|
|
Vliv prostorové schematizace povodí na přesnost modelu akumulace a tání sněhu
Hájková, Barbora ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Vliv prostorové schematizace povodí na přesnost modelu akumulace a tání sněhu Abstrakt Diplomová práce se zabývá vlivem prostorové schematizace povodí na přesnost simulace ve srážko-odtokovém modelu. Pro práci bylo využito hydrologického modelu HEC-HMS vyvíjeného U.S. Army Corps of Engineers. Zájmové území tvoří dvě experimentální povodí nacházející se v Krušných horách, povodí Bystřice a Zlatého potoka, kde od konce roku 2008 probíhá výzkum Katedry fyzické goegorafie a geoekologie. Na obou povodích byl zkoumán vliv čtyř odlišných variant horizontálního a vertikálního členění povodí. Simulace probíhaly ve dvou dvouletých obdobích 11/2008-10/2010 a 11/2010-10/2012. Pozornost byla zaměřena především na sněhovou komponentu modelu, pro kterou byla zvolena metoda teplotního indexu. Výsledky simulací byly porovnávány s pozorovanými daty z hladinoměrů v závěrových profilech povodí a daty získanými při zimních terénních měřeních. Výsledky ukázaly, že u obou povodí bylo dosaženo vyšší přesnosti simulace vodní hodnoty sněhu při rozdělení povodí do vyššího počtu výškových pásem, než když byla povodí ponechána pouze s jedním výškovým pásmem. Každé povodí však reagovalo na tento počet odlišně. Přesnost simulovaného odtoku z povodí, která byla hodnocena pomocí zvolených objektivních kritérií nedosáhla uspokojivých hodnot...
|
|
|
Hodnocení diverzity fyzického habitatu drobných vodních toků. Aplikace v experimentálních povodích horní Blanice.
Stříbrný, Martin ; Matoušková, Milada (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Předmětem zkoumání bakalářské práce bylo vyhodnocení diverzity fyzického habitatu, využitím tří metodologií hydromorfologického průzkumu. Metodiky s rozdílným přístupem hodnocení byly aplikovány na modelové povodí Sviňovického potoka. Detailním vyhodnocením byl zachycen vývoj jednotlivých charakteristik v průběhu toku. Povodí představuje kontrast mezi horním tokem, který je zcela antropogenně ovlivněný, a středním a dolním tokem s provedenými revitalizačními opatřeními. Práce prezentuje výsledky terénního průzkumu jednotlivých metodik a vyhodnocuje diverzitu habitatu v odlišných podmínkách toku. Z výsledků všech tří přístupů je patrný pozitivní vliv revitalizačních opatření na kvalitu habitatu a především potřebnost uzpůsobenosti aplikované metodiky na lokální podmínky. Zaznamenán byl podélný vývoj vybraných hydromorfologických parametrů v průběhu toku.
|
|
|
Modelování intercepce sněhu ve smrkovém lese v povodí Ptačího potoka na Šumavě
Míka, Dominik ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Intercepce sněhu je jedním z nejdůležitějších procesů při posuzování hydrologické bilance daného území. Měření sněhové intercepce je velmi složitou činností, a proto se nejčastěji používají modely, které využívají parametry struktury vegetace a měřených meteorologických prvků pro výpočet intercepce sněhu. V povodí Ptačího potoka na Šumavě proběhlo během zimní sezóny 2020/21 několik terénních měření se zachycením hemisférických snímků smrkové vegetace pro získání hodnot parametrů struktury vegetace, které jsou pro výpočet modelové rovnice intercepce sněhu zásadní. Na základě výsledných hodnot parametrů struktury vegetace, které měly průměrnou hodnotu LAI = 2,34 a hodnotu uzavřenosti vegetace 86,16 %, proběhla simulace výpočtu průběhu kumulativní křivky intercepce sněhu pomocí modelu intercepce sněhu v povodí Ptačího potoka pro sezónu 2020/21. Po porovnání s dalšími dvěma jednoduššími modely byla hlavní rovnice aplikována na čtyři zimní sezóny v letech 2017-2021. Výsledný podíl sněhové intercepce na sezónním úhrnu pevných srážek se pohyboval v rozmezí hodnot 36,85 % až 45,81 %, kdy poslední zimní sezóna byla výrazně nad průměrem hodnot podílu ze všech sezón. Při analýze závislosti efektivity intercepce sněhu na jednotlivých denních úhrnech sněhových srážek se prokázala korelace u všech zimních sezón...
|
|
|
Sezónní pravděpodobnostní hydrologické předpovědi
Šípek, Václav
V kontextu extrémních hydrologických událostí, které lze na přelomu 20. a 21. století pozorovat, jsou sezónní hydrologické předpovědi velmi aktuálním tématem. Tyto události jsou reprezentovány rozsáhlými povodněmi a déle trvajícími periodami sucha. A právě v této situaci vzrůstá potřeba managementu povodí, který by zajistil správnou časovou i prostorovou distribuci vodních zdrojů. Sezónní hydrologické předpovědi jsou nezbytnou součástí tohoto úsilí, neboť umožňují odhad budoucího odtoku s dostatečným předstihem. Tato práce se zabývá problematikou hydrologických předpovědí s předstihem jednoho měsíce. Cílem práce je aplikace tří předpovědních metod na území České republiky. První je reprezentována referenčním klimatologickým přístupem, druhou je tradiční americká metoda Ensemble Streamflow Prediction (ESP) a poslední je nově navržená modifikace této metody, která je založená na klimatickém podmínění vstupních meteorologických dat. První část práce je věnována nalezení potřebných předpovědních vztahů mezi hydrometeorologickými řadami ze dvou modelových povodí a velkoprostorovými klimatickými prediktory. Jako zájmová území byla zvolena povodí jihočeské Blanice a horní Cidliny. Mezi velkoprostorové klimatické prediktory patří klimatické oscilace a prostorové hodnoty tlaku vzduchu, dvou geopotenciálních...
|
|
|
Odtok ze sněhu při událostech deště na sníh v povodí Ptačího potoka vypočtený pomocí stabilních izotopů ve vodě
Valdhansová, Klára ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Události deště na sněhovou pokrývku (z anglického rain-on-snow, ROS) jsou jedním ze základních mechanismů vzniků povodní. Dešťové srážky dopadající na sněhovou pokrývku působí tání a výsledný odtok, který je kombinací těchto dvou složek, často převyšuje odtok způsobený samotnými příčinnými srážkami. V povodí Ptačího potoka na Šumavě byly opakovaně během zimních sezón 2018 a 2019 odebírány vzorky vody z vodního toku, ze sněhové pokrývky a srážek a následně byl laboratorně stanoven obsah stabilních izotopů 2 H a 18 O. Na základě zjištěných poměrů těžkých izotopů 18 O/16 O a 2 H/1 H v kombinaci s dalšími veličinami měřenými v zájmové lokalitě byl rekonstruován průběh dvou událostí ROS v roce 2019. Ve sněhové pokrývce docházelo ke zvyšování poměru těžkých izotopů v důsledku událostí ROS. Za pomocí směšovací rovnice byla provedena separace hydrogramu pro obě zkoumané události. V případě první události nebylo možné jednoznačně odlišit podzemní vodu od dešťových srážek, a tak bylo zjištěno rozpětí podílu sněhu na celkovém odtoku jeho samostatnou separací od dešťových srážek a následnou separací od podzemní vody. Druhá zkoumaná událost byla separována přímo na tři složky: dešťové srážky, podzemní vodu a sníh. Dle provedených analýz byl celkový odtok během událostí ROS v obou případech z většiny tvořen...
|
|
|
Prostorová distribuce sněhu v lokalitě s rozdílnou strukturou lesa na Šumavě
Švejdová, Klára ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Sněhová pokrývka je silně ovlivňována faktory prostředí, ve kterém se nachází. Vedle meteorologických a topografických podmínek hraje důležitou roli i přítomnost vegetace a její struktura. Cílem této práce je zjistit, do jaké míry ovlivňuje struktura vegetace distrubuci sněhu. Během zimní sezóny 2019 byla provedena celkem čtyři měření na zájmové lokalitě nacházející se na Šumavě v povodí Kvildského potoka. Předmětem měření byla výška sněhu a vodní hodnota sněhu (SWE). Vegetace byla popsána pomocí indexu listové plochy (LAI), který byl získán z hemisférických fotografií pořízených na lokalitě. K výpočtu faktoru tání byla použita metoda degree-day. Vliv vegetace byl zkoumán pomocí korelačních a regresních analýz. Výška sněhu a s ní spojená vodní hodnota sněhu byla pod zdravým smrkovým lesem výrazně nižší než na otevřené ploše i kůrovcem poškozeném lese, ve kterém se projevila defoliace. Vliv vegetace byl nejvyšší v době akumulace a postupem času se snižoval. Nejvyšší variabilita mezi hodnotami SWE byla při posledním měření ve fázi tání. Pro období mezi posledními dvěma měřeními byl vypočítán faktor tání 2,3 mm∙řC-1 ∙d-1 .
|
|
|
Využití meteorologických dat v hydrologickém modelování na příkladu malého povodí horní Vydry
Vlček, Lukáš ; Šípek, Václav
Příspěvek se zabývá hodnocením malého výzkumného povodí tvořeným dvěma dominantními půdními typy (kryptopodzol, organozem) pramenné oblasti Vydry. Hydrometeorologická a hydropedologická měření jsou doplněná hydrologickým modelem HBV ve snaze odhadnout míru zapojení různých složek povrchového a podpovrchového proudění vody a jejich vliv na odtokový proces. Data byla získána přímým měřením v terénu v průběhu 5-ti hydrologických let (2013-2017). Jde o data půdní vlhkosti odvozené z ret. křivek a z měření potenciálu půdní vody ve dvou hloubkách (20 a 60 cm) na dvou lokalitách, hladiny podzemní vody na 5 místech ve vrchovišti. Vodní stav byl měřen automaticky v závěrovém profilu a také manuálně u dvou pramenů.\nPomocí hydrologického modelu došlo k uspokojivé reprezentaci srážko-odtokového procesu v povodí, režimu půdní vody i kolísání podzemní vody ve svrchní části vrchoviště (organozemi). Celkově je větší množství odtoku z povodí generováno z organozemi a to zejména díky nižší evapotranspiraci rašeliniště oproti ploše kryté kryptopodzolem. V suchých periodách naopak většina odtoku pochází z organominerální půdy (v této studii kryptopodzol) a organozem se na odtoku podílí jen pomalým výtokem ze spodní, dlouhodobě nasycené zóny (část katotelmu).\n
|
|
| |
|
|
Retence půdní vody v krajině
Hřebejková, Barbora ; Šípek, Václav (vedoucí práce) ; Frouz, Jan (oponent)
Retence vody v krajině patří z důvodu změny klimatu v současnosti mezi velmi aktuální témata. Je ovlivňována řadou faktorů, které způsobují její proměnlivost v prostoru i čase. Cílem této práce je zodpovědět otázku, jaký je dlouhodobý vývoj retence vody v krajině a zároveň objasnit, jaký vliv mají vybrané druhy vegetačního porostu na vývoj vlhkosti půdy pod ním. První část je zaměřena na literární přehled fyzikálních charakteristik půd, interakci vody v půdě a způsoby měření půdní vlhkosti. S cílem uspořádat základní poznatky o půdě a jejích vlastnostech, zejména pak ve vztahu s půdní vodou. Dále jsou představeny jednotlivé metody měření půdní vlhkosti s ohledem na jejich limity. Druhá část práce je zaměřena na rozbor vybraných studií, týkajících se jednak dlouhodobého vývoje retence vody v krajině a zároveň vlivu různých druhů vegetace na režim půdní vody. Kvůli technické náročnosti se bohužel jen velmi málo studií věnuje dlouhodobému měření půdní vody pomocí přímých metod, a proto jsou výsledky většinou omezeny na vyhodnocení retence vody v krajině pomocí hydropedologických modelů. Závěrečná část práce diskutuje a kriticky hodnotí výsledky studií, které se doposud zabývaly vlivem druhu vegetačního pokryvu na retenci vody v krajině a jejím dlouhodobým vývojem. Klíčová slova: retence vody, půdní...
|
|
|
Využití automatického měření výšky sněhu a SWE ke zpřesnění úhrnu zimních srážek
Peňáz, Štěpán ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Měření zimních srážek je z hlediska přesnosti problematičtější než měření srážek dešťových, ke kterým dochází v průběhu zbytku roku. Výsledky měření srážek během zimy jsou významně ovlivněny větrem, a to jak v průběhu samotné akumulace, tak následnou redistribucí sněhové pokrývky. Cílem této práce je analýza automaticky měřených dat z vyhřívaného člunkového srážkoměru, ultrazvukových sněhoměrů pro měření výšky sněhu a senzorů pro měření vodní hodnoty sněhu, která má za cíl zjištění míry závislosti hustoty nového sněhu na teplotě či vlhkosti vzduchu a následné odvození vztahu, který bude sloužit ke zpřesnění odhadu kvantifikace zimních srážek. Na základě korelační a regresní analýzy dat se podařilo prokázat závislost mezi hustotou nového sněhu a teplotou vzduchu, ačkoliv ne příliš signifikantní (hodnota spearmanova koeficientu pořadové korelace rs = 0,39), přičemž tato závislost vysvětluje přibližně 9 % variability dat. Přímá závislost mezi hustotou nového sněhu a vlhkostí vzduchu ovšem prokázána nebyla. Výsledné vypočtené hodnoty zimních srážek ve formě sněhu v zimních sezónách 2016 a 2017 vypovídají o tom, že vyhřívaný člunkový srážkoměr oproti výpočtu podhodnotil srážky o 50 % (2016) respektive 59 % (2017). Klíčová slova: zimní srážky, výška nového sněhu, ultrazvukové měření výšky sněhu
|
host ::
RSS.