Změny reliéfu dna a objemu VD Fojtka vlivem zanášení

Tomáš Vlasák

Master's thesis

Changes in volume of water reservoir Fojtka due to sediment flux

Abstract:

Sedimentace je přirozený proces, který je závislý na mnoha faktorech za působení času. Množství usazených sedimentů na dně vodních nádrží má vliv jednak na celkový objem a plochu vodního díla, ale také na reliéf dna.Tato práce se zabývá množstvím sedimentu ve vodní nádrži Fojtka a změnou reliéfu jejího dna za 109 let fungování nádrže. Pro účely této práce bylo na přehradě provedeno měření dna pomocí echosounderu z lodi, jehož výstupem byla bodová vrstva o 5500 bodech. Dále byla změřena břehová linie pomocí GPS přístroje. Zpracování dat proběhlo v programu ArcGIS, kde byla data nejdříve zredukována a upravena k použití pro interpolační nástroje ze sady ArcToolbox. Pro vybrání nejpřesnější interpolace byla vytvořena validační data, která byla porovnávána s interpolovanými. Nejlepší výsledky poskytovala interpolace Kriging a TIN v rozlišení 0,5 m.Pro srovnání se současným stavem byly vektorizovány plány z doby výstavby, u kterých byla rovněž vytvořena validační data a následně porovnávána přesnost jednotlivých interpolací. Jako nejlepší metoda pro tato data byla vyhodnocena metoda TIN v rozlišení 0,5 m. Metoda TIN byla použita u obou datových sad pro 2D a 3D vizualizace reliéfu dna a také pro výpočet aktuálního objemu a plochy zátopy nádrže.Rozdíl reliéfů dna nádrže Fojtka ukázal zmenšení objemu nádrže o 6,7% a redukci zaplavené plochy o 3,2%. Vliv na toto relativně malé zanesení má pravidelně těžená předzdrž umístěná nad nádrží.

Abstract:

Sedimentation in dams is a natural process depending on various factors over a period of time. Sediments influence both total capacity of dam's surface and also relief of bottom. This thesis deals with amount of sediment in Fojtka dam and with change of its bottom's relief in past 109 years since its establishment. There was conducted measuring using an echosounder in a boat. Final output derived from this experiment was a point layer including 5500 point items. Subsequently there was executed a measurement of dam's shoreline using GPS device. Data were processed in ArcGIS software, then reduced and edited to be used for interpolation tools of ArcToolbox. In order to select the most accurate interpolation method, there were created validation data, which were compared with interpolated data. The best results have been achieved by interpolation method Kriging and TIN in resolution 0.5 m. Original maps were vectorized for comparison with current condition. Created validation data were compared in order to show accuracy of particular interpolation. The most useful evaluated method for gained data was TIN method in resolution 0.5 m. TIN method was applied in both data sets for 2D and 3D bottom relief visualization and also for calculation of actual water volume and area of water surface of the dam. Difference in bottom's relief of Fojtka dam showed capacity reduction about 6,7 % and reduction of water surface area about 3,2 %. Regular extracting of sediment in reservoir located above the dam causes this relatively small silting ratio.

Keywords

GIS, echosounder, sediment, interpolace, batymetrie

Keywords

echosounder, sediment, interpolation, GIS, bathymetry

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Vítězslav Moudrý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Landscape Engineering / Water in the Landscape