Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Hydrologické aspekty RaA při eliminaci hydrologických extrémů 9.lekce TEZE: Hydrologické extrémy a hlavní složky odtoku Pedotransferové funkce, vyjádření.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Hydrologické aspekty RaA při eliminaci hydrologických extrémů 9.lekce TEZE: Hydrologické extrémy a hlavní složky odtoku Pedotransferové funkce, vyjádření."— Transkript prezentace:

1 Hydrologické aspekty RaA při eliminaci hydrologických extrémů 9.lekce TEZE: Hydrologické extrémy a hlavní složky odtoku Pedotransferové funkce, vyjádření retenčních schopností půd variabilita půdních vlastností Retenční schopnost odvodněných povodí

2  hydrologické extrémy a vztah k RaA: sucho a povodně  způsoby stanovení hlavních složek odtoku  generalizované vyjádření retenční schopnosti půd  význam a sestavení pedotransferových funkcí  vyjádření vlivu nádrží a odvodnění na retenční schopnost povodí 9.lekce

3  meteorologické sucho  agronomické s.  hydrologické s.  socio-ekonomické s.

4  využití závlah  zvýšit zadržení vody v krajině  změna kultur a výběr vhodných odrůd Výměra zavlažované plochy v ČR: 25 – 30 tis. ha za průměrný rok Zavlažované plodiny a kultury: - hlavně zelenina a rané brambory - sady, chmelnice, vinohrady

5  specifika průměrných/malých průtoků (sezonalita: letní, zimní)  nedostatkové objemy, trvání  trendy průtoků (klimatu, srážek, sucha) Pozn.: Zpravidla je limitním/mezním průtokem 355, 330 nebo 360-denní průtok Nejextrémnější sucha 20. stol. byla v letech 1947, 1953 a 1921

6  periodicita výskytu povodně (vyhodnocení příčin nepříznivého stavu v ploše povodí) Denní srážkové úhrny a průměrné denní průtoky v měsíci červenci 1997

7  povodeň z déletrvajících dešťů, zasahujících většinou velké území - > regionální déšť  povodeň z přívalových dešťů bouřkového typu -> blesková povodeň  povodně z tání sněhu  speciální povodně způsobené např. poškozením vodních děl, sesuvy půdy nebo hornin, seismickou činností atd.  vliv nasycenosti povodí  vliv vývoje meteorologické situace  vliv využití území a stavu povrchu půdy  zrychlení odtoku např. zkrácením délky toku  snížení retenční a infiltrační schopnosti povodí  nedostatečnost protierozních opatření nebo absence protierozní ochrany  absence cíleného využívání inundačních území, nevhodná zástavba

8  separace dvou/tří složek odtoku  způsoby využití, vztah k RaA; výhody a nevýhody  výpočtové metody; srážko-odtokové modely  metody přímého měření (stopovací)

9  metoda Klinera a Kněžka  Killeho metoda, metoda minimálních průtoků  indexové metody  změny směrnic hydrogramu  jednotkový hydrogram  GROUND; MGPM (http://www.hydromeliorace.cz/sw/separace)  rekurzivní filtry: Chapman & Maxwell, Nathan & McMahon

10 Qz = f(H) Oz - základní podzemní odtok v recipientu, H - stav hladiny podzemní vody ve vrtech

11 Teorie JH: předpoklad lineárního chování srážko-odtokového systému

12 Analýza poklesové větve hydrogramu Uplatnění metody prázdnění lineární nádrže Log

13 Příklad stanovení složky "interflow"

14

15  hydrologické skupiny půd  pedotransferové funkce Podklady:  databáze půdních typů (HPJ, BPEJ apod.)  snadno stanovitelné parametry, nebo databáze provedených šetření (např. KPP)

16 Kategorie hydrologických skupin půd (Němeček, 1989) [např. Metodika ÚVTIZ č.5/1992, Tab.X., nebo Janeček, 2007] SkupinaVlastnosti BPůdy se střední rychlostí infiltrace [0,06-0,12 mm/min] B/A/Dtto, s menší četností půdy s vysokou rychlostí infiltrace [> 0,12 mm/min] B/C/Dtto, s menší četností půdy s nízkou rychlostí infiltrace [ 0,02-0,06 mm/min] B-CTypy půd s vyšším rozpětím variability rychlosti infiltrace [0,02-0,12 mm/min] CPůdy s nízkou rychlostí infiltrace [ 0,02-0,06 mm/min] DPůdy s velmi nízkou rychlostí infiltrace [< 0.02 mm/min] Kod_BPEJpud_subtypsubstrathydr_skup 01ČMn, ČMk /ČM, ČMk/sprašB 02ČMi /ČMd/sprašB 03ČMč /ČMl/spraš, spraš-slínC 04ČMr /ČM/lehké substr.A 05ČMspraš/písekA 06ČMp, ČMpc /ČM/slín /vylehčení Ap/C 07 ČMp, ČMpc, SMm /ČM, ČMsm/slín, slínitý jílD 08ČM, HM smytésprašové mat., /slín/B 09ŠMm /ČMi/sprašB 10HMm, HMč, HMg´ /HM/sprašB 11HMm, HMg´ /HM/sprašová hlínaB 12HMm, HMg /HM/polygenetická hlínaB 13HM, IPhlína - lehký mat.B 14IP, HMi /g/sprašová nebo polygenetická hlínaB 15IP, HMi, HP-HPi /g/polygenetická hlínaB 16IPzahliněné /štěrko/ pískyB 17IP, /IP/písky /hlinité proplástky/A 18RA, RA hsvahoviny vápenců, terrasB 19PR, PRh /RA, R th/opuky, slínovceB

17 A.Propustné půdy, především písčité půdy, velká zrnitost, Ks > 1,1 m.den -1 B.Půdy se střední schopností vsaku i při plném sycení, převážně písčito-hlinité a hlinito-písčité, střední zrnitost; 0,45 < Ks <1,1 m.den -1 C.Půdy s malou schopností vsaku, hlinité půdy, jílovito-hlinité až jílovité půdy, jemná zrnitost; 0,24 < Ks < 0,45 m.den -1 D.Půdy s velmi malou schopností vsaku, zahrnující hlavně jíly, půdy s trvale vysokou hladinou podzemní vody, nebo mělké půdy na téměř nepropustném podloží, velmi jemná zrnitost; Ks < 0,24 m.den -1

18 Ruzyně: kde a je obsah organické hmoty v půdě, resp. dávka kompostu v [t.ha -1 ], b objemová hmotnost [g.cm -3 ], c hodnota zrnitosti první zrnitostní kategorie (jíl) dle Kopeckého [%], d je sací tlak [cm H2O] Porovnání naměřených a vypočtených vlhkostí retenčních čar s použitím pedotransferových funkcí pro jednotlivé sací tlaky

19 [m.s -1 ]Řešení odvozené Jahodou a Hanzlíkem: kde d s je střední velikost zrna (medián), konstanta C Řešení Kozeny, Köhler, Hazen, Zeichang: kde  je teplota vody [°C], d 10 je velikost zrna [mm] odečtená pro 10% zastoupení zrn z křivky zrnitosti Nebo úprava Van Genuchtena pro odvození nenasycené hydraulické vodivosti z parametrů retenční křivky při různé saturaci půdy vodou: kdeSje relativní nasycenost půdy vodou: S = (  -  r )/(  s -  r ) mparametr podle Van Genuchtena Lparametr (nabývá průměrné hodnoty 0,5) K s je nasycená hydraulická vodivost

20 Půdní vlastnostJednotkyRozsah hodnot Objemová hmotnostg.cm -3 1,10 – 1,60 Specifická (měrná) hmotnostg.cm -3 2,60 – 2,76 Pórovitost celková% obj.23,5 – 61,0 Obsah jílu (<0,002 mm)% hmotn.13,4 – 68,3 Obsah prachu (0,02 – 0,002 mm)% hmotn.8,6 – 46,3 Obsah písku (2 – 0,02 mm)% hmotn.76,6 – 100 Obsah organické hmoty% hmotn.0,5 – 1,6 Vlhkost při úplném nasycení% obj.23,2 – 56,5 Vlhkost při pF=2,52% obj.29,7 – 53,1 Vlhkost při pF=4,17% obj.9,0 – 35,8 Nasycená hydraulická vodivostm.den -1 0,01 – 78,0 Rozpětí variability hydrofyzikálních parametrů na příkladu zpracovaných půd Slovenska (Houšková B., 2000) Variabilita půdních vlastnostíCharakteristika malá (CV < 15%) objemová hmotnost, vlhkost při nasycení, pH půdy, mocnost A horizontu střední (CV = 15 až 35%) obsah frakce písku a jílu, bod vadnutí, polní vodní kapacita, obsah CaCO 3, výměnná půdní kapacita, hloubka Gr horizontu vysoká (CV = 35 až 70%) vlhkost momentální, obsah humusu, obsah rozpustných solí v aridních oblastech, hloubka vyluhování CaCO 3, sorptivita, hloubka a mocnost B horizontu velmi vysoká (CV > 70%) nasycená hydraulická vodivost, nenasycená hydraulická vodivost při stejném hydraulickém spádu (příp. vlhkosti), difuzivita, parametr A z rovnice Philipa Vyjádření dosahované variability půdních vlastností v rámci hodnocení jednotky (Kutílek M., 1993)

21

22

23 Zpracované období:

24 Porovnání retenční schopnosti povodí s ohledem k existenci odvodnění... jako nástroj vyjádření účinku odvodnění... i pro návrh kompenzačních opatření v povodích

25

26 Povodí Kotelského potoka (56% odv.plochy) vykazuje menší retenční schopnost. Ta se projevuje vyššími specifickými průtoky v období zvýšených vodních stavů a výrazně nižšími specifickými průtoky za nízkých vodních stavů. Povodí je velmi náchylné na vysýchání, což se projevuje vyšším počtem dnů bez protékající vody v korytě. Roční empirické čáry překročení hodinových průtoků se z uvedených důvodů vždy kříží (i v dlouhodobých periodách zpracování). Dílčí závěry


Stáhnout ppt "Hydrologické aspekty RaA při eliminaci hydrologických extrémů 9.lekce TEZE: Hydrologické extrémy a hlavní složky odtoku Pedotransferové funkce, vyjádření."

Podobné prezentace


Reklamy Google