ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE

ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE FAKULTA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ Katedra vodního hospodářství a enviromentálního modelování

Experimentální povodí v České republice Bakalářská práce

Autor bakalářské práce: Petr Tétauer Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jana Ředinová.

© Praha 2009

Čestné prohlášení

Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Experimentální povodí v České republice“ vypracoval zcela sám a že jsem všechny uvedené materiály a zdroje uvedl v seznamu literatury.

….……………………… V Praze dne 24. 4. 2009

Tétauer Petr

Poděkování Děkuji vedoucí mé bakalářské práce Ing. Janě Ředinové za cenné rady a čas, které mi věnovala v celém průběhu tvorby mé práce. Dále bych chtěl poděkovat všem správcům povodí,

především

následujícím

pracovníkům

Miroslavu

Tesařovi,

Mojmíru

Soukupovi, Antonínu Zajíčkovi, Janě Peterkové, Janě Pobříslové, Petru Lechnerovi, Janě Uhlířové, Milanu Bíbovi, Tomáši Navrátilovi, Janu Procházkovi, kteří mi ochotně poskytli potřebné informace.

Souhrn Tato práce je zaměřena na sumarizaci jednotlivých experimentálních povodí v České republice. Práce popisuje především hydrometeorologické charakteristiky, a to jak teoreticky tak konkrétně pro jednotlivá povodí. Práce je rozdělena do čtyř hlavních částí. V první části je zaměřena na teoretické vymezení hydrometeorologických charakteristik. Ve druhé části práce popisuje jednotlivé postupy a systémy hydrometeorologického monitoringu. Ve třetí části se práce zaměřuje na popis experimentálních povodí, a to z pohledu fyzickogeografického, ale i z pohledu vybavenosti hydrometeorologickými zařízeními. V poslední části je pak práce zaměřena na databázi experimentálních povodí České republiky, která je k práci připojena jako soubor vytvořený v programu MS Microsoft Excel.

Klíčová slova Experimentální povodí, reprezentativní povodí, experimentální plocha, měření, monitoring, hydrometeorologické charakteristiky, srážky, odtok, průtok.

1

Obsah 1. 2.

Úvod.....................................................................................................................5 Cíl a struktura práce...........................................................................................7 2.1. Cíl práce........................................................................................................7 2.2. Struktura práce ..............................................................................................7 3. Hydrometeorologické prvky...............................................................................8 3.1. Srážky...........................................................................................................8 3.1.1. Vznik srážek...........................................................................................8 3.1.2. Rozdělení srážek ....................................................................................9 3.1.2.1. Atmosférické srážky .........................................................................10 3.1.2.1.1. Deště ...............................................................................................10 3.1.2.1.2 Sníh ................................................................................................10 3.1.2.1.3. Další druhy atmosférických srážek...................................................10 3.1.2.2. Horizontální srážky..........................................................................10 3.1.3. Charakteristiky srážek .........................................................................11 3.1.4. Využití srážkových charakteristik.........................................................12 3.2. Teplota........................................................................................................13 3.2.1. Teplota vzduchu...................................................................................13 3.2.2. Teplota vody..............................................................................................13 3.2.3. Teplota půdy........................................................................................13 3.2.4. Využití teplotních charakteristik...........................................................14 3.3. Vlhkost vzduchu .........................................................................................14 3.3.1. Využití charakteristik vlhkosti vzduchu ................................................15 3.4. Výpar ..........................................................................................................15 3.5. Infiltrace......................................................................................................16 3.5.1. Využití infiltrace ..................................................................................17 3.6. Podpovrchové vody.....................................................................................17 3.6.1. Využití podpovrchových vod ................................................................18 3.7. Odtok..........................................................................................................18 3.7.1. Průtok .................................................................................................19 3.7.2. Využití charakteristik povrchového odtoku...........................................19 4. Způsoby měření (monitoring)...........................................................................21 4.1. Měření srážkových charakteristik ................................................................21 4.1.1. Měření dešťových srážek......................................................................21 4.1.2. Měření sněhových srážek .....................................................................22 4.2. Měření teplotních charakteristik ..................................................................22 4.2.1. Měření teploty vzduchu........................................................................23 4.2.2. Měření teploty půdy.............................................................................23 4.3. Měření vlhkosti vzduchu .............................................................................24 4.4. Měření výparových charakteristik................................................................25 4.4.1. Měření výparu z vodní hladiny.............................................................25 4.4.2. Měření evapotranspirace .....................................................................25 4.4.3. Měření transpirace rostlin ...................................................................25 4.5. Měření infiltrace..........................................................................................26 4.6. Měření podpovrchových vod .......................................................................27 4.7. Měření vodního stavu..................................................................................28 4.8. Měření průtoku ................................................................................................29 4.8.1. Hydrometrické stanovení průtoku ........................................................29 4.8.2. Přímé stanovení průtoku ......................................................................29

2

4.8.3. Měření průtoku pomocí přelivů, žlabů a otvorů....................................30 4.8.4. Další metody měření průtoku ...............................................................30 4.9. Další měřené charakteristiky .......................................................................31 4.9.1. Měření slunečního svitu .......................................................................31 4.9.2. Měření větru ........................................................................................31 4.9.3. Měření tlaku vzduchu...........................................................................31 5. Experimentální povodí......................................................................................32 5.1. Experimentální povodí Volyňky..................................................................33 5.1.1. Experimentální povodí Volyňka – IHD 1965 - 1974 .............................33 5.1.2. Experimentální povodí Liz a Albrechtec...............................................34 5.2 Experimentální povodí v Jizerských horách.................................................34 5.2.1. Uhlířská ..............................................................................................35 5.2.2. Blatný rybník .......................................................................................35 5.2.3. Kristiánov............................................................................................36 5.2.4. Jezdecká ..............................................................................................36 5.2.5. Jizerka.................................................................................................36 5.2.6. Smědava I............................................................................................36 5.2.7. Smědava II...........................................................................................37 5.3 Experimentální povodí Modrava .................................................................37 5.3.1. Modrava 1 ...........................................................................................38 5.3.2. Modrava 2..........................................................................................38 5.3.3. Modrava 3 ...........................................................................................38 5.3.4. Pastouška ............................................................................................39 5.4 Beskydská experimentální povodí ...............................................................39 5.4.1 Malá povodí Kamenitý a Zimný ...........................................................40 5.4.2. Červík..................................................................................................40 5.4.3. Malá Ráztoka ......................................................................................41 5.4.4. U vodárny (Hrubý Jeseník) ..................................................................41 5.5 Experimentální povodí VÚMOP .................................................................41 5.5.1. Výzkumné plochy VÚMOP menšího významu.......................................42 5.5.2. Cerhovický potok .................................................................................43 5.5.3. Černičí ................................................................................................43 5.5.4. Kopaninský potok ................................................................................43 5.5.5. Žejbro..................................................................................................44 5.5.6. Němčický potok ...................................................................................44 5.5.7. Dehtáře ...............................................................................................45 5.6 Experimentální povodí Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích .........45 5.6.1. Mlýnský potok......................................................................................46 5.6.2. Horský potok .......................................................................................46 5.6.3. Bukový potok .......................................................................................46 5.6.4. Povodí Jenín........................................................................................46 5.6.5. Povodí Ostřice – SO2 ..........................................................................47 5.7 Povodí sítě GEOMON.................................................................................47 5.7.1. Lesní potok ..........................................................................................48 5.7.2. Povodí Liz a Albrechtec.......................................................................48 6. Databáze experimentálních povodí ČR............................................................49 6.1 Metodika.....................................................................................................49 6.2 Výsledky.....................................................................................................49 7. Závěr .................................................................................................................51 8. Seznam literatury..............................................................................................53

3

9.

Přílohy ...............................................................................................................56

Seznam příloh Příloha 1.

Přístroje na měření srážkových charakteristik

Příloha 2.

Přístroje na měření teplotních a vlhkostních charakteristik

Příloha 3.

Přístroje na měření výparových a infiltračních charakteristik

Příloha 4.

Přístroje na měření vodního stavu a průtoku

Příloha 5.

Přístroje pro stanovení průtoku

Příloha 6.

Přístroje na určení větrných, slunečních a tlakových charakteristik

Příloha 7.

Experimentální povodí Volyňky

Příloha 8.

Experimentální povodí v Jizerských horách

Příloha 9.

Experimentální povodí Modrava

Příloha 10.

Beskydská experimentální povodí

Příloha 11.

Experimentální povodí VÚMOP

Příloha 12.

Experimentální povodí Jihočeské univerzity v Č.Budějovicích

Příloha 13.

Dotazník

4

1.

Úvod Problematika meteorologických a hydrologických pozorování sahá do dávné

historie. Meteorologická pozorování v historii prošla značným vývojem od nahodilých pozorování počasí až po vytvoření moderních meteorologických stanic, které jsou plně automatizované. V Čechách vznikla první síť meteorologických stanic zásluhou meteorologů Antonína Strnada (1746 – 1799) a Martina Aloise Davida (1757 – 1836). Budování meteorologických stanic se v současné době zabývá celá řada organizací od státních, přes vysoké školy až po soukromé organizace. Propojenost mezi jednotlivými organizacemi je značná, a v řadě případů dochází na jednom projektu ke spolupráci dvou či více organizací. S ekonomickým a hospodářským růstem v první polovině 20.století, rostla i potřeba

maximálně

využívat

přírodní

zdroje,

v tomto

případě

vodní

toky

(vodohospodářství) a chránit majetek před povodněmi. Pro účelné využití vodních zdrojů, ochranu majetku a obyvatelstva, je potřeba detailně znát srážko-odtokový režim v povodích. Proto započal detailnější monitoring srážkových, povrchových, ale i podzemních vod. Nejen z těchto důvodů zahájil 13. října 1920 svoji činnost Státní ústav hydrologický. Rozvoj hydrologických pozorování byl oproti meteorologickému pozorování značně rychlejší, především díky decentralizaci do

jednotlivých

hydrografických oddělení, která byla součástí zemských úřadů. Bakalářská práce se zaměřuje na experimentální a reprezentativní povodí v České republice. Pro vytváření sítí malých povodí a monitoringu na těchto povodí byl zásadní

program

celosvětové

spolupráce

hydrologů,

nazvaný

Mezinárodní

hydrologická dekáda v letech 1965 – 1974. V tomto programu byly jasně definovány významy a cíle sledování malých povodí a rozčlenění do dvou hlavních kategorií, a to na experimentální a reprezentativní povodí. Z této definice vyplývá, že experimentální povodí slouží především na řešení problémů spjatých s tvorbou a průběhem odtoků pomocí cílených experimentů a reprezentativní povodí se snaží charakterizovat určitý typ povodí, u kterého je srážko-odtokový režim dostatečně prozkoumán, a to i v souvislosti s fyzicko-geografickými vlastnostmi povodí a získané poznatky z takovéhoto povodí jsou pak přenosné na jiné povodí. V současné době se nejvíce sledováním a vytvářením malých povodí zabývá Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy v.v.i., Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti v.v.i., Český

5

hydrometeorologický

ústav,

Česká

geologická

služba,

Výzkumný

ústav

vodohospodářský T.G.M v.v.i. (pokračovatel Státního ústavu hydrologického), Ústav pro hydrodynamiku AV ČR v.v.i. a dále jsou to i vysoké školy např. ČVUT Fakulta stavební, ČZU v Praze Fakulta životního prostředí, JČU v Českých Budějovicích Zemědělská fakulta.

6

2.

Cíl a struktura práce

2.1.

Cíl práce Tato bakalářská práce je soustředěna na experimentální povodí v České

republice. Prvním, cílem je charakteristika hydrometeorologických prvků. Druhým, cílem je seznámit čtenáře s některými způsoby měření hydrometeorologických prvků. Třetím cílem je vysvětlit pojmy týkající se experimentálních povodí. Vytvořit stručný popis jednotlivých povodí, a to jak fyzicko-geografický tak hydrologický. Cílem posledním je vytvoření samotné databáze experimentálních povodí v České republice.

2.2. Struktura práce Bakalářská práce je rozdělena do 4 hlavních částí. V části první se zabývá nadefinováním a vysvětlením srážek horizontálních a vertikálních, kapalných a tuhých, dále pak teplotními charakteristikami vzduchu, vody a půdy, vlhkostí vzduchu, výparem, infiltrací, podpovrchovými vodami a odtokovými charakteristikami. V části druhé se práce zaměřuje na vysvětlení principů a důvodů hydrometeorologického monitoringu a na seznámení se a popis měrných způsobů, a to jak moderních plně automatizovaných, tak i dříve používaných manuálních měření daných hydrometeorologických charakteristik. Ve své třetí části se práce věnuje, především vysvětlení principů a důvodům vzniku experimentálních povodí v historickém pohledu a samotnému stručnému popisu jednotlivých povodí v České republice. Poslední částí je databáze experimentálních povodí v České republice, která je zpracovaná v programu MS Microsoft Excel, kde hlavní snahou bylo vytvořit ucelený seznam

experimentálních

povodí

s jednotlivými

fyzicko-geografickými

hydrometeorologickými charakteristikami pro jednotlivá povodí.

7

a

3.

Hydrometeorologické prvky

3.1.

Srážky Srážky jsou výsledkem kondenzace a desublimace vodní páry v ovzduší na

povrchu území, předmětů a rostlin (Hrádek 2008). Pro vznik srážek je nezbytné, aby byla vodní pára ve vzduchu ochlazena na rosný bod. Výsledkem jevu kondenzace jsou pak tzv. kondenzáty, což jsou kapalné srážky. Výsledkem desublimace jsou tzv. desublimáty, zde se jedná o srážky ve skupenství pevném. Srážky jsou atmosférickým jevem, který se mění plynule v závislosti na zeměpisné poloze (Němec 1965). Srážky se z hlediska meteorologie rozlišují podle jejich vlastností a vzniku (Sobíšek 1993). 3.1.1. Vznik srážek Srážky se dělí podle místa vzniku na atmosférické a horizontální. Mimo tropické oblasti vznikají dešťové srážky jako důsledek tří meteorologických situací: vlivem konvergence, konvekce a orografickým efektem (Dingman 2002, Soukupová 2001). Rozdělení srážek z hlediska hydrologie, uvedené v následující tabulce (tab. 1) posuzuje druhy srážek především podle množství a vlastností vody vstupující do hydrologické bilance povodí (Hrádek 2008). Tab. 1: Rozdělení srážek (Hrádek 2008). Podle místa vzniku a případného pohybu Srážky

kapalné

smíšené

pevné

Poznámka

atmosférické

usazené, horizontální

déšť

rosa

mrholení

usazené kapičky z mlhy nebo mraků

déšť se sněhem

pohybujících se po terénu,

déšť s kroupami, aj.

"vyčesávání mraků"

sníh

zmrzlá rosa, jíní

sněhové krupky a krupice

jinovatka, zrnitá námraza,

zmrzlý déšť

průsvitná námraza,

kroupy

ledovka

vznikají na kondenzačních jádrech

Vznikkají na povrchu terénu, rostlin a

v atmosféře, vznášejí se nebo

předmětů, nepohyblivé

vypadávají z oblaků nebo mlhy

Atmosférické srážky vznikají z oblaků ve volné atmosféře, nebo v přízemní vrstvě vzduchu (to jsou např. mlhy). Atmosférické srážky vypadávají z oblaků, které jsou složené z kondenzátů či desublimátů ve formě aerosolu, složeného z drobných kapiček vody, či krystalků ledu. Rozměry těchto kondenzátů jsou však natolik malé, že i velmi slabé stoupavé proudy a vzdušné turbulence je udržují v relativní stabilitě. 8

Proto, aby začaly, padat k zemi musí se průměr několikanásobně zvýšit (Hrádek 2008). Rychlost pádu kapek deště, sněhu a krup závisí na jejich průměru. Znalost těchto rychlostí je důležitá nejen pro protierozní opatření, ale i pro vysvětlení často katastrofálních dopadů na úrodu (Janeček 2002, Němec 1965). Horizontální srážky vznikají na nějakém pevném podkladu, jako jsou rostliny, předměty nebo na samotném zemském povrchu daného území (Hrádek 2008). Oba výše popsané druhy srážek mohou být jak skupenství kapalného tak pevného. Podmínkou ke kondenzaci či desublimaci vodní páry je existence kondenzačních nebo desublimačních jader. Tyto jádra musí být obklopena vzduchem, který je nasycený vodní párou. K takovémuto nasycení může dojít zvýšením vlhkosti vzduchu, nebo při dané vlhkosti ochlazením styčného povrchu. Tato teplota styčného povrchu musí být menší nebo rovna teplotě rosného bodu (obr.1) (Hrádek 2008).

Obr. 1: Graf trojného rosného bodu (Navajo 2009).

Kondenzační jádra jsou malé částice například zplodiny po vzniklé hořením, půdní částice atd., které mají smáčivý povrch jenž je schopen přijímat vodu. Desublimační jádra jsou částečky ve specifických tepelných a vlhkostních podmínkách. Podmínkou pro vypadávání srážek z oblaků je zvětšení hmotnosti kapek a krystalků a tím překonání rychlosti výstupných proudů vzduchu (Hrádek 2008). 3.1.2. Rozdělení srážek Jak již bylo zmíněno v odstavci (2.2.1) srážky se rozdělují na srážky atmosférické a horizontální (tab. 1).

9

3.1.2.1. Atmosférické srážky

Do atmosférických srážek se řadí následující druhy srážek deště, mlha, mrholení, sníh, kroupy, zmrzlý déšť. 3.1.2.1.1.

Deště

Deště jsou z pohledu hydrologie vertikální kapalné srážky s průměrem kapek 0-3 mm. Deště se rozlišují dle tří kritérií: původu, doby trvání, podle úhrnu deště a příslušné doby trvání (Hrádek 2008). 3.1.2.1.2

Sníh

Jedná se o atmosférickou srážku, která dopadá obvykle na zemský povrch ve formě zmrzlých krystalků. Vzniká následkem desublimace vodní páry v led. Čerstvě napadlý sníh má většinou bílou barvu a dobře odráží sluneční záření, starší sníh je tmavší v důsledku znečištění a strukturálních změn sněhových zrn. 3.1.2.1.3.

Další druhy atmosférických srážek

Další druhy atmosférických srážek jako mlha mrholení, kroupy, zmrzlý déšť jsou zde jen vyjmenovány a to pro minimální význam z hlediska účelu této práce. Podrobněji jsou popsány (Hrádek 2008, Havlíček 1986). 3.1.2.2. Horizontální srážky

Rosa, vzniká při kondenzaci vodní páry ve styčné vrstvě vzduchu s povrchem půdy, předmětů, rostlin apod., při teplotách větších než 0°C. Podmínkou vzniku rosy je pokles teploty vzduchu pod hodnotu rosného bodu (obr.1) při daném napětí vodních par ve vzduchu. Význam rosy je v termoregulaci a je významným zdrojem vláhy v místech špatné dostupnosti vody (Hrádek 2008). Rosa je nejdůležitější horizontální srážkou pro zemědělství. Jíní a námraza, nejsou tolik důležité horizontální srážky v porovnání s rosou jak z hlediska zemědělského, tak i z hlediska odtoku na povodí. Při ochlazení povrchu pod 0°C vznikají desublimací drobné ledové jehličky, které tvoří jíní. Vznik námrazy je nejčastěji spojen se silným větrem, silnými přízemními mlhami a teplotou okolo 0°C. Vytváří se nejčastěji na svislích plochách budov, stromů či předmětů. Tloušťka takové to námrazy může dosáhnout až 1 cm (Hrádek 2008).

10

3.1.3. Charakteristiky srážek Charakteristikami srážek se rozumí způsob vyjádření srážek, tak aby bylo možno s naměřenými hodnotami dále pracovat a vyhodnocovat je. Srážkovými charakteristikami jsou například úhrn srážek, doba trvání srážek, intenzita deště atd. Objem srážek je celkový objem vody ze srážek, které spadnou za určité období na danou plochu. Objem srážek se vyjadřuje v [m3]. Úhrn srážek je výška vrstvy ze spadlých srážek vody za uvažované období (např. hodina, den, rok, vegetační období…) na určitém místě. Tato charakteristika je nejčastěji vyjadřována v [mm]. Průměrná výška srážek na povodí, je průměrná tloušťka vrstvy vody ze spadlých srážek na povodí, která se průměruje tak aby byla stejná po celém povodí, vyjadřuje se v [mm]. Definice průměrné výšky je vyjádřena jako podíl srážek a plochy povodí. Doba trvání srážek, je doba od začátku do ukončení srážky, měření této charakteristiky se obvykle provádí pouze u srážek kapalných. Vyjadřuje se v hodinách či minutách. Intenzita deště je úhrn deště spadlého za určitou časovou jednotku, vyjadřuje se v [mm.min-1]. Rozlišujeme průměrnou intenzitu deště a okamžitou intenzitu deště. Průměrná intenzita deště je úhrn deště spadlý za zvolenou časovou jednotku, který je konstantní po celou dobu trvání deště. Okamžitá intenzita deště je intenzita v určitém časovém okamžiku. Vodní hodnota sněhu je objem vody, který je v objemové jednotce sněhu. Jeho definice je podíl objemu vody ku objemu ve sněhovém stavu. Vyjadřujeme ho jako bezrozměrnou jednotku v procentech. Objemová hmotnost sněhu je hmotnost objemové jednotky sněhu, vyjadřuje se v [kg.m-3]. Další neméně důležitou charakteristikou dešťů je tzv. náhradní intenzita dešťů. Jelikož intenzita dešťů je proměnlivá, je potřebné při hydrologických výpočtech získat, a to zejména v emperických vzorcích, konstantní hodnotu intenzity deště, během příslušné doby trvání srážkové události. Z toho to důvodu se definují tzv. náhradní deště, které jsou konstantní po celou dobu trvání srážkové události (Hrádek 2008, Němec 1965).

11

3.1.4. Využití srážkových charakteristik Srážky zaznamenané denními pozorováními se agregují v měsíční a roční srážkové úhrny. Jsou-li k dispozici pozorování za řadu let, lze odvodit hlavní srážkové charakteristiky, jak ke klimatickému charakterizování oblasti, pro kterou je stanice reprezentativní, tak i k inženýrsko-technickým a zemědělským potřebám (Němec 1965). Dříve na základě srážkových charakteristik byly vytvářeny meliorační systémy. Z dlouhodobého průměrného ročního úhrnu srážek se stanovují také klimatické charakteristiky pro námi sledované území, které je zastoupeno jednou nebo více srážkoměrných stanic. Tyto klimatické charakteristiky se odvozují nejen z úhrnu srážek, ale především se sleduje závislost úhrnu srážek s dlouhodobou průměrnou roční teplotou. Velmi důležité využití srážkových charakteristik spočívá v jejich využití pro modelování procesů v povodí, a to především ve snaze předpovídat budoucí vývoj průtoků. Na základě srážek se také odhadují klimatické změny, nejen v regionálním měřítku. Průměrný roční počet srážkových dní s úhrnem nad 10mm v České republice je znázorněn na obr. 2 (ČHMÚ 2005). Důležitou charakteristikou, která je detailněji sledována, je zásoba vody ve sněhové pokrývce. Jedná se o nezbytnou znalost pro odhad a snahu předejít jarním záplavám.

Obr. 2: Mapa srážek České republiky (ČHMÚ 2005)

12

3.2.

Teplota Bilance tepla aktivního povrchu je řízena více faktory uvedenými v rovnici

bilance tepla a výsledek jejich současného působení určuje teplotu prostředí (Klabzuba 2002). Teplota se z hlediska hydrometeorologického dá rozdělit na tři základní skupiny, a to na teplotu vzduchu, vody a půdy. 3.2.1. Teplota vzduchu Je možné s určitostí tvrdit, že teplota vzduchu se nepřetržitě mění kdekoliv v zemské atmosféře, a to platí dokonce i o teplotě vzduchu ve zdánlivě klidném prostředí, jako jsou například uzavřené místnosti (Klabzuba 2002). Teplota vzduchu má rozhodující vliv jak na tlak vzduchu, tak i na jeho vlhkost. Původním zdrojem tepla a i teploty vzduchu je sluneční záření. To však neohřívá vzduch přímo, jelikož vzduch nezachycuje tepelné krátkovlnné záření, které pochází ze slunce. Základní úlohu při ohřívání atmosféry však plní povrch Země, který je v tomto ohledu jedním z důležitých činitelů. Zemský povrch větší část dopadajícího slunečního záření pohlcuje a tím se i ohřívá. Přitom část tohoto tepla proniká do hlubších vrstev země, avšak větší část slunečního záření se v podobě dlouhovlnného vyzařovaní vrací do atmosféry a tak se vlastně ohřívá vzduch od země či vody. Teplota vzduchu ovlivňuje i jeho pohyb. Při vzestupu vzdušných proudů se suchý vzduch ochlazuje přibližně o 1°C na 100m vzestupu, při klesání vzdušných proudů se o stejnou hodnotu naopak ohřívá (Hrádek 2008). Průměrná roční teplota vzduchu pro Českou republiku je znázorněna na (Obr. 3). 3.2.2. Teplota vody Teplota vody u vodních toků je ovlivňována mnoha přírodními

i

antropogenními faktory. Z přirozených vlivů se nejvíce uplatňuje počasí a podnebí celého povodí, množství a rychlost proudící vody. Přirozený hydrologický teplotní režim vodních toků bývá často významně ovlivňován stavbou velkých a hlubokých údolních nádrží, tepelným znečištěním odpadním teplem z elektráren a z chladících systémů průmyslových závodů i z domácností ve velkých městech (Klabzuba 2002). 3.2.3. Teplota půdy Neustálé změny energetické bilance aktivního povrchu působí jeho proměnlivé ohřívání nebo ochlazování. Nejzřetelnější pravidelné periodické změny vyvolává zdánlivý pohyb Slunce na obloze během dne a určuje tak denní chod teploty půdy. Denní chod teploty půdy je ve všech hloubkách nejvíce ovlivňován současným působením následujících faktorů (Klabzuba 2002): expozicí, stavem půdy, výškou a 13

hustotou porostu, počasím a podnebím. Oběh planety Země je pak příčinou pravidelné roční změny teploty související se střídáním ročních dob, které se projevují jako roční chod teploty půdy (Klabzuba 2002).

Obr. 3: Mapa průměrné roční teploty v ČR (ČHMÚ 2005)

3.2.4. Využití teplotních charakteristik Ze středních denních teplot se jako aritmetický průměr zjišťuje střední měsíční teplota, obdobně se pak zjišťuje střední roční teplota za daný rok a také dlouhodobá průměrná teplota v daném místě. Teplotní charakteristiky slouží také k odvozování klimatických změn, a to především v závislosti s charakteristikami srážkovými (kap. 2.1.4). Vyneseme-li jednotlivá pozorování za určitou dobu do mapy, můžeme zjistit místa se stejnými pozorováními a vykreslit jejich pomocí čáry se stejnou průměrnou teplotou za určité období tzv. izotermy. Z teplotních charakteristik můžeme usuzovat jednotlivé klimatické oblasti a využít je v dalším pozorování, modelování, či předpovídání klimatických změn. Teplota je také nezbytná charakteristika při odhadování a modelování tání sněhu, které je podstatné pro snižování škod vzniklých především při jarních záplavách. 3.3.

Vlhkost vzduchu Vlhkost vzduchu je obsah vodní páry v atmosféře. Vodní pára se do vzduchu

dostává výparem z vodních hladin, výparem z půdy a jiných povrchů a transpirací rostlin. Vzduch může obsahovat při dané teplotě jen určité množství vodní páry, ve chvíli kdy do atmosféry přijdou další vodní páry okamžitě se vysráží v kapalinu (obr.1).

14

Pro kvantitativní vyjádření vlhkosti vzduchu se používají následující vlhkostní charakteristiky (Hrádek 2008): tlak vodní páry, absolutní vlhkost vzduchu, relativní vlhkost vzduchu, ekvivalentní vlhkost vzduchu, měrná vlhkost vzduchu, teplota rosného bodu a sytostní doplněk. 3.3.1. Využití charakteristik vlhkosti vzduchu Z pohledu meteorologie a klimatologie má vlhkost zásadní význam, jelikož v meteorologii jsou z vlhkosti odvozovány předpovědi počasí a v klimatologii je vlhkost vzduchu zásadním faktorem ovlivňujícím podnebí (Obr. 4). Ze znalosti rozdělení teplot a vlhkosti lze zjistit v různých výškách atmosféry celková množství vody, která můžou kondenzovat, tedy absolutně maximální srážku, která může spadnout (Němec 1965). 3.4.

Výpar Vypařování neboli evaporace je proces, při kterém voda přechází z kapalného či

pevného skupenství do skupenství plynného. Na výpar můžeme pohlížet, buď jako na objem vody vypařené za určitý časový interval [m3], nebo jako na výšku určité vrstvy vody vypařené za určitý časový interval [mm]. V meteorologických a hydrologických disciplínách se zpravidla zvlášť rozlišuje výpar potencionální a výpar reálný. Potencionální výpar se definuje jako schopnost vzduchu odnímat vodu povrchům, které jsou dokonale a nepřetržitě zásobované vodou (např. vodní hladina). Výpar reálný se definuje jako množství vody, které se skutečně vypaří do ovzduší z různých reálných povrchů v přírodních podmínkách. Předností potencionálního výparu je možnost ho přímo stanovit pomocí výparoměrů, naproti tomu reálný výpar je jen obtížně měřitelný nákladnými přístroji (Klabzuba 2004). Výpar se dělí na několik jednotlivých druhů (Hrádek 2008): výpar z volné hladiny (nebo přímo ze sněhu či ledu, takový výpar nazýváme sublimací), výpar z holé půdy, výpar z půdy porostlé vegetací (neboli evapotranspirace), výpar ze zarostlé vodní plochy a na transpiraci rostlin. Všechny výše zmíněné druhy výparu jsou ovlivňovány především klimatickými činiteli jako teplota, vlhkost vzduchu, proudění vzduchu, nebo tlak vzduchu. Dalšími důležitými faktory ovlivňující výpar jsou činitelé charakterizující prostředí, z něhož se voda vypařuje, jako jsou plocha a tvar povrchu, druhy půdy a její vlastnosti, vegetační pokrývka povrchu a vlastnosti vypařující se vody. Celkový výpar z určitého povodí, často zjišťovaný pro účely experimentální hydrologie, je souhrnem všech výše

15

uvedených výparů a je označován jako tzv. klimatický výpar. Průměrný výpar se určuje z průměrných hodnot na daném území, výsledkem mohou být mapy výparu (obr. 4).

Obr. 4: Mapa vlhkosti vzduchu a výparu pro Českou republiku (ČHMÚ 2005)

3.5.

Infiltrace Jedná se o proces pronikání vody do půdního prostředí, nejčastěji přes povrch

půdy. Infiltrace ovlivňuje významně podíl srážek

na povrchovém odtoku,

hypodermickém odtoku a odtoku podzemních vod (viz. kap. 3.7). Efektivnost půdy jako činitele pro transportování vody závisí především na velikosti a množství jemných pórovitých kanálků. Čím větší je velikost pórů v půdním profilu, tím je větší infiltrační rychlost, za předpokladu, že si póry tuto velikost po dobu infiltrace zachovají (Hrádek 2008). V přírodních podmínkách je proces infiltrace, a to hlavně rychlost infiltrace, ovlivňován především fyzikálními vlastnostmi a stavem půdy, vegetačním krytem půdního povrchu, vlhkostí půdního povrchu, vlhkostí půdy, intenzitou a dobou trvání srážkové události a chemickými látkami přidanými do půdy. Průběh infiltrace a s tím související přístupy k řešení rozlišují základní typy infiltrace podle tlakových poměrů na povrchu půdy (infiltraci tlakovou a beztlakovou) a podle stability okrajových podmínek (infiltrace ustálená a neustálená), (Hrádek 2008). Při řešení se vychází z výsledků infiltračních pokusů, jejichž cílem je určení parametrů tzv. vsakovací křivky půdy (obr. 5), kde vi,t je rychlost vsakování vody do půdy, která je závislá na čase a sorpčních vlastnostech půdy a t je čas po který se infiltrační rychlost ustaluje.

16

Obr. 5: Vsakovací křivka (Hrádek 2008)

3.5.1. Využití infiltrace Infiltrace má velký význam pro určení využitelnosti atmosférických srážek rostlinami, dále se infiltrace využívá při navrhování protierozních opatření, dříve pak byla využívána při odvodňovacích opatřeních (Němec 1965). Infiltrace se využívá při stanovení závlahových poměrů, a je také jednou ze ztrátových složek odtoku v povodí. 3.6.

Podpovrchové vody Podpovrchová voda se klasifikuje podle různých kritérií, a to v závislosti na tom

pro jaký účel potřebujeme tuto klasifikaci podzemní vody. Podle původu se podzemní voda rozlišuje na (Hrádek 2008): vadózní, neboli mělkou (největší část zásob podzemní vody), juvenilní, neboli mladou (nepatrná část zásob podpovrchových vod Země). Další kategorií je voda fosilní, což je voda, která se nachází v horninách a dosud se nezúčastnila oběhu vody v přírodě. Z praktického hlediska (např. strategie zásobování vodou) má však větší význam dělení podzemních vod podle stupně nasycení vodou. Po dosažení rovnovážného stavu podzemní vody lze, při dostatečné hloubce volné hladiny podzemní vody, vyčlenit na vertikálním řezu půdohorninového prostředí (obr. 6) 2 základní zóny, a to zónu saturace (nasycená zóna, pásmo plného nasycení) a aerace (nenasycená zóna, pásmo provzdušnění), (Hrádek 2008, Němec 1965).

17

Obr. 6: Základní pásma podpovrchové vody (Hrádek 2008)

3.6.1. Využití podpovrchových vod V přirozeném stavu je podzemní voda svými vlastnostmi nejblíže požadavkům na zdravotně nezávadnou a biologicky cennou vodu. V problematice vodohospodářství tvoří podzemní vody důležitý zdroj pro zásobování vodou zejména pro pitné účely. Jelikož množství podzemních vod v České republice kontinuálně klesá, je zkoumání těchto vod důležité především z hlediska ochrany a vhodného využití. 3.7.

Odtok Odtokem se rozumí jev, kterým přitékají povrchové nebo podpovrchové vody

do uzávěrových profilů. Kvantitativně je vyjádřen objemem odteklé vody z určitého povodí nebo nádrže za daný časový interval. Odtok se udává v [m3] za uvažované časové období (Hrádek 2008). Voda ze spadlého deště se dostává do uzavírajícího profilu třemi různými způsoby (Hrádek 2008): 1. Povrchový odtok lze popsat jako gravitační pohyb vody po svahu nebo soustředěný odtok říční sítí do uzavírajícího profilu (Hrádek 2008, Němec 1965). 2. Odtok prosakující gravitační vody (hypodermický odtok). Tento typ odtoku je tvořen částí infiltrovaných srážek, které nezvyšují vlhkost půdy, ale dostávají se v půdním profilu nekapilárními póry k uzavírajícímu profilu povodí, přičemž nedosahují hladiny podzemní vody (Obr. 6). 3. Odtok podzemní vody je proud podzemní vody, který se pohybuje ve směru sklonu nepropustného podloží, rychlost tohoto pohybu je závislá na charakteru půdního a horninového prostředí a na zdroji podzemní vody. Při

18

tvorbě maximálního odtoku z povodí malých vodních toků se výrazně projevuje především svahový odtok (Hrádek 2008). 3.7.1. Průtok Průtok je pro potřeby hydrologie nadefinován, jako protékání vody průtočným profilem, představuje objem vody proteklé průtočným profilem za sekundu (Hrádek 2008). Rozlišuje se několik druhů průtoků (Hrádek 2008): (1) specifický průtok, jedná se o množství vody, které v průměru odteče z plošné jednotky povodí za sekundu, (2) průtok přirozený, ovlivněný a nadlepšený: přirozený je průtok v toku s přirozeným hydrologickým

režimem,

ovlivněný

je

průtok

vody

v toku

s ovlivněným

hydrologickým režimem a nadlepšený je průtok záměrně zvětšený nad hodnotu přirozeného průtoku např. doplňováním vody v toku z nádrže, (3) průměrný průtok je aritmetický průměr všech průtoků za uvažované období, (4) průměrný měsíční průtok je aritmetický průtok v měsíci, (5) průměrný sezónní průtok (např. vegetační období) je aritmetický průměr měsíčních průtoků za uvažované období, (6) průměrný roční průtok je aritmetický průměr měsíčních průtoků v daném roce, (7) dlouhodobý průtok je průměrný průtok v daném období (měsíc, či rok) za řadu let, (8) M-denní průtok je průměrný denní průtok dosažený nebo překročený po M dní ve zvoleném časovém období, obvykle se volí za délku časového období 1 hydrologický rok, (9) p-procentní denní průtok je průměrný denní průtok dosažený nebo překročený právě v p% počtu dnů ve zvoleném období (např. hydrologickém roce), (10) maximální průtok je největší (kulminační) průtok povodňové vlny v určeném období, (11) N-letý průtok je největší (kulminační) průtok povodňové vlny, který je dosažen nebo překročen v dlouhodobém průměru jednou za N let, (12) minimální průtok je nejmenší průměrný denní průtok v určeném období, (13) N-letý minimální průtok je nejmenší denní průtok, který je dosažen nebo nedosažen průměrně jednou za N let. 3.7.2. Využití charakteristik povrchového odtoku Zkoumání jednotlivých odtokových složek je součástí experimentální hydrologie. Jeho zkoumání a pravidelné vyhodnocování poskytuje neocenitelné informace o sledovaných povodích. Na základě dlouhodobě měřených (časových řad) charakteristik odtoku povodí se vyhodnocují klimatické změny. Další praktické využití těchto naměřených údajů spočívá ve studiu a v předpovídání povodňových vln. Dále dle odtokového režimu můžeme určit retenční vlastnosti daného povodí. Pozorování

19

povrchového odtoku je tedy důležitým prvkem pro snižování potencionálních škod způsobených povodněmi.

20

4.

Způsoby měření (monitoring) Monitoring atmosféry rozdělujeme na dva dílčí typy, a to na monitoring

hydrometeorologický a klimatologický. Sledování počasí a klimatu má pro člověka podstatný význam. To je patrné např. i z velkého počtu lidových pranostik. U nás má velkou tradici, základní klimatické parametry byly prvními soustavně sledovanými veličinami. Na našem území byla první pravidelná měření tlaku, teploty vzduchu a srážek prováděna od roku 1752 v pražském Klementinu, avšak spolehlivé řady pro teploty jsou k dispozici od roku 1775 a pro srážky od roku 1804. V současné době na našem území v pozorovací síti ČHMÚ pracuje 30 profesionálních meteorologických stanic a velké množství stanic klimatologických a srážkoměrných, převážně s dobrovolnými pozorovateli, ale i stanic provozovaných jinými ústavy, nebo vysokými školami (Mattas 2009). V současné době existuje na trhu již celá řada firem zabývajících se výrobou a vývojem profesionálních monitorovacích systému. Za všechny výrobce například f. Fiedler-Mágr, f. Meteoservis v.o.s., f. Noel, f. Litchman a řada dalších. Tyto firmy dodávají kompletní servis týkající se hydrometeorologického monitoringu. 4.1.

Měření srážkových charakteristik Srážky jsou jednou z nejdůležitějších veličin, která vstupuje do odtokového

režimu (viz. kap. 3.1). Lze říci, že se rozlišují dva druhy měření, a to měření srážek dešťových a sněhových. Pro měření srážek dešťových se využívají: srážkoměry (Příloha 1), těmi se měří srážková výška, dále se pak zjišťuje průběh srážky pomocí ombrografů. V těžko dostupných místech se pro určení srážkového úhrnu za určité období využívají totalizátory (Mattas 2009). Pro měření sněhových srážek se používají např. sněhoměrné latě, srážkoměry, totalizátory (kap. 4.1.1) nebo odměrky. 4.1.1. Měření dešťových srážek Standardní srážkoměr (Příloha 1) je tvořen válcovým pouzdrem opatřeným nálevkou se záchytnou plochou 500 cm2. Dešťové srážky se z nálevky svádějí do sběrné nádoby o objemu 2 l. Výška srážek zachycených v nádobě se měří speciální odměrkou s přesností na 0,1 mm (Mattas 2009). Ombrografy jsou dvojího principu, plovákové a překlopné. U klasických plovákových srážková voda stéká do plovákové komory, kde zvedá plovák spojený se zapisovacím zařízením, které zaznamenává polohu hladiny v plovákové komoře na 21

registrační pásku, navinutou na bubnu otáčeném hodinovým strojem. Při dosažení maximální úrovně hladiny v plovákové komoře se komora pomocí násosky vyprázdní do sběrné nádoby, což umožňuje i v případě poruchy zapisovacího zařízení stanovit alespoň srážkový úhrn, plovák klesne na nulovou úroveň a pokračuje v záznamu. Novější systém plovákových srážkoměrů je založen na dvojci spojených vaniček, které se při dosažení určité srážkové výšky (dle výrobce) překlopí a záznamové zařízení zaznamená impuls. Tento systém umožňuje na rozdíl od plovákových ombrografů i případné připojení přístroje k měřící ústředně, nebo dálkový přenos dat. Voda se, stejně jako u všech ostatních typů, zachytává ve sběrné nádobě, aby v případě poruchy bylo možné určit alespoň celkovou srážkovou výšku (Mattas 2009). Totalizátory (Příloha 1) jsou válcové nádoby na obou koncích opatřené komolými kužely. Aby bylo možno měřit i tuhé srážky, je v nádobě roztok CaCl2. Výparu zabraňuje slabá vrstva vazelínového oleje na hladině. Nádoba se umisťuje obvykle dosti vysoko (3-4m) nad terén, aby byla funkční i v případě vysoké sněhové pokrývky (Mattas 2009). 4.1.2. Měření sněhových srážek U sněhových srážek se kromě srážkové výšky určuje výška sněhové pokrývky, a to jednak celková a výška nově napadlého sněhu. Srážková výška se určuje tak, že se vnější nádoba srážkoměru, ze kterého se pro měření tuhých srážek odstraní nálevka, přenese do mírně teplé místnosti, kde se sníh, napadaný do nádoby, nechá roztát a srážková výška se běžným způsobem odměří odměrkou. Výška sněhové pokrývky se určuje pevnými sněhoměrnými latěmi (Příloha 1). Dále se stanovuje vodní hodnota sněhu, tj. množství vody v objemové jednotce sněhu. Může být vyjádřena, buď jako poměr objemů, což je bezrozměrné číslo, nebo jako hustota sněhu v kg.m-3. Protože sníh je pórovitý, určuje se také vodní kapacita sněhu, a to pomocí vzorce (1),

E

Ev Ev  Et

(1),

kde Et je obsah vody ve sněhové pokrývce v tuhém skupenství [mm], Ev je největší obsah vody ve sněhové pokrývce v tekutém skupenství [mm] (Mattas 2009). 4.2.

Měření teplotních charakteristik Při odečítání teploměrů se vždy nejprve určují desetiny stupně a až poté se

odečítají celé stupně. Tento způsob je nutný proto, aby se zabránilo ovlivnění čtení teploměru například dechem pozorovatele a jiných nepříznivých činitelů.

22

4.2.1. Měření teploty vzduchu Teplota vzduchu se zpravidla měří tzv. staničními teploměry (Příloha 2). Jsou plněné rtutí a stupnice má rozsah -30 až 50°C s dělením po 0,2°C. Teplota se na nich odečítá s přesností na 0,1°C. Existují však i speciálně upravené teploměry jako jsou například teploměry extrémní, dále se také pro měření teploty využívají termografy. Extrémní teploměry (Příloha 2) jsou upraveny tak, aby označily nejnižší (minimální teploměr), nebo nejvyšší (teploměr maximální) teplotu dosaženou mezi dvěma pozorováními. Termografy a teploměry se umisťují do meteorologických budek. Pokud se měří přízemní minimální teploty, umisťuje se tento teploměr 5 cm nad povrch země. Extrémní teploměry mají obvykle stupnici dělenou, stejně jako staniční teploměry, po 0,2 °C. Kombinované minimomaximální teploměry mají kombinovanou náplň (rtuť a další kapalina) v kapiláře tvaru U. Vzhledem k tomu, že mají dělení po 1°C a jsou méně přesné, jsou vhodné jen pro orientační měření. Minimální teploměr má uvnitř kapiláry tělísko (index), které povrchová blána náplně (např. toluen) při klesání sloupce posunuje a při stoupání náplně kapalina tělísko obtéká, takže zůstává v nejnižší dosažené poloze. Minimální teploměr se umísťuje vodorovně, aby se index nepohyboval vlastní váhou. Po odečtení stačí teploměr naklonit, tak aby index vlastní váhou sklouzl k povrchové bláně (Mattas 2009). Maximální teploměry jsou založeny na stejném principu jako teploměry lékařské, kapilára je těsně nad nádobkou zúžená, takže při stoupání teploty se rtuť zúžením protlačí, ale při poklesu teploty se rtuťový sloupec přetrhne a zůstane v nejvyšší poloze. Po odečtení se rtuť sklepne do nádobky (Mattas 2009). Termografy, které zapisují průběh teploty v čase, jsou založeny na změně tvaru bimetalu, což je páska ze dvou kovů s různou teplotní roztažností, která je přenášena na pisátko. Termograf se často kombinuje s hygrografem. V poslední době se stále častěji používá teplotních čidel termistorových, odporových a jiných, u kterých změna teploty vyvolá změnu elektrických vlastností (obvykle odporu). Teplotní čidla se připojují k měřícím ústřednám, běžné jsou však i jednoúčelové elektronické teploměry (Mattas 2009). 4.2.2. Měření teploty půdy Velmi často se měří teplota v půdním profilu, k tomuto účelu se využívají tzv. půdní teploměry (Příloha 2). Tyto teploměry mají nádobku se rtutí na konci dlouhé kapiláry, která se zasune do otvoru vyvrtaného v půdě. Pro snazší odečítání je kapilára

23

v horní části ohnutá, takže část teploměru se stupnicí je umístěna šikmo. Klasické půdní teploměry mají standardní délky pro měření v hloubkách 5, 10, 20, 50 a 100 cm pod povrchem půdy (Mattas 2009). 4.3.

Měření vlhkosti vzduchu Vlhkost vzduchu se dělí na dvě základní vlhkosti, a to absolutní a relativní

vlhkost (kap. 2.3). Absolutní vlhkost se měří psychrometrem. Existuje výce druhů psychrometrů, nejjednoduším a také nejčastějším psychrometrem je psychrometr Augustův (Příloha 2). Augustův psychrometr se skládá z dvojice teploměrů, z nichž jeden (tzv. vlhký) má nádobku obalenou mušelínem přecházejícím v knot, který sahá do nádobky s vodou. Odpařováním vody klesá teplota vlhkého teploměru a na základě rozdílu teplot (t) obou teploměrů určíme absolutní vlhkost vzduchu jako: (2), e  E1  k  t kde E1 je napětí nasycených par, odpovídající teplotě vlhkého teploměru a k je součinitel, vyjadřující vliv atmosférického tlaku. Augustův psychrometr se umísťuje v meteorologické budce, protože výsledek do značné míry závisí na rychlosti proudění vzduchu obtékajícího vlhký teploměr. Často se používá také Assmanův aspirační psychrometr. Assmanův aspirační psychrometr (Příloha 2) má zabudován ventilátorek, poháněný pérem. Nové typy elektronických psychrometrů jsou v zásadě pouze vylepšením Assmanova psychrometru, ventilací poháněnou elektricky a teploměrnými čidly s elektrickými výstupy. Jejich výhodou je to, že na displeji udávají přímo požadovanou veličinu, tedy absolutní nebo relativní vlhkost, bez nutnosti přepočtu (Mattas 2009). Relativní vlhkost se určuje buď přepočtem z vlhkosti absolutní a dané teploty, nebo pomocí vlasového vlhkoměru (hygrometru). Ten je založen na změně délky odmaštěného lidského vlasu nebo dnes i syntetických vláken se změnou relativní vlhkosti. Změna délky se přenáší na ručičku, v případě hygrografu na zapisovací pero. Některé typy hygrografů nepoužívají svazek vlasů, ale membránu, která se změnou vlhkosti více či méně deformuje. Elektronické hygrometry jsou založeny buď na klasickém principu změny délky vlákna s vlhkostí, nebo na změně dielektrických vlastností vzduchu se změnou vlhkosti, tyto přístroje se nazývají kapacitní snímače. Nevýhodou všech těchto přístrojů je menší přesnost, na druhou stranu však umožňují

24

měření i při teplotách pod bodem mrazu, kdy již psychrometry nelze použít (Mattas 2009). Hygrografy se často požívají v kombinaci s termografy (kap. 4.2). 4.4.

Měření výparových charakteristik Rozeznáváme tři hlavní druhy výparu (kap. 3.4). Výpar

je přímo úměrný

rozdílu napětí vodních par při povrchu a v ovzduší (měřeno 2 m nad zemí). Při nedostatku příslušných měření se ve výpočtech nahrazuje sytostním doplňkem. 4.4.1. Měření výparu z vodní hladiny Pro přímé stanovení výparu z vodní hladiny existuje řada typů výparoměrů (Příloha 3), všechny však vycházejí z principu stanovení změny objemu (výšky) nebo váhy vody v nádobě za danou dobu. Protože výparoměry jsou součástí vybavení jen velkých pozorovacích stanic, velmi často se výpar určuje na základě výpočtu (Mattas 2009). Typy výparoměrů: Wildův výparoměr, Rónův výparoměr, standardní výparoměr, výparoměrný bazén, plovoucí výparoměr (Příloha 3), (Hrádek 2008). 4.4.2. Měření evapotranspirace Evapotranspiraci lze stanovit třemi základními metodami. Metoda vegetačních nádob spočívá v tom, že se rostliny pěstují v nádobách naplněných zeminou. Nádoby se váží a vypařená voda se pravidelně doplňuje. Evapotranspirace je pak rovna výšce dodané vody. Další metodou je tzv. lyzimetrická metoda, ta spočívá v použití nádob většího objemu (např. 2-3 m3, ale i větších rozměrů). Evapotranspirace se pak zjišťuje z vyhodnocení ztrát vody vážením. Oproti vegetačním nádobám se teplený a vláhový režim půdy více blíží skutečnosti. Třetí metodou pro měření evapotranspirace je metoda vláhové bilance půdního profilu, tato metoda je založena na pravidelném určování zásoby vody v aktivní půdní vrstvě z odebraných půdních vzorků. Protože evapotranspirace se určuje stejně jako výpar jen na některých stanicích, je ji často třeba určit pomocí výpočtů (Mattas 2009). Pro přímé měření evapotranspirace se využívají například kompenzační výparoměr. 4.4.3. Měření transpirace rostlin Předpokladem získání reprezentativních dat jsou homogenní porosty a pokud možno rovinatý terén. K měření transpirace lesních porostů (případně sadů apod.) je požíváno

několik

skupin

pozemních

metod.

Nejširší

záběr

mají

metody

mikrometeorologické, jmenovitě pak metoda Bowenova poměru a difuzní turbulence. Tato metoda, pracuje za vhodných podmínek a s pomocí 30 až 100 m vysokých věží

25

s celými úseky krajiny. Vysoké a tím i drahé konstrukce jsou potřeba například ve vysokých lesích, avšak na polích a loukách postačují konstrukce daleko nižší, porosty jsou zde homogenní, a proto je zde použití této techniky velmi výhodné. Nejmenší prostorový záběr mají metody gazometrické, které pracují většinou na úrovni listů, po případě větví, výjimečně stromů nebo jejich malých skupin (s použitím uzavřených nebo polootevřených skleníků), (Čermák 2005). Metoda tepelné bilance, ve variantě pro velké stromy, počítá tuto bilanci v rozměrově definované části kmene (Čermák 1973, 1982, 2004, Kučera 1977). Tato metoda spočívá v tom, že je určitá sekce kmene (ten funguje jako odpor) zahřívána střídavým elektrickým proudem odděleným od země a současně je měřena teplota, respektive teplotní rozdíl mezi zahřívanou a nezahřívanou částí měřiště. Teplotní rozdíl je měřen sérií miniaturních termočlánků umístěných ve dřevě tak, aby integrovaly teplotu v radiálním profilu (Čermák 2005). Metoda deformace tepelného pole je založena na měření deformace, tepelného pole v okolí zahřívaného lineárního tepelného zdroje radiálně umístěného v bělové části dřeva kmene, transpiračním proudem. Při nulové intenzitě proudu je tvar tepelného pole ve frontálním pohledu kruhový, se vzrůstající intenzitou transpiračního proudu se však tepelné pole deformuje a zmíněná elipsa se výrazně protahuje ve směru proudu. Transpirační proud je počítán z poměru teplotních gradientů měřených v axiálním a tangenciálním směru a příslušných konstant zahrnujících geometrii měřiště a fyzikální vlastnosti vodivého systému (Čermák 2005). 4.5.

Měření infiltrace Měření infiltrace by se dalo rozdělit na dva přístupy, a to na teoretické stanovení

infiltrace a přímé stanovení infiltrace. Teoretické stanovení ustálené infiltrace vychází z Darcyho zákona. Základem teoretického řešení neustálené infiltrace jsou rovnice kontinuity a upravená DarcyBuckinghamova rovnice. Z řady přístupů k řešení neustálené infiltrace jsou nejpoužívanější metody Philipa (1957), Overtona (1976), Green-Ampta (1939) a metoda CN křivek US SCS (1972). Při těchto teoretických řešení neustálené infiltrace se často obtížně zohledňují velmi různorodé charakteristiky půdy, proto se rovněž využívají emperická řešení vyjadřující průběh procesu infiltrace v konkrétních přírodních podmínkách. Při řešení se vychází z výsledků infiltračních pokusů, jejichž cílem je určení parametrů tzv. vsakovací křivky půdy (obr. 5), (Hrádek 2008).

26

Metodika pro přímé měření infiltrace rozeznává dvě metody měření, a to metodu postřiku a metodu měření intenzity infiltrace při výtopě. Postřikovací metoda byla zavedena proto, že se tento způsob dodávání vody na půdní povrch nejvíce blíží přirozeným podmínkám při dešti. Přitom byly používány dva způsoby, lišící se velikostí intenzity umělého deště. Při prvním způsobu je regulována intenzita postřiku během měření tak, aby se nevytvářeli na povrchu louže. Při druhém způsobu se odvozuje intenzita infiltrace jako rozdíl z měření srážky a odtoku při postřiku o konstantní intenzitě (Němec 1965). Metodu měření intenzity infiltrace při výtopě tvoří dva vsakovací (infiltrační) válce (Příloha 3), které jsou soustředně umístěny a jsou zaraženy do země, což umožňuje do značné míry snížit boční průsak. Menší válec má vnitřní průměr 35,7 cm a výšku 25 cm. Válec vnější má vnitřní průměr 50,7 cm, výšku shodnou s válcem menším. Vsakovací plocha uvnitř menšího válce činí 0,1 m2, plocha mezikruží je rovněž 0,1m2. Spotřeba 1 l vody představuje v obou případech však sloupce vody o výšce 10 mm. Při měření se udržuje vodní vrstva na půdním povrchu o mocnosti 0,5 cm, aby se podmínky co nejvíce blížily přirozeným. Měření se několikrát opakuje (Němec 1965). Další možnost stanovení infiltrace je pomocí infiltrometru (Příloha 3). Výhodou tohoto infiltrometru je jeho nízká spotřeba vody oproti jiným metodám (přibližně 135 ml na jedno měření) a obsluha jedním člověkem. Infiltrometr se skládá z polykarbonátové trubky o průměru 31 mm a výšce 327 mm, která je rozdělena na dvě části. Obě části se naplní vodou. Vrchní část zvaná bublinková komora slouží pro nastavení sání vzduchu. Voda naplněná do spodní části se přes nerezovou polopropustnou membránu na dně trubky infiltruje do půdy. Na spodní části polykarbonátové trubky infiltrometru je stupnice, ze které se po 60 sekundách odečítá hodnota objemu vody v ml. Naměřená data se pak přepíší do počítače k dalšímu zpracování (Šindelář 2008). 4.6.

Měření podpovrchových vod Podzemní vody monitoruje ve své síti ČHMÚ. Sledují se jednak vrty, jednak

prameny. U pramenů se sleduje jejich vydatnost (průtok), teplota a jakost vody. Vzhledem k tomu, že prameny mají poměrně malé vydatnosti, jsou sledované prameny obvykle vybavovány měrnými přelivy různých typů (viz. kap. 4.8), případně se průtoky měří objemovou metodou. Odběr vzorků vody se provádí standardním způsobem, zpravidla přímo do vzorkovnic (Mattas 2009).

27

U vrtů se standardně sleduje hladina podzemní vody a její jakost. Pro měření hladiny ve vrtech se používá Rangova (též frankfurtská) píšťala - na konec pásma upevněná píšťala, která má na vnější ploše drážky vzdálené po 10 mm a upravené tak, aby tvořily mističky. Při ponořování dolního konce píšťaly pod hladinu je z ní vytlačován vzduch a píšťala vydává zvuk. Hloubku ponoření píšťaly lze po jejím vytažení z vrtu snadno určit z počtu mističek zaplněných vodou. Improvizovaně lze polohu hladiny ve vrtu nebo ve studni určit s pomocí tzv. plopru - na pásmu nebo šňůře upevněného vhodného předmětu pohárkovitého tvaru, který se spouští trhavým pohybem nahoru a dolů a který po dotyku hladiny a nadzvednutí vydává pleskavý zvuk (odtud je také název). Dále se pro zjišťování vydatnosti vrtu, ale i kvality vody provádějí tzv. čerpací zkoušky. Metodika těchto zkoušek závisí na složitosti hydropedologických podmínek území a na stanoveném cíli průzkumu (Sovadina 2009). Pro odběr vzorků vody se používá standardních vzorkovačů. 4.7.

Měření vodního stavu Vodní stav je základním hydrologickým údajem. Udává se jako výška hladiny

v toku nebo nádrži nad nulou vodočtu, obvykle v metrech. Vodní stavy se sledují ve vodočetných a vodoměrných stanicích. Pro měření vodních stavů se velmi často využívají limnigrafy, umožňující kontinuální záznam vodních stavů. Vodočet nebo limnigrafická stanice (Příloha 4) by měli být umístěny v přímém úseku s proudící vodou bez vzdutí, pokud možno se stabilním, za všech, i extrémních, průtoků dobře definovatelným profilem (Mattas 2009). Vodočet (Příloha 4) je měřidlo ve formě dnes zpravidla kovové smaltové latě s obvykle, dvou centimetrovým dělením, upevněné k podkladu (např. dlažba břehu, nábřežní zeď…). Podle uspořádání rozeznáváme vodočty svislé (na nábřežních zdech…) a svahové (na skloněném upraveném břehu. Často se užívají dělené vodočty, složené z několika dílů (např. svislá nejnižší část, pak svahový vodočet na svahu). Nula vodočtu musí být níže než nejnižší známá, nebo očekávaná hladina toku. U limnigrafu je pohyb hladiny vhodným způsobem přenášen na záznamové zařízení. U klasických plovákových limnigrafů (Příloha 4) se záznam provádí obvykle pisátkem na registrační pásku navinutou na bubnu, otáčeným hodinovým strojem. V současné době se stále více využívá jiných principů, jako jsou např. změny tlaku v ponořeném snímači, změny talku vzduchu, který zvolna vybublává pod hladinou, měření pomocí odrazu ultrazvuku od vodní hladiny. Tyto metody jednak

28

dovolují záznam v digitální podobě, a jednak umožňují automatický přenos dat do dispečinků. V některých případech se používají i speciální jednoúčelové vodočty pro stanovení kulminačních vodních stavů při povodních (Mattas 2009). 4.8. Měření průtoku Průtok lze určit buď měřením, nebo ze známého vodního stavu na základě měrné (konsumpční) křivky. Hlavní metody měření průtoků jsou standardizovány normami ISO a ČSN-ISO. Řadu údajů lze také najít například v Water Measurement Manual, nebo i v různých učebnicích či příručkách hydrauliky a hydrologie. 4.8.1. Hydrometrické stanovení průtoku Hydrometrické stanovení průtoku je základní metodou pro určení průtoků v říční síti. Na základě hydrometrického měření se zhotovují měrné křivky, které vyjadřují vztah mezi vodním stavem a průtokem. Pro hydrometrická měření se používá vrtulí různé konstrukce (Příloha 5). V Evropě jsou nejběžnější typy odvozené od Woltmannovy vrtule, tedy s horizontální osou a šroubovicovým propelerem. Otáčející se osa vrtule spíná kontakt, který ovládá počitadlo otáček. Moderní vrtule zpravidla dávají jeden impuls na každou otáčku, starší typy dávaly impuls po 10, 20, 25 nebo 50 otáčkách. Ze známého počtu otáček se pak z kalibrační rovnice vypočítává rychlost proudění (Mattas 2009). Bližší informace o hydrometrické metodě např. ve Hrádek 2008. 4.8.2. Přímé stanovení průtoku S rozvojem měřící techniky se stále více, uplatňují zařízení dovolující přímé měření či spolehlivý odhad střední průřezové rychlosti. V zásadě lze využít principu indukčního měření nebo měření ultrazvukového. Indukční princip je běžný pro měření průtoků v potrubích, u nás není používaný pro měření průtoků. Podmínky a požadavky na jeho užití jsou stanoveny normou ISO 9213:1992 Measurement of total discharge in open channels – Electromagnetic method using a full-channel-width coil (Mattas 2009). Ultrazvukové měření je již na rozdíl od předchozí metody poměrně rozšířené. Ultrazvukové měření využívá Dopplerova principu, nebo principu superpozice, tj. rychlost ultrazvuku procházejícího šikmo korytem se vektorově sčítá s rychlostí vody v korytě, takže při měření dvěma směry (po a proti toku) zařízení může vyhodnotit přímo rychlost vody. Zpravidla se měří v jedné výškové úrovni. Procesor zařízení pak

29

z rychlosti změřené v dané výšce nad dnem na základě kalibrace vyhodnocuje střední profilovou rychlost a průtok podle příslušného vodního stavu. Data se ukládají do paměti, nebo se přímo odesílají do dispečinku (Mattas 2009). 4.8.3. Měření průtoku pomocí přelivů, žlabů a otvorů Měrné přelivy, žlaby a výtok otvorem se často využívá především pro měření průtoků na menších vodních tocích a tudíž i pro menší průtoky. Z měrných přelivů se nejčastěji používají měrné přelivy (Příloha 5) s ostrou hranou a to: pravoúhlé přelivy s (Ponceletův), nebo bez boční kontrakce (Bazinův), lichoběžníkové přelivy (Cipolettiho), dále pak trojúhelníkové přelivy s vrcholovým úhlem 90°(Thomsonův) pro přesnější stanovení malých průtoků se používají přelivy s ostřejším úhlem (Hrádek 2008, Mattas 2009). Z měrných žlabů se nejčastěji užívá žlabů Parshalových, Venturiho a SANIIRI (Příloha 5). Jejich využití je např. v čističkách odpadních vod, závlahových kanálech, drenážích apod. Využívají definovaného zúžení průřezu žlabu se vznikem kritického proudění nebo vodního skoku. Předpokladem pro přesné měření je jeho perfektní provedení a přesné dodržení normou uvedených rozměrů. V normách se lze též dozvědět údaje o tom, pro jaký rozsah průtoků je vhodná normovaná velikost (Mattas 2009). Výtok malým ostrohranným otvorem lze s výhodou požít pro poměrně přesná měření zejména malých průtoků, výtok např. pod uzávěrem (stavidlem apod.) lze naopak použít i pro určení velkých průtoků, ale s menší přesností. Bližší informace ve skriptech z hydrauliky apod. 4.8.4. Další metody měření průtoku Dalšími metodami, které se využívají pro stanovení průtoků, někdy i velmi specifických, jsou objemové a váhové metody, indikátorové metody, určení průtoků chemickým (směšovacím) způsobem, pomocí nejrůznějších sond atd. Existuje celá řada metod, jak méně či více přesněji, zjistit daný průtok, ty které jsou pro tuto práci méně významné jsou zde jen vyjmenovány, pro bližší informace o těchto metodách je třeba nahlédnout do odborné literatury např. Hrádek 2008, Němec 1965, dále pak skripta hydrauliky a hydrologie a řada dalších.

30

4.9.

Další měřené charakteristiky Do této kapitoly jsou zahrnuty veličiny, které nejsou z pohledu této bakalářské

práce tolik významné, ale nelze je opomenout. 4.9.1. Měření slunečního svitu Pro stanovení slunečního svitu se používá Campbell-Stokesova heliografu (Příloha 6). Tento heliograf je vlastně skleněná koule působící jako spojná čočka, která soustřeďuje sluneční paprsky na papírovou registrační pásku, do této pásky se pak vypálí stopa. Vyčíslování se provádí s přesností na 0,1 hodiny (Mattas 2009). 4.9.2. Měření větru U větru se zjišťuje jeho směr a rychlost. Standardně se určuje ve výšce 10 m nad zemí, v některých případech (např. teplotní a ledové jevy v tocích a nádržích) i v jiných (zpravidla 2 m nad hladinou vody nebo terénem). Nejjednodušším zařízením je větrná korouhev Wildova typu. Směr větru (tj. odkud vane) se odečítá podle polohy směrovky na větrné růžici, rychlost větru se určuje podle výchylky plechové destičky o váze 200 g a velikosti 300x150 mm volně zavěšené na vodorovné ose spojené se směrovkou. Výchylka destičky se odečítá na Beaufortově čtvrtkruhové stupnici. Přesnější stanovení větru lze provést pomocí miskového anamometru (Příloha 6), jeho podstatou je tří nebo čtyřramenný kříž s miskami polokulového tvaru na koncích ramen, upevněný na svislé ose. Otáčky se převádějí na stupnici, která udává buď okamžitou rychlost větru, nebo se otáčky načítají za daný čas. Princip miskového anemometru se používá též pro anemografy, které zapisují okamžitý směr a rychlost větru (Mattas 2009). 4.9.3. Měření tlaku vzduchu Tlak vzduchu se měří rtuťovými staničními barometry (Příloha 6) několika různých systémů (založeny na Torricelliho pokusu), nebo aneroidy (Příloha 6). U aneroidů změna tlaku vyvolává deformaci vakuové krabice a deformace tlakoměrného prvku se mechanicky přenášejí na ukazatel. Barografy, které zapisují průběh lokálního tlaku v čase, jsou vždy na bázi aneroidů. Nejnověji používanými přístroji pro měření tlaku vzduchu jsou speciální snímače absolutního tlaku, dávající elektrický výstupní signál. Tento signál je pak přenesen do měřící ústředny, kde je zapsán do paměti.

31

5.

Experimentální povodí Definice experimentálních povodí je značně nejednotná. V minulosti se

problémem definice malých povodí zabývali různí hydrologové. Avšak snaha vedla jen k některým definicím nejednotného rázu. Především byla v šedesátých letech minulého století hydrology ujednána gentlemanská dohoda, která vznikla na základě celosvětové spolupráce hydrologů nazvané Mezinárodní hydrologická dekáda v letech 1965 – 1974, že za malá povodí budou považována povodí menší 100 km2. Dolní hranice u malých povodí definována nebyla. V sedmdesátých letech minulého století nastoupil trend zmenšování malých povodí, za extrémní ukázku experimentálních povodí se pak považuje povodí s plochou určenou průmětem koruny stromu na povrch terénu, které vychází z Čermákových pokusů (Bálek 2005). Rozvoj systematických pozorování ve vybraných povodích světa začal přibližně před sto lety a jeho cílem bylo získat více údajů o hydrologickém cyklu. Dnes se takováto vybraná povodí označují různými názvy například tzv. reprezentativní povodí tj. povodí, které má reprezentovat hydrologický režim v určité oblasti, experimentální povodí tj. povodí které je zaměřeno na získávání nových poznatků, předem plánovanými metodami, nebo všeobecně jako výzkumná povodí, resp. malá povodí. Základní cíl však je u všech typů povodí stejný, a to prohloubení poznatků o hydrologickém cyklu (Holko 2006). Další možný pohled na tuto problematiku uvádí Pacl 2006. Experimentální povodí slouží především k řešení problémů tvorby a průběhu odtoku, pomocí cílených experimentů, zatím co reprezentativní typ povodí je povodí, u kterého jsou jak režim odtoku, tak fyzicko-geografické vlastnosti dostatečně objasněné, takže poznatky z nich získané slouží především při aplikaci na jiné povodí, vykazující podobné vlastnosti, ale nejsou podložené dostatečnými měřeními (Pacl 2006). Tato práce vychází z Holkova tvrzení, že reprezentativní, experimentální, ale i výzkumná resp. malá povodí mají stejný základní cíl, a to prohloubení poznatků o hydrologickém cyklu. Tudíž jsou zde zahrnuta povodí spíše reprezentativní (např. experimentální povodí Volyňky), ale i povodí ryze experimentální, na kterých jsou konkrétně aplikovány určité výzkumy (např. Beskydské experimentální povodí). Oddělit tyto dva typy povodí by bylo i značně obtížné, jelikož nezřídka kdy jsou na reprezentativních a malých povodích prováděny experimenty, které by toto povodí,

32

podle většiny výše uvedených definic, řadily spíše do experimentálních povodí. Proto všechny povodí zde popisovaná budou nazývány termínem experimentální povodí. 5.1.

Experimentální povodí Volyňky V této kapitole bude popisováno experimentální povodí Volyňky. Jedná se o

jedno z nejstarších experimentálních povodí v České republice. Pro založení tohoto povodí byl proveden v srpnu roku 1962 průzkum v oblasti Šumavy a Novohradských hor. Pozornost byla zaměřena především na ty oblasti, které zůstaly nejméně dotčeny umělými vodohospodářskými a technickými zásahy, a kde tedy bylo možné sledovat hydrometeorologické jevy v podstatě bez zřetele k působení antropogenních činitelů. Tomuto účelu nejvíce vyhovovalo povodí Volyňky, uzavřené profilem Nemětice o ploše 383,201 km2 (Bálek 1964). Ústav pro hydrodynamiku AV ČR započal v roce 1964, na vybrané lokalitě, experimentální hydrologický výzkum. Cílem bylo získat reprezentativní data pro vodohospodářsky významný šumavský region. V roce 1965 byla v rámci projektu UNESCO založena Mezinárodní hydrologická dekáda (IHD 1965 – 1974). Povodí Volyňky bylo zahrnuto do celosvětové soustavy sledovaných povodí (Tesař 2006). Celé experimentální povodí Volyňky bylo pro účely hydrologické dekády (IHD) složeno ze 4 subpovodí: povodí Spůlka (104,172 km2), povodí Horní Volyňka (81,034 km2), povodí Dolní Volyňka (122,404 km2) a povodí Peklov (75,591 km2). Po skončení IHD (1965 – 1974) přešla pozorovací síť do správy ČHMU, kde byla ve zredukované formě provozována do devadesátých let minulého století. Po ukončení IHD byla v roce 1975 vytvořena, Ústavem pro hydrodynamiku AV ČR, dvě párová vrcholová experimentální povodí, Liz (0,999 km2) a Albrechtec (1,612 km2) tyto povodí jsou ve zmodernizované podobě provozována do dnes (Tesař 2006). Experimentální povodí Volyňky (Příloha 7) slouží, ke sledování utváření odtoku z povodí s jeho zvětšující se plochou (0,999 – 383,201 km2), snižující se nadmořskou výškou (1362 – 423,06m n. m.), měnícím se vegetačním pokryvem a zvětšující se intenzitou lidské činnosti (Tesař 2006). 5.1.1. Experimentální povodí Volyňka – IHD 1965 - 1974 Experimentální povodí Volyňky je situováno ve Vimperské vrchovině, na pomyslném trojúhelníku obcí Volyně, Vimperk a Vacov. Hydrologické pořadí tohoto povodí je 1-08-02-041. Plocha celého zájmového území (tvořeného 4 subpovodími viz. kap. 5.1) je 383,201 km2. Sklon povodí a průměrná nadmořská výška tab. 2. Pokryv

33

povodí je vzhledem k velké rozloze celého povodí jen těžko definovatelný, dá se však říci, že zde nalezneme od lesů, přes pastviny až po ornou půdu. Na povodí bylo instalováno 10 ombrografických stanic, 1 stanice meteorologická a 2 stanice limnigrafické (Bálek 1964). Tab. 2: Povodí Volyňky IHD Volyňka Horní Volyňka Dolní Volyňka Spůlka Peklov

Plocha [km2] 383,201 81,034 122,404 104,172 75,591

Sklon % 12,6 12,4 12,8 12,4 11,9

Prům.Výška [m n.m.] 725 880 615 805 610

5.1.2. Experimentální povodí Liz a Albrechtec Tato dvě párová vrcholová povodí (Příloha 7) jsou situována v CHKO Šumava na hranici národního parku Šumava. Tato experimentální území jsou součástí jižní části Vimperské vrchoviny, která přechází do horského pásma Šumavy. Rozloha povodí je 1,612 km2 (Albrechtec) a 0,999 km2 (Liz), sklon povodí je 13,2% (Albrechtec) a 16,6% (Liz) a průměrná výška je 1001m n. m. (Albrechtec) a 942m n. m. (Liz). Obě povodí se nacházejí ve stejných přírodních podmínkách, jejich plocha je tvořena převáženě lesním porostem různé věkové struktury. Základem hydrologického výzkumu na povodích Liz a Albrechtec je od roku 1975 soustavné měření srážek, odtoků, teploty a vlhkosti vzduchu, rychlosti a směru větru. Od roku 1983 se měří tenzometrické tlaky v půdním profilu a globální radiace a od roku 2000 zásoba vody v půdě pomocí integračních vlhkoměrů, dále pak v uzávěrových profilech je měřena poloha hladiny na měrném přepadu ultrazvukovým hladinoměrem. V roce 2005 bylo na povodí Liz instalováno ve smrkovém porostu měření mízního toku pomocí metody THB (Čermák 2004). Na ploše povodí Liz a Albrechtec je instalováno 9 srážkoměrů, plně automatizovaná meteorologická stanice, která je doplněna monitorovacím a vzorkovacím systémem oblačné a mlžné depozice. Na povodí Liz je umístěno 10 stanovišť, na nichž se měří dynamika půdní vody, a také zařízení pro kvantifikaci podkorunových srážek a stoku po kmeni, a to ve smrkovém a v bukovém porostu (Tesař 2006). Povodí Liz je také součástí celoevropské sítě reprezentativních povodí ERB a celostátní sítě GEOMON. 5.2

Experimentální povodí v Jizerských horách Hydrologická základna v Jizerských horách (Příloha 8) byla založena ČHMÚ

v roce 1982, hlavním impulsem založení experimentální základny v Jizerských horách byla dramatická situace vyvolaná devastací lesních porostů vlivem škodlivých exhalací.

34

Důvodem vzniku experimentálních povodí v Jizerských horách bylo, ale i upřesnění informací o srážkách a odtocích pro vodohospodářská využití toků a zejména obava z dramatických změn vodního režimu. Základnu tvoří 7 malých povodí ve vrcholové oblasti Jizerských hor v CHKO Jizerské hory na rozvodí řek Labe a Odry. Nadmořská výška povodí se pohybuje mezi 700 – 1100 m n. m. Lesní porostní plocha tvoří 95-99% plochy povodí. V roce 1980 byla převládající biocenóza smrkové porosty staré a mladé, s malým zastoupením středního věku, poškozené kyselými dešti, mrazem a hmyzími škůdci. V období 1983 – 1993 bylo cca. 60-80% ploch povodí odlesněno. Volné plochy byly postupně znovu zalesňovány více odolnými dřevinami a smrkem. Přístrojová vybavenost jednotlivých povodí se v průběhu času měnila. Do roku 1989 byla měřící síť obsluhována dobrovolnými pozorovateli. Od roku 1990 je stabilní a obsluha profesionální.

V roce

1996

byl

klasický

monitorovací

systém

nahrazen

automatizovanou technikou a monitoring byl rozšířen o klimatická pozorování, teplotu a vlhkost půdy a podkorunové srážky. Na povodích je standardně monitorována teplota vzduchu, srážky, sněhové charakteristiky, průtoky a také je zde prováděn monitoring jakosti povrchových vod (Kulasová 2006). 5.2.1. Uhlířská Experimentální povodí Uhlířská se nachází na vodním toku Černá Nisa (Příloha 8). Hydrologické pořadí tohoto toku je 2-04-07-016. Měření na tomto povodí bylo započato v roce 1982 a trvá do dnes. Plocha povodí je 1,87 km2, sklon údolnice je 2,3 % a průměrná nadmořská výška je 817m n. m. Plocha povodí byla v osmdesátých letech minulého století z 50% odlesněna, v současné době probíhá postupné zalesnění. Na povodí je instalována 1 limnigrafická stanice, 5 srážkoměrů, 5 sněhoměrných profilů, 1 klimatologická stanice a 1 automatická sněhoměrná stanice. Na povodí Uhlířská kromě ČHMU provádí měření i VÚV T.G.M., ČGÚ a ČVUT (Kulasová 2006). Povodí Uhlířská je také součástí celoevropské sítě reprezentativních povodí ERB a celostátní sítě GEOMON. 5.2.2. Blatný rybník Experimentální povodí Blatného rybníka (Příloha 8) se nachází na vodním toku Blatný potok, který se pod hrází nádrže Josefův důl vlévá do Kamenice (hydrologické pořadí 1-05-01-058). Měření na tomto povodí bylo započato v roce 1988 a trvá do dnes. Plocha povodí je 4,56 km2, sklon údolnice je 2,4% a průměrná nadmořská výška je 819m n. m. Plocha povodí je z velké části tvořena lesním pokryvem různé věkové

35

struktury. Na povodí je instalována 1 limnigrafická stanice, 3 srážkoměry a jsou zde 4 sněhoměrné profily. 5.2.3. Kristiánov Experimentální povodí Kristiánov se nachází na vodním toku Kamenice (Příloha 8). Hydrologické pořadí tohoto toku je 1-05-01-058. Měření na tomto povodí bylo započato v roce 1988 a trvá do dnes. Plocha povodí je 6,62 km2, sklon údolnice je 6,4% a průměrná nadmořská výška je 903m n. m. Porost na povodí je podobný porostu na povodích Blatný rybník a Uhlířská. Na tomto povodí je instalována 1 limnigrafická stanice, 3 srážkoměry a jsou zde 4 sněhoměrné profily. 5.2.4. Jezdecká Experimentální povodí Jezdecká se nachází na vodním toku Černá Desná (Příloha 8). Hydrologické pořadí tohoto toku je 1-05-01-065. Toto povodí je situováno nad přehradou Souš v CHKO Jizerské hory. Měření na tomto povodí bylo započato v roce 1982 a trvá do dnes. Plocha povodí je 4,75 km2, sklon údolnice 3,9% a průměrná nadmořská výška je 901m n. m. Pokryv povodí je tvořen holinami po devastaci lesních porostů vlivem škodlivých exhalací. Na tomto povodí je instalována 1 limnigrafická stanice, 3 srážkoměry, je zde 6 sněhoměrných profilů a 1 klimatologická stanice. Povodí Jezdecká je také součástí celoevropské sítě reprezentativních povodí ERB. 5.2.5. Jizerka Experimentální povodí Jizerka se nachází na vodním toku Jizerka (Příloha 8). Hydrologické pořadí tohoto toku je 1-05-01-020. Povodí Jizerka je situováno při státní hranici s Polskem v CHKO Jizerské hory. Měření na tomto povodí bylo započato v roce 1986 a trvá do dnes. Plocha povodí je 10,6 km2, sklon údolnice 1,1% a průměrná nadmořská výška je 913m n. m. Na území povodí se nachází značné množství rašelinišť a horských luk. Na povodí je nainstalována 1 limnigrafická stanice, 4 srážkoměry, jsou zde 3 sněhoměrné profily a 1 klimatologická stanice. 5.2.6. Smědava I. Experimentální povodí Smědava I. se nachází na vodním toku Bílá Smědá (Příloha 8). Tento tok se vlévá pod Smědavskou horou (1084 m) a Jizerou (1122 m) do Smědé. Hydrologické číslo toku Smědá je 2-04-10-001. Měření na tomto povodí bylo započato v roce 1986 a trvá do dnes. Povodí Bílé Smědé je tvořeno mladým lesním porostem horského typu. Plocha povodí je 3,72 km2, sklon údolnice 6% a průměrná

36

nadmořská výška je 996m n. m. Na povodí je nainstalována 1 limnigrafická stanice, 2 srážkoměry a je zde také 1 sněhoměrný profil. 5.2.7. Smědava II. Experimentální povodí Smědava II. se nachází na vodním toku Černá Smědá (Příloha 8). Tento tok se vlévá pod Plochým vrchem (939 m) u horské chaty Smědava do toku Smědé. Hydrologické číslo toku Smědá je 2-04-10-001. Měření na tomto povodí bylo započato v roce 1986 a trvá do dnes. Povodí Černé Smědé je tvořeno podobnou lesní strukturou jako experimentální povodí Smědava I. Plocha povodí je 4,74 km2, sklon údolnice 3% a průměrná nadmořská výška je 903m n. m. Na povodí je nainstalována 1 limnigrafická stanice, 2 srážkoměry a je zde také 1 sněhoměrný profil. 5.3

Experimentální povodí Modrava Experimentální povodí Modrava (Příloha 9) se nachází v Národním parku

Šumava, kde bylo založeno v roce 1998 po kůrovcové kalamitě. Byla zde vytipována tři malá povodí situovaná v blízkosti Modravy, která se od sebe navzájem liší ekosystémem. Jednotlivá povodí se rozkládají na plochách s odumřelým smrkovým lesem (Modrava 1), plocha s lesem po znovu osázení vykácených odumřelých stromů, dnes 10ti leté stromy (Modrava 2) a na ploše se zdravým lesem (Modrava 3). Modravská povodí byla vybudována Katedrou vodního hospodářství a Katedrou biotechnických úprav krajiny Fakulty lesnické a enviromentální (v současnosti obě katedry spadají pod Fakultu životního prostředí) ČZU v roce 1998 v rámci výzkumných aktivit grantového projektu VaV 620/6/97 „Obnova biodiverzity a stability lesních ekosystémů v pásmu přirozeného rozšíření smrku na území NP Šumava“ (Pavlásek 2006). Hlavním cílem nově vybudovaných experimentálních povodí byl popis hydrologické funkce lesních ekosystémů a vliv lesních porostů na vybrané komponenty hydrologického cyklu. Detailně je studován srážko-odtokový proces zaznamenaný v různém časovém měřítku (Pavlásek 2006). Katedra vodního hospodářství a enviromentálního modelování vybudovala v roce 2008 další experimentální povodí a to povodí Pastoušky (Příloha 9), které bylo vybudováno v blízkosti stejnojmenné meteorologické stanice v roce 2006.

37

5.3.1. Modrava 1 Experimentální povodí Modrava 1 je situováno v pramenné oblasti Roklanského potoka, který má hydrologické pořadí 1-08-01-006, nachází se 1,5km od vrcholu Velkého Roklanu na hranici a Bavorskem a 1 km jižně od Roklanské hájenky. Lokalita je také označována místním názvem „V koutě“ a je severně exponovaná. Plocha povodí je 0,1 km2, sklon povodí 9% a průměrná nadmořská výška je 1243m n. m. Po kůrovcové kalamitě zůstal na tomto povodí stojící odumřelý smrkový les (Příloha 9), který podléhal větrným kalamitám. V současné době je na povodí travní porost a na vhodných lokalitách se uchytily nové semenáčky. Na Modravě 1 jsou monitorovány srážky, průtok a teplota vzduchu (KVHEM 2009). Od roku 2002 provádí na povodí Modrava 1 monitoring teploty vzduchu, půdy a tenzometrických tlaků ing. Miroslav Tesař, CSc. z Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i. (Pavlásek 2009). 5.3.2. Modrava 2 Experimentální povodí Modrava 2 se nachází na severním svahu Malé Mokrůvky v pramenné oblasti Ptačího potoka (hydrologické pořadí 1-08-01-002), je situováno 5km jižně od Filipovi Huti na hranici s Bavorskem. Místní název lokality je „Medvědí doupě“. Plocha povodí je 0,16 km2, sklon povodí 21% a průměrná nadmořská výška je 1263m n. m. Po kůrovcové kalamitě byla v této lokalitě povolena těžba napadeného smrkového porostu. Po těžbě byla paseka zalesněna smrkem a částečně jeřábem a klenem (Příloha 9). Na povodí Modrava 2 jsou rovněž sledovány srážky, průtok, teplota vzduchu a od roku 2006 základní charakteristiky sněhové pokrývky (výška sněhu a objemová hmotnost sněhu), které byly v roce 2007 rozšířeny o kvantitativní charakteristiky sněhu (KVHEM 2009). Od roku 2002 provádí na povodí Modrava 2 monitoring teploty vzduchu, půdy a tenzometrických tlaků ing. Miroslav Tesař, CSc. z Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i. (Pavlásek 2009). 5.3.3. Modrava 3 Experimentální povodí Modrava 3 se nachází na severním svahu Vysokého stolce 4 km jihovýchodně od obce Kvilda pod lesní cestou vedoucí z Kvildy do Borových Lad zvané „Vlasatá cesta“. Povodí je vybudováno na vodním toku, který je pravostranným přítokem Teplé Vltavy (jeho hydrologické pořadí je 1-06-01-007). Plocha povodí je 0,07 km2, sklon povodí 21% a průměrná nadmořská výška je 1181m

38

n. m. Na povodí převládá smrkový porost ve věku 150 let s příměsí buku (110–150 let), (Příloha 9). Jedná se o lokalitu, která nebyla zasažena kůrovcovou kalamitou. Na Modravě 3 jsou monitorovány srážky, průtok a teplota vzduchu (KVHEM 2009). Od roku 2002 provádí na povodí Modrava 3 monitoring teploty vzduchu, půdy a tenzometrických tlaků ing. Miroslav Tesař, CSc. z Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i. (Pavlásek 2009). 5.3.4. Pastouška Povodí se nachází v pramenné oblasti Němčického potoka, hydrologického čísla 1-10-03-027, 600 m jižně od obce Horní Němčice na Klatovsku. Plocha povodí je 1,6 km2, sklon povodí je 20% a průměrná nadmořská výška 780m n. m. Vegetačním pokryvem je na 95% území hospodářský les se zastoupením všech věkových tříd (Příloha 9). Převažující dřevinou je smrk ztepilý s příměsí jedle bělokoré. Na povodí je měřen průtok pomocí 18m dlouhé měrné trati, která je na začátku opatřená vývařištěm a na konci stupněm o výšce 0,5m. Další měřené charakteristiky pro toto povodí jsou měřeny v meteorologické stanici Pastouška (KVHEM 2009). 5.4

Beskydská experimentální povodí V listopadu 1927 byla započata třicetiletá měření srážek a odtoků ve dvou

reprezentativních povodích s velkým rozdílem v pokrytí lesem, s následujícími lesnickými obnovami. Základem prací bylo změřit denní, měsíční a roční srážkové úhrny v moravskoslezských Beskydech, tvořících část povodí Odry, v letech 1952 až 1960, na 42 reprezentativních místech. V roce 1953 bylo zahájeno měření na dvou malých, plně lesnatých experimentálních povodích s důvodem ověřit přibývání vody v lesnickém

hospodaření.

Beskydská experimentální povodí jsou

ve správě

Výzkumného ústavu lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i. pobočka ve Strnadech. Povodí jsou situována v CHKO Beskydy, poblíž vodní nádrže Šance (Červík) a u obce Trojanovice poblíž Frenštátu pod Radhoštěm (M.Ráztoka). V tomto experimentálním celku bylo v historii vybudováno několik malých povodí (např. povodí Kamenitý, povodí Zimný) v současnosti se na těchto dvou povodích již měření neprovádí. Dalšími lokalitami (Příloha 10) v tomto experimentálním celku jsou tzv. experimentální povodí Červík a Malá Ráztoka (Bíba 2006). Od 1. listopadu 1987 jsou prvky vodní bilance měřeny i v reprezentativním povodí U vodárny, které se nachází v Hrubém Jeseníku. Toto povodí bylo do kapitoly „Beskydské experimentální povodí“ zahrnuto kvůli

39

stejnému správci, a to Výzkumnému ústavu lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i. pobočka ve Strnadech. Lesnicko-hydrologickému výzkumu v Beskydech byly uloženy tyto úkoly: (1) stanovit, jakými lesnicko-hospodářskými opatřeními lze účelově posilovat zdroje pitné a užitkové vody, (2) měřit, zaznamenávat a vyhodnocovat data vybraných prvků srážkově-odtokového procesu k prostudování vodní bilance v malých lesnatých povodích, (3) využíváním poznatků o opakovaných, kulminacích a trváních průtokových vln více chránit lesní půdy před poškozováním zrychlenou erozí (Bíba 2006). 5.4.1 Malá povodí Kamenitý a Zimný Od 1. ledna 1956 byly měřeny srážky a odtoky v malém povodí Kamenitý, toto povodí se nachází na levém přítoku do bystřiny Lomná (hydrologické pořadí 2-03-03008) pod obcí Horní Lomná u Jablunkova. Povodí má rozlohu 0,924 km2, sklon povodí je 48,8% a průměrná nadmořská výška je 766m n. m. Povodí je pokryto (v době trvání měření) 72% lesem a 28% zaujímala enkláva. Na povodí Kamenitý dnem 31. prosince 1960 bylo měření ukončeno (Bíba 2006). Od 1. ledna 1957 do 31. prosince 1959 se měřilo také v povodí Zimný na levém přítoku bystřiny Mohelnice (hydrologické pořadí 2-03-01-047) v obci Krásná. Povodí se rozkládá na 3,725 km2, sklon povodí je 40,9% a průměrná nadmořská výška je 977 m n.m. Pokryv na tomto povodí byl v době měření z 98,6% tvořen lesy a zbytek připadá na lesní cesty. Měření bylo ukončeno z důvodů odběrů vody do frýdeckého vodovodu nad měrným profilem (Bíba 2006). 5.4.2. Červík Od 1. listopadu 1953 byla uskutečňována klimatická a hydrologická měření na experimentálním povodí Červík (Příloha 10), je levostranným přítokem říčky Ostravice (hydrologické pořadí 2-03-01-007). V současnosti potok ústí do vodárenské nádrže Šance ve Starých Hamrech v CHKO Beskydy. Toto povodí reprezentuje tzv. Zadní hory v Beskydech. Plocha povodí 1,85 km2, sklon povodí je 30,4% a průměrná nadmořská výška 801m n. m. Pro účel výzkumu bylo rozděleno na levé podpovodí Červík-A a pravé podpovodí Červík-B. Povodí byla plně lesnatá se smrkovými porosty. Do konce roku 1994 bylo na podpovodí Červík-A plošně smýceno 95% porostů a obnovováno smrkem s 10 % zastoupením buku. Podpovodí Červík-B bylo po celou dobu téměř bez mýcení, kvůli možnosti porovnání odtokového režimu s podpovodím

40

Červík-A. Na povodí jsou standardně měřeny srážky, teplota vzduchu a vody, sněhové srážky, průtok a vlhkost vzduchu (Bíba 2006). Pro měření je nejčastěji využíváno systému firmy Fiedler-Mágr. Povodí je také součástí sítě malých povodí GEOMON. 5.4.3. Malá Ráztoka Stejně jako u povodí Červík je začátek měření, na experimentálním povodí Malá Ráztoka (Příloha 10), datován 1. listopadem 1953, kdy byla uskutečněna první klimatologická a hydrologická měření, která probíhají do dnes. Povodí Malá Ráztoka se nachází v pramenné větvi bystřiny Lomné (hydrologické pořadí 2-03-03-008) u obce Trojanovice v CHKO Beskydy. Povodí Malá Ráztoka reprezentuje přední hory Beskyd. Plocha povodí je 2,076 km2, sklon povodí je 48,6% a průměrná nadmořská výška je 842m n. m. Porost povodí je značně ovlivněn imisemi z Ostravska, před kterými se tuto lokalitu nepodařilo uchránit. Dosud bylo obnoveno více než 80% jeho plochy převážně smrkem. Na povodí jsou standardně měřeny srážky, teplota vzduchu a vody, sněhové srážky, průtok a vlhkost vzduchu (Bíba 2006). Pro měření je zde opět v nejvíce případech použito systému firmy Fiedler-Mágr. 5.4.4. U vodárny (Hrubý Jeseník) Reprezentativní povodí U vodárny (Příloha 10) se nachází na toku Šumného potoka, který se vlévá do říčky Bělá (hydrologické pořadí 2-04-04-067) nedaleko města Jeseník. Měření zde bylo zahájeno v roce 1987. Plocha povodí je 1,45 km2, sklon povodí je 13,3% a průměrná nadmořská výška je 747m n. m. Plocha povodí je téměř výhradně tvořena lesním porostem. Na povodí jsou standardně měřeny srážky, průtok, teplota vody a vzduchu, výška sněhu a vlhkost vzduchu. Pro měření většiny veličin je zde opět nejčastěji využíváno systému firmy Fiedler-Mágr. 5.5

Experimentální povodí VÚMOP Experimentální povodí byla zakládána, Výzkumným ústavem meliorací a

ochrany půdy, v.v.i. (VÚMOP), již od 70. let minulého století. Uplatňovala se vědomá snaha vybudovat několik reprezentivních povodí, v nichž by bylo možné dlouhodobě sledovat hydrologický režim a uskutečňovat experimenty k řešení problému vodního hospodářství zemědělsky využívané krajiny. V síti povodí VÚMOP jsou sledována povodí jako celek, ale i jejich dílčí součásti, v souladu s trendem výzkumu vnořených povodí. Postupem času převážil komplexní pohled na provoz malých povodí pro účely výzkumu. Do pozadí ustoupily zemědělské aspekty vodního hospodářství krajiny a

41

byly zdůrazněny aspekty ochrany přírody. Povodňové situace v letech 1996-97 a 2002 zvýšily zájem o procesy v povodí a obnažily potřebu kvalifikovaně posuzovat vliv vodohospodářských opatření na odtokový režim, a to nejen na povodích spravovaných VÚMOP.

V současné době je základním cílem na povodí VÚMOP kvantifikace

hydrologické bilance, srážkoodtokových vztahů a mechanismu tvorby odtoku a jakosti vod v podmínkách převážně zemědělsky využívaných malých povodí v parovinných a pahorkatinných oblastech ČR (Doležal 2006). Současným hydrologických

požadavkům procesů

na

v malých

komplexnost povodích

a

podrobnost

nejvíce

monitoringu

odpovídá

provoz

v experimentálních povodích Cerhovického potoka, Černičí, Kopaninského potoka, Dehtáře, Žejbra a Němčického potoka (Příloha 11). Vedle těchto hlavních povodí je třeba se také zmínit několika dalších významných lokalitách (viz. kap. 5.5.1). 5.5.1. Výzkumné plochy VÚMOP menšího významu Jedním z pokusných povodí, které v historii bylo provozováno VÚMOP, je povodí Ovesná Lhota. Toto povodí bylo vybudováno na bezejmenném přítoku Žebrákovského potoka nad obcí Ovesná Lhota u Světlé nad Sázavou, bylo provozováno v letech 1975-1991. Byly zde získány 15-leté řady hydrologických a agrochemických měření za účelem vyhodnocení vlivu odvodnění na množství a jakost vod. Pozorování bylo v letech 1992-94 postupně ukončeno, stavební a měrné objekty zlikvidovány (Doležal 2006). V letech 1996-99 byla sledována povodí toků Čížina a Zátoráček v povodí Opavy. Zde byly analyzovány odtokové poměry a byla navržena nápravná opatření po extrémní srážce v roce 1996. Bylo popsáno poškození hlavních hydromelioračních zařízení i drenážního detailu rýhovou erozí (Doležal 2006). Dalším, v současnosti však sledovaným územím, je pokusná plocha Valečov u Havlíčkova Brodu a přilehlé povodí bezejmenného potoka, spadajícího do povodí Sázavy. Zde probíhá monitoring od roku 2000. Předmětem výzkumu je technologie pěstování, hnojení a závlahy brambor a jejich vliv na vyplavování dusičnanů. Monitoruje se jakost drenážních a povrchových vod (Doležal 2006). Pokusná plocha Mělník-Neuberk byla vybudována v roce 2003 a slouží výzkumu nových metod a režimů závlah včetně závlah odpadními vodami a výzkumu vyplavování škodlivých látek z půdy do podzemních vod. Pokusná plocha je

42

v nenasycené zóně hydrologicky samostatná, bez horizontálního odtoku (Doležal 2006). Dále jsou VÚMOPem využívány rozsáhlé datové soubory z bývalých závlahářských pokusných stanic v Polabí, zejména stanice Tišice u Mělníka v povodí Košťáleckého potoka. 5.5.2. Cerhovický potok Experimentální plocha Záluží-Cerhovice (Příloha 11) v povodí Cerhovického potoka (hydrologické pořadí 1-11-04-034) byla založena v letech 1973-1974 pro výzkum funkce drenážních filtrů. V roce 1977 bylo měření rozšířeno o obecněji záměrný výzkum úpravy odtokových poměrů odvodňovacími zařízeními v malém povodí a vlivu zemědělské činnosti na jakost podzemních vod. Plocha povodí byla 8,98 km2, výstavba dálnice v roce 1994 si vyžádala zmenšení plochy povodí na 7,36 km2. Průměrná nadmořská výška 481m n. m. Porost povodí je tvořen z 61 % lesem, 21% travními porosty a 18% ornou půdou. Standardně jsou na povodí měřeny srážky, teploty, průtoky a drenážní odtoky (Doležal 2006). 5.5.3. Černičí Experimentální povodí Černičí (Příloha 11), (hydrologické pořadí 1-09-02-105) u Čechtic bylo založeno v roce 1990 jako typické malé povodí bez významných bodových zdrojů znečištění. Plocha povodí je 1,34 km2, průměrná nadmořská výška 496m n. m. a sklon povodí je 7,8%. Porost je z 68% tvořen ornou půdou. Původním účelem byl monitoring erozního smyvu a odnosu půdy spolu s hodnocením plošného znečištění vod zemědělskou výrobou. Povodí bylo také využíváno pro kalibraci modelů pohybů půdní vody a půdních roztoků, analyzován byl i chemizmus povrchové, podzemní a drenážní vody a hydrologie drenážního odtoku. Na povodí jsou standardně měřeny srážky, teploty vody a půdy, výpar a radiace (Doležal 2006). 5.5.4. Kopaninský potok Experimentální povodí Kopaninského potoka (Příloha 11), (Hydrologické pořadí 1-09-02-031) bylo založeno v roce 1985, původně pro výzkum regulační drenáže na lučních stanovištích. Povodí se nachází mezi Humpolcem a Pelhřimovem. Jeho plocha je 6,69 km2, sklon povodí je 2,6% a průměrná nadmořská výška 523m n. m. Od roku 1992 je systematicky sledována jakost vody nejen v hlavním toku, ale také na cca. 17 přítocích, což umožňuje rozlišit funkci jednotlivých lokalit a jejich podíl na

43

odnosu dusíku. Zvláštní význam je přikládán infiltračním oblastem povodí. Výsledky šetření slouží pro stanovení vlivu zatravnění na jakost vod a pro návrh rozsahu zatravnění potřebného k zajištění vyhovující jakosti vody (Doležal 2006). Na povodí jsou standardně měřeny srážky, průtok, teplota vody a vzduchu, výpar, výška a objemová hmotnost sněhu, radiace a vlhkost vzduchu. Dále pak také rychlost a směr větru, hladina podzemní vody a kvalita vody. 5.5.5. Žejbro Experimentální plocha Žejbro (Příloha 11), (hydrologické pořadí 1-03-03-069 až 075a) je tvořen ze 7 podpodvodí: Hesinský potok, Ranský potok, Dolský potok, Kotelský potok, Žejbro (I), Mrákotínský potok, Žejbro (II). Exp. plocha Žejbro se nachází v povodí Novohradky. Plocha Žejbra je 48,3 km2 a průměrná nadmořská výška 516m n. m. Žejbro je z 63% tvořeno ornou půdou. Výzkum zde byl zahájen v roce 1981 za účelem monitoringu průtoků před chystanou stavbou velkoplošného odvodnění. V uzávěrovém profilu uceleného povodí Žejbra je měření průtoku zajišťováno ČHMÚ. V posledním desetiletí byl monitoring soustředěn na dvě dílčí povodí Dolského a Kotelského potoka. Povodí Dolského potoka (hydrologické pořadí 1-03-03-071) je 4,78 km2 velké a průměrná nadmořská výška 566 m n. m. Povodí Kotelského potoka (hydrologické pořadí 1-03-03-072) je 3,21 km2 velké a průměrná nadmořská výška 551m n. m. Doslský a Kotelský potok je tvořen z 68% respektive 76% ornou půdou. Závěrové profily Dolského a Kotelského potoka jsou monitorovány limnigrafickými stanicemi VÚMOP, dále jsou na povodí monitorovány srážky, teplota vody a vzduchu (Doležal 2006). 5.5.6. Němčický potok Monitoring na experimentálním povodí Němčického potoka (Příloha 11), (hydrologické pořadí 4-15-02-078) byl zahájen v roce 2005. Povodí se nachází na rozhraní Drahanské vrchoviny a Moravského krasu v okrese Blansko u obce Němčice. Plocha povodí je 3,52 km2, sklon povodí je 7,1% a průměrná nadmořská výška je 606m n. m. Porost je tvořen z 54,8% zemědělskou půdou a z 37,8% lesem. Monitoring byl zahájen ve spolupráci s Mendelovou zemědělskou a lesnickou univerzitou v Brně (Doležal 2006). Standardně jsou na povodí měřeny srážky, průtok a teplota vzduchu.

44

5.5.7. Dehtáře Experimentální povodí Dehtáře u Pelhřimova bylo vybudováno v 70. letech 20. století. Není v něm vyvinuta stálá vodoteč. Pozorování probíhalo v letech 1976-1985 a bylo zaměřeno na změnu vodního režimu travních porostů odvodněných drenáží. Monitoring na povodí byl obnoven v roce 2002 k výzkumu tvorby jakosti drenážních a podzemních vod (Doležal 2006). Plocha povodí je 0,58 km2, sklon povodí je 6% a průměrná nadmořská výška je 524m n. m. Plocha povodí je dnes zatravněna a slouží k extenzivnímu pastevnímu využití. V povodí jsou měřeny srážky, průtok, teplota vody a vzduchu, výška a objemová hmotnost sněhu, výpar, radiace, vlhkost vzduchu a hladina podzemní vody. 5.6

Experimentální povodí Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích v současnosti zaštiťuje provoz na

několika dílčích experimentálních plochách (Příloha 12). Všechny tyto lokality jsou situovány v oblasti Lipenské přehrady. Od roku 1999 jsou provozovány, Laboratoří aplikované ekologie, spadající pod Zemědělskou fakultu JČU, 3 malá povodí (Mlýnský, Horský a Bukový potok) pracovníky JČU je tato oblast označována jako „ZaLipno“. Všechna povodí se nachází na pravém břehu Lipenské přehrady v oblasti Svatotomášské hornatiny a náleží do povodí Dunaje. Oblast pravého břehu Lipenské přehrady, kde jsou situována sledovaná modelová povodí, představuje v současnosti jedinečné území pro ověření konceptu holistického posuzování funkčních aspektů krajiny založeného na principu Riplova ekologického ETR (energie-transport-reakce) modelu. Zaměření výzkumu na těchto povodích jsou následovná Analýza hospodaření v krajině, vodní látkové a energetické bilance, krajinný pokryv (vegetace, fytocenologie, biodiverzita), bentos a ichtyofauna, dálkový průzkum země. Na povodích se sledují mimo jiné sražkoodtokové procesy, které se dají doplňovat o data získaná na stanici Svatý Tomáš (ČHMÚ) pro povodí Horského a Bukového potoka a ze stanice Pasečná pro povodí Mlýnského potoka (Procházka 2001). Další lokalitou, kde JČU od roku 2005 znovu obnovila monitoring hydrometeorologických charakteristik je experimentální lokalita Jenín u obce Rybník poblíž

Dolního

Dvořiště.

V této

lokalitě

se

nacházejí

dvě

experimentální

mikropovodíčka, a to Jenín 1 a Jenín 2. Poslední sledovanou lokalitou je mikropovodí Ostřice – SO2 u obce Horní Planá, kde monitoring probíhá od roku 2006. Na povodí

45

Ostřice bylo v minulosti JČU provozováno více měření, ale reprezentativní výsledky jsou z uzávěrového profilu SO2. Výzkum jak v exp. povodí Jenín tak i na Ostřici je zaměřen zejména na sledování kvality drenážních vod především s ohledem na obsah dusíkatých látek. 5.6.1. Mlýnský potok Experimentální povodí Mlýnského potoka (Příloha 12), (hydrologické pořadí 404-02-001) je provozováno JČU od roku 1999 do současnosti. Povodí je situováno na pravém břehu Lipenské přehrady poblíž obce Přední Výtoň jedná se o tok, který spadá do povodí Dunaje. Plocha povodí je 2,13 km2 a průměrná nadmořská výška 834m n. m. Povodí je tvořeno pastvinami. V povodí jsou měřeny srážky, průtok, teplota vody a vzduchu, vlhkost vzduchu, výpar (pouze výpočtem) a od roku 2008 je zde měřena i radiace. 5.6.2. Horský potok Experimentální povodí Horského potoka (Příloha 12), (hydrologické pořadí 404-02-002 a 004) je provozováno JČU od roku 1999 do současnosti. Povodí je situováno na pravém břehu Lipenské přehrady poblíž obce Přední Výtoň jedná se o tok, který spadá do povodí Dunaje. Plocha povodí je 2,06 km2 a průměrná nadmořská výška 926m n. m. Plochu povodí tvoří les, mokřad a louka. Na povodí jsou měřeny srážky, průtok, teplota vody a vzduchu, výška sněhu, vlhkost vzduchu, výpar (pouze výpočtem) a od roku 2008 i radiace. Měření srážek a výšky sněhu jsou měřeny ČHMU. 5.6.3. Bukový potok Experimentální povodí Bukového potoka (Příloha 12), (hydrologické pořadí 404-02-003) je provozováno JČU od roku 1999 do současnosti. Povodí je situováno na pravém břehu Lipenské přehrady poblíž obce Přední Výtoň, jedná se o sousední povodí pro povodí Horského potoka, tento tok rovněž spadá do povodí Dunaje. Plocha povodí je 2,21km2 a průměrná nadmořská výška 916m n. m. Porost povodí tvoří smrkový les. Na povodí jsou měřeny průtok, teplota vody a od roku 2007 i teplota vzduchu. 5.6.4. Povodí Jenín Experimentální povodí Jenín (Příloha 12) je, jak bylo již zmíněno v kapitole 5.6, tvořeno 2 mikropovdími (Jenín 1 a Jenín 2). Povodí potoka bylo v letech 1980-1990 provozováno VÚMOP za účelem monitoringu jakosti vody, tato pozorování byla po roce 1990 zastavena, JČU obnovila provoz v roce 2005. Obě mikropovodí leží na

46

Jenínském potoce, který je pravostranným přítokem potoka Rybnického (hydrologické pořadí 1-06-01-138) u obce Rybník v blízkosti Lipenské přehrady. Rozloha povodí je 0,468 km2 (Jenín 1) a 0,552 km2 (Jenín 2), sklon povodí je 10,3% (Jenín 1) a 12% (Jenín 2), průměrná nadmořská výška je 729m n. m. (Jenín 1) a 742m n. m. (Jenín 2). Porost obou povodí je tvořen pastvinami. V obou případech se jedná o povodí zatrubněných drenážních systémů, na těchto povodíčkách jsou standardně měřeny srážky a průtok (Jenín 1) a na povodí Jenín 2 pak průtok, teplota vody toku a v drenáži, teplota půdy, vlhkost půdy a výška hladiny podzemní vody. Od roku 2009 jsou pak na povodí Jenín 2 měřeny vlhkost vzduchu, radiace a teplota vzduchu. 5.6.5. Povodí Ostřice – SO2 Experimentální povodí Ostřice (Příloha 12) je situováno na levém břehu Lipenské přehrady mezi obcemi Horní Planá a Hodňovem. Mikropovodí Ostřice – SO2 leží v povodí bystřiny Ostřice (hydrologické pořadí 1-06-01-080). Jedná se o povodí tvořené trubními drenážemi, které ústí do Ostřice. Měření zde probíhají od roku 2006. Plocha povodí je 0,108 km2, sklon povodí je 16% a průměrná nadmořská výška je 793m n. m. Porost povodí je tvořen pastvinami. Na povodí jsou měřeny jen srážky a průtok. 5.7

Povodí sítě GEOMON Síť malých lesních povodí GEOMON je monitorována od roku 1994. Tyto

povodí sítě GEOMON jsou rozmístěny na území České republiky tak, že postihují různé krajinné typy (většina povodí leží v chráněných oblastech) a oblasti s různou úrovní regionální imisní zátěže a tedy s různým stupněm degradace lesů. Povodí velikostí desítek až nižších stovek hektarů jsou lokalizována v oblasti Šumavy (povodí Liz a Spálenec), Slavkovského lesa (povodí Lysina a Pluhův bor), Krušných hor (povodí Jezeří), Jizerských hor (povodí Uhlířská), Krkonoš (povodí Modrý potok), Orlických hor (U dvou louček), Beskyd (povodí Červík), Českomoravské vrchoviny (povodí Anenský potok, Salačova Lhota a Loukov), Železných horách (povodí Polomka) a jedno povodí je v dosahu pražské aglomerace v Benešovské pahorkatině (povodí Lesní potok), (Fottová 1998). V síti GEOMON je monitoring zaměřen především na zjišťování chemických prvků ve vodě, ale v této síti probíhá celá řada projektů od klasického měření hydrometeorologických charakteristik až po monitoring potočního bentosu v povodí.

47

Bohužel pro velkou vytíženost Rndr. Daniely Fottové, se během tvorby této bakalářské práce nepodařilo zjistit více podrobností o povodích GEOMON. Výjimkou je povodí Lesního potoka a povodí Liz a Červík, které jsou pod správou Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i., respektive Výzkumného ústavu lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i. Na povodí Liz a Červík však také nebyly zjištěny charakteristiky zkoumané Českou geologickou službou. 5.7.1. Lesní potok Experimentální povodí Lesního potoka bylo založeno v roce 1993 a monitoring stále trvá. Toto povodí je situováno na pomezí okresů Praha-východ a Kolín, poblíž obce Vyžlovka. Povodí je provozováno Českou geologickou službou. Plochu povodí tvoří smíšený les. Plocha povodí je 0,765 km2 a průměrná nadmořská výška je 453m n. m.

Na povodí jsou standardně měřeny srážky, průtok, teplota vzduchu, vlhkost

vzduchu, výška hladiny podzemní vody. Další výzkum prováděný na povodí je zkoumání chemismu a složení půd a horninového podloží. 5.7.2. Povodí Liz a Albrechtec O těchto povodí nebyly zjištěny z pohledu České geologické služby žádné podrobnosti (viz. kap. 5.7). Bližší informace o těchto povodí viz. kap. 5.1.2 (Liz) a kap. 5.4.2.

48

6.

Databáze experimentálních povodí ČR

6.1

Metodika Jako odrazový bod pro tuto práci sloužil časopis Journal of Hydrology and

Hydromechanics, ve kterém byli některé povodí uvedeny a stručně popsány. Na základě informací v tomto časopise byly vybrány veličiny nejčastěji měřené na uvedených povodích, další měřené veličiny byly v průběhu tvorby databáze doplňovány. Pro zjištění dalších experimentálních povodí byly po konzultaci s vedoucí bakalářské práce oslovovány organizace zabývající se studiem srážko-odtokového režimu. Posledním způsobem vyhledávání povodí bylo samostatné vyhledávání na internetu.

Pro zjištění podrobnějších informací o povodí jak z výše uvedeného

časopisu, tak i z ostatních povodí byl rozeslán vytvořený dotazník (Příloha 13). Metodika tvorby databáze se soustředila na zjištění základních fyzickogeografických údajů o jednotlivých povodích. Dále byla zaměřena na zjištění měřených hydrometeorologických charakteristik na daných experimentálních povodích a na přístroje, kterými jsou tyto charakteristiky měřeny. Pro získání těchto údajů byl vytvořen dotazník (Příloha 13), který byl rozeslán správcům jednotlivých povodí. Tento dotazník byl doplněn v zaslaném e-mailu vysvětlujícím textem. V dotazníku byl ponechán prostor pro možnost vyplnění dalších informací dle uvážení správců povodí.

6.2

Výsledky Databáze experimentálních povodí v České republice je vytvořena ve formě

tabulky. V první části jsou řazeny fyzicko-geografické údaje a v části druhé jsou údaje hydrometeorologického

charakteru.

Údaje

týkající

se

fyzicko-geografických

charakteristik jsou řazeny od nejzákladnějších (název povodí) až po údaje obtížněji zjistitelné (průměrný sklon povodí). Údaje hydrometeorologického charakteru jsou řazeny od nejběžněji měřených charakteristik (průtok, srážky) až po charakteristiky méně časté (objemová hmotnost sněhu, výška hladiny podzemní vody). Povodí jsou řazena v kroku prvním abecedně a to podle názvu experimentální lokality (např. Experimentální povodí Jizerské hory, atd.), či zaštiťující organizace (např. povodí VÚMOP, atd.). V kroku druhém tj. kroku, ve kterém jde o určení pořadí jednotlivých

49

povodí větších experimentálních lokalit, jsou řazeny povodí opět dle abecedního pořádku. Fyzicko-geografické charakteristiky uvedené v databázi jsou: (1) název, (2) lokalita, (3) měření od-do, (4) pokryv, (5) plocha povodí, (6) nadmořské výšky, (7) sklon povodí, (8) délka údolnice. Hydrometeorologické charakteristiky uvedené v databázi: (1) průtok, (2) srážky, (3) teplota: vzduchu, vody, půdy, (4) vlhkost vzduchu a půdy, (5) vlhkost půdy, (6) výpar, (7) radiace, (8) výška a objem sněhu, (9) výška hladiny podzemní vody, (10) směr a rychlost větru. Typ přístroje, kterým se daná veličina měří, je uveden v příslušném políčku. Databáze je vytvořena pro budoucí snazší orientaci, při hledání informací týkajících se experimentálních povodí. Bohužel se nepodařilo zjistit u všech povodí veškeré potřebné údaje, které by scelili tuto databázi. V budoucnu by tato databáze mohla být doplněna a tím by poskytla dostatečné informace pro zběžnou orientaci v problému experimentálních povodí a případně odrazový bod pro případné další práce.

50

7.

Závěr Bakalářská práce se skládá ze 4 částí: (1) Hydrometeorologické charakteristiky,

(2) Způsoby měření (monitoring), (3) Experimentální povodí, (4) Databáze – experimentálních povodí ČR. První část se zaměřuje na stručnou a obecnou definici jednotlivých hydrometeorologických charakteristik, které je důležité vysvětlit pro snazší orientaci v hydrologické terminologii. Vysvětlované charakteristiky jsou zde doplněny názornými příklady praktického využití. V druhé části je čtenář seznámen s možnými způsoby monitoringu jednotlivých hydrometeorologických charakteristik. Jsou zde rámcově popsány jak starší technologie hydrometeorologického monitoringu, tak i technologie moderní. Jednotlivé texty týkající se přístrojů využívaných v monitoringu jsou doplněny ukázky jednotlivých měřících přístrojů, které jsou do práce vneseny formou příloh. Třetí částí, asi nejpodstatnější pro textovou část bakalářské práce, je část týkající samotných experimentálních povodí. Jsou zde popsány jednotlivé souhrnné experimentální lokality. Všechny popsané lokality jsou využitelné pro hydrologický výzkum, avšak každá lokalita má jiné prvotní zaměření. Nejobvyklejší měřené hydrometeorologické charakteristiky na experimentálních povodích v ČR jsou průtok, srážky, teplotní charakteristiky, oproti tomu méně časté jsou radiace, výška hladiny podzemní vody atd. Z pohledu hydrologie a klimatologie jsou asi nejcennějšími lokalitami: Experimentální povodí v Jizerských horách a Experimentální povodí Volyňky, jelikož na těchto povodí je monitoring provozován již po delší dobu a řady měřených charakteristik jsou zde již poměrně dlouhé. Dalšími experimentálními lokalitami, které jsou nejcennější pro své přínosy pro hydrologii a klimatologii, jsou povodí vysokých škol ČZU v Praze (Modrava, Pastouška) a JČU v Českých Budějovicích (Jenín, „ZaLipno“, Ostřice) a ČVUT (Uhlířská) u povodí spravovaných vysokými školami se však zpravidla jedná o měření poměrně mladé a tudíž není tak cenné jako u povodí s dlouhými hydrologickými řadami. Dalšími popisovanými povodími jsou povodí pod záštitou VÚMOP, tyto povodí jsou vybudována především pro pozorování srážko-odtokového procesu v zemědělsky využívaných lokalitách. Experimentální povodí zaštiťované VÚLHM Strnady jsou založena pro pozorování utváření srážko-odtokového režimu v lesních porostech. Poslední skupinou povodí,

51

která je popisována v této práci jsou povodí patřící do sítě GEOMON. Síť GEOMON nemá za prioritní výzkum měření hydrometeorologických charakteristik, ale je zaměřena na monitoring chemického složení vod v tocích a s tím souvisejících výzkumů. Dále zde mimo jiné proběhli v minulosti projekty zaměřené na monitoring bentických společenstev. Čtvrtá část je databáze, která shrnuje jednotlivá experimentální povodí popsaná v části předchozí, a to po stránce fyzicko-geografické, hydrometeorologické a měřičské vybavenosti. Nejzajímavějšími informacemi do budoucna, které jsou uvedené v databázi, jsou informace týkající se fyzicko-geografických údajů a měřených charakteristik, bohužel se nepodařilo jednotně zjistit měřičské způsoby. Databáze, také přináší snahu sjednotit některá povodí do experimentálních lokalit, to je nejpatrnější na povodí JČU.

52

8.

Seznam literatury 1.

BÁLEK J. 1964: Holeček J. Výzkumné a representativní povodí Ústavu pro hydrodynamiku ČSAV na Volyňce. Československá akademie věd – Ústav pro hydrodynamiku, Praha 1964.

2.

BÁLEK J. 2005: Hydrologie malého povodí 2005. Malá povodí jako trvalý zdroj informací, str. 1–5. Ustav pro hydrodynamiku AV ČR 2005.

3.

ČERMÁK J., Naděždina N. 2005: Hydrologie malého povodí 2005. Přístrojové metody měření transpiračního proudu a architektury kořenových systémů dřevin, str. 37-44. Ústav pro hydrodynamiku AV ČR 2005.

4.

ČHMÚ 2005 [online]: Atlas podnebí Česka. Vystaveno 2005 [cit. 17.12.2009]. Dostupné z http://www.atlaspodnebi.cz/.

5.

DINGMAN, L. S., 2002: Physical hydrology. Prentice Hall, 646 s.

6.

DOLEŽAL F., Kulhavý Z., Kvítek T., Soukup M., Čmelík M., Fučík P., Novák P., Peterková J., Pilná E., Pražák P., Tippl M., Uhlířová J., Zavadil J. 2006: Journal of Hydrology and Hydromechanics. Vol. 54, No.2, str. 137150. Institute of Hydrology, SAS, Institute of Hydromechanics AV ČR 2006.

7.

FOTTOVÁ D. 1998 [online]. Výzkum transportních procesů v povodí dotčeném náhlými změnami odtokových poměrů (Jizerské hory) – vybrané kapitoly.

Vystaveno

2009

[cit.

20.4.2009].

Dostupné

z

http://cecwi.fsv.cvut.cz/. 8.

HAVLÍČEK

a

kol.,

1986:

Agrometeorologie.

Státní

zemědělské

nakladatelství, Praha. 9.

HOLKO L. 2006: Journal of Hydrology and Hydromechanics. Vol. 54, No.2, str. 81-82. Institute of Hydrology, SAS, Institute of Hydromechanics AV ČR 2006.

10.

HRÁDEK F., Kuřík P., 2008: Hydrologie. Skriptum ČZU.

11.

JANEČEK M. a kol., 2002: Ochrana zemědělské půdy před erozí. ISV nakladatelství, Praha 2002.

12.

KLABZUBA J., 2002: Aplikovaná meteorologie a klimatologie, V. díl, Bilance tepla na aktivním povrchu, teploty půdy, vzduchu a vody. Skriptum ČZU, 46 s. Praha.

53

13.

KLABZUBA J., Kožnarová V. 2004: Aplikovaná meteorologie a klimatologie. VI. díl – Voda v atmosféře, výpar, vlhkost vzduchu, půdy a materiálu. Skriptum ČZU 40s. Praha.

14.

KULASOVÁ A., Pobříslová J., Jirák J., Hancvencl R., Bubeníčková L., Bercha Š. 2006. Journal of Hydrology and Hydromechanics. Vol. 54, No.2, str. 163-182. Institute of Hydrology, SAS, Institute of Hydromechanics AV ČR 2006.

15.

KVHEM 2009 [online]. Vystaveno 2009 [cit. 24.3.2009]. Dostupné z http://klobouk.fsv.cvut.cz/~kvhem/.

16.

MATTAS D. 2009 [online]. Vystaveno 2009 [cit. 13.3.2009]. Dostupné z http://hydraulika.fsv.cvut.cz/predmety/hemm/.

17.

NAVAJO 2009 [online]. Vystaveno 2009 [cit. 8.12.2008]. Dostupné z www.navajo.cz.

18.

NĚMEC J., 1965. Hydrologie. Státní zemědělské nakladatelství, Praha.

19.

PACL J. 2006: Journal of Hydrology and Hydromechanics. Vol. 54, No.2, str.83-95. Institute of Hydrology, SAS, Institute of Hydromechanics AV ČR 2006.

20.

PAVLÁSEK J., Máca P., Ředinová J. 2006: Journal of Hydrology and Hydromechanics. Vol. 54, No.2, str. 207-216. Institute of Hydrology, SAS, Institute of Hydromechanics AV ČR 2006.

21.

PAVLÁSEK J., Tesař M., Máca P., Ředinová J., Klose Z., Hanková R. 2009: International Workshop on Status and Perspectives of Hydrology in Small Basins. Guslar-Hahnenklee, Federál Republic of Germany, 30 March – 2 April 2009. Str. 197-200.

22.

PROCHÁZKA J., Wotavová K., Kučera Z., Pechar L. 2001: Funkce povodí v pramenné oblasti – Hydrologická a hydrochemická chrakteristika tří odlišných malých povodí. – Ekotrend, zborník z mezinárodní konference pořádané k 10. výročí založení JU, České Budějovice, 28. -29. 3. 2001, str. 34.

23.

SOBÍŠEK

B.,

a

kol.

1993:

Meteorologický

slovník

výkladový

terminologický. Academia, Praha 1993. 24.

SOUKUPOVÁ J., 2007: Atmosférické procesy (základy meteorologie a klimatologie). Skriptum ČZU.

54

25.

SOVADINA L. 2009 [online]. Vystaveno 2009 [cit. 17. 3. 2009]. Dostupné z http://www.hyges.cz/.

26.

ŠINDELÁŘ R., Kovaříček P., Vlášková M., Hůla J., Kroulík M. 2008 [online]. Agritech science. Vystaveno 2008 [cit. 17. 3. 2009]. Dostupné z http://www.agritech.cz/.

27.

TESAŘ M., Balek J., Šír M. 2006. Journal of Hydrology and Hydromechanics. Vol. 54, No.2, str. 137-150. Institute of Hydrology, SAS, Institute of Hydromechanics AV ČR 2006.

55

9.

Přílohy

56

Příloha 1: Přístroje na měření srážkových charakteristik

standardní srážkoměr

váhový srážkoměr

totalizátor

ombrometr

sněhoměrná lať

Příloha 2: Přístroje na měření teplotních a vlhkostních charakteristik

staniční teploměr

extrémní teploměry

půdní teploměr

aspirační psychrometr

Augustův psychrometr

Příloha 3: Přístroje na měření výparových a infiltračních charakteristik

výparoměr EWM

plovoucí výparoměr

infiltrační válce

infiltrometr

Příloha 4: Přístroje na měření vodního stavu a průtoku

vodočet (svislý)

rtuťový limnigraf

plovákový limnigraf

limnigrafická stanice 1 s vodočtem

Limnigrafická stanice 2 s vodočtem

Příloha 5: Přístroje pro stanovení průtoku

kompletní souprava vrtule Ott – C2

Ponceletův měrný přeliv

Vrtule Ott – C2

Bazinův měrný přeliv

Thomsonův měrný přeliv

Příloha 6: Přístroje na určení větrných, slunečních a tlakových charakteristik

miskový anemometr

rtuťový barometr

aneroid

Příloha 7: Experimentální povodí Volyňky

Fyzickogeografická mapa povodí Liz a Albrechtec se schématickým zakreslením říční a lesní sítě. MS – automatický meteorologický systém pro gradientové měření, 1 až 10 – stanoviště pro sledování vodního režimu půd, LA – uzávěrový profil povodí Albrechtec, LL – uzávěrový profil povodí Liz

Příloha 8: Experimentální povodí v Jizerských horách

Mapa experimentálních povodí v Jizerských horách

Černá Nisa

Blatný rybník

Kamenice

Černá Desná

Příloha 8: Experimentální povodí v Jizerských horách

Černá Smědá

Bílá smědá

Jizerka

Příloha 9: Experimentální povodí Modrava

Lokalizace experimentálních povodí Modrava (KVHEM)

Lokalizace experimentálního povodí Pastouška (KVHEM)

Povodí Modrava 1

Povodí Modrava 2 Povodí Modrava 3

Pastouška

Příloha 10: Beskydská experimentální povodí

Beskydská experimentální povodí

Ukázky z povodí Červík a Malá Ráztoka

U vodárny (Jeseník)

Příloha 11: Experimentální povodí VÚMOP

Experimentální povodí VUMOP

Experimentální povodí Cerhovického potoka (VUMOP)

Příloha 11: Experimentální povodí VÚMOP

Experimentální povodí Černičí (VUMOP)

Experimentální povodí Kopaninského potoka (VUMOP)

Příloha 11: Experimentální povodí VÚMOP

Experimentální povodí Žejbro (VUMOP)

Experimentální povodí Němčického potoka

Příloha 12: Experimentální povodí Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích

Lokalizace experimentálních ploch Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích

Experimentální povodí Mlýnského, Horského a Bukového potoka (JČU)

Příloha 12: Experimentální povodí Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích

Experimentální povodí Jenín 1 a 2 (JČU)

Experimentální povodí Ostřice – SO2 (JČU)

Příloha 13: Dotazník Experimentální povodí ……………………………

Charakteristiky povodí Název povodí: Organizace: Kontaktní osoba (e-mail) : Měření od-do(rok): Pokryv: Plocha povodí:

km2

Min.nadmořská výška:

m n.m.

Max.nadmořská výška:

m n.m.

Délka údolnice:

km

Průměrný sklon svahu:

Měřené hydrometeorologické charakteristiky Charakteristiky Průtok Srážky Výška sněhu Teplota vody Teplota vzduchu objem.hmot.sněhu Výpar Radiace Vlhkost vzduchu … … …

… …

Přístroj … …