Srovnání průběhu hydrologických extrémů v lesních mikropovodích s rozdílnou dřevinnou skladbou v letech 2020 a 2021

Bc. Petr Čech

Master's thesis

Comparison of course of hydrological extremes in forest micro-watersheds with different tree species composition in 2020 and 2021

Anotácia:

Diplomová práce identifikovala hydrologické extrémy v rámci stabilizovaných lesních mikropovodí s bukovými, smrkovými a smíšenými porosty. Následně tyto extrémy klasifikovala dle délky doby trvání na krátkodobé a dlouhodobé extrémní odtokové epizody. Charakteristiky hydrologických extrémů byly dále srovnány se zřetelem na různou dřevinnou skladbu mezi povodími. Zdrojem dat pro tuto analýzu byla měření průtoků ze stabilizovaných měrných přelivů a data o klimatu z klimatických stanic (obojí ÚTOK LDF MENDELU). Práce zjistila, že podíl stormflow ve smrkových porostech byl 61 % celkového odtoku, což oproti bukovým porostům s 32 % podílu bylo téměř dvakrát více. Pomocí odtokových charakteristik práce zjistila nejvyšší vodohospodářskou účinnost bukových porostů (min. baseflow index pro krátkou srážku ø 0,63, medián 0,65; pro dlouhou ø 0,42, medián 0,45) a nejnižší vodohospodářská účinnost porostů smrkových (min. baseflow index pro krátkou srážku ø 0,40, medián 0,33; pro dlouhou ø 0,14, medián 0,11). Z výsledků také vyplynula klesající vodohospodářská účinnost porostů na všech třech experimentálních povodích při delší době trvání extrémní odtokové epizody, kdy nejnižší pokles o 32 % min. baseflow index zaznamenalo povodí s převládajícím bukovým vegetačním pokryvem, a nejvyšší pokles 66 % povodí se smrkovými porosty. Diplomová práce prokázala omezenou vodohospodářskou účinnost smrkových porostů v pahorkatinných povodích na Školním lesním podniku Masarykův les Křtiny.

Abstract:

The thesis identified hydrological extremes within stabilized forest microwatersheds with beech, spruce and mixed stands. Then it classified these extremes according to their duration into short-term and long-term extreme runoff episodes. The characteristics of the hydrological extremes were further compared with a focus on different tree species compositions between the watersheds. The data sources for this analysis were flow measurements from stabilized gauged weirs and climate data from climate stations (both ÚTOK LDF MENDELU). Thesis found that the stormflow contribution in spruce stands was 61 % of the total runoff, which was almost twice as high compared to beech stands with 32 %. Using runoff characteristics, thesis found the highest water-use efficiency of beech stands (min. baseflow index for short rainfall ø 0,63, median 0,65; for long rainfall ø 0,42, median 0,45) and the lowest water-use efficiency of spruce stands (min. baseflow index for short rainfall ø 0,40, median 0,33; for long ø 0,14, median 0,11). The results also showed a decreasing water-use efficiency of stands in all three experimental catchments at longer extreme runoff episodes durations, with the catchment with predominant beech vegetation cover experiencing the lowest decrease of 32 % in min baseflow index and the catchment with spruce stands experiencing the highest decrease of 66 %. The thesis showed the limited water management efficiency of spruce stands in upland catchments at the Masaryk Forest Training Enterprise Křtiny.

Kľúčové slová

baseflow index, klimadata, baseflow, průtok, stormflow, Thomsonův přeliv

Keywords

climadata, flow, stormflow, baseflow index, Thomson weir, baseflow

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 5. 2022
• Vedúci: doc. Ing. Petr Kupec, Ph.D.
• Oponent: Miloš Rozkošný, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Master programme:
Landscape Engineering