Hodnocení vlivu změny morfologie koryta na povodňovou hrozbu ve vybraném toku

Václav HUŠÁK

Master's thesis

Assessment of river channel morphology changes to flood hazard at selected river

Abstract:

Ve své práci se zabývám vlivem změny morfologie koryta na povodňovou hrozbu na 10ti km úseku řeky Dřevnice. Změny morfologie byly hodnoceny mezi historickým scénářem z období 2. vojenského mapování, které probíhalo mezi lety 1836 - 1852 a současným scénářem, který představuje současný stav koryta a nivy. Pro současný scénář byl použit digitální model povrchu 1. generace (DMP1G), který obsahuje budovy a pro historický scénář pak digitální model reliéfu 5. generace (DMR5G), který byl upraven srovnáním současného koryta a vytvořením historické geometrie. Současná geometrie používá geodeticky zaměřené příčné profily po celé délce zkoumaného úseku, ze kterých byla následně vytvořena batymetrie a vložena do DMP1G. Historické koryto má vytvořenou trasu koryta dle map z 2. vojenského mapování a návrh profilů sloužící pro vytvoření batymetrie byl inspirován historickými leteckými snímky z 50. let 20. století. Na základě těchto dvou geometrií byl vytvořen a nakalibrován 2D hydraulický model HEC-RAS (verze 6.3.1), který byl použit pro simulování povodňových scénářů Q1, Q10 a Q100 s průtoky upravenými dle evidenčního listu Dřevnice. Výsledné časy kulminace nevyšly kromě Q1 s výraznějšími rozdíly. Rozlivy povodní vyšly u historické geometrie v případě Q1: 2x větší, Q10: 3x větší a u Q100 o 29 % větší. Značné byly i rozdíly hloubky vody v nivě, kde historická niva u Q1 měla až o 3 m vyšší hloubku než současná niva. Rozdílné byly také rychlosti proudění, zejména v současném korytě dosahovaly maximální rychlosti dvojnásobných hodnot u všech scénářů než v případě historické geometrie.

Abstract:

In my work, I am dealing with the influence of the change in river bed morphology on the flood threat on a 10 km section of the Dřevnice river. Changes in morphology were evaluated between the historical scenario from the 2nd military mapping period, which took place between 1836 - 1852, and the current scenario, which represents the current state of the bed and floodplain. For the current scenario, a digital surface model of the 1st generation (DMP1G) was used, which includes buildings, and for the historical scenario, a digital relief model of the 5th generation (DMR5G) was used, which was adjusted by flattening the current channel and creating the historical geometry. The current geometry uses geodetic oriented transverse profiles along the entire length of the surveyed section, from which bathymetry was subsequently created and entered into DMP1G. The historical riverbed has a riverbed route created according to maps from the 2nd military mapping, and the design of the profiles used to create the bathymetry was inspired by historical aerial photographs from the 1950s. Based on these two geometries, a 2D HEC-RAS hydraulic model (version 6.3.1) was created and calibrated, which was used to simulate flood scenarios Q1, Q10 and Q100 with flows adjusted according to the Dřevnice record sheet. The resulting culmination times did not show significant differences except for Q1. Flood spills came out for the historical geometry in the case of Q1: 2x larger, Q10: 3x larger and for Q100 29 % larger. The differences in water depth in the floodplain were also significant, where the historical floodplain near Q1 was up to 3 m deeper than the current floodplain. The flow velocities were also different, especially in the current channel reaching maximum velocities twice the values for all scenarios than in the case of the historical geometry.

Keywords

hydraulické modelování, HEC-RAS, změna morfologie koryta, 2. vojenské mapování

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 6. 2023

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 21. 8. 2023
• Supervisor: Mgr. Stanislav Ruman, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Environmental Geography / Landscape Protection and Formation