|
|
Dopady změn klimatu na sněhové zásoby a odtok v jarním období v pramenné oblasti Vydry
Cuřín, Vojtěch ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Dopady změn klimatu na sněhové zásoby a odtok v jarním období v pramenné oblasti Vydry Abstrakt Vlivem nárůstu teploty vzduchu dochází ke snížení podílu pevných srážek na celkových srážkových úhrnech během roku. Tímto jsou ovlivněny ukazatele stavu sněhové pokrývky jako například délka jejího setrvání, její prostorové rozložení a množství vody v ní akumulované. Tyto změny se dále propagují lokálním odtokovým procesem a ovlivňují odtok z povodí především v zimě a na jaře. Za pomoci koncepčního srážko-odtokového modelu HBV-light byly simulovány dopady oteplení vzduchu o 1℃, 2℃ a 3℃ na zmíněné ukazatele v povodí řeky Vydry. Model byl kalibrován na základě více kritérií hodnotících kvalitu simulace průtoků a vodní hodnoty sněhu. Scénáře předpokládaných změn byly odvozeny za použití delta-change metody z referenční datové řady z let 1980-2014. Hodnocení změn ukazatelů stavu sněhové pokrývky byla zpracována pro 5 výškových zón povodí a také pro povodí jako celek, aby bylo možné sledované změny vztáhnout k modelovaným změnám v odtokovém režimu. Na základě simulací byly kvantifikovány změny v ukazatelích stavu sněhové pokrývky: pokles podílu pevných srážek, zkrácení délky období se souvislou sněhovou pokrývkou, pokles průměrných a maximálních hodnot SWE a průměrného dne dosažení maxima do dřívějšího období. V...
|
|
| |
|
|
Influence of land cover and altitude on soilmoisturespatio-temporal variability
Šípek, Václav ; Hnilica, Jan ; Tesař, Miroslav
An understanding of spatial and temporal variation of soil moisture is essential for studying other hydrological, biological or chemical soil processes, such as water movement, microbial activity and biogeochemical cycling (Bruckner et al., 1999, Ridolfi et al., 2003). Although the world-wide total amount of water stored in the soil profile is negligible compared to ocean and glacier storages, it represents a crucial variable concerning the water resources and agricultural management. This is valid especially in the context of ongoing shift in climate. Soil water exhibits a tremendous heterogeneity in space and time (Gomez-Plaza et al., 2000). Therefore, spatial and temporal variations of soil moisture have always been the critical issue. The spatial variability is influenced by variety of factors encompassing the topographical effect on lateral water redistribution (Williams et al., 2003), radiation (Grayson et al., 1997, Geroy et al., 2011), soil texture and structure (Famiglietti et al., 1998, Pan and Peters-Lidard, 2008), vegetation (Teuling and Troch, 2005), climate (Lawrence and Hornberger, 2007), precipitation pattern (Keim et al., 2005) and antecedent soil moisture (Rosenbaum et al., 2012). The land use influence on the soil moisture content variation is of complex a character covering several above mentioned factors. However, it is determined namely by the different vegetation cover, which results in different rates of interception and transpiration. It also strongly influences the soil hydraulic properties, i.e. hydraulic conductivity and water retention characteristics (Zhou et al, 2008). Hence, the reaction of an area to a rainfall and also the temporal variability of the soil moisture content might be influenced by the present land cover. Nevertheless, the studies comparing the influence of several land covers in the longer periods are missing. This knowledge would be valuable especially in the context of extreme climatic events that are present nowadays. In central Europe, the period of major floods (1997, 2002, 2013) was followed by serious dry spells (2003, 2011–2012, 2015) (Trnka et al., 2015). This observed hydrological extremity raised the questions of sustainable water management. One of the possible management practices in consideration is represented by the land cover changes intended to hold more water in the landscape and simultaneously to attenuate the rainfall-runoff response. Moreover, previous studies have investigated that spatial and temporal variation of soil water under a certain land use type, and drawing significant research attention is lacking on the differences of dynamics of soil water conditions under different land use types. Thus, it is necessary to understand the comparisons of the dynamics of soil water conditions under different land use types (Niu et al., 2015) The main aim of the presented study is therefore to understand the soil moisture variability in the vegetation season under four different land covers (coniferous/deciduous forest, meadow, grassland). This analysis is conducted in five consecutive years, encompassing both dry and wet periods. The influence of altitude is also studied in the coniferous forest.
|
|
|
Modelování vlivu sněhových zásob na letní minimální průtoky v horských povodích
Nedělčev, Ondřej ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
V této práci je zkoumán vliv sněhové pokrývky a následujících jarních a letních kapalných srážek na nízké průtoky v letním půlroce. Roztání sněhové pokrývky představuje výrazné jednorázové doplnění zásob podzemní vody, ze kterých vodní toky čerpají vodu během léta. Vlivem změn klimatu dochází ke snižování množství akumulovaného sněhu během chladného půlroku a k dřívějšímu tání sněhové pokrývky, následkem čehož je též doplnění zásob podzemní vody nižší. Tímto způsobem změna dynamiky sněhové pokrývky ovlivňuje průtoky v letním půlroce. Cílem této práce je zjistit, jaký vliv na nízké průtoky v letním půlroce má sněhová pokrývka, a porovnat jej s vlivem jarních a letních srážek. Pomocí koncepčního srážko-odtokového modelu byly simulovány vodní hodnoty sněhu (SWE) a průtoky pro tři horská povodí. Kalibrace modelu proběhla s využitím multikriteriálního přístupu, který kombinuje několik objektivních funkcí. Modelovány byly SWE a průtoky pro období 1981 2014. Simulovány byly též dva hypotetické scénáře, ve kterých byly sníženy jarní a letní srážky. V prvním scénáři byly srážky po výskytu maximální SWE sníženy na 75 % z naměřených srážkových úhrnů. Ve druhém scénáři byly srážky sníženy na 50 %. Díky tomuto postupu byl snížen vliv jarních a letních srážek a bylo tak možné lépe oddělit vliv sněhu na letní...
|
|
|
Retenční kapacita říční nivy a alternativní protipovodňová opatření v povodí řeky Berounky.
Pergl, Michal ; Matoušková, Milada (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Práce se zabývá retenční kapacitou říční nivy Berounky a jejím potencionálním zadržením vody v době hydrologických extrémů. Pozornost je věnována hlavně povodňovým stavům a protipovodňovým opatřením. Na základě pasivního retenčního objemu a transformace povodňové vlny je provedena analýza současného stavu dvou vybraných oblastí v povodí Berounky. Oblast I. leží na dolním toku v okolí Černošic a je výrazně antropogenně ovlivněna. Oblast II. se nachází na středním toku v okolí Křivoklátu a zachovává si přírodě blízký charakter. Součástí práce je vyhodnocení hydromorfologického stavu toku v obou oblastech. Vlivem geomorfologie nivy obou oblastí nemá pasivní retenční objem zásadní vliv na povodňové události. Transformaci povodňové vlny dokládají výsledky z 1D hydraulického modelu HEC-RAS. Výsledkem transformace jsou rychlosti proudění a hloubky v nivě při 100-letých a 20-letých průtocích. Transformace povodňové vlny v oblasti I. je nízká a území nedosahuje svého retenčního potencionálu. V oblasti II. dochází ke snížení kulminačního průtoku vlivem geomorfologické podoby trasy toku a nivy. Součástí práce je návrh přírodě blízkého protipovodňového opatření zvyšující retenci vody v obou oblastech. Opatření je provedeno zalesněním zemědělských ploch v nivě a zvýšením drsnosti povrchu. Změnou land use je u...
|
|
|
Vliv zimních sněhových podmínek na minimální průtoky v teplém období roku v horských povodích ČR
Součková, Markéta ; Jeníček, Michal (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
V důsledku klimatických změn se muže snížit podíl sněhových srážek a tedy akumulace sněhu, která doplňuje zásoby podzemní vody na jaře. Podzemní voda významně ovlivňuje průtoky v letním období a její nedostatek může mít dopad na množství vody v povrchových tocích v regionech ovlivněných sněhem. Práce se proto zabývá vlivem změn vodní hodnoty sněhu na meziroční variabilitu minimálních průtoků v teplém období (duben - září) v jedenácti horských povodích ČR. Cílem bylo zjistit 1) jak dlouho sníh ovlivňuje minimální průtoky od doby tání sněhu, 2) jak velký je vliv meziročních změn vodní hodnoty sněhu na nízké průtoky v letním období 3) jaké je průměrné datum minimálních letních průtoků a trend jeho posunu v roce. Všechny výsledky jsou interpretované na základě staničních hydrologických a klimatologických dat ČHMÚ za období 1980-2014. Ve výše položených povodích sníh ovlivňoval nízké průtoky až do června, ve výjimečných případech až do července. Největší změna byla zaznamenána v povodí Úpy - pokles maximální vodní hodnoty sněhu o 10 % zapříčinil snížení květnového minimálního průtoku o 8,8 % a v červnu o 6,8 %. V níže položených povodích by 10% pokles maximální vodní hodnoty sněhu snížil minimální průtoky o 2 - 4,4 % v dubnu. Sníh v nižších nadmořských výškách ovlivňoval minimální průtoky tedy pouze v...
|
|
|
Optimization of digital river network and its impact on catchment water management
Hošek, Zdeněk ; Matoušková, Milada (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Digitální sada dat o říční síti je důležitým zdrojem informací pro široké spektrum činností v rámci vodohospodářského řízení. Je také základnou pro modely a vědecký výzkum v mnoha různých oblastech. Vývoj datové sady byl v České republice v minulosti rozdělen a výsledkem jsou tři různé paralelně se vyvíjející datové sady, které pokrývají celé území státu. Tyto datové sady obsahují rozdílnou geometrii, rozdílné a často protichůdné atributy a byly vytvořeny pro odlišné účely využití. Proto nadešel čas, kdy si odpovědné vodohospodářské instituce uvědomily, že tato situace je nadále neudržitelná a vyvíjejí úsilí na sjednocení těchto datových sad do jedné. Tento úkol přináší řadu technických problémů a může mít řadu právních důsledků. Cílem této práce je vytvoření metodického přístupu pro sjednocení existujících datových sad. Tento metodický přístup pro rozhodnutí, který z protichůdných nebo rozdílných atributů by měl být převzat do sjednocené datové sady, vychází z předpokladu, že existující datové sady budou sjednoceny do jedné obsahující to nejlepší z nich. Porovnání jednotlivých prvků v existujících datových sadách nevyhnutelně povede k mnoha konfliktům, kdy bude nutné rozhodnout, který z posuzovaných prvků má být přijat do výsledné datové sady. Práce vychází z hlavních účelů, pro které je digitální...
|
|
|
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.
|
|
|
Hydromorfologický průzkum jako podlklad pro návrh revitalizačních opatření. Aplikace v modelovém povodí Rakovnického potoka
Maroušková, Kateřina ; Matoušková, Milada (vedoucí práce) ; Šípek, Václav (oponent)
Tato práce se zabývá využitím metod hydromorfologického průzkumu a aplikací metody hydroekologického monitoringu HEM (Langhammer, 2007, 2013) v modelovém povodí dolního toku Rakovnického potoka. Práce prezentuje výsledky terénního průzkumu a slouží jako podklad pro identifikaci poškozených úseků a navrhuje vhodná revitalizační opatření pro tyto úseky za účelem zlepšení jejich celkového ekohydromorfologického stavu a zvýšení fyzického habitatu toku. Rakovnický potok představuje kontrast mezi téměř přírodními úseky vodního toku, které nalezneme především v Chráněné krajinné oblasti Křivoklátsko a mezi úseky, které jsou velice výrazně ovlivněny antropogenní činností, zejména zemědělskou a průmyslovou. Na základě výsledků terénního průzkumu a provedené rešerše odborné literatury bylo povodí Rakovnického potoka klasifikován jako povodí s okamžitou potřebou aplikace komplexních revitalizačních opatření.
|
|
|
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...
|
host ::
RSS.