hidrologija (6 ECTS)
Predavateljica: izr. prof. dr. Mojca Šraj

Vsebina:
Pregled razvoja hidrologije kot znanosti doma in v svetu; Fizikalne in kemijske lastnosti vode; Kroženje vode, energije in snovi v naravi; Uporaba teorije verjetnosti in statistike v hidrologiji (osnove verjetnostnega računa, teoretične in empirične porazdelitve, faktor frekvence in verjetnostne mreže, povratna doba, regresija in korelacija); Lastnosti atmosfere in njihova meritev; Padavine (meritve, napake pri meritvah padavin, obdelava padavinskih podatkov, prestrežene padavine, sneg); Daljinsko zaznavanje v hidrologiji; Evapotranspiracija (merjenje, metode izračuna, Penman-Monteithova enačba); Odtok površinskih voda (krivulja trajanja); Lastnosti tal; Različne oblike vode v tleh (vlaga v tleh, izviri, podtalnica, infiltracija, Darcy); Vodna bilanca; Podnebne spremembe in podnebna spremenljivost; Hidrometrija (meritve globin, gladin in hitrosti vode, meritve pretokov, pretočna krivulja); Negotovost hidrometričnih meritev in analiz (teorija pogreška); Osnove rečne hidravlike. 

Geodezija (4 ECTS)
Predavatelj: izr. prof. dr. Dušan Kogoj

Vsebina:
Definicija geodezije, področja geodezije, naloge geodezije. Oblika in dimenzije Zemlje. Koordinatni sistemi, koordinate, kartografske projekcije. Geodetske mreže. Teorija geodetskih meritev (mere, osnovni pojmi teorije pogreškov in izravnave). Geodetske terestrične meritve (geodetsko orodje, merjenje kotov, merjenje dolžin, merjenje višinskih razlik, relativne merske metode). Sodobne merske tehnike in metode (TPS sistemi, 3D skenerji, GPS meritve).  Osnovni principi določanja koordinat točk (merski in koordinatni prostor - izračun). Detajlna izmera (zajem prostorskih podatkov). Načrti in karte (značilnosti, načini izdelave, vrste, uporabnost). Geodetske evidence (zemljiški kataster, kataster stavb, DMR, GIS). Splošno o geodezija pri gradnji objektov in drugih posegih v prostor (raba prostora, pridobivanje dovoljenj za posege, izvedba posega). Osnovne metode zakoličevanja. Geodetska dela pri visokih gradnjah (zakoličba, spremljanje gradnje, ugotavljanje stabilnosti objekta – primeri iz prakse). Geodetska dela pri nizkih gradnjah (geodetske podlage, zakoličba, spremljanje gradnje, merjenja ob obremenilnih preizkušnjah, ugotavljanje stabilnosti in deformacij objekta – primeri iz prakse). Hidrografska merjenja.  

Digitalno načrtovanje in programiranje (5 ECTS)
Predavatelj: doc. dr. Tomo Cerovšek

Vsebina:
Osnove računalniške grafike: Klasifikacija: programi za delo z računalniško grafiko in obvladovanje geometrijskih oblik. Osnove CAD: okolje, natančnost, merilo, plasti, črte, šrafure, dimenzioniranje, tiskanje, formati in način izmenjave geometrijskih podatkov Geometrijsko pogojeno reševanje problemov (uporaba geometrije v gradbeništvu, v računskih modelih, pristopi glede na kompleksnost). Podatkovne strukture: vrste podatkovnih tipov (osnovni in izpeljani); organizacija in računalniški zapis geometrijskih in ne-geometrijskih inženirskih podatkov; zasnova relacijskih zbirk inženirskih podatkov (modeliranje, prva in druga relacijska norma); osnove SQL za inženirje (sintaksa in uporaba) izdelava tabel, poizvedb, obrazcev in poročil. Avtomatska obdelava in programiranje: Računalniška obdelava podatkov glede na problem (pred in po-procesiranje – parsanje); osnove determinističnih regularnih izrazov in uporaba za avtomatsko obdelavo podatkov; OLAP - pivot tabele in vizualizacija podatkov. Programiranje za inženirje: Algoritmi in procedure ter klasifikacija funkcij Programiranju (osnove dela z matlab in/ali Mathematica – prikaz na praktičnih zgledih); podajanje 2D in 3D grafike z Mathematico.