krajiny povodí Autoři:

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "krajiny povodí Autoři:"

Štěpánka Žáková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Fakulta životního prostředí Katedra biotechnických úprav krajiny Soubor účelovýchh map k Metodice stanovení vybraných faktorů tvorby povrchového odtoku v podmínkách malých povodí Případová studie povodí Zdravá voda, Žarošice, okres Hodonín Příloha k výzkumnému grantu MŠMT 2B06022 Optimalizace zemědělské a říční krajiny v ČR (hlavní koordinátor Prof. Ing. Dr. Bořivoj Šarapatka, CSc.) Autoři: Prof. Ing. Pavel Kovář, DrSc. Prof. Ing. Miloslav Janeček, DrSc. Ing. Michaela Hrabalíková

Hodonín Příloha k výzkumnému grantu MŠMT 2B06022 Optimalizace zemědělské a říční krajiny v ČR (hlavní koordinátor Prof.

2 OBSAH A. TEXTOVÁ ČÁST Úvod, cíl... 3 Charakteristika map v souboru... 3 Shrnutí... 5 B. GRAFICKÁ ČÁST Charakteristika povodí Digitální model terénu výškové poměry 2. Sklonitost svahů 3. Délka toku 4. Expozice svahů 5. Geologické poměry 6. Půdní poměry Podklady pro určení přímého odtoku Hydrologická skupina půd 8. Hospodářské využití pozemků 9. Hodnoty čísel odtokových křivek (Curve Number, CN) Ohroženost erozí Odtokové linie 11. Potenciální ohroženost půdních bloků vodní erozí POUŽITÉ ZDROJE Použitá literatura Podkladová data... 21

Půdní poměry Podklady pro určení přímého odtoku... 14 7. Hydrologická skupina půd 8. Hospodářské využití pozemků 9.

3 TEXTOVÁ ČÁST

4 Úvod, cíl Účelem souboru specializovaných map k Metodice stanovení vybraných faktorů tvorby povrchového odtoku v podmínkách malých povodích je vytvoření podkladů pro návrh protipovodňových a protierozních opatření. Charakteristika map v souboru K analýze podkladových dat a vizualizaci výsledků byl použit program ArcGIS 9.3. (firma ESRI). Následující text popisuje podklady pro tvorbu, výpočet a účel jednotlivých map souboru: 1. Digitální model terénu výškové poměry Jedná se o digitální reprezentaci zemského povrchu, složenou z dat a interpolačního algoritmu, který umožňuje odvozovat výšky mezilehlých bodů. Pro tento případ byla jako podklad využita výškopisná data dodaná Českým úřadem zeměměřickým a katastrálním (ČÚZK) ve vektorové podobě. 2. Sklonitost svahů Sklon (Slope) je první derivací digitálního modelu terénu a poukazuje na změnu výšky reliéfu v místě největšího sklonu. Jedná se o důležitou hodnotu v hydrologii a geomorfologii. Ovlivňuje rychlost povrchového i podpovrchového toku a v důsledku toho i obsah vody v půdě a erozní potenciál. Míra změny povrchu ve vodorovném a vertikálním směru od středu buňky určuje sklon svahu. Základní algoritmus pro výpočet sklonu v použitém programu můžeme popsat dle Wilsona a Gallanta (1996, 2000) a Burrougha a McDonella (1998) jako: [rad] (1) 3. Délka toku V GIS je délka toku libovolný pixel, který je určen jako součet dílčích vzdálenosti od středu ke středu z vybraného pixelu do uzávěrového pixelu. V našem případě je takto zamýšlena vzdálenost uzávěrového profilu a rozvodnice. 3

Následující text popisuje podklady pro tvorbu, výpočet a účel jednotlivých map souboru: 1.

5 4. Expozice svahů Orientace svahu (Aspect) ke světovým stranám se určuje ve směru největšího sklonu, měří se ve stupních od severní strany proti směru hodinových ručiček. Tato charakteristika vypovídá o směru odtoku a transportu erodovaného materiálu. Odhad hodnoty orientace svahu, měřeného od severu po směru hodinových ručiček, je možné provést opět dle Wilsona a Gallanta (1996, 2000) a Burrougha a McDonella (1998): Aspect [ ] (2) 5. Geologické poměry Podklad charakterizuje mateční substrát pro tvorbu půdního pokryvu a následné infiltrační vlastnosti půd. 6. Půdní poměry Podklady pro vyhodnocení půdních poměrů v zájmové lokalitě tvoří bonitované půdně ekologické jednotky (BPEJ) a lesotypologické jednotky. Určení hlavní půdní jednotky, popřípadě převažujícího půdního typu, tvoří základ pro odvození faktoru erodovatelnosti a hydrologických vlastností půd. 7. Hydrologická skupina půd Hydrologické vlastnosti půd se dělí do 4 skupin (A, B, C, D) na základě minimálních rychlostí infiltrace vody půdou bez pokryvu po dlouhodobém sycení. Zařazování půd do hydrologických skupin se provedlo na základě tab. 2.2 v metodice Ochrana zemědělské půdy před erozí (Janeček, 2007). 8. Hospodářské využití pozemků Hospodářské využití pozemků je nejdůležitější podklad a to jak pro stanovení ohroženosti pozemků povrchovým odtokem a erozí, tak pro návrh protipovodňových a protierozních opatření. Vzhledem k tomu, že v šetřeném území byly provedeny v roce 2001 pozemkové úpravy v roce 2001 byla výchozím podkladem pro tvorbu hospodářského využití pozemků katastrální mapa, výpis z databáze LPIS a lesní hospodářský plán (LHP) 9. Hodnoty čísel odtokových křivek (Curve Number, CN) 4

Odhad hodnoty orientace svahu, měřeného od severu po směru hodinových ručiček, je možné provést opět dle Wilsona a Gallanta (1996, 2000) a Burrougha a McDonella (1998): Aspect 180 90 [ ] (2) 5.

6 Metoda CN křivek určuje výšku přímého odtoku na základě předpokladu, že poměr výšky odtoku k výšce přívalové srážky se rovná poměru objemu vody zadržené při odtoku k potenciálnímu objemu, který může být zadržen. Čísla odtokových křivek jsou určena podle tab v metodice Ochrana zemědělské půdy před erozí (Janeček, 2007). Tabulka rozděluje hodnoty CN křivek podle využití půdy, vegetačního pokryvu, způsobu obdělávání a uplatnění protierozních opatření. Pro určení čísla odtokové křivky u lesních porostů slouží nomogramy, kde jsou čísla odtokových křivek uvedena v závislosti na skupině půd a lesních hydrologických podmínkách (Janeček, 2007). 10. Odtokové linie Linie povrchového odtoku tvoří zásadní podklad pro určení ohroženosti zemědělské půdy vodní erozí. 11. Potenciální ohroženost půdních bloků vodní erozí K určování ohroženosti zemědělských půd vodní erozí se v České republice používá tzv. Univerzální rovnice pro výpočet dlouhodobé ztráty půdy erozí USLE dle Wischmeiera a Smitha (1978) in Janeček (2007): (3) kde: G je průměrná dlouhodobá ztráta půdy [t.ha -1.rok -1 ], R faktor erozní účinnosti dešťů, K faktor erodovatelnosti půdy, L faktor délky svahu, S faktor sklonu svahu, C faktor ochranného vlivu vegetačního pokryvu, P faktor účinnosti protierozních opatření. Shrnutí Na základě dostupných klimatických a fyzicko-geografických podkladů se vypočítají kvalitativní a kvantitativní faktory, které determinují náchylnost povodí k extrémům povrchového odtoku a odnosu půdy. Tyto účelové mapy slouží především k analýze odtokových poměrů formou odvozených CN křivek a následně jejich využití v hydrologických modelech pro odvození maximálních pr průtoků a možnosti návrhu opatření protierozních a protipovodňových. 5

Tabulka rozděluje hodnoty CN křivek podle využití půdy, vegetačního pokryvu, způsobu obdělávání a uplatnění protierozních opatření.

7 GRAFICKÁ ČÁST

8 Charakteristika povodí 7

15 Podklady pro určení přímého odtoku 14

19 Ohroženost erozí 18

22 POUŽITÉ ZDROJE Použitá literatura Burrough, P. A., McDonell, R.A., (1998): Principles of Geographical Information Systems, Oxford University Press, New York, s Wilson, J. P., Gallant, J. C. (1996): Tapes-G: A grid - based terrain analysis program for the environmental science, Computers & Geosciences 22, č. 7, s Wilson, J. P., Gallant, J. C.. (2000): Terrain Analysis: Principles and Applications, New York, John Wiley and Sons, Inc., 479 str. Janeček, M. et al. (2007): Ochrana zemědělské půdy před erozí. VÚMOP, ISBN , 76 s. Janeček, M., Kovář, P. (2010): Aktuálnost Metody čísel odtokových křivek CN k určování přímého odtoku z malého povodí, Vodní hospodářství č. 7/2010, s University of Maryland Department of Civil and Environmental Engineering, 2000: Watersheds in GIS, second edition of the training manual used in the introduction to GISHydro2000 training workshops. Podkladová data ZABAGED - vrstevnice, formát: *.dgn; LPIS půdní bloky, formát: *.shp; VÚMOP v.v.i BPEJ, formát: *.shp; VÚV T.G.M. - povodí, formát: *.shp; - toky, formát: *.shp; - vodní plochy, formát: *.shp; Vojenské lesy divize Plumplov: LHP, formát: *.pdf WMS server: - Katastrální mapa digitalizovaná; Oblastní plány rozvoje lesů; - Půdní typy; - Geologická mapa ČR 1:50000; 21

Podobné dokumenty

Fakulta životního prostředí Katedra biotechnických úprav krajiny

Fakulta životního prostředí Katedra biotechnických úprav krajiny Soubor účelových map k Metodice hospodářského využití pozemků s agrárními valy pro vytváření vhodného vodního režimu a pro snižování povodňového