Dynamika hydrologického režimu v pramenných oblastech vodních tok

JAN KOCUM, BOHUMÍR JANSKÝ

Dynamika hydrologického režimu v pramenných oblastech vodních tokƽ JAN KOCUM, BOHUMÍR JANSKÝ

V rámci projektu VaV SM/2/57/05 „Dlouhodobé zmČny poĜíþních ekosystémĤ v nivách tokĤ postižených extrémními záplavami“ je na katedĜe fyzické geografie a geoekologie PĜírodovČdecké fakulty Univerzity Karlovy Ĝešen dílþí úkol analyzující odtokový režim v pramenných oblastech povodí. V centru pozornosti se objevuje zejména hydrologická funkce zdejších rašelinišĢ (horských vrchovišĢ). Otázka vlivu rašelinišĢ na odtokový proces, pĜedevším pak vlivu revitalizaþních opatĜení rašeliništních lokalit na hydrologický režim tokĤ, které je odvodĖují, není pĜes Ĝadu tuzemských i zahraniþních projektĤ a mnohé spory vedené v odborných kruzích doposud uspokojivČ vyĜešena. Tzv. „houbová teorie“, která byla v domácí i svČtové literatuĜe uznávána pĜibližnČ do 60. let 20. století, pĜedpokládala, že rašeliništČ zadržují vodu pĜi vysokých srážkách (povodĖových prĤtocích), a naopak v období sucha prĤtoky nadlepšují, a podílejí se tak na vyrovnávání odtoku. Od 70. let 20. stol. se objevují práce, které retenþní funkci rašelinišĢ zpochybĖují a za jedinou možnost zvýšení jejich retenþní kapacity doporuþují snížení hladiny podzemní vody pomocí odvodnČní. Tyto melioraþní zásahy byly poté provedeny v ĜadČ horských oblastí na území ýeské republiky. Problematika odvodnČní, resp. hrazení pĤvodních melioraþních kanálĤ odvodĖujících rašeliništČ, se od té doby stala vdČþnou pĤdou širokých diskusí v rámci zahraniþní i tuzemské odborné literatury (Conway, Millar, 1960, Burke, 1967, MacDonald, 1973, Moklyak et al., 1975, Baird, 1997, Holden et al., 2001, etc.). Podrobnou rešerši literatury reprezentující oba názorové póly provedl Holden et al. (2004). V souvislosti s výskytem katastrofálních povodní v povodí Odry a Moravy v roce 1997 a v povodí Labe v letech 2002 a 2006 se objevuje naléhavá potĜeba Ĝešení širokého komplexu otázek protipovodĖové ochrany, a to nejen klasickými inženýrskými metodami (stavba pĜehradních nádrží, úpravy koryt tokĤ, výstavba ochranných hrází), ale i netradiþními postupy. V popĜedí zájmu spoleþnosti se objevuje nová strategie protipovodĖové ochrany zamČĜená na postupné zvyšování retenþní kapacity povodí. Na tom se dnes již shodují jak badatelé pĜírodovČdného, tak technického zamČĜení. K dosažení tohoto cíle vedou rozmanité postupy, které souvisí se souþasným i budoucím využíváním krajiny. PĜirozený odtokový proces je ovlivĖován þlovČkem již u samého jeho zrodu, tedy v pramenných oblastech tokĤ. Jedná se pĜedevším o hospodaĜení na zemČdČlské a lesní pĤdČ, které mĤže zásadním zpĤsobem modifikovat mechanismus odtoku vody z krajiny. ProtipovodĖová opatĜení mají svá specifika v pramenných oblastech, na stĜedních a dolních tocích. Cílem naší práce je realizace tzv. integrované protipovodĖové ochrany, která se mĤže uplatnit pĜedevším v horních a stĜedních þástech povodí, kde lze realizovat þetné postupy související se zpomalováním odtoku a zvyšováním retence vody v území. Výsledky našeho výzkumu by mČly být využity pĜi realizaci konkrétních efektivních opatĜení protipovodĖové ochrany, a to ve spolupráci se státními podniky „Povodí“, organizacemi místní správy, státním podnikem Lesy ýeské republiky, popĜípadČ managementy národních parkĤ þi chránČných krajinných oblastí.

72

DYNAMIKA HYDROLOGICKÉHO REŽIMU V PRAMENNÝCH OBLASTECH VODNÍCH TOKģ

1

Materiál a metody

K posouzení vlivu horských vrchovišĢ na režim odtoku bylo jako zájmová oblast zvoleno horské povodí v pramenné oblasti dvou hlavních zdrojnic Otavy - Vydry a KĜemelné. Za úþelem zvýšení retenþního potenciálu jejich povodí vþetnČ pĜítokĤ je potĜeba kvalifikovanČ posoudit význam nČkterých opatĜení, která v souþasné dobČ provádí vedení Národního parku Šumava (dále jen NP Šumava) v souvislosti s hrazením pĤvodních melioraþních kanálĤ. Vliv rašeliništních lokalit na odtokový proces a další hydrografické a klimatické charakteristiky je posuzován detailním porovnáním odtokových režimĤ v povodích s rozdílným pomČrem zrašelinČných a rašeliništních pĤd. Povodí Vydry pĜitom reprezentuje oblast s velmi významným podílem rašelinišĢ, v povodí Ĝeky KĜemelné je výskyt rašeliništních lokalit významnČ sporadiþtČjší (27%, resp. 5% zastoupení zrašelinČných a rašeliništních pĤd v povodí). ZávČrovým profilem studovaného území je Otava-Rejštejn (1-1-08-01-040-01, plocha povodí 336,5 km2 (GIS vrstvy VÚV), dlouhodobý prĤmČrný prĤtok Qa=7,56 m3.s-1 (data ýHMÚ).

Obrázek 1 Lokalizace zájmových povodí Vydry po státní profil Modrava a KĜemelné po státní profil StodĤlky.

PĜed více než tĜiceti lety byly v rámci studie Hydrometeorologického ústavu v Praze (Ferda, Hladný, Bubeníþková, Pešek, 1971) pĜedloženy první výsledky týkající se hydrologické funkce rašelinišĢ. V této studii se doporuþuje odvodnČní a zkulturnČní rašelinišĢ vzhledem k tomu, že dojde ke zlepšení jejich hydrologické funkce. V souladu se závČry z domácí i svČtové literatury se konstatuje, že takto mohou být výraznČ sníženy maximální odtoky vody v dĤsledku poklesu hladiny podzemní vody a tudíž zvČtšení mocnosti povrchové retenþní vrstvy rašeliništČ. Poukazuje se pĜitom i na další pozitivní vlivy, jako je zvýšení pĜírĤstkĤ lesních porostĤ na odvodnČných plochách (Vidal, Schuch, 1963, Huikari, 1963, Robertson, Nicholsen, Hughes, 1963). Tato studie je doposud poslední prací zabývající se odtokovým režimem a chemismem vod v povodí horní Otavy se zamČĜením na výskyt rašelinišĢ. 73


Po více než tĜiceti letech byla problematika významu horských vrchovišĢ z hlediska hydrologického znovu otevĜena. V roce 2003 bylo v povodí horní Otavy zapoþato s detailním výzkumem organogenních jezer (šumavských slatí). Bylo provedeno geodetické mapování jejich pĤdorysu, zhotoveny batymetrické mapy sledovaných jezer (doposud asi 35 lokalit), dále byly sledovány základních charakteristiky fyzikálních vlastností a chemického složení jejich vod. Koncem roku 2005 bylo zapoþato s postupným shromažćováním veškerých vstupních dat a podkladĤ (odborná literatura zabývající se hydrologií horských oblastí, historické mapy z 1., 2. a 3. vojenského mapování, digitální topografické podklady, Základní mapy ýeské republiky 1 : 10 000, podklady landuse, letecké a satelitní snímky, data z registru rašeliništních lokalit ve Výzkumném ústavu meliorací a ochrany pĤdy v Praze, data o vegetaþním pokryvu, hydrologické a klimatické þasové Ĝady, dostupná data o jakosti vod). Byl zahájen dĤkladný monitoring hydrologického režimu Vydry, KĜemelné a jejich pĜítokĤ. VýraznČ lepší podmínky pro posouzení hydrologického významu rašeliništních lokalit v souþasné dobČ souvisí s lepší pĜístupností území, prodloužením þasových Ĝad pozorování, ale i s využitím moderních metod a pĜístrojĤ. Vytipované profily v povodí horní Otavy byly v jarním období roku 2006 za úþelem zahájení hydrologických pozorování osazeny šesti vodoþetnými latČmi (ústí Roklanského, Modravského a FilipohuĢského potoka, Vchynicko-tetovský plavební kanál – Rechle, KĜemelná nad ústím Prášilského potoka, Prášilský potok nad ústím do KĜemelné). V tČchto profilech byl do nedávné doby pravidelnČ v jednodenním intervalu (bČhem jarního tání dvakrát dennČ) odeþítán vodní stav místními pozorovateli. Vodoþty byly od letních mČsícĤ toho roku postupnČ nahrazeny automatickými mČĜícími zaĜízeními pracujícími na principu ultrazvuku þi hydrostatického tlaku s datalogery pro kontinuální sledování výšky hladin tokĤ. V souþasné dobČ se ve studované oblasti nachází celkem 10 hladinomČrĤ (6 v povodí Vydry, 4 v povodí KĜemelné; obr. 1 a 3). V daných profilech s instalovanými mČĜícími zaĜízeními pro monitoring výšky hladiny jsou pravidelnČ provádČna mČĜení prĤtokĤ hydrometrickou vrtulí za úþelem pĜesného vykreslení konzumpþních kĜivek. Navíc se do konce roku 2007 poþítá s instalací zhruba dalších dvou pĜístrojĤ v horní þásti povodí Vydry v profilech umístČných tČsnČ pod vyústČním tokĤ ze zdejších rašeliništních lokalit. KromČ práce s daty z vlastních mČĜících stanic probíhá rovnČž analýza dat z profilĤ ýeského hydrometeorologického ústavu (dále jen ýHMÚ). Ve studovaném povodí jsou využity þtyĜi limnigrafické stanice, které jsou souþástí základní sítČ vodomČrných stanic ýHMÚ (Otava-Rejštejn, KĜemelná-StodĤlky, Vydra-Modrava, Hamerský potok-Antýgl) a dva profily spravované skupinou ýEZ (Vchynicko-tetovský plavební kanálRechle a Mechov). KromČ toho byly postupnČ v horní þásti povodí Vydry (Rokytka; mČĜí od 18.9. 2006 s výjimkou dvou mČsícĤ v zimním období) a KĜemelné (ZhĤĜecký potok; mČĜí od 29.3. 2007) nainstalovány dva þlunkové srážkomČry mČĜící v intervalu 10 minut úhrn srážek (obr. 1 a 3). Z technických dĤvodĤ není ve zmínČných profilech možné mČĜit úhrn snČhových srážek bČhem zimního období. V první þásti roku 2008 je ve vytipované lokalitČ v plánu umístČní meteorologické stanice vþetnČ srážkomČru na monitoring snČhových úhrnĤ. V zájmovém území probíhá tČsná spolupráce s NP Šumava a dalšími institucemi, které jsou v oblasti zainteresovány Ĝešením rozmanitých odborných témat. Jak už bylo zmínČno výše, ke kontinuálnímu monitoringu výšky hladin tokĤ jsou používána automatická mČĜící zaĜízení. Jedná se o mČĜící sestavy od þeskobudČjovické firmy Fiedler-Mágr skládající se z registraþní a Ĝídící jednotky typu M4016, ultrazvukového nebo tlakového snímaþe a GSM modulu pro telemetrický pĜenos dat sítí GPRS. PĜístroje provádí kontinuální mČĜení v intervalu 10 minut s pĜesností na 1 mm. Výhoda hladinomČrĤ spoþívá pĜedevším v tom, že si jejich provozem tvoĜíme vlastní unikátní databanku, což pramení v jistou nezávislost na datech jiných institucí. PĜenos dat pomocí GSM modulu v intervalu 1 den nebo i kratším v závislosti na prĤbČhu nastalé hydrologické situace umožĖuje její operativní Ĝešení a rovnČž kontrolu funkþnosti celých mČĜících sestav. 74


V únoru roku 2007 byla v reprezentativních povodích provedena analýza snČhových pomČrĤ jakožto velmi významného prvku srážko-odtokového procesu v pramenných oblastech þeských tokĤ. Monitoring výšky snČhové pokrývky a vodní hodnoty snČhu je provádČn bodovými mČĜeními s urþitým prostorovým rozložením s pĜihlédnutím k nadmoĜské výšce, expozici, sklonu svahu a hustotČ a druhové skladbČ vegetaþního krytu. Získaná data jsou poté digitalizována a v prostĜedí GIS (ArcMap, MapInfo, Surfer) vhodnými metodami interpolována tak, aby bylo možné posoudit plošné rozložení snČhových zásob. Informace o dynamice ukládání se získávají na podkladČ více mČĜení bČhem zimní sezóny. MČĜení výšky a vodní hodnoty snČhu je zajištČno snČhovým hustomČrem SM 150-50 a pĜesná poloha a nadmoĜská výška mČrných bodĤ je stanovována pomocí GPS60, GPS60CS, GPS60CSx a GPS Leica.

2 Výsledky 2.1

Analýza režimu odtoku

StČžejní þástí tohoto dílþího úkolu je zhodnocení hydrologického režimu v pramenné oblasti povodí horní Otavy vþetnČ posouzení rozmanitých opatĜení pro zvýšení jejího retenþního potenciálu a porovnání variability odtoku ve vytipovaných povodích ve vztahu ke stupni jejich zrašelinČní. Za tímto úþelem je provádČno zhodnocení a porovnání variability odtoku jednak v povodích Vydry a KĜemelné po jejich nejníže položené státní profily s relativnČ dlouhými þasovými Ĝadami, a jednak v modelových dílþích povodích s výraznČ odlišným zastoupením zrašelinČných a rašeliništních pĤd. 2.1.1 Variabilita odtoku v povodí Vydry a KƎemelné Pro porovnání hydrologického režimu v povodích dvou hlavních zdrojnic Otavy, Vydry a KĜemelné, z hlediska variability odtoku v závislosti na stupni zrašelinČní, jsou použita data o prĤmČrných denních prĤtocích v limnigrafických stanicích, které jsou souþástí základní sítČ vodomČrných stanic ýHMÚ. Jedná se o profily Vydra-Modrava (plocha povodí 90,17 km2 (GIS vrstvy VÚV), 3,483 m3.s-1 (data ýHMÚ), podíl zrašelinČných a rašeliništních pĤd 38% (Ferda, Hladný, Bubeníþková, Pešek, 1971)) a KĜemelnáStodĤlky (134,11 km2, 3,722 m3.s-1, 5%) (obr. 1). Vzhledem k faktu, že þasové Ĝady ve sledovaných profilech nejsou stejnČ dlouhé, je hodnocen þasový úsek, bČhem kterého byla obČ limnigrafická zaĜízení v provozu. Analyzováno tedy bylo období 1.11.1999-31.10.2006 (období pozorování v profilu KĜemelnáStodĤlky). Tabulka 1 Charakteristiky variability odtoku v profilech Vydra-Modrava a KĜemelná-StodĤlky (1.11.1999-31.10.2006). profil 2

plocha povodí [km ] 3 -1 dlouhodobý prĤmČrný prĤtok [m .s ] 3 -1 minimální prĤmČrný denní prĤtok [m .s ] 3 -1 maximální prĤmČrný denní prĤtok [m .s ] 2 specifický odtok [l/s/km ] 2 min. specifický odtok [l/s/km ] 2 max. specifický odtok [l/s/km ] 3 roþní objem odtoku [km ] odtoková výška [mm] Medián Rozptyl prĤmČrná odchylka od stĜední hodnoty smČrodatná odchylka decilová odchylka D (Qd) variaþní koeficient Cv (Qd) variaþní koeficient Cm (Qm ) koeficient variability Kr (Qm )

Vydra-Modrava

KĜemelná-StodĤlky

90,17 3,483 0,76 55,1 38,5 8,5 611 0,1098 1218 2,03 15,86 2,471 3,982 0,601 1,143 0,421 5,048

134,11 3,722 0,88 64,6 27,8 6,6 482 0,1174 875 2,41 15,15 2,405 3,893 0,502 1,046 0,392 3,686

75


Toto relativně krátké období se může jevit jako nereprezentativní, nicméně byly zde provedeny základní statistické analýzy časových řad denních, měsíčních a ročních průtoků a odtok byl na základě jeho variability graficky definován z hlediska denních a měsíčních průtoků (obr. 2) a popsán charakteristikami uvedenými v tab. 1. Na podkladě těchto výstupů lze usoudit, že variabilita odtoku z hlediska průměrných denních a měsíčních průtoků se jeví mírně vyšší v případě profilu Vydra-Modrava. Tento fakt dokládá především koeficient Kr používaný pro hodnocení odtoku z hlediska variability měsíčních průtoků. Větší rozkolísanost odtoku je tedy popsána v profilu uzavírajícím povodí s významnější mírou zrašelinění. To je patrné už porovnáním hodnot poměru maximálního (duben) a minimálního (prosinec) průměrného měsíčního průtoku ve sledovaných profilech, které dosahují 3,83 v profilu Vydra-Modrava, resp. 3,35 v profilu Křemelná-Stodůlky.

Obrázek 2 Vývoj dlouhodobých průměrných denních a měsíčních průtoků v profilech Vydra-Modrava a Křemelná-Stodůlky (1.11.1999-31.10.2006).

2.1.2 Variabilita odtoku v experimentálních povodích V důsledku dosavadní krátké doby sledování fluktuace vodního stavu toků pomocí automatických hladinoměrů jsou k dispozici jen dílčí výsledky. Ukázka jednoho z výstupů z ultrazvukového hladinoměru a člunkového srážkoměru je prezentována v grafu na obr. 5. Jedná se o kolísání průtoku Rokytky (levostranný přítok Roklanského potoka, povodí Vydry) v závislosti na úhrnu srážek v období 1.10.2006-20.5.2007. Velmi zřetelně se zde jeví významné navýšení průtoků během jarního období v důsledku procesu tání sněhové pokrývky v povodí. Markantní kolísání odtoku (mezi 0,2 a 0,5 m3.s-1) bylo přitom zaznamenáno i v rámci dne. Za účelem posouzení vlivu rašeliništních lokalit na variabilitu odtokového režimu byla v zájmovém povodí horní Otavy vytipována dvě dílčí povodí s velmi rozdílným zastoupením zrašeliněných a rašeliništních půd. V horní části povodí Rokytky (cca 55% zastoupení) uzavřené profilem s instalovaným hladinoměrem se nachází rozsáhlý komplex tzv. Rokyteckých slatí, v pramenné oblasti Křemelné, v povodí Zhůřeckého potoka (cca 6% zastoupení) je výskyt rašelinných ložisek mnohem sporadičtější (obr. 3). Z grafu na obr. 4 je zřetelně patrná poněkud vyšší míra rozkolísanosti odtoku v případě profilu na Rokytce. Variabilita odtoku je přitom kromě absolutní hodnoty kulminace definována především četností výskytu kulminačních průtoků. Rozdílná vodnost toků ve sledovaných profilech je v grafu zohledněna použitím poměru Q/Qp, přičemž Q je okamžitý desetiminutový průtok a Qp je aritmetický průměr z řady desetiminutových průtoků za celé sledované období. 76


Obrázek 3 Lokalizace mČrných profilĤ (automatické ultrazvukové hladinomČry, vodoþetné latČ) a srážkomČrĤ PĜF UK a vodomČrných stanic spravovaných ýHMÚ v povodí horní Otavy. ZvýraznČna jsou experimentální povodí.

Podrobným rozborem vzestupných a poklesových fází odtoku, konkrétnČ analýzou reakce odtoku na pĜíþinnou srážku (doba mezi výskytem max. desetiminutového úhrnu srážek a odpovídajícím kulminaþním prĤtokem) bČhem nČkolika srážkových situací v rámci sledovaného období, bylo zjištČno významnČjší zpoždČní kulminace odtoku v profilu ZhĤĜeckého potoka (cca 4:40 hod.) oproti profilu Rokytky (cca 3:20 hod.), tedy vyšší schopnost retence vody v povodí s výraznČ nižším zastoupením rašelinišĢ. Uvedená tvrzení ovšem vyžadují mnohem silnČjší oporu ve smyslu delší þasové Ĝady dat a detailních analýz vČtšího poþtu zejména extrémních srážkových situací.

77

78

úhrn srážek

18.5.2007

13.5.2007

8.5.2007

3.5.2007

28.4.2007

22.4.2007

17.4.2007

12.4.2007

7.4.2007

2.4.2007

28.3.2007

23.3.2007

18.3.2007

13.3.2007

8.3.2007

3.3.2007

úhrn srážek [mm] 4

3 1,0

0,8

2

0 3

6

prĤtok [m /s]

ZhĤĜecký potok

26.2.2007

20.2.2007

15.2.2007

10.2.2007

5.2.2007

30.1.2007

25.1.2007

20.1.2007

15.1.2007

10.1.2007

5.1.2007

31.12.2006

26.12.2006

21.12.2006

16.12.2006

11.12.2006

5.12.2006

30.11.2006

25.11.2006

20.11.2006

15.11.2006

10.11.2006

5.11.2006

31.10.2006

26.10.2006

11.10.2006

6.10.2006

1.10.2006

29.4.2007

22.4.2007

15.4.2007

8.4.2007

1.4.2007

25.3.2007

18.3.2007

11.3.2007

4.3.2007

25.2.2007

18.2.2007

11.2.2007

4.2.2007

28.1.2007

21.1.2007

14.1.2007

7.1.2007

31.12.2006

24.12.2006

17.12.2006

10.12.2006

3.12.2006

26.11.2006

19.11.2006

12.11.2006

5.11.2006

29.10.2006

22.10.2006

15.10.2006

8.10.2006

1.10.2006

Q/Qp


35

30

25

20

15

10

5

0

Rokytka

Obrázek 4 Porovnání variability odtoku ze dvou povodí s rozdílným zastoupením zrašelinČných a rašeliništních pĤd (Rokytka, ZhĤĜecký potok) v období 1.10.2006-30.4.2007.

1,8

5 1,6

1,4

1,2

0,6

1 0,4

0,2

0,0

prĤtok

Obrázek 5 Ukázka dílþího výstupu z automatického ultrazvukového hladinomČru a þlunkového srážkomČru – reakce odtoku na pĜíþinnou srážku v profilu Rokytka (levostranný pĜítok Roklanského potoka, povodí Vydry) v období 1.10.200620.5.2007 (v období 21.1.2007-28.3.2007 byl srážkomČr mimo provoz).


Obrázek 6 Rozložení výšky snČhové pokrývky (nahoĜe) a vodní hodnoty snČhu (dole) v povodí Ptaþího potoka (pravostranný pĜítok Modravského potoka, povodí Vydry) (zhotovil M. Jeníþek).

2.2 Analýza snĢhových pomĢrƽ SnČhové pomČry v povodí, jak již bylo zmínČno, jsou velmi dĤležitým fenoménem v pramenných oblastech našich horských tokĤ. Jejich detailní analýza je nezbytným podkladem pro korektní posouzení tvorby odtoku v tČchto územích a pro vČrné zakomponování tohoto špatnČ kvantifikovatelného prvku do modelování hydrologických procesĤ. V únoru roku 2007 byly ve vytipovaných reprezentativních povodích provedeny traĢové a plošné snČhomČrné snímky. První zpracované výsledky ukazují rozložení výšky snČhové pokrývky a vodní hodnoty snČhu na pĜíkladu povodí Ptaþího potoka, pravostranného pĜítoku Modravského potoka (zdrojnice Ĝeky Vydry; obr. 6). V povodí o rozloze 4,063 km2 bylo provedeno 44 bodových mČĜení, což odpovídá pĜibližnČ hustotČ mČĜení 11 bodĤ/km2 plochy. ZmČĜená data ukazují na vysokou variabilitu snČhových zásob v závislosti na nadmoĜské výšce. Zatímco v nejnižší þásti povodí (cca 1100 m n. m.) dosahovala výška snČhové pokrývky hodnot kolem 30 cm, v nejvyšších 79


þástech povodí (1330 m n. m.) to bylo až 90 cm. Stanice ýHMÚ ChuráĖov (1118 m n. m.) mČĜila v období, kdy byly terénní práce uskuteþnČny, hodnoty kolem 30 cm snČhu. Uvedená situace byla pro zimu 2006/2007 pĜíznaþná. Spodní hranice výskytu snČhové pokrývky kolísala mezi 800 a 900 m n. m. (v tČchto þástech dosahovala nízkých hodnot), zhruba nad 1100 m n. m. již nedocházelo k oblevám a sníh se zde nepĜetržitČ akumuloval. Zimní období 2006/2007 bylo ovšem z hlediska snČhových zásob velmi podprĤmČrné, a proto nevhodné k podrobným analýzám a kvalifikovaným závČrĤm. Z tohoto dĤvodu se v následujícím zimním období, pĜedevším pak bČhem procesu tání snČhové pokrývky v jarních mČsících, poþítá s pokraþováním detailního terénního prĤzkumu a monitoringu dynamiky jejího vývoje a kvalitativních vlastností.

3 ZávĢr Všechny otázky související s rozmanitými možnostmi a opatĜeními pro zvýšení retenþní kapacity v pramenných oblastech tokĤ by mČly být posouzeny na základČ kvalifikované diskuze odborníkĤ rĤzného zamČĜení vzhledem k cílĤm a prioritám, které mají význam nadregionální, místní þi lokální (napĜ. Buþek 1998, Knapp 2000, Kolejka, 2003). Výsledkem takové diskuze by mohlo být napĜ. zavádČní vhodných krajinných prvkĤ, resp. postupné pĜetváĜení skladby využití ploch s rozmanitou funkcí v protipovodĖové ochranČ (KováĜ, Skleniþka a KĜovák, 2002). To se ovšem netýká území pĜírodních a národních pĜírodních rezervací, která je tĜeba ponechat bez jakýchkoliv zásahĤ þlovČka. Dosavadní získané výsledky z automatických hladinomČrĤ nainstalovaných v zájmovém povodí horní Otavy nás pĜesvČdþily o tom, že tímto zpĤsobem získaná data umožní velmi detailní posouzení hydrologické funkce rašelinišĢ. Zejména se jedná o vzájemné porovnání tČch þástí povodí, kde probČhla revitalizaþní opatĜení NP Šumava, resp. ostatních územích, kde byly v 70. letech 20. stol. provedeny melioraþní úpravy horských vrchovišĢ. Kontinuální záznamy vodních stavĤ a odpovídajících hodnot prĤtokĤ poskytují vynikající datovou základnu pro podrobné analýzy vzestupných a sestupných fází povodĖových vln, resp. posouzení vlivu rašelinišĢ na odtokový proces v suchých obdobích. Kvalifikované závČry z terénního výzkumu bude možné formulovat až po analýze delší þasové Ĝady dat, nicménČ dílþí výstupy z dosavadních rozborĤ celkem pĜesvČdþivČ ukazují na výraznČjší variabilitu odtoku v profilu uzavírajícím povodí s velmi významným zastoupením rašelinišĢ pĜedevším v souvislosti s vyšší frekvencí kulminaþních prĤtokĤ („peakflows“). Negativní vliv rašeliništních lokalit na odtokový režim v pramenných oblastech tokĤ byl rovnČž potvrzen detailním rozborem a porovnáním reakce odtoku na pĜíþinný úhrn srážek v obou sledovaných povodích. Delší doba reakce poukazující na významnČjší zadržení pĜíþinné srážky v povodí byla pozorována v pĜípadČ povodí s menším zastoupením zrašelinČných a rašeliništních pĤd. Dílþích výsledkĤ bylo dosaženo rovnČž v pĜípadČ analýzy snČhových pomČrĤ v reprezentativních povodích vytipovaných v rámci zájmového území. Získaná data v podobČ grafických výstupĤ ukazují na vysokou variabilitu snČhových zásob v závislosti na nadmoĜské výšce. Problematika hydrologické funkce horských vrchovišĢ závisí na mnoha faktorech, pĜedevším typu rašeliništČ, jeho zdravotním stavu a míĜe antropogenního ovlivnČní. Hodláme se proto nadále zabývat hodnocením jejich hydrologického režimu a posouzením vlivu vybraných fyzicko-geografických faktorĤ. V souþasné dobČ je rovnČž vČnován široký prostor zjištČní vlivu revitalizaþních opatĜení rašeliništních lokalit na jejich režim odtoku. KromČ zvážení procesu hrazení koryt pĤvodních melioraþních rýh se zabýváme rovnČž zhodnocením možnosti obnovy, popĜípadČ efektivnosti využití nČkdejších akumulaþních nádrží (tzv. klauzĤ), které by mohly plnit napĜ. funkci suchých poldrĤ.

80


4 Literatura Baird, A. J. (1997): Field estimation of macropore functioning and surface hydraulic conductivity in a fen peat. Hydrological Processes 11, s. 287-95. Buþek, A. et al. (1998): Analýza povodĖových událostí v ekologických souvislostech. Unie pro Ĝeku Moravu, Brno, 81 s. Burke, W. (1967): Principles of drainage with special reference to peat. Irish Forestry 24, s. 1-7. Conway, V. M., Millar, A. (1960): The hydrology of some small peat-covered catchments in the northern Pennines. Journal of the Institute of Water Engineers 14, s. 415-24. Ferda, J. (1960): Hydrologický význam horských vrchovištních rašelinišĢ. Sborník ýSAZV – Lesnictví, þ. 10, Praha, s. 835-856. Ferda, J. (1963): Hydrologický význam rašelinišĢ. Vodní hospodáĜství, þ. 5, Praha, s. 162-165. Ferda, J., Hladný, J., Bubeníþková, L., Pešek, J. (1971): Odtokový režim a chemismus vod v povodí Horní Otavy se zamČĜením na výskyt rašelinišĢ. Sborník prací HMÚ, sv. 17, HMÚ, Praha, s. 22-126. Fiala, L., Sládeþková, A. (1961): Jakost vody v údolní pĜehradČ Fláje v prvém roce napouštČní. Vodní hospodáĜství, r. 11, þ. 5, s. 221-225. Holden, J., Burt, T. P. and Cox, N. J. (2001): Macroporosity and infiltration in blanket peat: the implications of tension disc infiltrometer measurements. Hydrological Processes 15, s. 289-303. Holden, J., Chapman, P. J., Labadz, J. C. (2004): Artificial drainage of peatlands: hydrological and hydrochemical process and wetland restoration. Progress in Physical Geography 28,1, s. 95-123. Hruška, J. et al. (1996): Role of organic solutes in the chemistry of acid-impacted bog waters of the western Czech Republic. Water resources research, 32 (9), s. 2841-2851. Hruška, J. et al. (1999): Buffering processes in a boreal dissolved organic karbon – rich stream during experimental acidification. Environmental Pollution, 106, s. 55-65. Huikari, O. (1963): Uber den Einfluss der Grabenabstande auf den Wasserhaushalt der Torfboden in Sphagnum-Mooren, Verdunstung und Abfluss des Wassers. Ref. Intern. Torfkongress, Leningrad. Janský, B. (2006): Water Retention in River Basins, AUC Gleographica, 38, þ. 2, s. 173-183. Janský, B., Kocum, J. (2007a): Hydrologická funkce rašelinišĢ. In: Langhammer, J. (Ed.), ZmČny v krajinČ a povodĖové riziko. Sborník pĜíspČvkĤ semináĜe PovodnČ a zmČny v krajinČ. PĜF UK a MŽP ýR, Praha, s. 173-182. Janský, B., Kocum, J. (2007b): Retenþní potenciál v pramenných oblastech tokĤ. In: Langhammer, J. (Ed.), PovodnČ a zmČny v krajinČ. MŽP ýR a PĜF UK, Praha, s. 307-316. Knapp, R. (2000): ProtipovodĖová ochrana. Zátopová území Ĝek Moravy a Beþvy. Geoinfo, 7, þ. 6, s. 2832. Kocum, J., Janský, B. (2007): Retention potential in river headstream areas. Sborník pĜíspČvkĤ mezinárodního kurzu UNESCO Ecohydrological Approaches to Wise Use, Restoration, Management and Conservation of Wetlands. TĜeboĖ, s. 8-16. Kolejka, J. (2003): Geoekologické aspekty zmírĖování povodĖových škod. Geografie – Sborník ýGS, roþ. 108, þ. 1, Praha, s. 1-13. Kolektiv HMÚ (1970): Hydrologické pomČry ýSSR III. HMÚ, Praha, 305 s. KováĜ, P., Skleniþka, P., KĜovák, F. (2002): Vliv zmČn užívání krajiny na její ekologickou stabilitu a vodní režim. In.: Extrémní hydrologické jevy v povodích. ýVUT a ýVVS, Praha, s. 99-106. Macoun, Z. (1997): Možnosti protipovodĖové ochrany v horských oblastech. In.: PovodnČ a krajina 97. ICID-CIID, Brno, s. 13-19. MaĜan, B., Lhota, O. (1953): Mikroklima a povrchové odtoky na rašeliništi a v lese. Sb. ýSAZV – Lesnictví þ. 1, Ĝ. B., r. 26. 81


MaĜan, B., Lhota, O. (1955): PĜíspČvek k hydrologickému významu rašelinišĢ. Sb. ýSAZV – Lesnictví þ. 1. McDonald, A. (1973): Some views on the effects of peat drainage. Scottish Forestry 27, s. 315-27. Moklyak, V. I., Kubyshkin, G. P. and Karkutsiev, G. N. (1975): The effect of drainage works on streamflow. Hydrology of marsh-ridden areas, Proceedings of the Minsk symposium, June 1972. IAHS Studies and Reports in Hydrology, 19. Paris: Unesco Press, s. 439-46. Novák, M. (1955): Huminové vody ve vodách údolních nádrží. Vodní hospodáĜství þ. 4, s. 127-128. Novák, M. (1959): Výzkum kvality vody v údolní nádrži Lipno. Vodní hospodáĜství, r. 9, þ. 9, s. 378383. Onderíková, V., ŠtČrbová, A. (1956): Prispevok k biologii a chemizmu Oravskej nádrže. Vodní hospodáĜství, r. 6, þ. 2, s. 46-51. Oulehle, F., Janský, B. (2003): Limnologie a hydrochemismus v NPR Rejvíz. In.: Jezera ýeské republiky (Souþasný stav geografického výzkumu). Monografie na PĜFUK Praha, s. 93-108. Robertson, R. A., Nicholsen, I. A., Hughes, R. (1963): Studien uber den Abfluss eines Moores. Ref. Intern. Torfkongress, Leningrad. ěíha, V. (1938): Jihoþeské rašeliny, jejich vztah k lesu a okolí. Sborník MAP, roþ. 12, Praha. Schreiber, H. (1927): Moorkunde. Parey, Berlin. Sitenský, F. (1886): O rašelinách þeských. Archiv pro pĜírodovČdné prozkoumání ýech. Praha. Vidal, H., Schuch, M. (1963): Ergebnisse vergleichender Abfluss und Grundwasserbeobachtungen auf einer unberuhrten bzw. kultivierten Hochmoorflache in den sudlichen Chiemseemooren im Abflussjahr 1962. Bayer. Landw. Jahrbuch 40, H. 6 , s. 721-736.

82

Dynamika hydrologického režimu v pramenných oblastech vodních tok

Recommend Documents