Kurset anvender problembaseret læring hvor kernen af kurset er
en række tutorials og opgaver som eksponerer studerende for de
vigtigste teknikker og koncepter i miljøteknisk modellering.
Baggrundsviden bliver opbygget igennem fokuseret læsestof,
diskussioner og forelæsninger.
Kurset mål er at give de studerende de nødvendige generelle
kompetencer til at kunne arbejde med matematisk modellering og
anvende disse på miljøtekniske problemer. Kurset har tre hoved
emner: i) modelering af biogeokemiske systemer, ii) miljøstatistik
med parameter og model optimering, sensitivitets analyse og
stokastiske modellering, iii) deterministiske modellering med
ordinær og partielle differentielle ligninger. Kurset er opbygget
omkring et bredt udvalg af eksempler fra det miljøteknologiske
område og bruger software pakkerne MATLAB, MULTIPHYSICS og PHREEQC
til at illustrerer generelle modellerings principper. Studerende
lærer hvordan man integrerer observerede data og modeller med
henblik på at løse miljørelaterede problemer.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Opstille matematiske modeller for miljøtekniske problemer.
Identificere og beskrive processerne indeholdt i miljøtekniske
problemer.
Anvende naturvidenskabelige grundviden fra fysik, geokemi og
biologi til at løse miljømæssige problemer.
Formulere procesforståelse som matematiske ligninger, og løse
dem.
Opstille ordinære og partielle differential ligninger,
randbetingelser og initialbetingelser.
Anvende modeller til løsning af biogeokemiske problemer.
Bruge numeriske og analytiske teknikker til at finde
løsningerne til matematiske modeller.
Anvende modelleringsværktøj som MULTIPHYSICS, MATLAB and
PHREEQC.
Integrerere modeller med data og praksis igennem
parameterestimering, sensitivitets analyse og prædiktiv
modellering.
Kursusindhold:
Kurset indeholder udvalgte emner som inkluderer: modellering af
akvatisk kemi heriblandt gas ligevægt i akvatiske systemer,
ionbytning og sorption, redox processer, partiel ligevægt, kemiske
kinetik; miljøstatistik med vurdering af usikkerheder, parameter
estimering, sensitivitetsanalyse, parameter estimering og
optimering, og stokastisk modellering; miljøteknisk modellering
baseret på koblede ordinære og partielle differentialligninger,
inklusiv modeller af mass og energi balancer, reaktiv transport,
modellering af mikrobielle processer; programmering i MATLAB og
MULTIPHYSICS.
Bemærkninger:
Kurset er et obligatorisk generelt kompetence kursus for kandidater
i miljøteknik.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
