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

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

KNOWLEDGE ACQUIRED BY ANALYSIS OF FACTORS INFLUENCING THE NATURAL WATER RETENTION CATCHMENT

MODELOVÁNÍ PŘIROZENÉ RETENCE VODY V POVODÍ BĚHEM ZÁPLAVY MODELING OF NATURAL WATER RETENTION IN THE CATCHMENT BASIN DURING FLOOD

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

VLIV HOSPODAŘENÍ V POVODÍ NA ZMĚNY ODTOKOVÝCH POMĚRŮ

NATURAL WATER RETENTION IN STEPWISE REGRESSION IN THE CATCHEMENT BASIN OF THE OPAVA RIVER DURING FLOOD IN JULY 1997

ANALÝZY HISTORICKÝCH DEŠŤOVÝCH ŘAD Z HLEDISKA OCHRANY PŮDY PŘED EROZÍ

Fakulta životního prostředí Katedra biotechnických úprav krajiny

VLIV TERMÍNU VÝSKYTU EXTRÉMNÍCH SRÁŽEK NA VÝVOJ ODTOKU ZE ZEMĚDĚLSKÉHO POVODÍ

Stanovení výšky odtoku pomocí metody CN

HODNOCENÍ SUCHA NA ÚZEMÍ ČR V LETECH

Retenční kapacita krajiny a možnosti jejího zvyšování

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

Výzkum v oblasti povodňové ochrany v České republice

4 HODNOCENÍ EXTREMITY POVODNĚ

Možné dopady klimatické změny na dostupnost vodních zdrojů Jaroslav Rožnovský

Plošné zdroje znečištění ze zemědělského hospodaření ve vazbě na kvalitu vody V Jihlavě dne

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

EXTRAPOLACE INTENZITNÍCH KŘIVEK PRO ÚČELY MODELOVÁNÍ SRÁŽKOODTOKOVÉHO PROCESU

Vláhová bilance krajiny jako ukazatel možného zásobení. podzemní vody

Jana MIČULKOVÁ a, Eva AUXTOVÁ b, Milan TRIZNA. Abstract

Návrhové srážky pro potřeby hydrologického modelování

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

Retence vody v krajině a říčních nivách

Možné dopady změny klimatu na zásoby vody Jihomoravského kraje

N-LETOST SRÁŽEK A PRŮTOKŮ PŘI POVODNI 2002

STANOVENÍ INTENZITY VODNÍ EROZE ESTIMATION OF INTENSITY OF WATER EROSION

GEOoffice, s.r.o., kontaktní

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

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

METODA STANOVENÍ RIZIKOVÝCH LOKALIT Z HLEDISKA OCHRANY PŮDY A VODY V ZEMĚDĚLSKY VYUŽÍVANÉ KRAJINĚ

Hydrometeorologická zpráva o povodňové situaci v Moravskoslezském a Olomouckém kraji ve dnech

Přehled provedených prací a použité metody Česká geologická služba

Výskyt extrémů počasí na našem území a odhad do budoucnosti

Rebilance zásob podzemních vod

Klimatické podmínky výskytů sucha

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

Degradace půd erozí v podmínkách změny klimatu a možnosti jejího omezení

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

Ztráta vody výparem z volné vodní hladiny

Syntetická mapa zranitelnosti podzemních vod

Disponibilní vodní zdroje a jejich zabezpečenost

PŘÍSPĚVEK K HODNOCENÍ SUCHA NA JIŽNÍ MORAVĚ

Funkce odvodnění na zemědělských půdách během extrémních průtoků Functioning of Drainage on Agricultural Lands During Extreme Flows

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

ANALÝZA VÝZNAMNOSTI ZDROJŮ ZNEČIŠTĚNÍ V POVODÍ VODNÍ NÁDRŽE ROZKOŠ Z HLEDISKA PRODUKCE ŽIVIN

Hydrologická bilance povodí

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

SEIZMICKÝ EFEKT ŽELEZNIČNÍ DOPRAVY ÚVODNÍ STUDIE

HYDROLOGICKÁ STUDIE HYDROTECHNICKÉ POSOUZENÍ

Tomáš Hrdinka, Petr Vlasák, Ladislav Havel, Eva Mlejnská. Možné dopady klimatické změny na vybrané ukazatele jakosti vody toků ČR

Vodohospodářské důsledky změny klimatu Voda v krajině. Ing. Martin Dočkal Ph.D. B-613, tel: ,

Vláhová bilance jako ukazatel možného zásobení krajiny vodou

Meliorace v lesním hospodářství a v krajinném inženýrství

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

4 VYHODNOCENÍ MANUÁLNÍCH HYDROLOGICKÝCH PŘEDPOVĚDÍ

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

POTENCIÁLNÍ OHROŽENOST PŮD JIŽNÍ MORAVY VĚTRNOU EROZÍ

GIS ANALÝZA VLIVU DÁLNIČNÍ SÍTĚ NA OKOLNÍ KRAJINU. Veronika Berková 1

Rožnovský, J., Litschmann, T., Středová, H., Středa, T. (eds): Voda, půda a rostliny Křtiny, , ISBN

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

5.5 Předpovědi v působnosti RPP České Budějovice Vyhodnocení předpovědí Obr Obr Obr. 5.38

Vodohospodářské důsledky změny klimatu Voda v krajině. Ing. Martin Dočkal Ph.D. B-613, tel: , dockal@fsv.cvut.cz

26 NÁVRH NA ODTĚŽENÍ A ULOŽENÍ NAPLAVENIN NA VTOKU DO VODNÍHO DÍLA DALEŠICE

Studie odtokových poměrů včetně návrhů možných protipovodňových opatření pro povodí Lužické Nisy

ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE

Nabídka mapových a datových produktů Ohroženost větrnou erozí

METEOROLOGICKÉ PŘÍČINY VÝRAZNÝCH POVODNÍ V LETECH 2009 A na vybraných tocích na severu Čech

PRŮCHOD POVODNĚ V ČERVNU 2013 VLTAVSKOU KASKÁDOU

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

Předpovědní povodňová služba Jihlava února 2017

Statistická analýza dat podzemních vod. Statistical analysis of ground water data. Vladimír Sosna 1

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

VYUŽITÍ MALÝCH VODNÍCH NÁDRŽÍ PRO TRANSFORMACI POVODŇOVÝCH PRŮTOKŮ USE OF SMALL WATER RESERVOIRS FOR THE TRANSFORMATION OF FLOOD FLOWS

Vyhodnocení potenciální retence

Obr Průběh povodňové vlny na Dyji nad a pod nádrží Vranov

Možnosti řešení degradace půdy a její ovlivnění změnou klimatu na příkladu aridních oblastí. Ing. Marek Batysta, Ph.D.

POTŘEBA ZÁVLAH PŘI PREDIKOVANÉ KLIMATICKÉ ZMĚNĚ V ČESKÉ REPUBLICE

ČESKÁ REPUBLIKA.

HYDROTECHNICKÉ VÝPOČTY

Kvantifikace účinků opatření v krajině na hydrologický režim

Hydrologie (cvičení z hydrometrie)

Odvozování charakteristik odtoku

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

Jaká opatření k omezení sucha a nedostatku vody budou účinná?

Případová studie: Srovnávací analýza odtokových poměrů lesních mikropovodí v suchých periodách

3 Bilanční posouzení srážek a odtoku

STŘEDOŠKOLSKÁ ODBORNÁ ČINNOST

Podkladová analýza pro následnou realizaci protipovodňových opatření včetně přírodě blízkých protipovodňových opatření v Mikroregionu Frýdlantsko

GIS a pozemkové úpravy. Úvod do předmětu

APE Retence krajiny srážko-odtokové vztahy a bilance (povodně a sucho)

1. Plošné zdroje znečištění Listy opatření typu A pro celé spravované území Povodí Vltavy, státní podnik- informace o projektu.

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

KAZP. Odtokové poměry a povodňová ohroženost. Dostál Tomáš KATEDRA HYDROMELIORACÍ A KRAJINNÉHO INŽENÝRSTVÍ

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

v rámci projektu EU NeWater v případové studii Labe vedené ústavem PIK v Postupimi a českého Projektu Labe (MŽP) Povodí Ohře, státní podnik, Chomutov

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

ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV ÚSEK HYDROLOGIE EXPERIMENTÁLNÍ POVODÍ JIZERSKÉ HORY HYDROLOGICKÁ ROČENKA

MOŽNOSTI ŘEŠENÍ NEGATIVNÍCH DOPADŮ SUCHA NA VODNÍ REŽIM KRAJINY A SPOLEČNOST APLIKACÍ PREVENTIVNÍCH A ADAPTAČNÍCH OPATŘENÍ

Využití krajiny ve vztahu k vodnímu režimu v povodí Moravy a Dyje

Transkript:

EVALUATION OF RETENTION CAPACITY OF SMALL CATCHMENT AREA HODNOCENÍ RETENČNÍ SCHOPNOSTI MALÉHO POVODÍ Mejzlík L. Ústav krajinné ekologie, Agronomická fakulta, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika. E-mail: mejzlik.l@email.cz ABSTRACT The storm rainfalls in small catchment areas cause big damages on citizens assets, infrasturcture and on the other components of the landscape. The retention capacity is one of the landscape functions, which is influenced by a lot of factors. The factors which we cannot affect are: characteristics of a storm rainfall, geological and pedological conditions, relief of the region, and catchment shape. The land use belongs among others factors, which we can affect. On the basis of formula of hydrological balance and with the help of regressive analysis the affect s of individual factors (expressed by coefficients) on the retention capacity of catchment area was evaluated. These factors are: total rainfall and maximal hour rainfall, portion of arable land and other area (built-up area, etc.), portion of drainage in the catchment area, coefficient of shape catchment and coeficient of previous rainfall. The more objective conclusions may be achieved by extending of examined file and the net of ombrographic and limnigraphic stations. ABSTRAKT Přívalové srážky v malých povodích způsobují velké škody na majetku obyvatel, infrastruktuře a ostatních složkách krajiny. Retenční schopnost je jednou z funkcí krajiny, která je ovlivňována mnoha faktory. Neovlivnitelné faktory jsou výška a intenzita přívalové srážky, geologické a pedologické podmínky, reliéf a tvar povodí. Mezi faktory které můžeme ovlivňovat patří využití krajiny. Na základě rovnice vodní bilance povodí a regresní analýzy byl vyhodnocen význam těchto faktorů (vyjádřen koeficienty) retenční schopnosti povodí. Mezi ně patří: celková srážka a max. hodinová srážka, podíl orné půdy a ostatních ploch, podíl odvodnění z plochy povodí, koeficient tvaru povodí a indexu předchozích srážek. Objektivnější závěry bychom mohli získat rozšířením hodnoceného souboru a hustější sítí ombrografických a limnigrafických stanic. Klíčová slova: povodí, vodní retence, významnost faktorů, vícenásobná regresní analýza ÚVOD Přívalové srážky v malých povodích způsobují velké škody na majetku obyvatel, infrastruktuře a ostatních složkách krajiny. Retenční schopnost je jednou z funkcí krajiny, která 1

je ovlivňována mnoha faktory a některé jsou v různém stupni závislosti ještě mezi sebou. Poznání těchto závislostí je jednou z podmínek správného postupu, vyjádření a stanovení řešení. Tato studie hodnotí tři malé povodí severozápadní Moravy a pět jihovýchodní Moravy. Celkově bylo zhodnoceno osmnáct povodňových událostí v období 1965 1990. Schéma rozdělení přirozené retence na jednotlivé složky P Ř IROZENÁ CELKOVÁ R c KRÁTKODOBÁ R k povrchová R pv DLOUHODOBÁ R d v pásmu p ů dy R ap hypodermická R hp podzemní R pz Evapotranspirace E METODIKA Získaná hydrologická data z poboček Českého hydrometeorologického ústavu Ostrava a Brno byla zpracována metodikou Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy pobočkou Brno. Autoři (SPITZ, PRUDKÝ 2001) ve své publikaci stanovili potřebná vstupní data, výpočetní postup a kritéria pro hodnocení retence vody v povodí při povodni. Mezi vybraná vstupní data patří hodinový limnigrafický záznam průtoku v závěrovém profilu, hodinový ombrografický záznam přívalového deště z vhodné klimatické stanice a plocha povodí. Celková retence se stanoví jako rozdíl každé součtové hodnoty objemu deště a součtová hodnota objemu zvýšených průtoků. Výslednou hodnotou této početní operace je posloupnost hodnot objemů okamžité celkové přirozené retence povodí. Tato posloupnost se vynese do grafů součtových čar. Jako hlavní posuzovací kritérium byla stanovena celková retence povodí R cef a součinitel efektivní celkové retence ρ cef.. Významnost faktorů ovlivňující průběh retence vody v krajině byla statisticky zpracována. Pro vícenásobnou regresní analýzu byly vybrány proměnné faktory efektivní celková retence R cef a maximální specifický odtok z povodí q max. 2

VÝSLEDKY Jako vzorový příklad byla vybrána povodňová událost z 07/1966 na toku Opavice. Přiložený graf prezentuje průběh dlouhodobé a krátkodobé retence jako výsledek použité metodiky (SPITZ, PRUDKY 2001). Město Albrechtice 7/1966 Kriteriální veličina Vypočtená hodnota Efektivní retence dlouhodobá R def [ mil m 3 ] 4,903 [mm] 57,7 Efektivní retence krátkodobá R kef [mil m 3 ] 0,719 [mm] 8,4 Efektivní retence celková R cef [mil m 3 ] 5,622 [mm] 66,2 Součinitel efektivní dlouhodobé retence Q def 0,80 Součinitel efektivní krátkodobé retence Q kef 0,12 Součinitel efektivní celkové retence Q cef 0,92 Maximální půlhodinový průtok Q max [mil m 3 ] 0,121 Maximální sekundový průtok [m 3.s -1 ] 42 Maximální hodinová srážka H max [m 3 ] 1,027 [mm] 12,1 Součinitel snížení kulminace povodně 0,14 Objem přívalového deště [m 3 ] 6,129 Výška přívalového deště [mm] 72,2 Celkové výška přívalového deště činila 72,2 mm. Plocha povodí Opavice je 84,89 km 2. Součinitel efektivní dlouhodobé retence povodí při povodni činí 0,80 což znamená, že půda zadržela v povodí 80 % objemu, výšky přívalového deště (57,7 mm). Součinitel efektivní krátkodobé retence povodí (zahrnující převážně vodu hypodermickou) činí 0,12 tj. 12 % objemu přívalového deště, jeho výšky (8,4 mm). Součinitel celkové efektivní retence povodí má hodnotu 0,92 tj. 92 % objemu přívalového deště, jeho výšky (66,2 mm). Součinitel snížení kulminace povodně je 0,14, tzn. celková retence povodí snížila kulminační průtok na 14 % hodnotu kulminačního přívalového deště. Z vypočtených hodnot kriteriálních veličin vyplývá, že povodí neškodně zachytilo 80 % objemu přívalového deště a 12 % jeho objemu zadržela převážně hydrodermická složka krátkodobé retence. Kulminační průtok činil 42 m 3.s -1, tj. 14 % z kulminačního deště 12,1 mm.h -1. 3

Graf dlouhodobé a krátkodobé retence PRÙBÌH DLOUHODOBÉ A KRÁTKODOBÉ PØIPOVODÒOVÉ UDÁLOSTI VE DNECH 22.7.A 26.7.1966 Povodítoku Opavice 84,89 km 2,om brografická stanice M ìsto Albrechtice- áry, lim nigrafická stanice M ìsto Albrechtice 6000000 5000000 Èára krátkodobé retence povodí Efektivníkrátkodobá retence povodí Rkef= 718 931 m3 povodí 4000000 3000000 2000000 1000000 Èára dlouhodobé retence povodí Efektivnídlouhodobá retence povodí Rdef= 4 903 247 m3 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 Èas [denníhodiny] 71 76 81 86 91 96 101 Zpracování vícenásobnou regresní analýzou přineslo pro proměnou celková efektivní retence povodí R cef tuto významnost faktorů: R cef = -12906,88 + 9,85F + 816,9L + 3701,8ω + 710,21ΣH t - - 73,28 H max - 95198,13F OS + 9937,79F OD (1) Významnost faktorů klesá podle vícenásobné regrese v tomto pořadí: F plocha povodí, L délka toku, ω součinitel tvaru povodí, ΣH t celková výška povodňové srážky, H max maximální hodinová srážka, F OS % podíl zastoupení ostatních ploch v povodí, F OD % podíl plochy melioračního odvodnění. Ze vztahu (1) vyplývá, že velikost R cef roste s velikostí povodí, délkou toku, koeficientem tvaru povodí, s celkovou výškou povodňové srážky, % podílem odvodnění povodí a snižuje se % podílem ostatních ploch a velikostí maximální hodinové srážky. Zpracování vícenásobnou regresní analýzou přineslo pro proměnou maximální specifický odtok z povodí q max tuto významnost faktorů: q max = -585,23 + 3370,31ω + 3,98ΣH t + 1,6 API + 449,05F OP 245,06F OD (2) Významnost faktorů klesá podle vícenásobné regrese v tomto pořadí: ω součinitel tvaru povodí, ΣH t celková výška povodňové srážky, API index předchozích srážek, F OP % podíl zastoupení orné půdy, F OD % podíl plochy melioračního odvodnění. Ze vztahu (2) vyplývá, že velikost maximálního specifického odtoku z povodí q max roste s celkovou povodňovou srážkou, velikostí indexu předchozích srážek, koeficientem tvaru povodí, velikostí poměrného zastoupení orné půdy a naopak se snižuje v závislosti na velikosti poměrné plochy odvodnění. 4

DISKUZE Hodnoty celkové retence povodí v osmnácti zpracovávaných případech se pohybují v rozpětí 10 70 mm, zatímco celková retence udávaná ve vědecké literatuře se pohybuje mezi 50 200 mm. Pro maximální specifický odtok se ukázala vysoká významnost indexu předchozích srážek a dále podíl odvodnění z plochy povodí působí pozitivně na pokles q max. Naopak významnost podílu orné půdy z plochy povodí se ukázala jako faktor velmi negativní. Během přívalových srážek působí na celkovou retenci také stav rostlinného pokryvu. Jedná se především o evapotranspiraci. se může pohybovat kolem několika mm, což např. u 30 mm srážky může hrát výraznější roli než u dlouhodobých srážek, kde se tento druh retence minimalizuje. Jednotlivé velikosti je problematické srovnávat, protože povodňové události se odehrály v jiných klimatických podmínkách a vegetačních období. ZÁVĚR Velikost celkové efektivní retence povodí a maximálního specifického odtoku se nejvíce mění v závislosti na celkové a maximální hodinové srážce. Vyšší podíl odvodnění z plochy povodí zvyšuje celkovou efektivní retenci a snižuje max. specifický odtok. Nižší koeficient tvaru povodí zvyšuje efektivní retenci a snižuje max. specifický odtok. Vyšší podíl orné půdy z plochy povodí zvyšuje max. specifický odtok. S vyšším koeficientem předchozích srážek se zvyšuje max. specificky odtok. Hodnocení povodní způsobené přívalovou extrémní srážkou je zatíženo nepřesností vstupních údajů. Ty jsou získány z míst, která nevyjadřují intenzitu přívalového deště pro konkrétní dílčí povodí, což vede k nepřesnostem hned na počátku výpočtu. Jedná se o známou skutečnost, že intenzita přívalového deště se s místem značně mění. Objektivnější závěry bychom mohli získat rozšířením hodnoceného souboru a hustější sítí ombrografických a limnigrafických stanic. POUŽITÁ LITERATURA DUB, O., NĚMEC, J.: Hydrologie. SNTL, Praha,1996. SPITZ, P., PRUDKY, J.: Metodika výpočtu retence povodí při povodni. Metodika VÚMOP 27/2001, VÚMOP Praha, 2001. KURÁŽ, V.: Optimalizace retenční vodní kapacity půd. In Workshop 99, Extrémní hydrologické jevy v povodí. ČVUT Praha, 1999, s. 163-167. SPITZ, P., DUMBROVSKÝ, M., PODHRÁZSKÁ, J., PRUDKÝ, J.: Retenční schopnost povodí a její vliv na transformaci povodňových vln. In Hydrologické dny 2000, ČHMÚ Praha, 2000, s. 315-321. 5