Porovnání vybraných metod výpočtu základního odtoku na malém povodí a zhodnocení vlivu základního odtoku na koncentrace fosforu v celkovém odtoku.

Bc. Eliška ŠVARCOVÁ

Master's thesis

Comparison of selected methods of calculating baseflow in a small basin and evaluate influnence of baseflow to concentrations of phosphorus in total runoff.

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřena na metody separace základního odtoku a jejich porovnání, analýzu koncentrací celkového fosforu v celkovém odtoku a vliv základního odtoku na koncentrace fosforu v celkovém odtoku. Studovaným územím je subpovodí P52 v povodí Kopaninského toku. Subpovodí P52 je malé (64,93 ha), odvodněné zemědělsko-lesní povodí na Českomoravské vrchovině, s velkým zastoupením lesní plochy (64 % les a 31 % orná půda). Studovaným obdobím je hydrologické období 2009 ? 2011. Pro získání potřebných výsledků jsou použity denní hodnoty průtoků, denní hodnoty koncentrací, denní srážkové úhrny ze srážkoměrné stanice Velký Rybník a měsíční srážkové úhrny ze srážkoměrné stanice ČHMŮ v Humpolci. Pro separaci základního odtoku a porovnání metod bylo vybráno 5 metod: - metoda digitálního filtru dle Chapmana (1999), - metoda UKIH navržená Institute of hydrology, (1980), - metoda RDF navržená LINE A HOLLICkem (1979), - metoda FUKIH navržená AKOSYM A KOL. (2009) a - Killeho metoda (1970). všechny metody jsou jednoduché na provedení a nenáročné na vstupní data. Při porovnání metod je hlavním problémem, že výsledky dosažené různými metodami jsou značně rozdílné. Dalším bodem práce je zhodnocení koncentrací celkového fosforu v celkovém odtoku. Zde je analyzována řada denních koncentrací celkového fosforu i průměrné měsíční a roční hodnoty koncentrací. Nízké i vysoké hodnoty koncentrací jsou porovnávány s hodnotami srážkových úhrnů a jsou hledány spojitosti mezi těmito hodnotami. Hlavním problémem je, že koncentrace fosforu nejsou závislé pouze na množství srážek. Posledním bodem je řešení vlivu základního odtoku na množství celkového fosforu v toku. Zde je použit postup který popsal ve své práci BYSTŘICKÝ (2012). Jsou určeny hodnoty koncentrací typické pro základní odtok, pro rychlou složku odtoku a celkový odtok. Skupiny hodnot jsou mezi sebou testovány a porovnány. Z výsledků vyplývá, že základní odtok není zanedbatelným přispívatelem fosforu do toku, ale pro dosažení přesnějších výsledků by bylo potřeba studovat delší časové období (např. 10 let) a porovnat výsledky s více různými povodími.

Abstract:

This thesis is focused on the methods of separation of baseflow and comparing of these metods. It is analyzing concentrations of total phosphorus in the total runoff and influence of baseflow to concentrations of phosphorus in total runoff. The studied area is subcatchment P52 in the catchment Kopaninský flow. Subcatchments P52 is small (64,93 hectares), drained agro-forestry catchment in Českomoravská vrchovina (Czech-Moravian highlands), with a large proportion of forest area (64% forest and 31% of arable land). Studied the period is hydrological period 2009 - 2011. To obtain the necessary results are used daily flow, daily concentrations, daily precipitation of rain gauge station Velký Rybník and monthly precipitation from rain gauge stations of the ČHMŮ (Czech Hydrometeorological Institute) in Humpolec. For the separation of the baseflow and comparison of methods were selected five methods: - method of digital filter according to Chapman (1999), - method UKIH designed by Institute of hydrology (1980), - method RDF proposed by LINE AND Hollick (1979), - method FUKIH proposed by AKOSY AT. AL. (2009) and - method of Kille (1970). All methods are simple to perform and not challenging to input data. When comparing methods, the main problem is that, the results obtained by different methods are very different. Another point of this work is to evaluate the concentrations of total phosphorus in the tatal runoff. Here is analyzed series of daily concentrations of total phosphorus and monthly and annual average concentrations. Low and high concentrations are compared with the values ??of precipitation and clinks are searched between these values. The main problem is that, the concentration of phosphorus are not dependent only on precipitation. The last point is solution of influnence of baseflow to the amount of total phosphorus in the runoff. Here is used the procedure which described BYSTŘICKÝ in its work (2012). There are determined values concentrations typical of baseflow, for direct runoff and total runoff. Groups of values ??are mutually tested and compared. The results show that, the baseflow is negligible contributor of phosphorus to the total runoff, but to achieve more accurate results would be needed to analyse a longer time period (eg 10 years) and compare the results with several different river basins.

Keywords

složky odtoku, základní odtok, celkový odtok, přímý odtok, srážkové úhrny, metody separace hydrogramu, koncentrace celkového fosfor

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2013

Accessible from:: 26. 4. 2013

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Václav Bystřický, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Agriculture

Master programme / field:
Zootechnics / Land Adjustment and Real Estate Trade