MODELOVÁNÍ SRÁŽKO-ODTOKOVÝCH VZTAHŮ MULTI-LINEÁRNÍM PŘÍSTUPEM 2007

1. MODELOVÁNÍ SRÁŽKO-ODTOKOVÝCH VZTAHŮ MULTI-LINEÁRNÍM PŘÍSTUPEM2007 • Boris Vološ email: borisvolos@seznam.cz , tel: +420 608 258 262

2. Potreba dát pre rôzne prípady Zmeny v krajine – najčastejšie ide o zvýšenie retenčnej schopnosti ČHMÚ Optimalizácia Navrhovaných PPO Návrh retenčných nádrží Úprava toku, revitalizácia Posúdenie návrhu pre povodňové vlny s inou pravdepodobnosťou pakovania Siahne po hydrologických výpočtových postupoch

3. Metóda izochrón • určenie odtokovej straty objemovým súčiniteľom odtoku (tabuľky) • výpočet povrchového odtoku genetickým vzorcom odtoku, predpoklad ustáleného stavu t.j. čas koncentrácie konštantný Využitie modelu DesQ-MAXQ (Hrádek, Kuřík 2001) – ktorý rešpektuje výpočtové postupy Hydrologickej smernice MZV (1989) • výpočet efektívneho dažďa (aplikácia metódy CN kriviek) • výpočet povrchového odtoku vychádza z modelu kinematickej vlny a zjednodušených St. Venatových rovníc • Metodických postupov zapracovaných v ČHMÚ (2004) • výpočet efektívneho dažďa (aplikácia metódy CN kriviek) • výpočet odtoku metódou syntetického jednotkového hydrogramu podľa Clarka, kde parametre SJH sú odvodené z fyzicko-geografických charakteristík povodia, potom výpočet hydrogramu je aplikácia konvolúcie na hyetograf efektívneho dažďa

4. ZJEDNODUŠUJÚCE PREDPOKLADY • trvanie zrážky = Tc • zmenu doby koncentrácie • v priebehu zrážky konštantná • koeficient priameho odtoku • konštantný (tabuľky, CN) Obr. Matoušek V. • Zjednodušujúce predpoklady majú dopad • na Qkul, a Wpv • Pretože • objem odtoku je rovnaký • pre rôzne doby trvania • zrážky o rovnakom úhrne • doba koncentrácie rovnaká • pre rôzne intenzity

5. V hydrologických výpočtoch uvažovať zrážky, ktoré majú charakter reálnych • (ich dĺžka trvania a prerozdelenie intenzít, napr. V. Kakos 2001, ČHMÚ 2004) • Zostaviť taký hydrologický model (výpočet) ktorým budeme schopný zohľadniť • reálne zrážky bez ohľadu na dobu koncentrácie • zmenu koeficienta priameho odtoku závislú na trvaní a intenzite zrážky • zmenu doby koncentrácie závislú na trvaní a intenzite zrážky Limitujúce skutočnosti • na povodiach nemáme pozorovanie – ovplyvňuje výber s-o modelu • náročnosť na vstupné dáta – určuje čas spracovania (chceme do 14 dní) • finančné možnosti – spravidla veľmi obmedzené (malé povodia, malé obce)

6. Výpočet priebehu povodňovej vlny je zložený z dvoch častí navzájom sa ovplyvňujúcich : • stanovenie koeficientu priameho odtoku • výpočet hydrogramu priameho odtoku Stanovenie koeficienta priameho odtoku, závislý na dobe trvania dažďa a jej intenzite Vychádzali sme

8. * Dnes presnosť hydrologických údajov III a IV triedy pre Q20 až Q100 je ± 40 až 60 %

9. Odvodenie jednotlivých lineárných sub-modelov 1. pre daný objemový koeficient odtoku φi prepočet zodpovedajúcej hodnoty CN 2. odvodenie parametrov (Tc a R) Clarkovho jednotkového hydrogramu kde: Tc = 1,67Tlag R – transformačný faktor (parameter lineárnej nádrže) R = A.LB.SC A=80, B=0,342, C=-0,79 – parametre odvodené pre ČR v ČHMÚ Prípadne R odhadneme ako 1,2-2 násobok Tc 3. simulácia prietokovej vlny zo zrážky pre jeden interval t 4. Výpočet opakujeme pre všetky intervaly stým, že jednotlivé hydrogramy posúvame o t 5. Sčítanie jednotlivých dielčích hydrogramov = výsledný hydrogram odtoku

11. Výhody • Nenáročnosť na vstupné dáta, ekonomicky prijateľné • Dostupnosť SW HEC-HMS zdarma + potreba GIS, prípadne využiť programové prostredie WMS cca 40,- tis • Odvodenie návrhových hydrogramov do cca 14 dní Nevýhody • Metoda separácie zrážky zlyháva pri relatívne nízkych úhrnoch a intenzitách • Čiastočné zohľadnenie sklonu povodia Takto zostavený s-o model, nám umožní posúdenie protipovodňových opatrení vzhľadom na príčinnú zrážku daného typu a následne potom spätne umožní demonštrovať účinnosť jednotlivých PPO, využitím metódy transformácií. Metoda transformácií bude spracovaná v r. 2008