Disponibilní vodní zdroje a jejich zabezpečenost

Transkript

1 Adam Vizina (VÚV, ČZU), Martin Hanel (ČZU, VÚV), Radek Vlnas (ČHMÚ, VÚV) a kol. Disponibilní vodní zdroje a jejich zabezpečenost Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka veřejná výzkumná instituce, Praha vizina@vuv.cz

2 Osnova prezentace Motivace Hydrologická bilance Vodohospodářská bilance v povodí Hydrologické sucho v ČR Disponibilní vodní zdroje Podzemní vody

3 Motivace Definování a kvantifikace zranitelných a ohrožených oblastí a jejich možností Vodohospodářská bilance v povodí Pro současné, historické a výhledové klimatické podmínky

4 Model hydrologické bilance BILAN konceptuální model hydrologické a vodní bilance zahrnuto užívání vody vstupem jsou srážkové úhrny, teploty vzduchu, odtokové výšky a užívání vody denní a měsíční verze v českém a anglickém jazyce - uživatelské prostředí, manuály balík do R prostředí, zpracování hromadných dat informace dostupné na bilan.vuv.cz na stránkách je zjednodušená online verze půdní komponenta nahrazena výstupem z modelu SoilClim (CzechGlobe)

5 Model hydrologické bilance BILAN-schéma

6 Model hydrologické bilance BILAN pro období Odtoková výška 0B-ZUc9yF4xoeLU50dnlTajV0TTQ Poměr odtoku vzhledem k referenčnímu období B-ZUc9yF4xoedU1CN1FkRTk3TE0 Rozdíl zásoby vody ve sněhu vzhledem k období B-ZUc9yF4xoeQ0pSXzg0NUpKejA Modelové hodnoty Vystižení ročního chodu bilančních veličin v měřítku povodí 3. řádu

7 Definice sucha a nedostatku vody Sucho a nedostatek vody jsou pojmy, které je třeba od sebe rozlišovat. Sucho - představuje dočasný pokles průměrné dostupnosti vody a je považováno za přirozený jev. Pro sucho je charakteristický jeho pozvolný začátek, značný plošný rozsah a dlouhé trvání. Přirozeně dochází k výskytu sucha, pokud se nad daným územím vyskytne anomálie v atmosférických cirkulačních procesech v podobě vysokého tlaku vzduchu beze srážek, která setrvává po dlouhou dobu nad určitým územím. Nedostatek vody - je definován jako situace, kdy vodní zdroj není dostatečný pro uspokojení dlouhodobých průměrných požadavků na vodu.

8 Vývoj změn - Evapotranspirace hlavní změna je v nárůstu potenciální a aktuální evapotranpirace v zimním období nárůst teploty a dostupná voda pro evapotranspiraci

9 Vývoj změn - Odtok celkový roční odtok je stejný nebo lehce narůstá pokles odtoku v letním období pro většinu území ČR statisticky významné změny pouze v ojediděmých případech

10 Vodohospodářská bilance

11 Deficitní objemy - září 2015 deficitní objemy v tis. m 3 /měsíc v modelované vodohospodářské soustavě modelem WATERES (VÚV TGM) do modelu je zahrnuto cca 180 nejvýznamnějších nádrží a užívání, okrajová podmínka je vypouštění na hodnotě MZP

12 N - leté nedostatkové objemy mezi základní charakteristiky nedostatkových objemů patří: velikost, doba trvání, intenzita, poměr deficitního objemu k průměrnému odtoku a relativní intenzita na obrázku jsou uvedeny odhady 2, 5, 10, 20 a 50letého nedostatkového objemu jako poměr k průměrnému měsíčnímu odtoku

13 Regionalizace ČR - hydrologické sucho regionalizace je provedena pomocí clusterové analýzy na základě jednotlivých charakteristik nedostatkových objemů

14 Průtoky - Labe Děčín KAT1 Q<Q 300, KAT2 Q=Q 300 -Q 330, KAT3 Q=Q 330 -Q 355, KAT4 Q=Q 355 -Q 364, KAT5 Q<Q 364, m-denní vody jsou za období 31-80

15 Disponibilní vodní zdroje - současnost

16 VODOHOSPODÁŘSKÁ BILANCE

17 Disponibilní vodní zdroje - výhled modelování dopadů klimatické změny na vodní zdroje obsahuje značnou nejistotu (modelové nástroje, okrajové podmínky,...) přesto lze konstatovat, že modely predikují pokles disponibilních vodních zdrojů, a to i velmi výrazně

18 Podzemní vody - mělké vrty 2015

19 Podzemní vody - mělké vrty 2016

20 Podzemní vody - hluboké vrty 2015

21 Podzemní vody - hluboké vrty 2016

22 Podzemní vody - vývoj v roce 2017 Mělké vrty Prameny Hluboké vrty

23 POHLEDEM HYDROLOGŮ - Vlivy a možnosti ovlivnění Srážka: prakticky nejde ovlivnit Výpar: je ovlivněn režimem půdy a vegetací, při větší retenci půdy je k dispozici více vody pro evapotranspiraci po delší období, v dlouhodobé bilanci se zvětšení výparu projeví zmenšením odtoku Odtok: je ovlivněn režimem půdy, při větší retenci se zmenšuje přímý odtok, zvětšuje průsak do podzemní vody a tím zvětšuje základní odtok Zásoba vody v půdě: lze ovlivňovat využitím pozemků, vyloučením širokořádkových plodin se přímý odtok zmenší bezprostředně, změny (například zalesnění) se na odtoku projeví dlouhodobě Objem nádrží: odtok lze ovlivňovat operativně, umožňují přebytky vody z povodní přenést do období sucha

24 Závěr pozorované změny jsou často statisticky nevýznamné (ale jsou konzistentní s projekcemi klimatických modelů) projekce klimatických modelů ukazují zvýšení maximálních srážkových úhrnů, erozivity, intenzitu a četnost suchých období, snížení dostupnosti disponibilních zdrojů vody změny (pozorované) v roční bilanci odtoků nejsou zřejmé odolnost krajiny (snížení eroze a zvýšení retence) může být zlepšena biotechnickými opatřeními. Tato opatření mohou vést ke snížení odtoku a dostupnosti vodních zdrojů odtok (říční) a dostupnost vodních zdrojů může být regulována pomocí vodních nádrží identifikace vhodné kombinace adaptačních opatření s přihlédnutím k různým ůčelům (životní prostředí, zemědělství, člověk,...), je složitý optimalizační problém musí být provedeno komplexní vyhodnocení jednotlivých opatření vyčíslení nákladů a přínosů je nezbytné (cost-benefit analýza)

25 PODĚKOVÁNÍ Prezentované výsledky vycházejí z různých komerčních a výzkumných projektů, které byly zpracovány na oddělení hydrologie Výzkumného ústavu vodohospodářského T.G.Masaryka, v.v.i. WEBY: bilan.vuv.cz rscn.vuv.cz sucho.vuv.cz

26 Děkuji za pozornost Adam Vizina (VÚV, ČZU), Martin Hanel (ČZU, VÚV), Radek Vlnas (ČHMÚ, VÚV) a kol. Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka veřejná výzkumná instituce, Praha vizina@vuv.cz