Str. 30 31 32 33 34 35 36 37 Průtokové Vlny V Malém Povodí
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Obsah str. 30 Průtokové vlny v malém povodí Červíku 174 Milan Jařabáč 31 Monitoring of technogenic soil system in temperate climate 179 Vladimíra Jelínková, Jana Šebestová, Jan Šácha, M.Dohnal, Michal Sněhota 32 Automatické sněhoměrné stanice 186 Jan Jirák 33 A web system for display and analysis of real-time monitoring 193 observations of small urbanized catchments in Lahti, Finland Jiří Kadlec, Juhani Jarveläinen 34 Testovanie parametrov metódy SCS - CN – efekt predchádzajúcich 199 vlahových podmienok na simuláciu odtoku Beata Karabová 35 Hodnocení distribuce kořenů pšenice a ječmene v laboratorních 206 podmínkách Aleš Klement, Šárka Novotná, Miroslav Fér, Radka Kodešová 36 Monitoring seasonal variability of near-saturated hydraulic conductivity 209 of cultivated soil using automated minidisk infiltrometer Vladimír Klípa, David Zumr, Michal Sněhota 37 Distribuovaný model pro simulaci vývoje a tání sněhové pokrývky na 215 povodí Zbyněk Klose, Jiří Pavlásek, Pavel Pech 38 Behavior of selected pharmaceuticals in soils 223 Radka Kodešová, Martin Kočárek, Aleš Klement, Miroslav Fér, Oksana Golovko, Antonín Nikodém, Roman Grabic, Ondřej Jakšík 39 Aplikace harmonické analýzy pro studium evapotranspirace břehových 230 porostů v suchém období. Případová studie Starosuchdolského potoka Pavel Kovář, Šárka Dvořáková, Jitka Pešková, Josef Zeman, František Doležal, Milan Sůva 40 Hydrologie a hydrochemie dlouhodobě zkoumaného ultrabazického 238 povodí Pluhův bor Pavel Krám, Jan Čuřík, František Veselovský, Oldřich Myška, Anna Lamačová, Jakub Hruška, Veronika Štědrá 41 Effects of mature spruce forests on snow dynamics in the boreal 246 environment Jiří Kremsa, Josef Křeček, Eero Kubin 42 Dendroklimatologie: možnosti a omezení v indikaci změn vodní bilance 253 horského povodí Josef Křeček, Jiři Vrtiška 43 Výsledky měření povrchového odtoku vody zalesněného a nezalesněného 259 malého povodí v oblasti Bílého Kříže v Moravskoslezských Beskydech letech (2004 – 2009) Hubert Kříž 44 Vývoj nového přístroje na kontinuální měření vodní hodnoty sněhu Alena 263 Kulasová, Zdeněk Bagal, Šárka Blažková, Ondřej Špulák, Vladimír Černohous, Jiří Souček, Libor Daneš 45 Důsledky změn užívání odvodněných zemědělských pozemků 268 Zbyněk Kulhavý 46 Uplatnění výtopového infiltrometru v předpovědních a varovných 274 systémech Zbyněk Kulhavý 47 Impacts of sulphur and nitrogen deposition on surface water chemistry: 281 Long-term monitoring in small forested catchments Zora Lachmanová, Kateřina Neudertová Hellebrandová, Zdeněk Vícha 48 Are there nonstationarities and the Hurst phenomenon in discharge series 287 within the Ore Mountains region? Ondrej Ledvinka 49 Parameterising the heterogeneity of water flow in soil 296 Ľubomír Lichner, Jaromír Dušek, Karsten Schacht, Ladislav Holko, Henryk Czachor Průtokové vlny v malém povodí Červíku Milan Jařabáč Ostrava-Poruba, [email protected] Abstrakt Od počátku hydrologického roku 1954 byly měřeny prvky vodní bilance ve čtyřech lesnatých povodích v Moravskoslezských Beskydech se záměrem podle nových poznatků účelově posilovat lesními hospodářskými zásahy vodní zdroje pro zvýšení oblastních odběrů pitné i užitkové vody. Tento výzkum probíhal 58 roků. Na příklad z dílčího vyhodnocení dat o největších deštích a průtocích naměřených v malém povodí Červíku (CE) navazují orientující doporučení prospívajících k tlumení povodní nejen v prameništích, ale i níže v tocích. Uplynulá desetiletí, zejména roky 1997 a 2002, nabádají důrazněji bránit na našem území velkým povodňovým škodám i ztrátám životů. Pozornost k povodňovým vlnám vybízí užitečněji využívat naměřená data o počasí a průtocích včetně místních zkušeností již od pramenišť a z malých (experimentálních) povodí pro společenskou ochranu. Klíčová slova: malé lesnaté povodí, okamžitá intenzita deště, podíl plochy povodí bez vsaku, povrchový odtok, vsak, hypodermický odtok, retence lesní půdou Úvod Tradici lesnicko-hydrologických měření na našem území zahájil Válek roku 1928 v malých povodích Kýchová a Zděchov v Javorníkách s téměř třicetiletými měřeními. Od roku 1954 bylo toto úsilí následováno obdobným výzkumem pracemi Mařana a Zeleného. Z původních čtyř malých povodí v Moravskoslezských Beskydech měření pokračovala jen v experimentálních povodích Malá Ráztoka (MR) v obci Trojanovice a Červík (CE) ve Starých Hamrech po dobu 58 let. Cíl toho výzkum byl nově upraven. Na počátku se předpokládalo, že bude snadné splnit ten úkol, ale ukázalo se, že převyšuje pracovní možnosti jediného řešitele. Technicky byly zdokonalovány měřící přístroje a rozvíjeny analytické metody s hodnoceními dat. Nelze pominout existenci trvalých ekonomických limitů. Beskydský lesnicko-hydrologický výzkum byl založen výnosem MLDP č. 32 452/52 – 04-02 dne 30.5.1952. Práce byly zahájeny stavbami zděných kamenných měrných žlabů. Výzkumné objekty však nebylo možné pro odlehlost místa od počátku připojit na síť n.n. Výzkum byl náročným na měření a uchovávání dat. Je otázkou, jak dlouhou dobu mají být taková lesnicko-hydrologická měření v malém experimentálním povodí prováděna. Přírodní rozkolísanost srážkově-odtokových prvků má objektivní cykly. Především do nich náleží četnost, výška a intenzita dešťů způsobujících průtokové vlny, ale krátká měření je nezaznamenávají. Výzkum prováděný v Beskydech prokazuje, že příčiny vodních katastrof je nutné hledat a objasňovat dlouho už v prameništích a malých povodích. Výskyt a výše povodní byly v povodí CE při měření ovlivňovány i jinými vnějšími vlivy, např. imisemi nejen z ostravsko-karvinské průmyslové aglomerace, ale též z většího území. Jejich rozsah a následky byly zjišťovány bez pohotové nápravy stavu. Škodlivé působení imisí na vodní bilanci v malém povodí CE se však hydrologií neprokázalo. Pravděpodobně proto, že CE je v beskydských tzv. zadních horách v závětří chráněném před nimi ležícím vyšším horským hřebenem. Po roce 1989 se imisní zatížení snížilo, ale největší srážky a průtoky tím patrně nebyly ovlivněny. Podrobný popis stanovištních poměrů v povodí CE byl dříve uveřejněn, např. (Bíba et al., 2008). Povodí má plochu 1,85 km2 s bystřinným tokem 3,5 km dlouhým, který ústí do vodárenské nádrže Šance zleva nedaleko od konce jejího vzdutí. Měrný žlab je umístěn 2,5 km proti toku a k prameništi nad ním zůstává 1,0 km. Nad žlabem se tok dělí na dvě větve, a to A s plochou 0,8824 km2 a B s 0,8425 km2. Tam byly postaveny v roce 1964 samostatné měrné žlaby pro dílčí experimentální měření. 174 Prvky klimatu a odtoky z celého povodí CE byly kalibrovány 13 roků bez porostních obnov, potom následovaly v průběhu 20 let zrychlené obnovní těžby jen v části A bez zásahu v B. Průtokové vlny po porostní obnově (viz tab. 1) tím se zřetelně nezměnily. Největší deště a průtoky v malém povodí CE Časový průběh a výšky srážek a průtoky byly v hydrologických letech 1954 až 2011 zaznamenávány mechanickým hyetografem a limnigrafem se zápisy na svislý válec a s týdenními výměnami hydro- a limnigramů. Častá a delší přítomnost řešitele úkolu ani pozorovatele, především při bouřkových lijácích a v noci, tam nebyla možná. Ani zápisy inkoustovým perem nebyly spolehlivé, a proto tam musely být postaveny 2 i 3 přístroje (Zelený, per os, 1970). Funkce původního limnigrafu s plovákem byla dobrá, ale byl nahrazen dokonalejším teprve po roce 2000. Pevná konstrukce měrných žlabů vyzděných z opracovaného kamene nebyla poškozena povodňovými průtoky. Již orientující desetiletá měření srážkových úhrnů ve staničkách rozmístěných ve velkém počtu na území Beskyd pro poznání jejich plošného rozdělení byla značně ovlivněna orografií (Zelený, 1964), např. expozicemi, polohou a prouděním ovzduší. Při bouřkových lijácích je nutné vždy brát v úvahu jejich velkou turbulenci a silný vítr. Rozdíly dat naměřených lišícími se záchytnými plochami srážkoměrů a místy měření lze informačně tolerovat, ale ne úplně pro hydrologické modely nebo výpočty vodní bilance. V tab. 1 jsou přehledně uspořádány dny s největšími dešti a průtoky, které byly v povodí CE v letech 1954 až 2011 zaznamenány. Opakování a výšky dešťů odpovídají nelineárnímu dynamickému systému přírodních činitelů. V denních zápisech o počasí na staničce pod povodím CE byly četné dny bez srážek i jiné s různými, vesměs méně vydatnými, v průběhu roků. Trvalé deště s úhrny nad 50 mm a přívalové lijáky způsobovaly v CE nárůst vodní kinetické energie zrychlující a zvyšující intenzitu půdní a bystřinné eroze až do toku. Všechna srážková data za období tvoří množinu s polootevřeným intervalem. Obsahuje nejvíce dešťů s malou intenzitou a krátkým trváním, ale s častějším opakováním. 2 Ze souboru dat bylo zjištěno, že průtoky s qmax ≥ 600 l/s.km jsou v CE mezí, nad níž nejvíce škodí bystřinná eroze. V celém období měření tam bylo jen 12 silných dešťů, ne více než jeden ročně. Ale počtem a nepravidelně převažovalo 46 roků, v nichž tak bohaté srážky ani průtokové vlny nebyly. Vydatné deště byly jen mezi 27. červnem až 7. září, nejčastěji v červenci, žádný z tání sněhu. Pro posouzení povodní jsou důležitými počáteční průtoky. V měřeném profilu CE byl statisticky 2 vyhodnocen průměrný roční průtok qa = 20,2 l/s.km . To znamená, že ve 3 letech byl průtok qa počátečním překročen a v 9 podkročen. Tato hodnota je důležitá (Zelený,1970) pro odhad zásob vody v povodí. Výzkum v CE se od počátku podrobněji nezabýval hydropedologií. To neplatí jen pro CE, ale obecně v ČR pro posouzení retenční vodní kapacity lesní půdy (Novák P. et al., 2007). Ta by měla být uváděna v lesních hospodářských plánech (LHP), a sloužit preventivně k ochraně před škodlivými povodněmi už v malých