Stanovení kritické rychlosti větru v porostech smrku ztepilého (Picea abies) na základě výsledků tahových zkoušek

Bc. Eliška Pařízková

Master's thesis

Determation of critical wind speed in Norway spuce (Picea abies) forest based on results of tree-pulling experiments

Abstract:

Diplomová práce se zabývá možností odvozením kritické rychlosti větru, nutné ke vzniku poškození smrku ztepilého na základě výsledků tahových zkoušek. Tahové zkoušky probíhaly na 3 lokalitách v rámci České republiky tak, aby byla zastoupena charakteristická stanoviště typická pro pěstování smrku v České republice. Výzkumné práce probíhaly v období 2016 – 2018 a bylo změřeno celkem 120 stromů. Během výzkumných měření byly zdokumentovány kritické síly potřebné k vyvrácení či zlomení stromu, dále byly zaznamenány jednotlivé stromové a korunové charakteristiky, které byly následně použity ke stanovení kritické rychlosti větru na základě platných norem. V rámci celého výzkumu byl převládajícím typem poškození zlom. Analýzou dat byl prokázán úzký vztah mezi hodnotami kritických sil a výčetní tloušťkou a štíhlostním koeficientem. Dopočítané hodnoty kritických rychlostí větru (CWS) signifikantně korelovaly s kritickou silou a s nárazovou plochou koruny. Nejméně odolné stromy se vyskytovaly na lokalitě Kutná Hora (průměrnáCWS=21,43 m/s) na vodou ovlivněném stanovišti s poměrně štíhlými stromy a vysoko nasazenou korunou. V lokalitě Jihlava byla zaznamenána kritická rychlost větru 26,00 m/s, kde se vyskytovaly stromy s největší průměrnou výčetní tloušťkou (42,13 cm) i výškou (33,88 m). V lokalitě Nejdek byla průměrná hodnota CWS 26,81 m/s, zde se jednalo o více zavětvené stromy s poměrně velkou průměrnou výčetní tloušťkou (39,06 cm) a nízkým těžištěm (56,97 %). Práce přispívá kvantitativními poznatky k problematice odolnosti smrku ztepilého a větrných polomů.

Abstract:

The diploma thesis applies to the possibility of deriving the critical wind speed necessary for the causing damage of Norway spruce based on the results of tree pulling. The research was conducted at 3 different localities within the Czech Republic, which represent the typical location for spruce growing in the Czech Republic. The research took place between 2016 and 2018. The measurement was performed on 120 trees. The cricital force, needed to uprooting or break stem was documented during the research measurements. The individual tree and crown characteristics, which were subsequently used to determine the critical wind speed based, were also documented. The predominant type of damage was a break stem throughout the research. Furthermore, a close relationship between critical force, height/diameter ratio, DBH and the center of gravity of the tree height was demonstrated. From the analyses of the obtained values of critical wind speed, a strong bond between the critical force, the critical force of the crown impact area and CWS was found. The least resistant trees were found in the locality Kutná Hora (average CWS=21.43 m/s) in a water-affected habitat with relatively slender trees and a high laid crown. A critical wind speed of 26.00 m/s was recorded, where trees with the highest diameter (42.13 cm) and height (33.88 m) were found in the lokality Jihlava. In the Nejdek locality, the average CWS was 26.81 m/s, with more branched trees with a relatively large average DBH (39.06 cm) and a low center of gravity (56.97%).The thesis contributes quantitative knowledge to the issue of windbreaks.

Keywords

Smrk ztepilý, mechanická odolnost, kritická rychlost větru (CWS), abiotické poškození

Keywords

critical wind speed (CWS), mechanical resistance, abiotic damage, Norway spruce

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Tomáš Hlásny, PhD.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Forestry Engineering / Forest Engineering