Povrchové vody - tekoucí. Motto : Řeky jsou tesařem svého vlastního obydlí Luna B. Leopold (1994)

Transkript

1 Povrchové vody - tekoucí Motto : Řeky jsou tesařem svého vlastního obydlí Luna B. Leopold (1994)

2 Odtok povrchových vod řeky říční sítě a jejich charakteristiky pozorování vodních stavů zpracování údajů o vodních stavech pohyb vody v otevřených korytech ( = průtok)

3 Odtok povrchových vod Zeměpisná poloha ovlivňuje klimatické poměry Orografické poměry neboli výškové a sklonitostní poměry Geologické poměry vliv na konfiguraci terénu na intenzitu zvětrávání vznik více nebo méně propustných horních vrstev Rostlinná pokrývka reguluje množství srážek zachycených na tělech rostlin množství vody vsáklé rychlost vody stékající po svazích velikost ztrát výparem atd. Člověk Odlesnění Budování nádrží Protipovodňová opatření Zásobování pitnou vodou Výroba elektrické energie

4 Odtok povrchových vod Vodní nádrže Neprotékané - akumulační účinek Protékané retardační účinek Regulační účinek nádrže Velikost nádrže Umístění nádrže na toku Zlepšují hydrologické vlastnosti povodí za povodní akumulují za sucha dotují Uměle budované - ovlivňují meteorologické a klimatologické poměry Součinitel jezernatosti K f F Bažiny Za sucha drží vodu a nepustí, je velká ztráta výparem Za dešťů se rychle nasáknou a voda po nic začne stékat

5 Říční síť Říční síť rón stružky údolí (erozí x tektonicky) koryto VODNÍ TOK (hlavní + přítoky) říční soustava říční síť POVODÍ ÚMOŘÍ

6 Vodní tok Charakteristika vodního toku přirozený Bystřina - značný sklon dna, nepravidelné dno Potok Řeka velké povodí, velké průtoky, větší délka koryta umělý Kanál přivaděč vody do míst, kde se využívá na zásobování vodou, pro zvýšení vodního stavu (v přehradě) Náhon nad vtokem do rybníka, stavidla, mlýnské kolo Stálý tok - nevysychá, hydraulicky spojen s podzemními vodami Občasný tok vysychá, naplněn jen v období dešťů, nebývá spojen s podzemními vodami Hlavní tok x přítok Délka toku staničení

7 Charakteristiky toku Pramen ústí, uzávěrový profil výron podzemní vody místo, kde se tok vlévá do - jiného toku ledovec - jezera, jezero apod. - moře - někdy do podzemí Stupeň vývinu toku (= stáří toku) d/l d- spojnice počátečního a koncového profilu L délka toku

8 Charakteristika říční soustavy hlavní tok + přítoky = říční soustava Řád toku - kategorie Hydrologické pořadí toku = počet posloupných zaústění do moře = řazení toků postupně od pramene po proudu k ústí I.kategorie ústí přímo do moře hlavní tok (Labe a Odra) II.kategorie ústí do I.kategorie (Vltava,Morava) III.kategorie ústí do II.kategorie (Sázava) IV.kategorie ústí do III.kategorie (Svratka) V.kategorie se nezavádí i když takové řeky existují

9 Charakteristika říční soustavy Podélný profil chod nadmořské výšky na povodí Schéma říčního systému toku Staničení vzdálenost od ústí k prameni

10 Uspořádání říční sítě dáno geomorfologií povodí rozdílnost propustnosti podloží, srážkový stín,.. horní toky horských řek, úzké povodí nižší nadmořské výšky

11 Uspořádání říční sítě stromkovitá radiální odstředná perovitá radiální dostředná rovnoběžná

12 Vliv tvaru říční sítě na Qk

13 Vliv tvaru říční sítě na Q k Q Q Q k Q k t t

14 Charakteristiky povodí Graf vývinu povodí Dává představu o ploše povodí jejím nárůstu po směru toku symetričnosti povodí

15 Charakteristiky povodí Hypsometrická (hypsografická) křivka Udává představu o výškových poměrech na povodí. Z mapy s vrstevnicemi planimetrováním určujeme plochy, na kterých je dosažena, příp. dosažena určitá nadmořská výška.

16 Charakteristiky povodí Průměrný sklon území (povodí) Jednodušeji, ale méně přesně : Průměrný sklon území (povodí) Střední šířka povodí Tvar povodí B T L H Hustota říční sítě I l h řs F B L 2 L max L F 2 L H B min F L Σl délka všech řek I 0 h l F h - krok vrstevnic Σ l - suma délek vrstevnic F - plocha povodí H min,max min a max nadmořská výška na povodí L délka toku F plocha povodí L délka povodí tvar F 50 km 2 F > 50 km 2 protáhlý < 0,24 < 0,18 přechodný 0,24 0,26 0,18 0,20 vějířovitý > 0,26 > 0,20

17 Geomorfologické vlastnosti údolí a koryt řek Říční údolí - protáhlé sníženiny zemského povrchu, jimiž protéká voda. Koryto - vodou vytvořená a zaplněná podélná brázda údolí Inundanční území - území nejbližší korytu řeky, zaplavované Údolnice (údolní osa) - spojnice nejnižších míst údolí v podélném směru Proudnice - spojnice míst s největšími rychlostmi v proudu vody, nad údolnicí Střednice - osa půdorysného obrazu koryta

18 Geomorfologické vlastnosti údolí a koryt řek Koryto formování koryta vertikální eroze hloubková mladá údolí - V horizontální eroze boční starší údolí U Erozí uvolněný materiál odnáší vodní tok jako a) rozpuštěný materiál, b) splaveniny, tj. hrubozrnné částice posunované a převalované po dně koryta vodním proudem, c) plaveniny, tj. jemnozrnný materiál rozptýlený ve vodě. Velikost eroze vodního toku závisí na dvou hlavních činitelích: a) na erozní schopnosti řeky, hydraulických vlastnostech, množství plavenin a splavenin, b) na odolnosti břehů a dna koryta.

19 Tvar koryta Sklon koryta I I H max L H min Spád koryta mezi dvěma body střednice H max H min Horní tok - velký spád, vysoké rychlosti, ostrohranné úlomky, převažuje vertikální eroze, V Střední tok - spád je mírnější, začíná i usazování, úlomky zaoblenější, začíná probíhat i boční eroze Dolní tok - velmi mírný spád, prohlubuje se boční eroze, intenzivní meandrování, sedimentace jemného materiálu

20 Izobaty čáry spojující místa se stejnou hloubkou koryta -důležité pro lodní dopravu - musí se ověřovat a aktualizovat

21 Tvorba meandrů Vznik meandru vynucená (orografická) křivolakost toku přizpůsobení se toku geologickým a geomorfologickým poměrům hydraulická křivolakost důsledek podmínek proudění vody v korytě, nerovnoměrná odolnost břehů, přítomnost překážek ve vodě

22 Změna půdorysného profilu toku Tvorba meandrů

23 Vodočetné stanice, pozorování vodních stavů Vodní stavy = výška (úroveň) hladiny vody v řece Síť vodočetných stanic. Síť základní na hlavních tocích cca 1 stanice na 350 km 2 vyčísluje průtoky kromě vodočtů i limnigrafy h = f(t) pro předpovědní a varovnou službu Síť sekundární na hlavních tocích jako kontrolní, mezilehlé stanice hlavně na menších tocích doplňují a upřesňují údaje ze ZS Účelová síť je tvořena stanicemi, které poskytují přímé podklady pro závažné technické záměry - rozhodnutí o výškovém umístění mostní konstrukce, pro lodní dopravu, vyústění městských kanalizací,... Pro provoz vodohospodářských děl

24 Vodočetné stanice, pozorování vodních stavů Výběr místa vodoměrné stanice vodočetný profil má být pravidelný, málo proměnlivý dobře přístupný nesmí ležet přímo na soutoku řek Vodní stav měříme na vodočtech jako svislou vzdálenost hladiny od počátku vodočtu!!!!! Je to tedy relativní výška hladiny zaokrouhleně v celých cm Nula vodočtu - nivelovaná její nadmořská výška v dokumentaci hlásného profilu - nesmí být nad nejnižší očekávanou hladinou toku

25 Vodočty Příklady správného odečítání vodočet laťový svislý vodočet svislý na pilotě Vodočet laťový šikmý (svahový)

26 Vodočty Vodočet pilotový pro pozvolné svahy

27

28

29 Limnigraf prům. Hd

30 Alarm při vysoké i nízké hladině Možnost odesílání SMS Napojení na PC... tlakové čidlo

31 Limnigraf na Výtoni z r.1906

32 Limnigraf na Visle z r.1899 Limnigraf nádrže Pastviny z r etimestamp=

33

34

35 Vodní stavy zpracování údajů Průměrný denní vodní stav základní jednotka Průměrný měsíční vodní stav Průměrné roční vodní stavy, příp. průměrný vodní stav za delší období, např. za celé období pozorování Průměrná čára překročení vodních stavů z mnohaletého pozorování Zprůměrování dob překročení daného vodního stavu Zprůměrování vodních stavů pro stejnou dobu nebo procento překročení

36 Vodní stavy zpracování údajů Dobu překročení se zpravidla vyjadřujeme ve dnech mluvíme o tzv. m-denních vodních stavech (průtocích apod.), v procentech celkové doby zpracování (pozorování) - hovoříme o p-procentních vodních stavech m = 355 denní stav p = 97,3 % p = 10 % m = 36,5 denní stav