|
| |
|
|
Metodika pro rychlé, komplexní, nezávislé rozhodování o potřebnosti, efektivitě a interakci adaptačních opatření v povodích v podmínkách změny klimatu
Fischer, Milan ; Zeman, Evžen ; Vizina, A. ; Hanel, M. ; Bernsteinová, Jana ; Tachecí, P. ; Štěpánek, Petr ; Pavlík, P. ; Máca, P. ; Ghisi, Tomáš ; Rapantová, N. ; Bláhová, Monika ; Janál, P. ; Trnka, Miroslav
Cílem metodiky je představit metody, jak kvantifikovat dopady předpokládané klimatické změny na vodní bilanci při užití adaptačních opatření v podmínkách ČR na několik příštích dekád. Adaptační opatření mají přispívat k udržitelnosti vodní bilance při ve všech hlavních uživatelských segmentech užití a nakládání s vodami v povodí. Hlavním principem je využití hydrologických modelů, prostřednictvím nichž lze scénáře změny klimatu transformovat do časových řad hydrologických poměrů a kvantifikovat celkovou vodní bilanci povodí s užitím adaptačních opatření různých typů a jejich realizace v čase. Speciální důraz je kladen na hodnocení kombinace adaptačních opatření, které nelze analyzovat zjednodušenými metodami. Metodika je navržena tak, aby bylo možné hledat optimální kombinaci adaptačních opatření v posuzovaném povodí. Navrhovaný postup eliminuje nedostatky hodnocení účinnosti z pohledu výlučného uživatele vodního zdroje, protože vyhodnocení účinnosti adaptačních opatření je realizováno formou multikriteriální analýzy vyhodnocení výstupů simulačního modelu predikce vodní bilance v celém povodí. Touto metodikou lze posuzovat různá adaptační opatření ve všech základních segmentech uživatelů vody: zemědělský, lesnický, energetický, vodohospodářský a další.
|
|
|
Metodika pro stanovení hlavních poruch vodohospodářské bilance a optimalizace adaptačních opatření v podmínkách změny klimatu
Fischer, Milan ; Zeman, Evžen ; Vizina, A. ; Hanel, M. ; Bernsteinová, Jana ; Tachecí, P. ; Štěpánek, Petr ; Pavlík, P. ; Máca, P. ; Ghisi, Tomáš ; Rapantová, N. ; Bláhová, Monika ; Janál, P. ; Trnka, Miroslav
Probíhající klimatická změna přináší globální nárůst teploty vzduchu. To vede sice k akceleraci globálního hydrologického cyklu, a tedy i globálního nárůstu srážek, nicméně časoprostorová \nvariabilita srážek je mnohem komplikovanější. Zatímco teplota v ČR vykazuje obdobně jako v okolních zemích a celé planetě konzistentně rostoucí trend, u srážek lze zjednodušeně\nkonstatovat, že dlouhodobé průměry ročních úhrnů zůstávají a v nadcházejících dekádách pravděpodobně zůstanou velmi podobné. Rostoucí teplota vzduchu přináší neodmyslitelně\nzvýšený evaporační požadavek atmosféry a při stejných srážkách dochází k nižšímu poměru srážek a výparu, tedy klimatická vodní bilance vykazuje negativní trend.
|
|
|
Výpočetní analýza aktivní zóny jaderného reaktoru VVER-440
Máca, Pavel ; Šnajdárek, Ladislav (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlivem rotace palivových kazet na optimalizaci aktivní zóny jaderného reaktoru VVER-440. První část této práce obsahuje stručný popis a projektové parametry jaderného reaktoru VVER-440. Dále je popsána aktivní zóna reaktoru tohoto typu provozovaného na jaderné elektrárně Dukovany s vývojem palivových vsázek a jejich optimalizacemi. Praktická část obsahuje porovnání palivové vsázky bez rotace kazet a s jejich rotací. Dále je praktická část věnovaná tzv. vícenásobné rotaci, která by v určitých ohledech mohla být vhodnější než současně používaná jednoduchá rotace.
|
|
| |
|
|
SDK v PHP pro API v otevřeném bankovnictví
MÁCA, Pavel
Tato práce se zabývá tvorbou PHP knihovny pro API dle českého standardu pro otevřené bankovnictví. Popisuje standard, vydaný Českou národní bankou pro otevřené bankovnictví, reagující na směrnici evropské unie o platebním styku (PSD2). Zkoumá požadavky na knihovnu pracující s REST API a v praktické části obsahuje návrh a popis implementace vytvořené knihovny. Tato knihovna je určena k použití v aplikacích, které chtějí přistupovat k finančním datům svých uživatelů.
|
|
|
Analýza odtoku ve vybraném urbanizovaném povodí
Kučera, Vít ; Máca, Petr (vedoucí práce) ; Petr, Petr (oponent)
Práce se zabývá schematizací území s kanalizační sítí ve srážkovo-odtokovém modelu urbanizovaného povodí a modelováním změn v Manningova drsnostního součinitele potrubí na hlavní stoce, která odvádí většinu odpadních vod. Porovnání bylo provedeno na dvou schematizacích povodí Bohnického sběrače, kmenové stoky F v Hl. m. Praze. Pro simulace byl využit program Mike URBAN společnosti DHI a.s.
Hlavní sledovanou veličinou byl hydrogram odtoku na zvoleném uzávěrném profilu povodí a jeho vývoj v závislosti na schematizaci a změně Manningova drsnostního součinitele.
|
|
|
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.
|
|
|
Aplikace optimalizačních metod v hydrologickém modelování
Jakubcová, Michala ; Máca, Petr (vedoucí práce) ; Hanel, Martin (oponent)
Hlavním cílem optimalizačního procesu je nalezení optimálního stavu dané reality. Z mnoha možností je vybrána nejlepší varianta, čímž vzroste efektivita celého systému. Optimalizační technika byla aplikována v mnoha inženýrských problémech. V rámci hydrologického modelování je využita k odhadu nejlepší sady parametrů modelu, či k trénování umělých neuronových sítí.
Relativně novou optimalizační metodou je optimalizace rojem částic (PSO), která se vyznačuje malým množstvím parametrů pro nastavení a jednoduchou implementací. Původní algoritmus této metody byl mnoha autory modifikován. Důraz byl kladen na změnu způsobu inicializace částic v hejnu, aktualizaci topologie populace, přidání nového parametru do rovnice, či začlenění mechanismu promíchávání do algoritmu.
Modifikace PSO algoritmu zlepší provedení optimalizace, zamezí predčasné konvergenci a sníží výpočetní čas systému. Z těchto důvodů zahrnují hlavní cíle předložené doktorské práce navržení nové modifikace PSO metody s její implementací v programovacím jazyce C++. V práci bylo porovnáno a vyhodnoceno více PSO variant a nejlepší metody byly použity ve dvou hydrologických případových studiích.
První případová studie se zabývá použitím PSO algoritmů na inverzních problémech spojených s odhadem parametrů srážko-odtokového modelu Bilan. Ve druhé studii byly zkombinovány umělé neuronové sítě s PSO metodou pro předpověd´ vybraného indexu sucha.
Bylo zjištěno, že optimalizace rojem částic je vhodným nástrojem pro řešení problémů v rámci hydrologického modelování. Nejefektivnějšími PSO modifikacemi jsou varianty s adaptivní verzí váhovacího faktoru, které aktualizují rychlost částice během prohledávání vícedimenzionální řešené oblasti pomocí zpětné vazby.
Mechanismus promíchávání a přerozdělování částic do komplexů, ve kterých je samostatně spouštěn PSO algoritmus, také výrazně zlepšil provedení optimalizace.
Přínos této doktorské práce spočívá ve vytvoření nové PSO modifikace, která byla otestována na referenčních problémech a úspěšně aplikována ve dvou hydrologických případových studiích. Výsledky práce rozšířily využití PSO metody v reálných inženýrských problémech a všechny analyzované PSO algoritmy jsou k dispozici pro pozdější využití v rámci dalších výzkumných projektů.
|
|
|
Využití generátorů počasí pro zjišťování dopadů klimatické změny v povodích
Martínková, Marta ; Hanel, Martin (vedoucí práce) ; Máca, Petr (oponent)
Hlavním cílem této disertační práce je nová metoda downscalingu výstupů z regionálních klimatických modelů a simulace budoucího klimatu. Výsledná metoda se skládá z generátoru srážek, který pracuje v šestihodinovém časovém kroku. Generátor dobře reprodukuje pozorovaná data.
Nejdříve jsou šestihodinové kumulativní srážky rozděleny na konvektivní a stratiformní události. Pak je nafitován Markovovův řetězec prvního řádu se třemi stavy. Stratiformní události jsou nafitovány smíšeným lognormálním a generalizovaným Paretovým rozdělením. Konvektivní události jsou nafitovány generalizovaným rozdělením extrémních hodnot. Dopady klimatické změny jsou hodnoceny pomocí tzv. faktorů změny, které jsou určeny pro výskyt srážek (pomocí porovnání tranzitivních matic pro kontrolní a budoucí období) a pro množství srážek (pomocí porovnání parametrů statistického rozdělení pro kontrolní a budoucí období). Pomocí faktorů změny jsou pak upravena pozorovaná data. Z vyhodnocení pozorovaných dat vyplynulo, že průměrný objem konvektivního jevu je vyšší pro západní část České republiky a že objem konvektivních srážek je nejvyšší v létě. Z analýzy výstupů z regionálních klimatických modelů vyplynulo, že sice modely projektují nižší celkové srážky, ale poměr konvektivních vůči stratiformním bude vyšší. Modely také projektují nižší počet konvektivních událostí, ale vyšší objem jednotlivých konvektivních událostí.
|
host ::
RSS.