|
|
Analýza řídících faktorů odtokových událostí na Šumavě způsobených deštěm na sněhovou pokrývku
Šťovíček, Vít ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Juras, Roman (oponent)
Kapalné srážky na sněhovou pokrývku (tzv. rain-on-snow events, ROS) představují hydrometeorologický fenomén, kdy kombinace dešťových srážek a tání sněhu může vést ke vzniku povodní, lavin nebo svahových pohybů. S postupným růstem průměrné teploty vzduchu lze očekávat, že bude nadále pokračovat trend, kdy se výskyt událostí ROS přesouvá do dřívějšího období na jaře a zároveň do vyšších nadmořských výšek. Tání sněhu se při ROS řídí energetickou bilancí sněhové pokrývky a je ovlivněno celou řadou faktorů, zejména meteorologickými podmínkami a počátečním stavem sněhové pokrývky. Pro výpočty byla použita data ze čtyř automatických stanic na Šumavě v pramenné oblasti povodí Vydry. Na základě těchto dat a předem definovaných podmínek bylo vybráno celkem 105 událostí ROS. Jednotlivé složky energetické bilance, sněhové, klimatické a odtokové charakteristiky byly mezi sebou korelovány a zjišťován jejich vliv na samotné události ROS. Analýzami bylo zjištěno, že během událostí ROS jsou důležitou energetickou složkou pro tání sněhu turbulentní toky, tedy latentní a především zjevné teplo. Dle měsíčních průměrů ze všech stanic tvořící minimálně 40 % (v prosinci až 60 %) z celkové dostupné energie pro tání sněhu. Dalším významným tokem bylo krátkovlnné záření, jehož poměr se zvyšoval s pokročilostí sezony, když v...
|
|
|
Změny podílu pevných a kapalných srážek v chladném půlroce a jejich vliv na jarní odtok z vybraných horských povodí
Blšťák, Adam ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Juras, Roman (oponent)
Srážky dopadající v podobě sněhu nebo deště mají rozdílný dopad na regionální vodní zdroje a jejich roční rozdělení. Přechod z pevné na kapalnou formu srážek vlivem zvyšující se průměrné teploty vzduchu může být velmi důležitý, protože taková změna může ovlivnit velikost a načasování jarních odtoků a způsobit nedostatek vody v létě. V této studii byla analyzována prostorová a časová variabilita poměru pevných k celkovým srážkám (Sf), průměrné teploty vzduchu, konečného dne roztání sněhové pokrývky a zimních a jarních odtokových výšek. Data byla zpracována pro 11 meteorologických a 5 hydrologických stanic v horských oblastech v Česku pro listopad-duben v období 1965-2014. K vypočítání trendové analýzy byl použit Mann-Kendallův test. Hlavní výsledky ukazují, že Sf silně klesá na celém pozorovaném území, s nejsilnějším poklesem v horských povodích na severu Čech. Silnější pokles Sf nastává v nižších nadmořských výškách, respektive na stanicích s průměrnou teplotou vzduchu v chladném půlroce blízko teploty tání. Nejsilnější pokles byl prokázán v březnu a nejmenší pokles v prosinci a v dubnu. Nejvýznamnější vliv na snižování Sf má zvyšování průměrné zimní teploty vzduchu. Díky zvyšující se průměrné teplotě vzduchu v chladném půlroce se zvyšuje celkový úhrn dešťových srážek a snižuje úhrn srážek...
|
|
|
Vliv sněhové pokrývky na odtok během dešťových srážek.
Juras, Roman ; Máca, Petr (vedoucí práce) ; Ladislav , Ladislav (oponent)
V zimním období, kdy leží na povodí sněhová pokrývka, stále přibývá výskytu dešťových srážek. Déšť dopadající na sníh (ROS) má často za následek vznik povodní a mokrých lavin. Predikce vlivu ROS záleží především na lepším pochopení mechanismů vzniku a složení odtoku ze sněhové pokrývky. Spojení simulace deště na sněhovou pokrývku a využití stopovačů bylo testováno jako vhodný nástroj pro tento účel. Celkem bylo provedeno 18 experimentů na sněhovou pokrývku s různými počátečními vlastnostmi v horských podmínkách střední a západní Evropy.
Pro určení charakteru proudění bylo použito barvivo brilliant blue (FCF), pomocí kterého je možné vizualizovat preferenční cesty, ale i určit rozhraní dvou vrstev o různých hydraulických vlastnostech. Zastoupení jednotlivých složek odtékající vody na výtoku bylo stanoveno pomocí metody separace hydrogramu, která poskytuje dobré výsledky s přijatelnou nejistotou. Z technických důvodů nebylo možné obě metody použít současně během jednoho experimentu, i když by to ještě více rozšířilo znalosti o dynamice proudění dešťové vody ve sněhové pokrývce. Množství tavné vody bylo vypočteno pomocí rovnice energetické bilance. Použití této rovnice je poměrně přesné, ale zároveň náročné na vstupy. Z toho důvodu bylo tání vypočteno pouze u jednoho experimentu.
Rychlost vzniku odtoku roste v první řadě intenzitou srážky. Počáteční vlastnosti sněhové pokrývky, jako hustota a vlhkost, ovlivňují rychlost vzniku odtoku až druhotně. Na druhou stranu při stejné intenzitě srážky vykazovala nevyzrálá sněhová pokrývka s malou hustotou rychlejší hydrologickou odpověď, než vyzrálá pokrývka s větší hustotou. Velikost odtoku je závislá, především na počátečním nasycení. Vyzrálá sněhová pokrývka s vyšším počátečním nasycení generovala vyšší celkový odtok, kde dešťová voda přispívala maximálně z 50ti %. Proti tomu protekla dešťová voda nevyzrálou sněhovou pokrývkou poměrně rychle a do odtoku se propagovala přibližně z 80ti %.
Pro predikci odtoku během ROS byla použita Richardsova rovnice v rámci modelu SNOWPACK. Tento model byl upraven tak, že byla sněhová matrice rozdělena pro lepší simulaci preferenčního proudění. Tento přístup přinesl zlepšení výsledků oproti klasickému přístupu, kdy se uvažuje pouze matricové proudění.
|
host ::
RSS.