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Environmental Engineering Bachelor Information
3. Semester
Compulsory Courses 3. Semester
Examination Block 1
NumberTitleTypeECTSHoursLecturers
402-0023-01LPhysicsO7 credits5V + 2US. Johnson
AbstractThis course will cover the basic topics in Physics and will show/display/explain with a variety of experiments the most important physical effects. The course will address classical as well as modern physics, and the interplay between basic research and applications.
Learning objectiveDer Physikunterricht will die Grundgesetze der Physik verständlich machen, den Zusammenhang zwischen Grundlagenforschung und Anwendungen aufzeigen, das selbständige Denken im naturwissenschaftlich-technischen Bereich fördern und darüber hinaus etwas von der Faszination der klassischen und modernen Physik vermitteln. Dieses Ziel soll durch Vorlesungen mit Demonstrationsexperimenten und Übungen erreicht werden.
ContentElektromagnetismus: Elektrostatik und Magnetostatik, Strom, Spannung und Widerstand, Maxwell-Gleichungen, elektromagnetische Wellen, elektromagnetische Induktion, elektromagnetische Eigenschaften der Materie.
Thermodynamik: Temperatur und Wärme, Zustandsgleichungen, erster und zweiter Hauptsatz der Wärmelehre, Entropie, Transportvorgänge.
Quantenphysik und Atomphysik.
Schwingungen und Wellen.
Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie.
Lecture notesManuskript und Übungsblätter
LiteratureHans J. Paus, Physik in Experimenten und Beispielen, Carl Hanser Verlag München Wien (als unterrichtsbegleitendes und ergänzendes Lehrbuch)
101-0203-01LHydraulics IO5 credits3V + 1UR. Stocker
AbstractThe course teaches the basics of hydromechanics, relevant for civil and environemental engineers.
Learning objectiveFamiliarization with the basics of hydromechanics of steady state flows
ContentProperties of water, hydrostatics, stability of floating bodies, continuity, Euler equation of motion, Navier-Stokes equations, similarity, Bernoulli principle, momentum equation for finite volumes, potential flows, ideal fluids vs. real fluids, boundary layer, pipe flow, open channel flow, flow measurements, demonstration experiments in the lecture hall
Lecture notesScript and collection of previous problems
LiteratureBollrich, Technische Hydromechanik 1, Verlag Bauwesen, Berlin
103-0233-01LGIS IO3 credits2GM. Raubal
AbstractFundamentals of geoinformation technologies: spatial data modeling, metrics & topology, vector and raster data, thematic data, spatial queries and analysis, spatial databases; group project with GIS software
Learning objectiveKnowing the fundamentals of geoinformation technologies for the realization, application and operation of geographic information systems in engineering projects.
ContentEinführung GIS & GIScience
Konzeptionelles Modell & Datenschema
Vektorgeometrie & Topologie
Rastergeometrie und -algebra
Thematische Daten
Räumliche Abfragen & Analysen
Geodatenbanken
Lecture notesVorlesungspräsentationen werden digital zur Verfügung gestellt.
LiteratureBartelme, N. (2005). Geoinformatik - Modelle, Strukturen, Funktionen (4. Auflage). Berlin: Springer.
Bill, R. (2016). Grundlagen der Geo-Informationssysteme (6. Auflage): Wichmann.
Worboys, M., & Duckham, M. (2004). GIS - A Computing Perspective (2nd Edition). Boca Raton, FL: CRC Press.
102-0293-00LHydrology Information O3 credits2GP. Burlando
AbstractThe course introduces the students to engineering hydrology. It covers first physical hydrology, that is the description and the measurement of hydrological processes (precipitation, interception, evapotranspiration, runoff, erosion, snow), and it introduces then the basic mathematical models of the single processes and of the rainfall-runoff transformation, thereby including flood analysis.
Learning objectiveKnow the main features of engineering hydrology. Apply methods to estimate hydrological variables for dimensioning hydraulic structures and managing water ressources.
ContentDer hydrologische Kreislauf: globale Wasserressourcen, Wasserbilanz, räumliche und zeitliche Dimension der hydrologischen Prozesse.

Niederschlag: Niederschlagsmechanismen, Regenmessung, räumliche/zeitliche Verteilung des Regens, Niederschlagsregime, Punktniederschlag/Gebietsniederschlag, Isohyeten, Thiessenpolygon, Extremniederschlag, Dimensionierungsniederschlag.

Interzeption: Messung und Schätzung.

Evaporation und Evapotranspiration: Prozesse, Messung und Schätzung, potentielle und effektive Evapotranspiration, Energiebilanzmethode, empirische Methode.

Infiltration: Messung, Horton-Gleichung, empirische und konzeptionelle Methoden, F-index und Prozentuale Methode, SCS-CN Methode.

Einzugsgebietscharakteristik: Morphologie der Einzugsgebiets, topografische und unterirdische Wasserscheide, hypsometrische Kurve, Gefälle, Dichte des Entwässerungsnetzes.

Oberflächlicher und oberflächennaher Abfluss: Hortonischer Oberflächenabfluss, gesättigter Oberflächenabfluss, Abflussmessung, hydrologische Regimes, Jahresganglinien, Abflussganglinie von Extremereignissen, Abtrennung des Basisabflusses, Direktabfluss, Schneeschmelze, Abflussregimes, Abflussdauerkurve.

Stoffabtrag und Stofftransport: Erosion im Einzugsgebiet, Bodenerosion durch Wasser, Berechnung der Bodenerosion, Grundlagen des Sedimenttransports.

Schnee und Eis: Scnheeeigenschaften und -messungen Schätzung des Scnheeschmelzprozesses durch die Energiebilanzmethode, Abfluss aus Schneeschmelze, Temperatur-Index- und Grad-Tag-Verfahren.

Niederschlag-Abfluss-Modelle (N-A): Grundlagen der N-A Modelle, Lineare Modelle und das Instantaneous Unit Hydrograph (IUH) Konzept, linearer Speicher, Nash Modell.

Hochwasserabschätzung: empirische Formeln, Hochwasserfrequenzanalyse, Regionalisierungtechniken,
indirekte Hochwasserabschätzung mit N-A Modellen, Rational Method.
Lecture notesEin internes Skript steht zur Verfügung (kostenpflichtig, nur Herstellungskosten)

Die Kopie der Folien zur Vorlesung können auf den Webseiten der Professur für Hydrologie und Wasserwirtschaft herunterladen werden
LiteratureChow, V.T., D.R. Maidment und L.W. Mays (1988) Applied Hydrology, New York u.a., McGraw-Hill.
Dingman, S.L., (1994) Physical Hydrology, 2nd ed., Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall
Dyck, S. und G. Peschke (1995) Grundlagen der Hydrologie, 3. Aufl., Berlin, Verlag für Bauwesen.
Maniak, U. (1997) Hydrologie und Wasserwirtschaft, eine Einführung für Ingenieure, Springer, Berlin.
Manning, J.C. (1997) Applied Principles of Hydrology, 3. Aufl., Upper Saddle River, N.J., Prentice Hall.
Prerequisites / NoticeVorbereitende zu Hydrologie I sind die Vorlesungen in Statistik. Der Inhalt, der um ein Teil der Übungen zu behandeln und um ein Teil der Vorlesungen zu verstehen notwendig ist, kann zusammengefasst werden, wie hintereinander es bescrieben wird:
Elementare Datenverarbeitung: Hydrologische Messungen und Daten, Datenreduzierung (grafische Darstellungen und numerische Kenngrössen).
Frequenzanalyse: Hydrologische Daten als Zufallsvariabeln, Wiederkehrperiode, Frequenzfaktor, Wahrscheinlichkeitspapier, Anpassen von Wahrscheinlichkeitsverteilungen, parametrische und nicht-parametrische Tests, Parameterschätzung.
701-0243-01LBiology III: Essentials of EcologyO3 credits2VC. Buser Moser
AbstractThis lecture presents an introduction to ecology. It includes basic ecological concepts and the most important levels of complexity in ecological research. Ecological concepts are exemplified by using aquatic and terrestrial systems; corresponding methodological approaches are demonstrated. In a more applied part of the lecture threats to biodiversity and the appropriate management are discussed.
Learning objectiveThe objective of this lecture is to teach basic ecological concepts and the different levels of complexity in ecological research: the individual, the population, the community and the ecosystem level.
The students should learn ecological concepts at these different levels in the context of concrete examples from terrestrial and aquatic ecology. Corresponding methods for studying the systems will be presented.
A further aim of the lecture is that students achieve an understanding of biodiversity, why it is threatened and how it can be managed.
Content- Übersicht der aquatischen und terrestrischen Lebensräume mit ihren Bewohnern
- Einfluss von Umweltfaktoren (Temperatur, Strahlung, Wasser, Nährstoffe etc.) auf Organismen; Anpassung an bestimmte Umweltbedingungen
- Populationsdynamik: Ursachen, Beschreibung, Vorhersage und Regulation
- Interaktionen zwischen Arten (Konkurrenz, Koexistenz, Prädation, Parasitismus, Nahrungsnetze)
- Lebensgemeinschaften: Struktur, Stabilität, Sukzession
- Ökosysteme: Kompartimente, Stoff- und Energieflusse
- Biodiversität: Variation, Ursachen, Gefährdung und Erhaltung
- Aktuelle Naturschutzprobleme und -massnahmen
- Evolutionäre Ökologie: Methodik, Spezialisierung, Koevolution
Lecture notesUnterlagen, Vorlesungsfolien und relevante Literatur sind in der Lehrdokumentenablage abrufbar. Die Unterlagen für die nächste Vorlesung stehen jeweils spätestens am Freitagmorgen zur Verfügung.
LiteratureGenerelle Ökologie:
Townsend, Harper, Begon 2009. Ökologie. Springer, ca. Fr. 70.-

Aquatische Ökologie:
Lampert & Sommer 1999. Limnoökologie. Thieme, 2. Aufl., ca. Fr. 55.-;
Bohle 1995. Limnische Systeme. Springer, ca. Fr. 50.-

Naturschutzbiologie:
Baur B. et al. 2004. Biodiversität in der Schweiz. Haupt, Bern, 237 S.
Primack R.B. 2004. A primer of conservation biology. 3rd ed. Sinauer, Mass. USA, 320 pp.
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