Monitoring a terénní metody výzkumu v hydrologii

Podobné dokumenty
Hydrologie Hydrometrie měření hydrologických veličin. Hydrometrie Měření hydrologických veličin

Odtokový proces. RNDr. Jakub Langhammer, Ph.D. Hydrologie - odtokový proces, J. Langhammer, 2007

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

Měření na povrchových tocích

Hydrologie a pedologie

Automatické hladinoměry, dálkový přenos dat a webová aplikace EnviroDATA

3. přednáška. Výzkum a měření erozních procesů

Hydrologie cvičení Měření průtoku hydrometrickou vrtulí

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

Okruhy SZZ Krajinné vodní hospodářství (bakalářské studium)

Hydraulika a hydrologie

Bioklimatológia a voda v krajine Septembra 2006

Podle chemických vlastností vody 1. sladkovodní jezera 2. slaná jezera 3. brakická jezera 4. smíšená jezera 5. hořká jezera

4. VYTVÁŘENÍ KORYTA RELIÉFU. Vnější síly: pohyb ledovců + tekoucí voda vytváření SEKUNDÁRNÍHO RELIÉFU: VZNIK POVODÍ. Práce vody v tocích: 3.

HYDROMETRIE. RNDr. Jan Kocum konzultační hodiny: dle dohody Albertov 6, Praha 2 tel

ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV ÚSEK HYDROLOGIE EXPERIMENTÁLNÍ POVODÍ JIZERSKÉ HORY HYDROLOGICKÁ ROČENKA

Lokální výstražné systémy na povrchových tocích ČR

Monitoring ve zdravotním inženýrství

Okruhy SZZ Voda strategická surovina (navazující studium)

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

Předpisy, dle kterých bude studie vypracována. Studie musí obsahovat. Struktura studie

UPRAVENOST HYDROGRAFICKÉ SÍTĚ A PROTIPOVODŇOVÁ OPATŘENÍ V POVODÍ OTAVY

Modelování povodňových škod

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

Příloha č. 1: Základní geometrické charakteristiky výzkumných povodí

Využití profilových manuálních a automatických měření sněhu pro výpočet zásob vody ve sněhové pokrývce

Podle výskytu - vody podzemní a vody povrchové Podzemní vody - podzemní a jeskynní jezírka, podzemní toky, vody skalní a půdní Povrchové vody -

Předpovědní povodňová služba Jihlava února 2017

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

Metody predikace sucha a povodňových situací. Stanislava Kliegrová Oddělení meteorologie a klimatologie, Pobočka ČHMÚ Hradec Králové

Experimentální měření sněhu na vybraných lokalitách Jeseníků a Beskyd

Na květen je sucho extrémní

Český hydrometeorologický ústav

HYDROGEOLOGICKÝ PRŮZKUM

PROTIPOVODŇOVÁ OPATŘENÍ V POVODÍ VILÉMOVSKÉHO POTOKA / SEBNITZ STUDIE PROVEDITELNOSTI. Krajský úřad Ústeckého kraje ÚSTÍ NAD LABEM

Kompromisy při zpracování a hodnocení výsledků hydraulických modelů na příkladu hodnocení vodního zdroje Bzenec komplex

Přehled provedených prací a použité metody Česká geologická služba

krajiny povodí Autoři:

HYDROLOGICKÁ ROČENKA

Průtoky. Q t Proteklé množství O (m 3 ) objem vody, který proteče průtočným profilem daným průtokem za delší čas (den, měsíc, rok)

ČESKÁ REPUBLIKA.

Předmět: Praktikum ze zeměpisu

Požadavky na programové vybavení synoptických stanic. Jiří Bednařík, ČHMÚ - OPSS Lysá hora,

Irena Smolová, Martin Jurek Katedra geografie Přírodovědecká fakulta UP v Olomouci

Několik významných projektů v oblasti monitoringu životního prostředí

Zasedání metrologické komise SOVAK ČR Technická norma ve vodním hospodářství TNV

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

Interakce oceán atmosféra

HYDROSFÉRA = VODSTVO. Lenka Pošepná

Hydrologická bilance povodí

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

Programy opatření v plánech povodí ČR 2000/60/ES

Ekologická zranitelnost v povodí horní Nisy Ökologische Vulnerabilität im Einzugsgebiet der Oberen Neiße

Geografie. Tematické okruhy státní závěrečné zkoušky. bakalářský studijní obor

Laboratoř vodohospodářského výzkumu Ústav vodních staveb Fakulta stavební Vysoké učení technické v Brně. Veveří 95, Brno

Vláhová bilance jako ukazatel možného zásobení krajiny vodou

6.28. Vodní stavby - VOS

Disponibilní vodní zdroje a jejich zabezpečenost

Historie povodní na JM a povodňové škody

Projekt Brána do vesmíru. Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Krajská hvezdáreň v Žiline

Provozování hladinoměrů a srážkoměrů Plzeňského kraje (2. vyhlášení)

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

LOSENICKÝ POTOK Záplavová území

Příloha 1 Hydrotechnické výpočty

Novinky v přístrojové technice pro hydrologii a hydropedologii.

Hydromorfologický monitoring zrevitalizovaného koryta Sviňovického potoka

Sucho a povodeň - dvě strany téže mince. Jan Šrejber Český hydrometeorologický ústav

Teoretický průběh povodňových vln na Nádrži Jordán

Fakulta životního prostředí

Seminární práce: Fyzická geografie I. (Hydrologie)

Matematické modelování pro simulaci odtoků na malých vodních tocích

Zpracována na podkladě seminární práce Ing. Markéty Hanzlové

DLOUHODOBÉ ZMĚNY SKUPENSTVÍ SRÁŽEK V ČESKÉ REPUBLICE

Kořenový systém plodin jako adaptační opatření na sucho

Možnosti využití GIS pro adaptaci na změnu klimatu. Ing. Pavel Struha Odbor informatiky Magistrát města Hradce Králové

Krásná. Kategorie. Kritéria. Přehledná mapa přispívající plochy. KONEČNÁ VERZE - výstupy kompletního projektu

Hodnocení povodňových rizik

Použití radarových dat pro mapování povodní. Lena Halounová ISPRS Congress Director, České vysoké učení technické v Praze

HYDROSFÉRA. Opakování

ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE Fakulta životního prostředí Katedra biotechnických úprav krajiny

Sucho z pohledu klimatologie a hydrologie. RNDr. Filip Chuchma Český hydrometeorologický ústav, pobočka Brno

Základy hydrauliky vodních toků

Hydrologie (cvičení z hydrometrie)

Meteorologická pozorování a. RNDr.M. Starostová

Záplavová území podle vyhlášky 79/2018 Sb. Ing. Josef Dohnal Povodí Vltavy, státní podnik

Dálkový průzkum Země DPZ. Zdeněk Janoš JAN789

Vliv lesních ekosystémů na odtokové poměry krajiny

Konference Vodárenská biologie 2019, února 2019, Interhotel Olympik, Praha

Fakulta stavební ČVUT v Praze Katedra hydrauliky a hydrologie. Předmět VIZP K141 FSv ČVUT. Vodní toky. Doc. Ing. Aleš Havlík, CSc.

GEOGRAFIE ČR. klimatologie a hydrologie. letní semestr přednáška 6. Mgr. Michal Holub,

Povodně na území Česka

Pracovní list MECHANICKÉ VLASTNOSTI PLYNŮ

Hydrologické poměry obce Lazsko

VÝUKA SYSTÉMU IDRISI NA KATEDŘE GEOINFORMATIKY PŘÍRODOVĚDECKÉ FAKULTY UNIVERZITY PALACKÉHO V OLOMOUCI

Voda z kohoutku, voda v krajině. Ing. Lenka Skoupá

Stavební inženýrství 4 roky 1. a 2. ročník společný studijní plán, volba oboru od 3. roku

AQUATEST a.s. Vodní hospodářství a ochrana před povodněmi Lokální hlásné a varovné systémy

Maturitní otázky do zeměpisu

SBORNÍK 1 Terénní hydrobiologické praktikum II (Karlov pod Pradědem, )

Geografie. Tematické okruhy státní závěrečné zkoušky. bakalářský studijní obor

Transkript:

Monitoring a terénní metody výzkumu v hydrologii Michal Jeníček Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta michal.jenicek@natur.cuni.cz, http://hydro.natur.cuni.cz/jenicek/ 2011

Obsah Obecný úvod, přírodní ohrožení a riziko Obecný úvod Obecný postup při výzkumu Monitoring klimatologických veličin Monitoring hydrologických veličin Monitoring a terénní metody Jednorázová terénní měření Prezentace je ve formátu pdfke stažení na http://hydro.natur.cuni.cz/jenicek/ v sekci výuka 2

Přírodní ohrožení září 2011 Zdroj: NASA Earth Observatory (http://earthobservatory.nasa.gov/naturalhazards/) 3

Povodeň, Indus, Pakistan 11. 8. 2010 Zdroj: NASA Earth Observatory (http://earthobservatory.nasa.gov/naturalhazards/) 4

Vulkán, Eyjafjallajökull, Island, 7. 5. 2010 Zdroj: NASA Earth Observatory (http://earthobservatory.nasa.gov/naturalhazards/) 5

Řecko, 26. 8. 2007 Zdroj: NASA Earth Observatory (http://earthobservatory.nasa. gov/naturalhazards/) Rusko, 2. 7. 2010 Zdroj: NASA Earth Observatory (http://earthobservatory.nasa.gov/naturalhazards/) 6

Hurikán Gustav 31. 8. 2008 Zdroj: NASA Earth Observatory, 2008 (http://earthobservatory.nasa.gov/natu ralhazards/) Hurikán Katrina 28. 8. 2005 Zdroj: NASA Earth Observatory, 2008 (http://earthobservatory.nasa.gov/naturalhazards/) 7

Egypt, 25. 9. 2008 Zdroj: NASA Earth Observatory (http://earthobservatory.nasa.gov/natural Hazards/) 8

Tornádo na Chrudimsku dne 25.6.2008 9

Geografická centra povodní (data 1985-2010) Zdroj: Darthmouth Flood Observatory (http://floodobservatory.colorado.edu/) 10

Riziko Riziko (Risk) pravděpodobnost vzniku škod způsobených ohrožením Riziko = f(ohrožení, Expozice, Zranitelnost) Ohrožení (Hazard) Expozice (Exposure) Zranitelnost (Vulnerability) 11

Přírodní ohrožení (Hazard) rychlé pohyby hmot (zemětřesení, svahové pochody) uvolnění hlubinné zemské energie (sopečná činnost, zemětřesení) zvýšení hladiny řek, jezer a moří (povodně, Tsunami) vyrovnávání rozdílů (teplotních) v atmosféře (orgány, tropické cyklóny) 12

Expozice (Exposure) 13

Zranitelnost (Vulnerability) 14

Zranitelnost (Vulnerability) 15

Obecné zásady a postup výzkumu základní výzkum aplikovaný výzkum Metody: vlastní disciplíně, přejaté z jiného oboru, nově vyvinuté často se používají stávající metody novým způsobem (použití nových technik, přístrojů) Kde hledat informace? odborné knihy, články v časopisech (využití databází WoS, SCOPUS, Science Direct), konference, workshopy 16

Obecné zásady a postup výzkumu definování problému definice cíle výzkumu (co chci zjistit) výběr metodiky (jak to chci zjistit) dosažení výsledků pomocí zvolených metod a jejich interpretace diskuze nad výsledky a použitými metodami, vyjádření míry nejistoty, stanovení silných a slabých stránek metod, srovnání s výsledky jiných výzkumů na podobné téma a diskuze nad nimi formulace závěrů a doporučení Metody vhodnost a správné použití principy, možné jiné informace Měřím to, co chci? Měřím s takovou přesností jakou potřebuji? Nutný je kritický přístup k metodám porozumění principům, znalost slabin, kombinace metod 17

Nástroje a metody hodnocení hydrologických jevů Monitoring a jednorázový terénní průzkum monitoring veličin monitoring srážko-odtokového režimu terénní průzkum geodetická měření, monitoring sněhu, mapování upravenosti atd. Metody a nástroje zpracování dat GIS a DPZ analýza prostorových a obrazových dat statistická analýza srážko-odtokové a hydrodynamické modelování 18

Monitoring s-o režimu monitoring meteorologických a klimatologických veličin úhrn srážek, teplota vzduchu, vlhkost vzduchu, radiace, směr a rychlost větru výpar výška sněhové pokrývky, vodní hodnota sněhu kvalita ovzduší... monitoring hydrologických veličin vodní stavy rychlost proudění teplota vody hydrochemická měření (ph, vodivost, kyslík, redox atd.) plaveniny... 19

Monitoring katedry fgg PřF UK v současné době 34 automatických hladinoměrů (ultrazvuková i tlaková čidla) a 5 meteo stanic (různá vybavenost), doplňková hydrochemická měření (ph, vodivost, redox atd.) měření v časové kroku 10 min, online přenos dat na server pomocí GSM nebo satelitní sítě Šumava (horní Vydra a Křemelná), Krušné hory (Bystřice, Mulde, Chomutovka), Blanice, horní Opava, horní Lužnice, Mladotický potok, Peru, Kyrgyzstán

21

22

člunkový srážkoměr anemometr (směr a rychlost větru) Snímač teploty a vlhkosti vzduchu pyranometr (globální radiace) 23

24

25

Monitoring SWE, výšky sněhu a odtoku ze sněhu váhové sněhoměry sněhoměrné polštáře 26

Monitoring SWE, výšky sněhu a odtoku ze sněhu 27

Monitoring SWE, výšky sněhu a odtoku ze sněhu 28

Monitoring vodních stavů manometrický (tlakový) hladinoměr měření hydrostatického tlaku otevřená koryta, vrty ultrazvukový hladinoměr měření rychlosti odezvy ultrazvukového paprsku otevřená koryta plovákový snímač hladiny magnetický způsob snímání natočení kladky vrty 29

Monitoring vodních stavů Tlaková čidla princip měření hydrostatického tlaku 30

Monitoring vodních stavů Ultrazvuková čidla princip měření doby odrazu UZ paprsku od vodní hladiny 31

Monitoring plavenin automatický odběrák plavenin automatický odběr vzorku vody při zadaných podmínkách (vysoký vodní stav, vysoký úhrn srážek, rychlý nárůst vodního stavu napojení na měření vodního stavu a klimatologickou stanici 32

Monitoring kvality vody ph, rozpuštěný kyslík, redox potenciál vodivost (obsah rozpuštěných látek), teplota vody čidla jsou napojena na dataloger nutná kalibrace další jednorázový odběr vzorků a jejich analýza v laboratoři 33

Monitoring hydrologických vlastností půdy snímač objemové půdní vlhkosti 34

Monitoring katedry fgg PřF UK http://hydrodata.natur.cuni.cz/

Jednorázový terénní průzkum měření průtoků, rychlostí proudění měření výšky sněhové pokrývky a vodní hodnoty sněhu odběry vzorků kvality vody (viz monitoring) odběry a analýza nerozpuštěných látek v toku - plavenin (viz monitoring) odběry půdních vzorků pro analýzu hydrologických vlastností půdy, in-situ testy (infiltrace atd.) limnologický výzkum geodetická měření pro hydrologii (příčné profily koryta a údolní nivy, suché poldry) mapování následků povodně, geomorfologických projevů povodně mapování upravenosti říční sítě, ekomorfologický monitoring mapování škod způsobených povodněmi... 36

Základní metody měření průtoku ve vodním toku Přímé měření průtoku objemová metoda, měrné přepady (přelivy), chemická (směšovací) metoda, Venturiho žlab Měření rychlosti hydrometrická vrtule, Flow Tracker, plováková metoda, měření systémem ADCP Hydrotechnický výpočet rychlosti Manningova rovnice, Chezyho rovnice Měření vodního stavu limnigraf, tlakové a ultrazvukové hladinoměry, konsumpční (měrná) křivka Více v rámci samostatné přenášky Hydrometrie. 37

Měření průtoků Více v rámci samostatné přenášky Hydrometrie. 38

Měření sněhu měření výšky sněhu měření vodní hodnoty sněhu (SWE) měření hustoty a teploty sněhových vrstev odběry vzorků na analýzu kvality vody 39

Měření sněhu 40

Limnologický výzkum Limnologie zkoumá stojaté vody umělého a přírodního původu Jezero přírodní sníženina zemského povrchu trvale nebo občasně vyplněná vodou V jezerech je obsaženo celkem 0,017 % vody z celkových zásob (sladká 130 tis. km 3-0,0093 %, slaná 105 tis. km 3 0,0075 %). V umělých nádržích 6 tis. km 3, což je asi 0,0004 % vody z celkových zásob na Zemi. 41

Limnologický výzkum měření hloubek (batymetrie) pomocí echolotu měření teplotní stratifikace měření fyzikálně-chemických parametrů barva, průhlednost, ph (ph-metr), vodivost (konduktometr), rozpuštěný kyslík (oxymetr), redox (redoxmetr), kvalita vody 42

Limnologický výzkum 43

Limnologický výzkum jezera ČR Nadmořská výška hladiny Plocha Maximální hloubka 1079 m 4,2 ha 17,2 m Objem 0,349 mil. m 3 44

Hydrologie - cvičení Obecně Postup při výzkumu Monitoring klima. veličin Monitoring hydro. veličin Terénní měření Limnologický výzkum jezera ČR Jezero Laka Nadmořská výška hladiny 1085 m Plocha 2,57 ha Maximální hloubka 3,7 m Objem 0,048 mil. m3 45

Limnologický výzkum jezera ČR Mladotické jezero - sedimentace Maximální hloubka 1972 7,7 m Maximální hloubka 2003 6,6 m Plocha 1972 5,93 ha Plocha 2003 4,55 ha Hloubka (m) 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8 Podélné profily 1972 a 1999 Vzdálenost (m) 0 200 400 600 800 1000 1972 1999 46

Limnologický výzkum jezera ČR 47

Měření hydrologických vlastností půdy odběry půdních vzorků, měření infiltrace atd. 48

Polohová měření 49

Geodetická měření 50

Geodetická měření Měření totální stanicí Globální souřadný systém Lokální souřadný systém Stanoviště Orientace Stanoviště X=0, Y=0, Z=0 Libovolná orientace Databáze trigonometrických a zhušťovacích bodů GPS Zajišťovací bod Jiný bod 51

Geodetická měření 52

Geodetická měření 53

Geodetická měření 54

Geodetická měření 55

Geodetická měření Laserový sklonoměr a dálkoměr - LaserAce 56

Jiná měření 57

Použitá a související literatura Beven, K.J. (2001). Rainfall-Runoff Modelling, The Primer. Chichester: John Wiley & Sons, 360 s. Darthmouth FloodObservatory [online]. [cit. 2011-10-09]. <http://floodobservatory.colorado.edu/>. Křížek, M. (2010). Metody FG výzkumu II. Podklady k přednášce Metody ve fyzické geografii II, Praha: PřF UK. NASA Earth Observatory [online]. [cit. 2011-10-09]. http://earthobservatory.nasa.gov/naturalhazards/ Wainwright, J., Mulligan, M. (eds.) (2004): Environmental Modelling. John Wiley & Sons, Chichester, 408 s. 58