|
|
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...
|
|
|
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.