Hydrologie pro záchranáře MS VZS ČČK PRAHA 1 Výcvikové centrum Michal Sazima www.vycvikovecentrumvzs.cz www.plavcici.cz

Hydrologie - úvod Hydrologii je vědní obor zabývající se výskytem a oběhem vody v přírodě Obor působnosti je obsáhlý, proto hydrologii můžeme dělit do několika oblastí

Hydrologie - dělení dle předmětu zájmu Hydrologie pevnin – podzemní a povrchová voda Hydrologie moří Hydrometeorologie – voda v ovzduší (srážky)

Hydrologie - dělení Nás zajímá hlavně hydrologie pevnin Potamologie – vodní toky Limnologie – jezera, umělé nádrže, močály Glaciologie – ledovce Hydrogeologie – podzemní voda

Hydrologie - dělení dle pracovního obsahu Obecná hydrologie – vysvětluje příčiny hydrologických jevů Inženýrská hydrologie – zabývá se výpočty za účelem využití vody a její energie Hydrografie – popisuje stav a vývoj vodstva

Hydrometrie – zabývá se měřením výskytu vody a režimem jejího proudění Hydrologická prognostika – zabývá se předvídáním hydrologických jevů

Hydrologie stojatých vod – Limnologie Přirozené vodní nádrže jezera slepá ramena Umělé vodní nádrže štěrkovny pískovny přehrady

Limnologie - pokračování Charakteristickou vlastností vody v nádržích je její fyzikální a chemická odlišnost na různých místech a v různých hloubkách vlivem nepatrného míšení vodních mas.

Limnologie - pokračování Podle stupně zanesení rozeznáváme: nádrže mladé – dno je bez nánosu nádrže dospělé – mají vyvinutou plochou litorální oblast nádrže staré – jsou téměř zanesené, stejnoměrně mělké Stárnutí nádrží je doprovázeno neustálým změlčováním..končí úplnou přeměnou na souvisle porostlou bažinu.

Limnologie - pokračování Vzhledem k přítoku a odtoku vody: bezodtokové – nevytéká žádný povrchový tok pramenné – nevchází žádný povrchový tok, ale vytéká alespoň dočasný tok průtočné (říční) – protéká jimi vodoteč

Pohyb vody v nádržích Pohyb vody vyvolaný přítokem a odtokem u velkých nádrží je zřetelný pouze v ústí a před výtokem u malých nádrží postavených na vodotečích je pohyb zřetelný v celé délce voda zde sleduje původní směr koryta – musíme zde počítat s prouděním vody Tělo utonulé se pak nejčastěji nachází poblíž bývalého koryta, zde se pak může zachytit o kořeny stromů, křovin

Pohyb vody v nádržích Pohyb vody vyvolaný větrem jevem větru je vlnění-vertikální pohyb vodních částic výška a délka vlny se dá vypočítat podle matematických vzorců přímo ve vlně částice opisují kruhovou dráhu tzv. orbitu průměr orbity odpovídá výšce vlny Výška vlny závisí na největší délce hladiny nádrže ve směru větru a na rychlosti větru. Podle předpovědi počasí se potom na některých stanovištích VZS ČČK vypočítává výška vln, které by případně mohly ohrozit návštěvníky vodních ploch.

pohyb částic jde až do hloubky, která se rovná ½ délky vlny pokud vlna „cítí“ dno, dochází k nárůstu výšky vlny a její délka se zkracuje přední svah vlny je stále strmější, vlna ztrácí stabilitu, přepadává a rozbíjí se v tzv. příbojové zóně

Pohyb vody vyvolaný lidskou činností Pohyb vody v nádržích Pohyb vody vyvolaný lidskou činností vyvoláno plavidly – tvoří se vlny směrem do stran (posazení na vlnu) při jízdě člunem vzniká na zádi oblast „nižšího tlaku tekutin“ pro vyrovnání tlaku je nasávána voda z okolí (jízda v srku) Motorové čluny – hrozí riziko nasání plavce, který se nachází v těsné blízkosti člunu!!!

Proudění vody způsobené teplotou Pohyb vody v nádržích Proudění vody způsobené teplotou A. Teplé počasí u velkých nádrží dochází k rozdělení teplot vody – tzv. teplotní stratifikace intenzivní prohřívání horní vrstvy vody teplejší vrstva „plove“ na studené mase vody vznik mezivrstev tzv. termoklin (skočná vrstva) zabraňují vertikálnímu míšení vodních vrstev

Teplé počasí

tělo utonulého se za těchto podmínek nemusí nacházet na dně teplota vody u dna ve velkých nádržích je 4 oC (má nejvyšší specifickou hmotnost) – tepelná anomálie vody tělo utonulého se za těchto podmínek nemusí nacházet na dně ve většině případů se těla utonulých vznášejí na teplotním rozhraní Nebezpečí hlavně v létě při skocích do hlubokých nádrží. Může dojít k prudkému ochlazení těla a svalovému ochromení.

B. Chladné počasí letní stratifikace je vystřídána tzv. podzimní homotermií chladné počasí způsobuje vertikální pohyb vodních mas ochlazená voda na povrchu klesá díky větší m teplejší voda z hloubky vystupuje na povrch cirkulace se zastaví po vyrovnání teploty v nádrži na 4oC

rychlost cirkulace nepřesahuje 10cm na hodinu tělo utonulého může být zaneseno po určité době poměrně daleko po podzimní homotermii nastupuje zimní stratifikace – teplota vody u dna bude opět 4oC, v horních vrstvách dochází k zamrzání vody

Chladné počasí

Hydrologie tekoucích vod – Potamologie potoky řeky plavební kanály náhony

Charakteristika proudící vody Proudící voda se celkově považuje za nebezpečnější. Působí tu mnohem více nebezpečných faktorů než u vody stojaté.

Důležité pojmy příčný průřez (příčný profil) – plocha kolmá ke směru proudění, ohraničená dnem, břehy a hladinou řeky spád řeky – výškový rozdíl hladin na vzdálenost 1km délky toku. Udává se v promile (např. 5‰ znamená, že na 1km toku je rozdíl hladin 5m.) délka toku – vzdálenost mezi ústím řeky a pramenem, měří se od ústí!!!

průtok – množství vody, které protéká za 1s průtok – množství vody, které protéká za 1s. příčným průřezem koryta řeky. Vyjadřuje se v m3/s. rychlost proudu – délka dráhy vodní částice za jednotku času. Vyjadřuje se v m/s případně v km/h vodní stav (výška hladiny) – hodnota udávaná pro určitá místa, kde jsou vodotečné latě. Udává se v cm, nula je pod korytem

Pohyb tekoucí vody Spojnice bodů, ve kterých mají vodní částice stejnou rychlost, se nazývá izotacha. Izotacha nejrychlejšího proudu při hladině se nazývá proudnice. při volné hladině se proudnice nachází těsně pod hladinou řeky při zámrazu se posouvá směrem ke střední hloubce Charakter proudění lze znázornit pomocí spojnic bodů stejných rychlostí…. Na rovném úseku vodního toku s pravidelným příčným profilem bez překážek se proudnice nachází při pohledu shora uprostřed koryta.

Cirkulace vody v korytě V každém zákrutu řeky směřují vodní částice šikmo ke břehu tvořícímu vnější oblouk zákruty. Břeh je narušován – nárazový (konkávní) břeh. Od nárazového břehu proud vody postupuje při dně a pevné částice jsou přenášeny k nánosovému (konvexnímu) břehu. Zde se erodované částice usazují. Na rychle tekoucích řekách – voda nestíhá u nárazového břehu odtékat při dně, část ji tedy odtéká při hladině. Hrozí zde převržení lodě!

Cirkulace vody v korytě – pokrač. nížinné řeky se zákrutami (meandry) typicky střídají hlubiny a brody. hlubiny se nacházejí u nárazového břehu mezi nánosovými břehy dochází k usazování erodovaných částic, nánosové břehy se spojují a vytváří brod

Jevy vznikající přírodními překážkami vodopád – vzniká přepadem vody přes výrazný terénní stupeň, výška i průtok mohou být různé kaskáda – je systém rozrušených nízkých vodopádů katarakt – balvanovitý úsek o velkém spádu slap – označení pro vodnatější úsek řeky s balvany a skalními bloky zalitými vodou peřeje – nemají stupňovitý charakter, pouze výrazný spád, nerovnosti a silný proud vytvářejí vlny

proudy – vlny jsou buď nízké nebo řeka jen silně táhne protiproud (vratiproud) – vzniká tam, kde vlivem překážky v toku došlo k prudkému vzrůstu rychlosti jazyk – klín prudce tekoucí vody mezi dvěma překážkami vír – kruhový vodní útvar s vertikální osou otáčení karfiol – prudce vyvřelá voda, voda naráží na dno a jednou za čas překoná tíhu horních vrstev a vyvře na hladinu

vývarová linie – hranice mezi vracející se vodou a vodou odtékající vodní válec – tvar vody vznikající zrychleným průtokem vody přes horizontální překážku do (relativně) klidné vody vývar – vodní prostor pod hrází, jezem či podélnou přírodní překážkou, vodní proud je odrážen prahem vývařiště, přičemž část vody odtéká a část se vrací zpět k překážce vývarová linie – hranice mezi vracející se vodou a vodou odtékající Upozornit na obrovské nebezpečí velkých jezů a hrází!!!

Jevy vznikající umělými překážkami přehrady – betonové (gravitační-Slapy, klenbové), zemní (hráze uzavírají široká mělká údolí)-Lipno jezy, propusti – stavěna pro získávání energie k pohonu mlýnů, vodních elektráren. U těchto staveb se dříve stavěly propusti, pro snížení energie vody se někdy zabudovávaly retardéry náhony (kanály) – náhony k turbínám jsou většinou opatřeny česlemi (mříže) pro zachycení plovoucích předmětů

Prosím, ptejte se…