Nástroj HODNOCENÍ A MAPOVÁNÍ

sekce pro odborníky

Tato část vysvětluje různé prvky a kroky, ze kterých se skládá hodnocení povodní vyvolaných přívalovými srážkami. Ukazuje různé metodické přístupy k těmto krokům a popisuje jejich klady a zápory, jakož i požadavky na data a podklady. Rozsáhlé zkušenosti s implementací různých metod v jsou k dispozici prostřednictvím znalostí získaných při řešení projektu RAINMAN, jakož i prostřednictvím vědeckých zpráv, které si můžete stáhnout z projektu RAINMAN.

Seznamte se s konceptem zdroj-dráha-receptor-důsledek

Analýza rizika povodní z přívalových srážek se skládá ze dvou hlavních kroků analýzy, ze kterých každý zahrnuje další dva kroky dílčích analýz:

ANALÝZA NEBEZPEČÍ ukazuje, jaké druhy srážek lze očekávat z hlediska objemu, trvání a intenzity, kam by povrchová voda mohla směřovat a kde by se mohla nahromadit v případě přívalových srážek. Tyto dva aspekty se řeší v krocích dílčí analýzy zdrojové analýzy a analýzy drah.

ANALÝZA ZRANITELNOSTI lokalizuje a kvantifikuje objekty, které mohou být vystaveny povodním a mohou utrpět škody. Mezi tyto objekty se mohou počítat lidé, hospodářská zvířata, budovy, ulice atd. Jejich podrobné charakteristiky se zkoumají v analýze receptorů. Analýza důsledků odhaduje jejich náchylnost na negativní dopadů nebezpečí.

Analýza nebezpečí

Analýza zdroje poskytuje odpovědi na otázky, které se zabývají vytvářením povrchového odtoku v závislosti na srážkách a procesech probíhajících na povrchu, jako je vsakování. Z tohoto důvodu rozlišujeme dílčí kroky „Analýza srážek“ a „Analýza tvorby odtoku“. Odpovědi na tyto otázky: Jaký druh srážek mohu očekávat ve svém regionu z hlediska objemu, trvání a intenzity a jaká je typická pravděpodobnost ročního výskytu nebo jaké jsou statistické periody opakování, např. intenzita srážek, která se očekává jednou za 100 let? Jak a kde se tvoří povrchový odtok, např. diferencovaný podle využití území, jakož i vlastnosti půdy, které mají vliv na zadržení dešťové vody?

Analýza dráhy popisuje procesy koncentrace povrchového odtoku a jeho směrování, tj. dynamiku pohybu vody. Odpovídá na otázky, jako například: Kterými dráhami odtoku voda teče? Kdy se voda hromadí a kdy odtéká? Jaké je rozdělení rychlosti proudění vody?​

Vytvoření mapy

Analýza zranitelnosti

Analýza receptorů identifikuje/mapuje a charakterizuje objekty, které by mohly být v důsledku povodně poškozeny nebo zničeny. Typické otázky jsou: Kde se nachází zranitelné objekty? Kolik subjektů/objektů je v postižené oblasti, např. počet obyvatel v určité oblasti, počet domů, délka cestní sítě, citlivé prvky infrastruktury?

Analýza důsledků popisuje procesy, které způsobují poškození a zničení receptorů, např. zatopení stavebních prvků, poškození pouliční dlažby atd. Následující otázky poskytují představu o adresovaných tématech: Co se může stát objektem vystaveným povodňové vodě? Jaké procesy poškození lze očekávat? Jaký je vztah mezi intenzitou povodně v souvislosti s výškou zaplavení, trváním povodně, rychlostí proudění a výsledným stupněm poškození?

ANALÝZA NEBEZPEČÍ

Analýza nebezpečí ukazuje, jaké druhy srážek lze očekávat z hlediska objemu, trvání a intenzity, kam by povrchová voda mohla směřovat a kde by se mohla nahromadit v případě přívalových srážek. Tyto dva body řeší analýza zdroje dílčích prvků a analýza dráh odtoku, které jsou popsány otázkami poskytujícími představu o příslušných odpovědích nebo výsledcích, které tyto kroky mohou poskytnout. Níže jsou popsány dílčí kroky analýzy nebezpečí.

ANALÝZA ZDROJE

Analýza zdroje poskytuje odpovědi na otázky, které se zabývají vytvářením povrchového odtoku v závislosti na srážkách a procesech probíhajících na povrchu, jako je vsakování.

Měření srážek v bodech:

Srážky se mohou měřit přímo zachytáváním srážek a změřením jejich objemu. K měření přívalových srážek je nutné používat automatické záznamové zařízení, které disponují vysokým časovým rozlišením, např. v minutových intervalech. Takové stanice provozují obvykle národní meteorologické služby, jakož i správci povodí. Pro analýzu intenzity a trvání srážek pro Vaše zájmové území, musí stanice ležet ve vzdálenosti do několika kilometrů a doba kontinuálního měření by měla obsáhnout několik desetiletí.

Analyzování údajů o srážkách:

Dlouhé časové řady měření srážek lze použít při statistické analýze ke získání informací o frekvenci přívalových srážek, jejich intenzity a trvání. Na základě těchto analýz lze vypočítat pravděpodobnost výskytu nebo dobu opakování definovaných událostí, např. zjištění intenzity srážek trvajících 60 minut, kterou lze očekávat jednou za 100 let. Na základě těchto informací lze a) vybrat historickou událost nebo b) navrhnout teoretický srážkovou událost. Uvedené časové řady je pak možné použít k modelování povrchového odtoku, který by sloužil jako součást analýzy drah.

Měření srážek na velkých plochách:

Problém bodového měření srážek často spočívá v malé hustotě stanic, která má za následek nedostatek dat z území mezi stanicemi. Jako doplňkový zdroj informací může sloužit radarové měření, které pokrývá celou plochu a disponuje vysokým prostorovým a časovým rozlišením (1 km, 5 minut) srážek. Měření lze kalibrovat pozemním měřením a přepočítat na objem nebo intenzitu srážek. Časové řady rozložení srážek v prostoru poskytují národní meteorologické služby, ale protože je tato technologie poměrně nová, obvykle mají relativně krátký časový rozsah.

Analýza údajů o srážkách na velkých plochách:

Radarové údaje o srážkách na velkých plochách jsou uloženy v rastrových mapách. Každou buňku rastru lze statisticky analyzovat, jako by se jednalo o bod. Hlavní výhodou statistik srážek z radarových údajů je jejich vysoké prostorové rozlišení, které pokrývá oblasti mezi stanicemi pozemního měření. Kromě toho umožňují studovat časoprostorovou dynamiku srážek. Během bouřky lze odhadnout její směrování a použít tuto informaci na včasné varování. Uložené údaje lze použít k modelování událostí pozorovaných v minulosti a ke kalibraci povrchových odtokových modelů s vysokou mírou jistoty, pokud jde o vstupní data. Takové údaje o událostech mohou být užitečné zejména k zabezpečení kvality modelu a na podrobnou analýzu toho, co se stalo v minulosti, přičemž tato analýza slouží jako základ budoucích preventivních a ochranných opatření.

Srážky na své cestě na zemský povrch jsou zachyceny a zpomalovány vegetací. Čím je rozsah, hustota vegetace a listová plochy vyšší, tím více dochází k zadržování popř. zpomalování odtoku. U dešťů s vysokou intenzitou, hrají tyto účinky při snižování odtoku relativně malou úlohu. Dále je srážková voda zadržována povrchem půdy a jeho podložím. Existuje určitá závislost rychlosti vsakování vody za jednotku času na vlastnostech půdy. Čím je půda hrubší, má více kořenů a pórů a čím jsou její agregáty a póry stabilnější, tím vyšší je míra vsakování. Do jemnozrnných a zhutněných půd se srážková voda vsakuje mnohem méně a velice rychle dochází k povrchovému odtoku. Čím vyšší je intenzita deště, tím méně se voda vsakuje do půdy. Existuje množství přístupů na výpočet vsakování a tvorby odtoku od jednoduchých empirických/koncepčních modelů (SCS-CN, Green a Ampt, Smith a Parlange) až po složité, založené na fyzikálních zákonitostech (Richardova rovnice). Přístup Green a Ampt se často implementuje do nástrojů pro modelování povrchového odtoku, např. openLISEM, FullSWOF, atd.

  • V případě srážek s vysokou intenzitou by vsakování mohlo být zanedbáno, protože půda může být zcela nasycena předcházejícími srážkami.
  • Při uvažování srážek s nízkou až střední intenzitou a při hodnocení opatření ohledně charakteru území týkajících se samotné půdy a vegetace je nutné začlenit do modelů i procesy vsakování.
  • Nové lokality srážkoměrných stanic by měly být reprezentativní pro pozorovanou oblast.
  • Měření ze sítí stanic často nezachycují průběh lokálních přívalových srážek.
  • Statistiky srážek jsou založeny na měření z minulosti a nezohledňují budoucí změny, např. v důsledku změny klimatu.
  • Změnu klimatu budou reprezentovat častější a intenzivnější srážky.
  • Využití různých typů srážek – např. ojedinělé a extrémní události – mohou ilustrovat různé rozsahy povodní.
  • Pozorované události jsou vhodné ke kalibraci a verifikaci modelů (např. k prokázání účinku opatření ve vztahu k události, kterou lidé zažili a která je skutečnější než teoreticky uvažovaná bouřka).
  • Use radar precipitation data in addition to get information about events that happen between stations.

ANALÝZA DRÁHY

Analýza dráhy se zabývá soustředěným povrchovým odtokem, . Odpovídá na otázky, jako například: Kterými dráhami odtoku voda teče? Za jakých podmínek se voda hromadí a kdy odtéká? Jaké je rozdělení rychlosti proudění?

Dešťová voda se při dopadu na zem mění na povrchovou. Voda teče po spádu terénu . Území, ze kterého voda směřuje do jednoho bodu (závěrový profil) , se nazývá povodí. Čím větší je plocha povodí , tím větší je potenciální množství vody, které by mohlo dosáhnout závěrového profilu.. Spád nebo strmost povrchu terénu má významný vliv na rychlost proudění, jakož i na drsnost povrchu, např. hladká a „rychlá“ betonová cesta versus drsné, „pomalé“ a husté keře. Dráhy soustředěného odtoku mohou být řeky a potoky, jakož i jednotlivé údolnice, kterými v minulosti voda neprotékala..  V rovinatých oblastech se mohou lokální sníženiny zaplnit a vytvořit dočasné vodní plochy.

Analýza dráhy může být prováděna metody prostorového vymezení drah soustředěného odtoku/akumulace odtoku, jakož i pomocí modelování odtoku vody na základě fyzikálních principů (metody hydrodynamické simulace). Podrobnosti o možnostech a omezeních těchto přístupů najdete níže.

 Modelování odtoku vody. Picture: Axel Sauer, IöR, and GeoSN, dl-de/by-2-0

Naplnění lokálních prohloubenin vodou. Picture: Municipality of Leutersdorf (district of Spitzkunnersdorf)

  • Přesnost výsledků prostorové analýzy dráhy založené na modelu významným způsobem ovlivňuje podrobnost použitého digitálního modelu terénu.
  • Rozlišení digitálního modelu terénu by mělo být 1 až 2 metry.
  • Digitální modely terénu, které jsou k dispozici ze strany národních správ topografického průzkumu, je třeba upravit a přidat k nim další informace o prvcích (např. propustky, příkopy apod.), které ovlivňují povrchový odtok.
  • Úpravy digitálního modelu terénu by měly být založeny  terénním průzkumu.
  • Úpravy digitálního modelu terénu by se být měly popsány, aby je bylo možné zopakovat.
  • Dokumentace pozorovaných drah soustředěného odtoku v mapách je kalibraci modelu na pozorovanou povodeň. 
  • V případě událostí s vysokou intenzitou mohou být kanalizační systémy a malé propusti zanešené nebo přetížené a při simulacích by mohly být zanedbány.

VÝBĚR VHODNÉ METODY

Existují tři všeobecné typy metod:

Empirické metody založené na pozorováních minulých událostí

Metody drah odtoku/akumulace odtoku založené na analýze povrchu terénu (jakož i statistické metody)

Hydrodynamické simulační metody based založené na fyzikálním popisu proudění vody

Komplexnost metod se zvyšuje

Výběr vhodné metody pro hodnocení a mapování nebezpečí si vyžaduje odborné znalosti. Měly by být zohledněny zejména údaje o vstupech a výstupech, jakož i dostupné zdroje.. Metoda by měla odpovídat měřítku, tj. velikosti oblasti, pro kterou se bude nebezpečí a riziko posuzovat. Metoda by se kromě toho měla zvolit podle posuzovaného cíle.

V následující tabulce je uveden přehled charakteristik různých druhů metod:

Empirické metody Metody drah soustředěného odtoku/akumulace odtoku Hydrodynamické simulační metody
ÚDAJE A VÝSTUPY Srážky

Zabývá se metoda výslovně srážkami, a jaké zdroje údajů o srážkách se používají?

ANO,

radarové údaje, údaje ze srážkoměrných stanic (ČHMÚ, obce, soukromé)

ANO,

pevná hodnota na buňku nebo oblast buňky

ANO,

radarové údaje, srážkoměrné stanice, simulace bouřek

Tvorba soustředěného odtoku

Zabývá se tato metoda procesem tvorby odtoku a jak?

ANO,

zdroj údajů: analýza proběhlých události

NE ANO,

100 % odtok, počáteční ztráty, konstantní ztráty, modely vsakování

Hladiny vody / oblasti záplav

Poskytuje metoda informace o hloubce zaplavení a směru proudění?

ANO,

analýza proběhlých události; povodňové značky, analýza leteckých)

NEPŘÍMO,

interpretací akumulačních hodnot (čím vyšší, tím více vody)

ANO,

např. v rozlišení 1 min nebo agregované (max. hloubka vody)

Rychlost/směr toku

Poskytuje metoda informace o rychlosti a směru proudění vody?

ANO,

analýzy proběhlých událostí (např. transport sedimentů)

NEPŘÍMO,

interpretací akumulačních hodnot (vyšší hodnoty znamenají více vody, v kombinaci se sklonem terénu jsou výsledkem i vyšší rychlosti proudění)

ANO,

např. s rozlišením 1 min nebo agregované (maximální rychlosti proudění)

NÁKLADY / ZDROJE Úsilí

Jaké úsilí musím vynaložit na analýzu z hlediska času (a peněz)?

od NÍZKÉHO po VYSOKÉ

v závislosti na rozsahu studované oblasti a úrovně podrobností dokumentace

NÍZKÉ,

pokud existuje digitální model terénu

VARIABILNÍ,

V závislosti na vstupních údajích (srážky, vsakování, modifikovaný model povrchu, varianty, např. blokování propustí)

Znalosti

Jak vysoké předpoklady týkající se odborných dovedností a vědomostí musí osoba splňovat, aby mohla metodu uplatnit?

NÍZKÉ,

nevyžadují se žádné specifické znalosti (směrnice/příklady v integrovaném nástroji)

STŘEDNÍ,

vyžadují se základní znalosti o geoinformačních systémech (GIS)

VYSOKÉ,

vyžadují se zkušenosti s hydrodynamickým modelováním, znalost GIS

Náklady

Jak vysoké jsou náklady a jaké faktory mají významný vliv na konečné náklady analýzy?

ZÁVISÍ NA OKOLNOSTECH,

náklady na práci v terénu, analýzu a vizualizaci (pracovní hodiny)

ZÁVISÍ NA OKOLNOSTECH,

náklady na údaje, (k dispozici je bezplatný software), čas na předběžné zpracování, výpočet a vizualizaci údajů

 		ZÁVISÍ NA OKOLNOSTECH,

náklady na údaje, software, čas na předběžné zpracování, výpočet a vizualizaci údajů
POTENCIÁLY POUŽITÍ Jaké druhy případů použití a dalších možností použití mají metody? Management událostí, budování povědomí, dokumentace o poškození Rychlý „první odhad“ Opatření, scénáře, „reálná“ dynamika, dynamická vizualizace

Nechte se vést zkušeností projektu RAINMAN ...

V projektu RAINMAN bylo testováno velké množství různých metod pro různě rozsáhlé oblasti s různými prostorovými charakteristikami. Podívejte se na výsledky a získané zkušenosti: vyberte příklady pomocí konkrétního druhu metody, které jsou vhodné pro konkrétní prostorové měřítko nebo konkrétní cíle.

Metody pro oblasti menší než 20 km²:
Metody pro posuzování v širším měřítku (okresů, regionů nebo dokonce celých států):
Metody posuzování sníženin, které se mohou naplnit vodou, a bodů, které by mohly čelit intenzivnímu povrchovému odtoku z důvodu jejich topografické polohy):
Metody posuzování rychlosti proudění a směrů odtoku vyskytujících se na místě na základě určité srážkové události:

ANALÝZA ZRANITELNOSTI

Zranitelnost je komplexní a dynamická charakteristika receptoru popisující jeho náchylnost k negativním dopadům nebezpečí. Receptory jsou všechny objekty, které mohou být zaplaveny při povodních a mohou utrpět újmu, např. lidé, hospodářská zvířata, budovy, ulice atd. Analýza zranitelnosti lokalizuje a kvantifikuje tyto receptory jako součást analýzy receptorů a popisuje jejich podrobné charakteristiky a způsob, jakým reagují na poškození.

ANALÝZA RECEPTORŮ

Analýza receptorů identifikuje a charakterizuje objekty, které by mohly v důsledku povodně být poškozeny nebo zničeny.

Typické otázky, které se touto analýzou řeší, jsou: Kde jsou zranitelné objekty? Kolik objektů je v postižené oblasti, např. počet obyvatel a budov, délka cestní sítě, citlivé prvky infrastruktury?
Ve směrnici 2007/60/ES (např. čl. 6.5) jsou zmíněny potenciální nepříznivé následky pro obyvatele, hospodářské činnosti a životní prostředí (způsobené především zasažením znečišťujícími látkami).

ANALÝZA DŮSLEDKŮ

Analýza důsledků popisuje procesy, které způsobují poškození a zničení receptorů, např. zatopení stavebních prvků, poškození pouliční dlažby atd.

Následující otázky poskytují představu o adresovaných tématech: Co se může stát s nechráněnými objekty vystavenými povodni? Jaké procesy poškození lze očekávat? Jaký je vztah mezi intenzitou povodně, trváním povodně, rychlostí proudění a výsledným stupněm poškození?
Důsledky v souvislosti s povodněmi z přívalových srážek jsou např. možné utonutí osob, škody na budovách a infrastruktuře, jakož i náklady na odstranění sedimentů ze zastavěného území.

VYTVOŘENÍ MAPY

Vizualizace a tvorba map je důležitou úlohou pro komunikaci a využití výsledků analýzy nebezpečí a analýzy zranitelnosti. Níže jsou uvedeny příklady technik, které by se mohly použít na přípravu map, jejich výhody a nevýhody.

Picture: Axel Sauer, IöR, and GeoSN, dl-de/by-2-0

  • Tištěné mapy jsou statické a po změnách, např. co se týká tříd legendy, nových modelových toků nebo aktualizovaných map na pozadí, se musí znovu vytvořit a vytisknout.
  • Tištěné mapy jsou z hlediska rozsahu, měřítka a obsahu neměnné.
  • Tištěné mapy jsou nezávislé na elektronickém zobrazovacím zařízení (a internetovém připojení).
  • Je jednoduché si dělat zápisky/poznámky do papírových map, ale je složité je odstraňovat nebo ukládat.
  • Distribuce tištěných map více uživatelům je složitá/nákladná.

Picture: Axel Sauer, IöR, and GeoSN, dl-de/by-2-0

  • Mapy jsou statické a po změnách, např. co se týká tříd legendy, nových modelových toků nebo aktualizovaných map na pozadí, musí být znovu vytvořeny a exportovány do souboru.
  • Mapy jsou z hlediska rozsahu, měřítka a obsahu neměnné, avšak s vysokým rozlišením je možné zvětšovat detaily.
  • Mapy potřebují elektronické zobrazovací zařízení (a připojení k internetu, pokud není soubor uložený lokálně).
  • Mapy potřebují k zobrazování software.
  • Je jednoduché si dělat poznámky do map, pokud jsou ve formátu PDF. V těchto dokumentech lze použít komentáře, které rovněž umožňují kreslení. Komentáře se následně mohou exportovat do textového souboru a dále využívat.
  • Distribuce map mnoha lidem je jednoduchá, např. nahráním na médium nebo odesláním formou přílohy e-mailu.
  • Mapy si vyžadují jen základní znalosti o softwarových funkcích.

Picture: Axel Sauer, IöR, and GeoSN, dl-de/by-2-0

  • Interaktivní off-line mapy jsou dynamické. Je u nich možné měnit viditelné vrstvy, rozsah, měřítko a podkladové mapy (vektorové a/nebo rastrové datové soubory). Uživatel musí mít přístup k datům.
  • Interaktivní off-line mapy potřebují elektronické zobrazovací zařízení (a připojení k internetu, pokud nejsou soubory uloženy lokálně, např. obsah poskytovaný prostřednictvím webové služby OGC, jako je WMS, WFS nebo WCS).
  • Interaktivní off-line mapy mají vyšší nároky na zobrazovací software..
  • Provádění zápisů/poznámek do interaktivních off-line map lze zjednodušit vytvořením nové prostorové vrstvy, nastavením bodů pomocí myši a psaním textu ve formě, která ukládá hodnoty atributů geometrie bodu. Jsou nezbytné znalosti pro ovládání nástroje..
  • Interaktivní off-line mapy vyžadují rozšířené znalosti o softwarových funkcích.

Picture: Axel Sauer, IöR, and GeoSN, dl-de/by-2-0

  • Interaktivní on-line mapy jsou dynamické a mohou měnit viditelné vrstvy, rozsah a měřítko (pokud to autor služeb povolil/definoval).
  • Interaktivní on-line mapy potřebují elektronická zobrazovací zařízení a internetové připojení.
  • Interaktivní on-line mapy potřebují pro přístup k datům relativně jednoduchý software pro zobrazování, ale poskytovatel musí být vybaven složitějším softwarem.
  • Provádění zápisů/poznámek do interaktivních on-line map je náročné a vyžaduje si provedení specifické implementace na serveru.
  • Vyberte druh mapy (papírová, digitální, online), který nejlépe vyhovuje potřebám Vašich uživatelů. Výhody a nevýhody jsou uvedeny v předcházejících částech.
  • Vyjadřovací prostředky mapy by měly být přizpůsobeny cílové skupině uživatelů.
  • Přístup „jedna mapa pro všechny“ je porovnatelný s přístupem „jedna velikost pro všechny“. Některým sedí dobře, mnohým vůbec.
  • Pro identifikaci obsahu mapy zvolte jasný název.
  • Použijte číslo verze, abyste se vyhnuli diskusím o nesrovnalostech způsobených změnami v databázi modelů, ke kterým dochází v průběhu doby, např. aktualizace/zpřesnění údajů o terénu.
  • Poskytněte doprovodný dokument, který vysvětluje způsob, jakým byl připravený obsah mapy, např. jaký model a vstupní údaje byly použity, a popis toho, jaké interpretace jsou možné a jaké (vědomostní) limity existují.
  • V případě map s výsledky hydrodynamického modelování jasně popište návrhový déšť z hlediska intenzity, trvání a doby opakování, a zda se výsledky týkají teoretické nebo pozorované události.
  • Colours for water levels should be shades of blue.
  • Pracujte s průhledností vrstev tak, aby podkladová mapa byla stále čitelná.

Řešení nejasností

Nejasnosti objevující se během procesu mapování povodňových rizik jsou různého původu. O charakteristikách srážek (časový a prostorový model) máme jen omezené informace, a to zejména v situaci, kdy dochází ke změně klimatu. Parametry ovlivňující odtok, jako je drsnost povrchu, se časem a prostorem významně mění (např. změna pokrytí vegetací na polích). Často nemáme nejvyšší prostorové rozlišení údajů o terénu nebo musíme použít méně podrobné rozlišení, aby se časy výpočtů pohybovaly v řádech hodin až dnů místo týdnů. Dále jsou uvedeny příklady vlivů takových nejasností na výsledky simulace.

Následující mapa zobrazuje rozsah povodně simulovanou prostřednictvím 2D hydrodynamického modelu toku HiPIMS pro část regionu Spitzkunnersdorf (Německo, Sasko) a pro měřící body, kde byly sledovány časové řady výšky hladin vody. Bylo použito pět různých srážkových událostí: Tři teoretické bouřky založené na metodě Euler II s dobou opakování 10 let (HN10), 30 let (HN30) a 100 let (HN100), jakož i tzv. blokový déšť (Block54) a radarové měření srážek pozorované události (radar). Eulerovy deště a blokový déšť nejsou prostorově diferencovány a jsou reprezentovány konstantní hodnotou pro celé řešené území. Eulerovy deště se časem mění na rozdíl od blokových dešťů se stejnou intenzitou. Radarová měření se mění v prostoru i čase.

 

Picture: Axel Sauer, IöR, and GeoSN, dl-de/by-2-0

 

Vzhledem k jejich teoretickému původu jsou výšky hladiny vody založené na Eulerových deštích tvarově poměrně podobné. V horních částech povodí je odtoková reakce rychlá s maximálními hodnotami hladin vody po 20 minutách, v dolních částech mezi 30 a 40 minutami. Stoupající část hydrogramu je téměř stejná pro všechny deště. V tomto povodí se nejvyšší hladina vody příliš neliší mezi různými dobami opakování Eulerova deště. Blokový déšť v porovnání s nimi vede k podstatně nižším hladinám vody, jejichž úroveň se během srážek nemění a které převládají i po dosáhnutí kulminace.

Závěry

  • Hodnoty návrhových srážek mají významný vliv na dynamiku toku a hladinu vody.
  • Je potřebné zdůraznit, že reálné srážky jsou vysoce dynamické a různorodé, pokud jde o jejich trvání, rozdělení intenzity v čase a v prostoru.
  • Aby bylo možné se připravit na pravděpodobné srážky, je důležité simulovat celou škálu srážkových událostí, variabilní v prostoru a čase. Jejich dopady (např. rozsah zaplaveného území) pak v odpovídajících variantách zobrazit na mapách.

Na následujícím grafu je znázorněn vliv různých hodnot drsnosti povrchu na výšku hladiny vody v čase pro vybrané body založené na teoretických hodnotách srážek Euler II s dobou opakování 100 let. Hodnota drsnosti povrchu podle Gauckler-Manning-Stricklerova (GMS) vzorce kolísá pro celou plochu mezi hodnotami 0,01 až 0,1 v krocích 0,01. Nejnižší hodnota představuje velmi hladký povrch, jako například jemný beton. Nejvyšší hodnota reprezentuje mimořádně drsný povrch, jako je koryto řeky s velkými balvany nebo hustými porosty. Hodnota GMS ovlivňuje rychlost proudění a má vliv na výšku hladiny vody a jejich prostorové a časové rozložení.

Picture: Axel Sauer, IöR, and GeoSN, dl-de/by-2-0

 

V případě tohoto scénáře srážek a daných charakteristik povodí jsou vlivy různých hodnot GMS na dynamiku výšky hladin vody pro vybrané body relativně malé. Nižší hodnoty drsnosti jsou spojeny s nižšími hladinami vody a mírně rychlejším nástupem a dřívější kulminací v důsledku vyšších rychlostí proudění. Je potřebné mít na paměti, že rychlosti proudění jako významný indikátor možných dopadů povodně, se mění podstatně více než výška hladin vody.

Závěry

  • Výsledky parametrizace drsnosti mohou být menší, pokud jsou hlavním cílem hodnoty výšky hladin vody. Simulace pro horní a dolní hodnoty GMS poskytují i další informace.
  • Čím větší plochu povodí má sledovaný závěrový profil, tím výraznější je vliv různých hodnot GMS, zejména v době kulminace.​
  • Použití globálních, prostorově nediferencovaných hodnot GMS je (časově úsporné) zjednodušení. Prostorově diferencované hodnoty drsnosti založené na typech charakteru povrchu území jsou reálnější, ale mohou si vyžadovat více práce a času pro výpočty.​
  • Vždy je třeba jasně definovat předpoklady a možné souvislosti.
  • Použijte alternativní scénáře (srážkové události, fungující/zablokované propusti, změny morfologie povrchu) a představte možné varianty výsledků.
  • Zobrazte své výsledky v měřítkách a třídách, které odpovídají Vašim přesnostem/nejistotám při modelování.

KE STAŽENÍ

Metodologické studie a zprávy projektu RAINMAN jsou přístupné na stránce KE STAŽENÍ.