Prof. Ing. Pavel Kovář, DrSc., Ing. Jana Novotná *

Podobné dokumenty
Bilanční model WBCM-7: Úvod

Fakulta životního prostředí Katedra biotechnických úprav krajiny

Hodnocení lokálních změn kvality ovzduší v průběhu napouštění jezera Most

Klíčová slova : malá povodí, využívání půdy, odtokové poměry, čísla odtokových křivek (CN)

Soubor specializovaných map povodí Teplého potoka pro simulaci odtokového procesu v suchém období

Hodnocení stavu sanace území po těžbě hnědého uhlí se stěžejním zaměřením na sanaci vodních útvarů a budoucí úkoly k řešení

VLIV HOSPODAŘENÍ V POVODÍ NA ZMĚNY ODTOKOVÝCH POMĚRŮ

Ztráta vody výparem z volné vodní hladiny

Disponibilní vodní zdroje a jejich zabezpečenost

Hodnocení roku 2013 a monitoring sucha na webových stránkách ČHMÚ možnosti zpracování, praktické výstupy

krajiny povodí Autoři:

Hydrologie a pedologie

Hydrická rekultivace v Podkrušnohoří jezero Most. Jana Říhová Ambrožová (VŠCHT ÚTVP Praha)

Předpovědní povodňová služba Jihlava února 2017

Modelování proudění podzemní vody a transportu amoniaku v oblasti popelových skládek závodu Chemopetrol Litvínov a.s.

Hodnocení let 2013 a 2014 a monitoring sucha na webových stránkách ČHMÚ možnosti zpracování, praktické výstupy

Program KALKULÁTOR POLOHY HPV

Vliv změn využití pozemků na povodně a sucha. Sestavili: L.Kašpárek a A.Vizina VÚV T.G.Masaryka, v.v.i.

Stanovení výšky odtoku pomocí metody CN

ROZPTYLOVÉ PODMÍNKY A JEJICH VLIV NA KONCENTRACI AEROSOLOVÝCH ČÁSTIC PM 10 V LOKALITĚ MOSTECKÉHO JEZERA

7/12. Vlhkost vzduchu Výpar

Kvantifikace účinků opatření v krajině na hydrologický režim

Zpracována na podkladě seminární práce Ing. Markéty Hanzlové

Hodnocení úrovně koncentrace PM 10 na stanici Most a Kopisty v průběhu hydrologické rekultivace zbytkové jámy lomu Most Ležáky 1

Mejzlík Lukáš, Jan Prudký, Petra Nováková Ústav krajinné ekologie, MZLU v Brně

Návrhové srážky pro potřeby hydrologického modelování

HYDROLOGIE Téma č. 6. Povrchový odtok

podzemních a povrchových vodách pro stanovení pohybu a retence infiltrujících srážek a napájení sledovaných vodních zdrojů.

Možné dopady klimatické změny na dostupnost vodních zdrojů Jaroslav Rožnovský

Retenční kapacita krajiny a možnosti jejího zvyšování

Řešení hydrologické bilance pomoravské nivy v úseku Hodonín-Lanžhot modelem WBCM Pavel Kovář, Michaela Hrabalíková, Jitka Pešková Abstrakt

Na květen je sucho extrémní

2. Použitá data, metoda nedostatkových objemů

VÝVOJ LOKALITY LOMU BENEDIKT

Metodika pro posuzování akcí zařazených do programu Podpora retence vody v krajině rybníky a vodní nádrže

Česko pravděpodobně čeká další rok na suchu. Klíčové je udržet vodu v krajině a vodních tocích Akční program adaptace na klimatické změny v ČR

ČESKÁ REPUBLIKA.

VLIV TERMÍNU VÝSKYTU EXTRÉMNÍCH SRÁŽEK NA VÝVOJ ODTOKU ZE ZEMĚDĚLSKÉHO POVODÍ

SLEDOVÁNÍ VERTIKÁLNÍCH POSUNŮ NA REKULTIVOVANÝCH VÝSYPKÁCH Specializovaná mapa

Český hydrometeorologický ústav

5. Hodnocení vlivu povodně na podzemní vody

Obsah. Zpráva. Titulní list Účel studie Popis současného stavu Rozbor hydrologických a hydrotechnických údajů Shrnutí Závěr

PŘÍRODNÍ ZDROJE. (zákon 17/1991 Sb.) Nerostné suroviny Voda v povrchových recipientech. Úrodné půdy Kvalitní základové půdy = GEOPOTENCIÁLY

PROBLEMATIKA ZMĚN VODNÍHO REŽIMU V DŮSLEDKU HORNICKÉ ČINNOSTI V ZÁPADNÍ ČÁSTI SHP

Srážko-odtokový vztah Metody popisu srážko-odtokového vztahu Hydrologické extrémy

OPRAVA A ODBAHNĚNÍ RYBNÍKA ŠEJBA

Příloha č. 1: Základní geometrické charakteristiky výzkumných povodí

Vodohospodářská bilance dílčího povodí Horní Odry

Metody hodnocení sucha v lesních porostech. Kateřina N. Hellebrandová, Vít Šrámek, Martin Hais

kraj Karlovarský kód kraje CZ041

Modelování hydrologických procesů II 3. Parametrizace přímého odtoku. 3. část. HEC-HMS parametrizace přímého odtoku

Přehled provedených prací a použité metody Česká geologická služba

Vodohospodářská bilance dílčího povodí Horní Odry ZPRÁVA O HODNOCENÍ MNOŽSTVÍ PODZEMNÍCH VOD V DÍLČ ÍM POVODÍ HORNÍ ODRY ZA ROK 2014

Lokalita Podkrušnohorská výsypka IV. etapa ,300 III. etapa ,900 V. etapa ,900 VI. etapa ,900 VII.

HYDROLOGICKÁ STUDIE HYDROTECHNICKÉ POSOUZENÍ

Hydrologické poměry obce Lazsko

Vodohospodářská bilance dílčího povodí Horní Odry

Vodohospodářská bilance dílčího povodí Horní Odry

POZNATKY Z MĚŘENÍ KLIMATICKÝCH VELIČIN NA VÝSYPKÁCH

Z P R Á V A. Vodohospodářská bilance dílčího povodí Horní Odry

TEPLOTY A VLHKOSTI PÔDY NA ÚZEMI ČR V ROKOCH 2000 AŽ

Stav sucha pokračuje i v říjnu

MOŢNOSTI ZMÍRNĚNÍ SOUČASNÝCH DŮSLEDKŮ KLIMATICKÉ ZMĚNY ZLEPŠENÍM AKUMULAČNÍ SCHOPNOSTI V POVODÍ RAKOVNICKÉHO POTOKA (PILOTNÍ PROJEKT)

EVALUATION OF RETENTION CAPACITY OF SMALL CATCHMENT AREA HODNOCENÍ RETENČNÍ SCHOPNOSTI MALÉHO POVODÍ

APLIKACE HYDROLOGICKÉHO MODELU WETSPA V POVODÍ POLEČNICE

Holistický přístup k povrchovým a podzemním vodám

Martin Hanel DOPADY ZMĚN KLIMATU NA NEDOSTATKOVÉ OBJEMY A MOŽNOST JEJICH KOMPENZACE POMOCÍ TECHNICKÝCH OPATŘENÍ

CHARAKTERISTIKY M-DENNÍCH A MINIMÁLNÍCH PRUTOKŮ POSKYTOVÁNÍ HYDROLOGICKÝCH DAT DLE ČSN HYDROLOGICKÉ ÚDAJE POVRCHOVÝCH VOD

5.1 Předpovědní systém AquaLog Provoz systému AquaLog Model sněhu parametr Popis jednotka SCF MFMAX MFMIN UADJ ADC NMF TIMP PXTEMP MBASE PLWHC DAYGM

SEZNAM PŘÍLOH. A. Úvodní údaje, identifikace. B. Průvodní zpráva. C. Souhrnná technická zpráva. D. Výkresová dokumentace

Program Flood_V. Výpočet objemu N-letých povodňových vln. Dokumentace

Ing. David Ides EPS, s.r.o. V Pastouškách 205, Kunovice ostrava@epssro.cz

4 VYHODNOCENÍ MANUÁLNÍCH HYDROLOGICKÝCH PŘEDPOVĚDÍ

Problémy rekultivačních činnosti, které přineslo schválení územních limitů těžby v roce 1991

STANOVENÍ INTENZITY VODNÍ EROZE ESTIMATION OF INTENSITY OF WATER EROSION

Programy opatření v plánech povodí ČR 2000/60/ES

Monitoring sucha z pohledu ČHMÚ. RNDr. Filip Chuchma Český hydrometeorologický ústav pobočka Brno

SLOVENSKO-ČESKÁ KONFERENCIA Znečistené územia 2019

Hydrologická bilance povodí

HYDROTECHNICKÉ VÝPOČTY

Ing. Pavel Kounovský, Ing. Ingrid Jarošová Z 7 SANACE A REKULTIVACE LOMU ČSA

Hydrologie povrchových vod. Hana Macháčková, Roman Pozler ČHMÚ Hradec Králové

Vliv Mosteckého jezera na teplotu a vlhkost vzduchu a rychlost větru. Lukáš Pop Ústav fyziky atmosféry v. v. i. AV ČR

ZHODNOCENÍ DLOUHODOBÉHO VÝVOJE KVALITY VODY VE ZBYTKOVÝCH JEZERECH SHP

EKOLOGIE LESA Pracovní sešit do cvičení č. 7:

ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE

Vodní režim půd a jeho vliv na extrémní hydrologické jevy v měřítku malého povodí. Miroslav Tesař, Miloslav Šír, Václav Eliáš

ROZVOJ PŘEDPOVĚDNÍ POVODŇOVÉ SLUŽBY V ČESKÉ REPUBLICE PO POVODNI RNDr. Radek Čekal, Ph.D. RNDr. Jan Daňhelka, Ph.D.

Voda v krajině. Funkce vody v biosféře: Voda jako přírodní zdroj je předpokladem veškerého organického života na Zemi. Evropská vodní charta

IS THERE NECESSARY TO RECALCULATE VLTAVA CASCADE PURPOSES??

Obecné požadavky správce kanalizační sítě při HDV Rosypalová H., Fišáková R., úsek koncepce kanalizací a ČOV, Pražská vodohospodářská společnost a.s.

Vývoj napouštění jezera Most

Ladislav Satrapa a Pavel Fošumpaur (Fakulta stavební ČVUT v Praze)

ŘEŠENÉ DIPLOMOVÉ A BAKALÁŘSKÉ PRÁCE 2008/2009 KATEDRA EKOLOGIE KRAJINY

Stručný výtah z vodohospodářské studie podklad pro zpracování KoPÚ v k.ú. Srbská Kamenice

Využití hydrologického bilančního modelu při posouzení retenčního potenciálu malého zemědělsko-lesního povodí

Tvorba povrchového odtoku a vznik erozních zářezů

5.10 Předpovědi v působnosti RPP Brno Povodí Jihlavy a Svratky Obr Obr Obr

PŘÍSPĚVEK K HODNOCENÍ SUCHA NA JIŽNÍ MORAVĚ

Klimatické podmínky výskytů sucha

Transkript:

Využití hydrologických modelů pro stanovení parametrů rekultivace zbytkových jam zatopením Use of hydrological models for the parameters estimation of hydrorecultivated mining pits Prof. Ing. Pavel Kovář, DrSc., Ing. Jana Novotná * Abstrakt Rekultivace zbytkových jam po těžbě uhlí zatopením vodou a jejich využití pro krajinotvorné, rekreační a mnohdy i hospodářské účely je v dnešní době běžnou a v rozumné míře i žádanou technologií. Příspěvek uvádí obecné řešení hydrologické bilance těžbou uměle vytvořených, antropogenizovaných povodí většinou v bezodtokových depresích. Vedle dřívějších studií hydrologické bilance umělých nádrží v lokalitách Ležáky a Benedikt na Mostecku byly zpracovány studie hydro-rekultivace lomu ČSA na pomezí okresů Most a Chomutov vždy v letech srážkově extrémních (suchých a mokrých) i letech průměrných. Účelem těchto studií (1999-2000) bylo určení hlavních složek hydrologické bilance na cílových kótách stálého udržení včetně bilance terestrické části povodí. Výsledky bilance simulované modelem WBCM-5 slouží jako podklad k nalezení optimální hladiny nadržení s ohledem na náročnost rekultivace nezatopené části povodí, dobu napouštění akumulačních prostor a potřeby externích vod pro nalepšení procesu napouštění nádrže. Z důvodu omezeného rozsahu je příspěvek zaměřen pouze na vodní bilanci lokality lomu ČSA. Abstract Restoration of pits left after surface mining by filling them with water in order to provide landscape improvement, recreation and often even irrigation opportunities, is currently a common and, within a reasonable extent, a desired recultivation technology. This paper proposes a general solution for the water balance in man-made catchment areas created mostly by coal mining in deep depressions without any runoff. Apart from the previous projects of artificial reservoirs in the catchments of the Ležáky and Benedikt coal mines in the Most region, this paper also briefly describes another project of hydro-recultivation, which involves the CSA mine situated on the boundary between the Most and Chomutov Districts, in both the extreme years in terms of rainfall (dry and wet) and the average years. The purpose of these projects (in 1999 2000) was to determine the main components of water balance at the required water levels of the reservoir, including the balance on the dry land part of the catchment territory. The water balance results simulated by the WBCM-5 model were used as basic data for finding the optimum open water level for damming up, with respect to the dry, i.e. not flooded, part of the catchment area, and then for determining the time required to fill the reservoir. Due to its limited extent, this paper only focuses on the data of the CSA mine. Katedra biotechnických úprav krajiny, FLE, Česká zemědělská univerzita v Praze Department of Land Use and Improvement, FFE, Czech University of Life Sciences Prague.

Úvod V devadesátých letech minulého století byly řešeny vodohospodářské studie zbytkových těžebních jam pro účely jejich hydro-rekultivací, tj. naplnění akumulačních prostor vodou a využití pro krajinotvorné, rekreační, případně i další účely. Byly tak posuzovány lokality stávající, již dříve rekultivované nádrže Benedikt, lokality dolu Ležáky (obě na Mostecku), nověji pak lokalita rozsáhlých prostor největšího dolu ČSA na pomezí okresů Most a Chomutov mezi obcemi Vysoká Pec, Ervěnice, Jezeří, Horní a Dolní Jiřetín. Účelem těchto studí bylo zjištění bilance srážek, odtoků a územního výparu i možností přivedení externích vod tak, aby projekt hydro-rekultivačního zásahu mohl respektovat optimální vodní hladinu v nádržích. Tyto informace by měl poskytnout účinný nástroj model hydrologické bilance, který umožňuje spolu s daty vnějších přítoků a pozemními průsaky vodohospodářskou bilanci mezi mezními kótami stavu vody v nádrži, dobu naplnění a manipulaci s vodou. Hlavním účelem příspěvku je ukázat vhodnost použití modelu hydrologické bilance WBCM-5 (Water Balance Conceptual Model) k těmto výpočtům, konkrétně pak na povodí lomu ČSA. Materiál a metody Úkolem studie byl výpočet hydrologické bilance nově vzniklého jezera v lokalitě povodí zbytkové jámy lomu ČSA. Povodí je dotvářeno výsypkami a z malé části též původním rostlým terénem, když po douhlení lomu se předpokládá vytváření jezera zprvu bezodtokového (během napouštění), potom průtočného s využitím vnějších přítoků. Bylo tedy zapotřebí zjistit složky hydrologické bilance pro rok srážkově normální, suchý a mokrý a pro finální stav napuštění jámy na dílčí vodní stavy a finální stav až na cílovou kótu 230m n.m. s ohledem na dobu, kdy může být tohoto stavu dosaženo. Návazně bylo zapotřebí vodohospodářské bilance se započtením hloubových průsaků měřených v minulosti a porovnaných s hodnotami ročně čerpaných objemů vody a také se zahrnutím průměrných odtoků z potoků stékajících z Krušných hor, kdy by připadalo v úvahu jejich zaústění do prostoru jámy lomu. Povodí Zájmové povodí je téměř celé antropogenní. Jeho jižní a jihovýchodní hranici tvoří sypaná stavba Ervěnický koridor. Západní a severozápadní hranice probíhá na úpatí Krušných hor podél přeložek krušnohorských potoků přitékajících z vyšších poloh. Rozvodnice v této části též ohraničuje zbytkové plochy povodí potoků převáděných štolami Jezeří a Albrechtická mimo území lomu. Severní až severovýchodní hranice vede přes výsypku založenou na území bývalého dolu Obránců míru. Z důvodu masivních zemních přesunů, které proběhly v posledních letech, je detailní určení rozvodnice z mapy obtížné. Jako podklad pro její určení byly použity Základní mapy ČR 1 : 10 000 (listy: 02-31-23, 02-31-24, 02-33-03, 02-33-04, 02-33-08, 02-33-09, rok vydání 1993, 1994), Základní vodohospodářské mapy ČR 1 : 50 000 (listy: 02-31, 02-33, rok vydání 1990) a dále aktuální topografická mapa jámy lomu 1 : 10 000 poskytnutá Báňskými projekty Teplice a.s.. Rozvodnice byla postupně přenesena ze všech listů map 1 : 10 000 na jednu průsvitku a povodí zplanimetrováno. Přitom byly upřednostňovány údaje na aktuální mapě lomu. Základní fyziografické charakteristiky povodí jsou: Plocha povodí F = 26,1 km 2 Plocha jámy k hranici stávajícího (rostlého) terénu F = 23,0 km 2 Nejvyšší kóta povodí 753 m n. m. Nejnižší kóta povodí 105 m n. m. Převažující průměrná sklonitost 5-10 %

Podle vodohospodářské mapy 1 : 50 000 byla zjištěna též plocha povodí pro případ přirozeného zaústění krušnohorských potoků do prostoru lomu ČSA (Kundratický, Vesnický, Šramnický, Černický (Albrechtický), popř. Jiřetínský, mimo Bíliny) při současném vyřazení přeložek potoků a podzemních převáděcích štol F = 53,1 km 2. Podrobnější fyziografické údaje povodí uvádí Tab. 1 a Tab. 2. Hodnoty čísel odtokových křivek CN byly určeny pro jednotlivé kultury dle standardních tabulek (Boonstra, Ritzema, 1994), (Ponce, Hawkins, 1996) za předpokladu hydrologické skupiny půd C. Protože se spolu se změnou zastoupení vodní hladiny mění též plocha suché části povodí nad vodní hladinou (dále pracovně nazývána jako pevnina ), mění se i procentické zastoupení kultur, u kterých se jejich absolutní výměra nemění. Tab. 1: Zastoupení kultur v km 2 a přiřazené hodnoty CN (čísla odtokových křivek) CN 100 73 71 85 Kóta Vodní Lesy Louky Urban. Plocha Průměrná CN m n.m. plocha plochy pevniny pevniny 110 0,15 20,45 4,00 1,50 25,95 73,4 140 2,33 18,27 4,00 1,50 23,77 73,4 170 5,85 14,75 4,00 1,50 20,25 73,5 205 10,91 9,69 4,00 1,50 15,19 73,7 230 14,21 6,39 4,00 1,50 11,89 73,8 Tab. 2: Zastoupení kultur NA PEVNINĚ v % Kóta Lesy Louky Urban. m n.m. plochy 110 78,8 15,4 5,8 140 76,9 16,8 6,3 205 63,8 26,3 9,9 230 53,7 33,6 12,6 Charakteristické vlastnosti zemin Volně nasypaný skrývkový materiál má granulární charakter, úhel vnitřního tření ϕ 30 o. Ulehlý materiál má minimální propustnost (blízkou propustnosti jílu). Při dalším zvyšování napětí vlivem navážky dochází ke zvýšení drcení a hnětení úlomků jílovce a postupnému vymizení mezerovitosti (snižování makropórovitosti). Parametry založeného skrývkového materiálu předané Báňskými projekty Teplice a.s. charakterizují tyto zeminy jako jíl, vzniklý prohnětením drobné jílovcové drti. Propustnost sypaniny se již v této fázi plně vyrovná propustnosti jílu. Podrobné tabulky výsledků granulometrického rozboru a průměrná křivka zrnitosti těchto zemin jsou uvedeny v literatuře (Kovář, Kuna 1998). Na jejich základě bylo určeno číslo odtokové křivky CN = 92 (!) pro současný stav (bez vegetace). Tato studie však již uvažuje stav povodí po provedených rekultivacích, kde lze předpokládat vytvoření příznivější půdní struktury působením vegetace. Na základě této úvahy byla určena čísla odtokových křivek pro jednotlivé zastoupené kultury CN = 73 (les), 71 (louka) a 85 (urbanizovaná plocha), z nichž byl pro každou kótu vypočten vážený průměr (viz. Tab. 1). Zastoupení kultur v povodí bylo dle předpokládaného plánu rekultivace zadáno Báňskými projekty Teplice, a.s. a bylo zohledněno též při stanovení parametrů intercepce a hloubky kořenové zóny. Vodohospodářské podklady

Základním vodohospodářským podkladem pro hydrologické bilancování je batygrafická křivka jámy lomu ČSA, a odborné odhady přítoků spodních vod pro jednotlivé výšky nadržení vody v jámě, které poskytly BPT a.s. a jsou uvedeny v Tab. 3. Údaje o celkových čerpaných množsvích vody z jámy lomu ČSA uvádí tabulka Tab. 4. Pro výpočet průměrných ročních odtoků z krušnohorských potoků byl z mapy izolinií průměrných ročních elementárních odtoků (TP 34, 1969) odečten průměrný odtok q d = 7,5 l.s -1.km -2. Tab. 3: Batygrafické pořadnice ploch a objemů jámy ČSA Výška Plocha Objem Podzem. přítok m n.m. km 2 mil. m 3 l/s 110 0,15 0,528 25,0 140 2,33 33,977 25,0 170 5,85 162,815 22,0 205 10,91 448,238 15,5 220 12,76 623,773 13,0 230 14,21 758,179 11,0 Tab. 4: ČERPANÁ MNOŽSTVÍ Z JÁMY LOMU ČSA CELKEM ROK 1993 1994 1995 1996 1997 OBJEM [m 3 ] 2 727 721 3 865 459 3 943 086 3 407 764 2 694 584 Model hydrologické bilance WBCM-5 Model WBCM (Water Balance Conceptual Model) (Kovář, 1994, 2006) je deterministický, patřící do kategorie modelů nelineárních s pravděpodobnostně rozdělenými proměnnými i parametry po ploše modelovaného povodí tak, aby mohla být zachována jejich plošná variabilita. Každý kapacitní element modelu reprezentuje přirozenou zásobu vody v jednotlivých vertikálních subsystémech hydrologického profilu. Verze WBCM-5, použitá v předložené studii, byla koncipována pro simulaci denních bilančních hodnot v celoročním období. Model uvažuje všechny podstatné interakce mezi jednotlivými zónami (tj. případnou vegetační zónu, nenasycenou a nasycenou zónu). Struktura modelu respektuje fyzikální principy, podle nichž dochází k interaktivním hydrologickým procesům. Pro řešení denních hodnot potenciální evapotranspirace PE(J) byla algoritmizována adaptovaná metoda Penmana, dále Pristley-Taylorova metoda a postup dle Hamona. Aplikační výběr každé z těchto metod závisí na dostupnosti vstupních meteorologických dat. V této studii byly denní hodnoty potenciální evapotranspirace odvozovány z měřených hodnot průměrné denní teploty, denní doby slunečního svitu, a z průměrných denních hodnot relativní vlhkosti a rychlosti větru. Modelová jednotka, řešící intercepční proces je založena na předpokladu simulování intercepční schopnosti vegetačního krytu povodí parametrem, jenž vyjadřuje průměrnou intercepci povodí. Předpokládá se též lineární rozdělení lokálních intercepcí kolem této průměrné hodnoty po ploše povodí. Vstupem do této jednotky je déšť, výstupem propad deště, výška intercepce a část výparu vody zachycené vegetací. Proces tvorby povrchového odtoku je řešen upravenou U. S. Soil Conservation Service metodou (U.S. SCS, 1986, 1992). Potřebné parametry, zahrnující vliv fyziografických charakteristik a odtokové vlastnosti reliéfu aktivní zóny jsou hodnoceny číslem odtokové křivky CN (mohou být též získávány automatickou optimalizací).

Řešení dynamiky nenasycené zóny (tj. její sycení a čerpání) záleží především na výšce propadu deště, deficitu půdní vlhkosti této zóny, potenciální evapotranspiraci a parametrech, vyjadřujících její nehomogenitu. Vstupem do této zóny je infiltrační podíl (po odečtení přímého odtoku), výstupem přítok do nasycené zóny, část skutečné evapotranspirace z této zóny a přírůstek její vlhkosti. Nasycená zóna je WBCM-5 řešena pouze rámcově tak, aby poskytovala mechanismus vytváření základního odtoku bez bilancování zásob podzemní vody (při absenci pozorovaných dat). Vstupem do ní je hluboká infiltrace (perkolace), která je výstupem z nenasycené zóny. Maximální akumulace nasycené oblasti a proces transformace základního odtoku jsou řešeny s uplatněním optimalizovaných parametrů. Celkový odtok je získán superpozicí přímého a základního odtoku. Objemovou shodu složek bilance zabezpečuje sledování kontinuity dle bilanční rovnice: SRAIN = AE + STF + ( WP + WZ) ( 1 ) SRAIN = AE + STF + WW ( 2 ) kde SRAIN výška srážek STF výška celkového odtoku AE skutečný (aktuální) územní výpar WP změna vlhkosti nenasycené zóny WZ změna objemu nasycené zóny WW ( WW = WP + WZ, tj. dotace podpovrchových vod) Pro úspěšnou implementaci vyžaduje model: Formální údaje povodí, logické proměnné, počáteční podmínky simulovaného období (tj. vlhkosti aktivní zóny a vlhkosti nenasyc. zóny), denní meteorologická data a kontrolní proměnné. Základními podklady k modelovým bilančním výpočtům na zkoumaných povodích byly: Denní úhrny srážek Průměrné denní teploty vzduchu ( C) Denní trvání slunečního svitu (hod) Průměrné denní relativní vlhkosti vzduchu (%) Průměrné denní rychlosti větru ve výšce 2 m (m. s -1 ) Hydrologické parametry povodí zastoupení lokálních hodnot CN i a jejich průměrných hodnot CN a další hydrologické a hydropedologické parametry: Průměr. pórovitost: POR (-), průměrná polní vodní kapacita : FC (-), tloušťka aktivní zóny: DROT (m), průměrný denní základní odtok: GWTO, maximální denní intercepce: WIC, geografické a klimatické údaje (zeměpisná poloha, nadmořská výška). Parametry modelu byly nastaveny dle hydrologických poměrů povodí na základě dat, měřených na řadě experimentálních povodích, optimalizovaných dle měřených denních průtoků. Hydrometeorologická data Ucelené denní soubory následujících hydrometeorologických dat byly vybrány ze stanice Kopisty pobočkou ČHMÚ v Ústí n. L. : srážky úhrny slunečního svitu (hod.) rychlosti větru (m. s -1 ) relativní vlhkosti vzduchu (%) teploty vzduchu ( C) Soubory byly zpracovány hodnocením 20 let (197-95) s vybráním následujících let jako roků charakteristických:

1976 suchý rok 1979 normální (průměrný rok) 1981 mokrý rok Výsledky a diskuze Modelové výpočty hydrologické bilance byly provedeny pro jednotlivé stavy nadržení od 105 m.n.m. do 230 m.n.m. při změnách kót v intervalu 5,0m. V příspěvku jsou uvedeny souhrnné tabulky pouze pro kóty nadržení vody v nádrži:110m, 140m, 170m, 205m a 230 m n. m. V této části výpočtu bylo použito modelu WBCM-5 pro řešení výparu z volné vodní hladiny E V a výparu z terestrické části povodí ( pevnina ) E p. Celkový výpar (územní výpar) je potom: E = E V + E p ( 3 ) odtokovou částí modelu je řešení odtoku z terestrické části do nádrže O p, což znamená řešení dynamiky povrchového odtoku z nasycené zóny O PN : O P = O PP + O PN ( 4 ) Takže vyjádřeno rovnicí hydrologické bilance: W = S + O E ( 5 ) kde: W..změna objemu v nádrži S..srážky O.celkový odtok E..územní výpar Vodohospodářská bilance oproti bilanci hydrologické ještě navíc obsahuje komponenty ovlivněné antropickou činností, tj. přítoky podzemních vod vzniklé depresí morfologickou důlní vody O PD (údaje dodány BP Teplice, a.s.) a externí přítoky (tj. přítoky podkrušnohorských potoků) O PT (údaje ČHMÚ). Dotace z řeky Bíliny počítána není. Rovnice (4) bude po úpravě: O = O PP + O PN + O PD + O PT ( 6 ) Tabulka Tab.5 obsahuje část hydrologické bilance, která nezahrnuje žádný externí přítok. Pro plné nadržení vodní hladiny na maximální kótu 230 m n. m. (objem vody cca 760 mil m 3 ) byly vypočteny komponenty hydrologické bilance a dále byly zohledněny možnosti externí dotace vod z krušnohorských potoků. Tab. 5: HYDROLOGICKÁ BILANCE POVODÍ DOLU ČSA V CHARAKTERISTICKÝCH LETECH

Měsíc Hydrologické komponenty v charakteristických letech SUCHÝ (1976) NORMÁLNÍ (1979) MOKRÝ (1981) S E O P S E O P S E O P 1 63,1 23,7 11,2 19,8 8,6 3,0 41,9 13,1 9,2 2 6,7 15,8 1,3 27,9 10,0 7,4 14,0 17,9 1,7 3 13,7 29,2 2,2 27,3 23,7 4,8 45,8 36,9 10,8 4 17,4 39,6 1,9 30,0 37,6 4,3 30,3 42,9 4,7 5 24,4 55,1 1,7 17,5 62,7 1,9 53,6 65,2 10,4 6 16,6 55,3 2,8 67,4 65,3 13,4 14,9 62,5 2,0 7 17,3 45,6 0,4 39,9 4,7 5,2 20,1 51,4 21,3 8 61,3 37,3 6,2 40,8 36,5 5,3 57,3 46,4 14,8 9 18,7 20,9 0,9 74,3 26,2 11,4 59,9 27,3 7,5 10 27,5 13,4 3,0 14,8 15,0 2,1 92,6 26,7 11,0 11 23,1 12,3 1,3 45,6 14,1 4,8 40,8 24,2 5,0 12 7,4 6,9 0,4 45,4 9,1 5,1 37,4 9,8 5,5 297,2 355,1 33,3 450,7 357,5 68,7 608,6 24,3 103,9 W = - 24,6 mm W = 161,9 mm W = 288,2 mm Legenda: S..srážky O.celkový odtok E..územní výpar W..změna objemu v nádrži hladina nadržení 230,0 m n. m. V původní studii (Kovář, Kuna 1998) byly s ohledem na současný topografický stav zájmového území vytipována povodí, ze kterých by mohly být vody odváděny do jámy lomu ČSA za předpokladu zrušení přeložek potoků a převáděcích štol. Jedná se o povodí Kundratického, Vesnického, Šramnického a Černického potoka (resp. v případě Šramnického a Černického potoka se název toků po jejich soutoku mění na Albrechtický potok). Dále by bylo možné zaústit do jámy lomu též vody odváděné potokem Jiřetínským, který je v současnosti uměle převeden podél hrany lomu. V Tab. 6 jsou přehledně uvedeny plochy jednotlivých povodí a předpokládané průměrné roční objemy vod, které jimi tekou. Zde je třeba podotknout, že uvedené hodnoty vycházejí z mapy izolinií průměrných specifických elementárních odtoků (TP 34, 1969), jejich přesnost není vysoká a měly by být zpřesněny měřením nebo jinými výpočtovými metodami. Tab. 6: Charakteristiky krušnohorských potoků Povodí Plocha km 2 Průměr. specific. element. odtok q r [l.s -1.km -2 ] Průměrný roční průtok Q r [l/s] Průměrný roční odtok O r [tis. m 3 ] Kundratický p. 4,77 7,5 36 1128 Vesnický p. 4,05 7,5 30 958 Albrechtický p. 16,38 7,5 123 3874 Jiřetínský p. 8,16 7,5 61 1930 7 890 10% = 7 100 Je třeba zdůraznit, že revitalizace čtyř hlavních uvedených drobných vodních toků by nesporně přispěla k návratu krajiny blíže k původnímu stavu, nicméně náklady s tím spojené

by byly značné. Průměrné roční dotace cca 7,1 mil m 3 vody (po odečtení 10% nutných průtoků) by byla velmi zásadní. Tabulka 7 dále obsahuje celkovou vodohospodářskou bilanci pro maximální dotaci nádrže pro průměrný (normální) rok z vlastních zdrojů povodí. Tab. 7: VODOHOSPODÁŘSKÁ BILANCE POVODÍ DOLU ČSA V PRŮMĚRNÉM ROCE (Návrhový rok: 1979 (srážky), 1976 (výpar) ROČNÍ ÚHRN SRÁŽEK: 450,7 mm ROČNÍ VÝPAR: 550,1 mm ROČNÍ PŘÍTOK Z TERESTR. ČÁSTI POVODÍ: 67,5 68,7 mm (dle kóty nadržení) Kót a m n.m. Vodní ploch a km 2 Plocha terestr. povodí km 2 Sv tis.m 3 PŘÍTOKY O P O PD tis.m 3 tis.m 3 O PT PŘÍTOK Y CELKEM 0 tis. m 3 ZTRÁT Y CELK. E tis. m 3 ZMĚNY OBJ. W tis. m 3 110 0,15 25,95 68 1752 788-2 608 83 2 525 140 2,33 23,77 1050 1604 788-3 442 1 282 2 160 170 5,85 20,25 2637 1375 694-4 706 3 218 1 488 205 10,91 15,19 4917 1044 489-6 450 6 002 448 220 12,76 13,34 5751 916 410-7 077 7 019 58 230 14,21 11,89 6404 817 238-7 459 7 817-358 Sv. srážky na vodní hladinu Dotace z Krušnohorských toků nebyly započítány: (O PT = 0): O = O P + O PD + (O PT ) W = S v + O - E Z těchto údajů lze odvodnit představu i o době plnění nádrže včetně nutnosti další dotace vod z krušnohorských potoků i z řeky Bíliny. Bilance srážek odpovídá normálnímu roku (1979), bilance územního výparu roku suchému (1976), což považujeme za pravděpodobné, protože ze srovnání průměrných ročních hodnot teplot v letech 1976-1995 vyplývá, že srážkově normální rok 1979 měl výpar podprůměrný, vzhledem k tomu, že v průběhu roku byly měřené hodnoty, potřebné k výpočtům denních výparů podprůměrné (nižší denní teploty, méně slunečních hodin, nižší průměr. rychlost větru, vyšší relat. humiditu). Výparově průměrný by měl být spíše rok 1976, a proto byl k výsledné bilanci v Tab. 7 použit. Z rozboru bilance, provedené modelem WBCM-5 je rovněž možné usuzovat na tzv. malou variantu, kdy by se s dotací vod z krušnohorských potoků rovnovážná hladina ustálila v rozmezí kót 200 205m. n. m. za cca 50 let. Zkrácení této doby by pak bylo pravděpodobné účinnou dotací vod z řeky Ohře, což by jistě přineslo i řadu krajinářských a ekologických problémů. Literatura BOONSTRA, J., RITZEMA, H.P., (EDITOR-IN-CHIEF), 1994: Drainage Principles and Applications. ILRI Publication 16. ILRI, P.O.Box 45, 6700AA Wageningen, The Netherlands. KOVÁŘ, P.,1994: Využití hydrologických modelů pro určování maximálních průtoků na malých povodích. Doktorská disertační práce, LF ČZU Praha. KOVÁŘ, P., KUNA, P.,1998: Studie hydrologické bilance povodí lomu ČS. armády. ČZU Praha, Fakulta lesnická, Interní studie 46 pp. KOVÁŘ, P., 2006: The extent o fland use impact on water regime. Plant, Soil and Environment 52, ( 6 ), pp. 239-244.

PONCE, V. M., HAWKINS, R.H., 1996: Runoff Curve Number: Has It Reached Maturity, In Journal of Hydrologic Engineering, Vol. 1, No. 1, ASCE, USA (pp. 11-19). TP 34, 1969: Technický průvodce: Hydrologie, SNTL Praha. U.S. SCS, 1986: Urban Hydrology for Small Watersheds, Technical Release 55 (updated), USA (13 pp.). U.S. SCS, 1992: Soil Conservation: Program Methodology, Chapter 6.12: Runoff Curve Numbers, USA (13 pp.).