Porovnání různých metod separace drenážního odtoku se změnou teploty drenážní vody

Ing. Tomáš POMIJE

Doctoral thesis

Abstract:

Tato disertační práce se zabývá možností použití teploty vody jako přirozeného stopovače pro dvousložkovou metodu separace drenážního odtoku, navržením rovnice teplotní metody a stanovením účinnosti vzhledem k dalším běžně používaným metodám. Možnost použití teploty pro separaci vyplývá ze zjištěného poznatku, že náhlá změna objemu drenážního odtoku je doprovázena i změnou jeho teploty. K řešení všech částí této práce byl používán výběrový soubor dat o srážkoodtokových událostech v povodí Kopaninského potoka a Dehtáře, respektive z jejich subpovodí P6, KL a KP. Ta se dají zařadit mezi malá povodí v oblasti krystalinika s rozlohou do 1 km2, jejichž vodní režim půd je ovlivněn plošným systematickým odvodněním. Cíle práce byly dosaženo pomocí porovnávání jednotlivých výsledků separací vybraných metod. K tomuto účelu byly požité klasické statistické metody a srovnávací koeficienty. Jedním z prvotních výsledků práce je zjištění potřeby blíže specifikovat původ nové složky odtoku ve sledovaných subpovodích, který ovlivňuje charakteristiky použitých stopovačů. S tímto souvisí důkladné poznání všech vstupů vod do odtoku. Na tomto základě byly upřesněny základní rovnice separace dle izotopů a separace dle teploty. Tato úprava je určující pro přesnost výsledných hodnot separací. Následující kroky porovnání výsledků separací potvrzovaly vysokou úspěšnost shody separací mezi izotopickou a teplotní metodou. Výsledky zbývajících metod byly horší,ze statistického hlediska až odlišné. Opakovaně se tímto způsobem potvrdilo, že teplotu lze velmi úspěšně použít jako přirozený stopovač pro separaci odtoku, a to i přes popsané omezující podmínky použití. Pro samostatné použití vhodné rovnice teplotní metody byl také určen vhodný parametr srážkoodtokových událostí, u kterého je očekávána schopnost stanovení původu nové vody. Došlose také ke zjištění, že současné použití teplotní a izotopické separace může recipročně eliminovat omezující podmínky obou metod a pomoci ke zpřesnění obou metod a stanovení původu nové složky odtoku.

Abstract:

This dissertation deals with the possibility of using water temperature as a natural tracer for a two-component drainage separation method, proposing the equation of the temperature method and determining the efficiency due to other commonly used methods. The possibility of using the separation temperature results from the knowledge that a sudden change in drainage volume is accompanied by a change in temperature. To solve all parts of this work, a collection of data on rainfall events was used in the basin areas of Kopaninský stream and Dehtaře, respectively from their sub-basins P6, KL and KP. These can be classified as small basins with an area of up to 1 km2 located in the crystalline region. The aim of the thesis was achieved by comparing individual results by separating selected methods. For this purpose, the classical statistical methods and comparative coefficients were used. One of the primary results of this work is to find out the need to specify the origin of the new outflow component in the monitored subsystems, which affects the characteristics of the used trackers. This involves a thorough knowledge of all water inlets into the runoff. On this basis the basic equations of separation according to isotopes and separation according to temperature were specified. This adjustment determines the accuracy of the resulting separation values. The following steps to compare the separation results confirmed the high success rate of separation between isotope and temperature methods. The results of the remaining methods were worse, statistically different. Itwas repeatedly confirmed that the temperature can be very successfully used as a natural tracer for drain separation, despite the restrictive conditions of use described above. For a separate use of the appropriate temperature method equation, was also determines the appropriate parameter of rainfall events, whereis expected the ability to determine the origin of new water. It was also concluded that the simultaneous use of temperature and isotopic separation can reciprocally eliminate the constraints of both methods and help to refine both methods and determine the origin of the new water.?

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 6. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 18. 9. 2018

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Agriculture

Doctoral programme / field:
Ecology and environment protection / Applied and Landscape Ecology