Pr�vodce informacemi Hl�sn� a p�edpov�dn� povod�ov� slu�by �HM� pro povod�ov� org�ny
Jak� jsou u n�s hydrologick� p�edpov�di?
Hydrologick� slu�ba v �esk�ch zem�ch m� dlouholetou tradici. Pravideln� denn� pozorov�n�
vodn�ch stav� na Vltav� v Praze byla zah�jena v roce 1827 a na Labi v roce 1851. Organizovan�
hydrologick� slu�ba vznikla roku 1875, kdy byla v Praze z��zena Hydrografick� komise pro Kr�lovstv� �esk�.
�esk� operativn� hydrologie se tak za�adila mezi jedny z nejstar��ch hydrologick�ch slu�eb v Evrop�.
Z hlediska v�po�tu hydrologick�ch p�edpov�d� rozli�ujeme:
Obr. �. 2.1 Z�kladn� sch�ma metody odpov�d� -
j�c�ch si pr�tok�
2.1 Manu�ln� hydrometrick� p�edpov�di
Vych�zej� ze z�konitost�, jimi� se ��d� pohyb vody v otev�en�ch korytech. Umo��uj� takov� p�edstih, jak� dovoluje postupov� doba vody z horn�ch do doln�ch profil�. Z tohoto d�vodu je v�hodn�j�� jejich pou��v�n� na v�t��ch nebo st�edn�ch toc�ch s v�t�� d�lkou koryta.
K z�kladn�m metod�m tohoto druhu p�edpov�d� pat��:
- Metoda tendenc�
- Metoda odpov�daj�c�ch si pr�tok�, neboli metoda postupov�ch dob.
2.1.1 Metoda tendenc�
Zakl�d� se na extrapolaci zm�n vodn�ho stavu nebo pr�toku v dan�m profilu na ur�itou dobu dop�edu. Nejlep�� podm�nky pro jej� pou�it� jsou na velk�ch rovinn�ch �ek�ch. Na men��ch toc�ch, u nich� celkov� doba trv�n� ust�len� tendence stoup�n� nebo poklesu vodn�ch stav� �i pr�tok� nep�evy�uje p�t dn�, nem��e b�t tato metoda pou��v�na pro v�t�� p�edstih ne� je jeden den. Celkov� rozezn�v�me dva druhy extrapolace � line�rn� a neline�rn�.
2.1.2 Metoda odpov�daj�c�ch si pr�tok�
Princip t�to metody spo��v� na mo�nosti p�i�adit pr�toku z horn� stanice sdru�en�,
geneticky stejnorod� pr�tok ve stanici doln�. P�i�azen� pr�toky naz�v�me odpov�daj�c�mi si
pr�toky a doba, kter� uplyne mezi jejich v�skytem, se naz�v� postupovou dobou pr�tok�.
Metoda postupov�ch dob se pou��v� k p�edpov�di pr�tok� na �zem� �esk� republiky ji� od roku 1892,
kdy byla nejprve pou�ita na Labi. Jej� pou�it� je omezeno pouze na st�edn� a v�t�� toky.
�asov� p�edstih t�to p�edpov�di je omezen postupovou dobou na na�ich toc�ch, tj. do 24 hodin na doln�m toku Labe.
2.2 Modelov� hydrologick� p�edpov�di
Jejich v�voj v �esk� republice za�al zejm�na po katastrof�ln� �ervencov� povodni v roce 1997.
Nasazeny do pln�ho provozu hydrologick�ch p�edpov�dn�ch pracovi�� �HM� byly v roce 2001.
Na �zem� �esk� republiky se vyu��vaj� dva p�edpov�dn� syst�my. V povod� Odry a Moravy se pou��v�
model HYDROG, v povod� Labe se vyu��v� syst�m AQUALOG s modelem SACRAMENTO.
Oba syst�my se sna�� odhadnout, jak velk� ��st sr�kov� vody z krajiny odte�e
bezprost�edn� po sr�ce a jak rychle se koncentruje do vodn�ch tok�. K tomu jsou pou�ity
matematick� rovnice, kter� zjednodu�en� popisuj� realitu z pohledu intenzity infiltrace,
proud�n� vody po povrchu a v p�d� a dal��ch hydrologick�ch proces� (nap��klad akumulace a t�n� sn�hu,
evapotranspirace, pohyb vody v korytech tok�, vliv n�dr�� aj.).
Sr�koodtokov� model SACRAMENTO dob�e demonstruje koncepci tvorbu odtoku z povod�, jeho struktura
je patrn� z obr�zku. Model p�edstavuje povod� jako soustavu vertik�ln� a horizont�ln� uspo��dan�ch
z�n, resp. n�dr��. V nich je voda zadr�ov�na, od�erp�v�na vegetac� (evapotranspirace), infiltruje
do hlub��ch z�n (p�dn� vl�ha a z�soby podzemn� vody), nebo odt�k� ve form� r�zn�ch komponent celkov�ho odtoku:
Obr. �. 2.2 Struktura sr�koodtokov�ho modelu SACRAMENTO
- 1. p��m� odtok, tj. odtok z ploch, je� jsou do�asn� nepropustn� - po dosa�en� nasycenosti p�dn� z�ny,
- 2. odtok z nepropustn�ch ploch,
- 3. povrchov� odtok, m�n�n je odtok jako plo�n� jev,
- 4. podpovrchov� odtok, tj. odtok vytvo�en� p�ebytkem vody v z�n�ch spojen�ch s vegeta�n�m krytem,
- 5. dodatkov� podzemn� odtok, tj. sez�nn� slo�ka celkov�ho podzemn�ho odtoku. Relativn� prom�nliv�, vytv��en� z m�lk�ch kolektor� podzemn�ch vod (z�na m�lk�ho proud�n�),
- 6. prim�rn� podzemn� odtok, vytv��en� ze z�sob s dlouhou dobou zdr�en� v povod�, tj. odtok p�edev��m z hloub�ji ulo�en�ch kolektor� (z�na hlubok�ho proud�n�).
Na p�edpov�dn�ch hydrologick�ch pracovi�t�ch �HM� jsou v sou�asn� dob� pou��v�ny oba typy
hydrologick�ch p�edpov�d�. Z manu�ln�ch p�edpov�d� se vyu��v� metoda postupov�ch dob,
kter� vyu��v� pro 18 profil� na doln�ch toc�ch. P�edpov�dan� hodnoty maj� u manu�ln�ch
p�edpov�d� podle podm�nek v�t�inou 6 a� 12, nejv��e v�ak 24 hodinov� p�edstih, kter� se p��padn�m
ud�v�n�m n�sledn� tendence pohybu hladiny k t�mto hodnot�m v n�kter�ch p��padech je�t� prodlu�uje.
V�hodou modelov�ch hydrologick�ch p�edpov�d� je mo�nost predikovat pr�toky i na mal�ch zdrojov�ch povod�ch
a lze jimi na z�klad� �p�edpov�di sr�ek a teploty� dos�hnout p�edstih a� 48 hodin.
2.3 Co je to hydrologick� p�edpov��?
P�edpov�� je informace p�edpov�dn� povod�ov� slu�by o o�ek�van�ch vodn�ch
stavech nebo pr�toc�ch v ur�en�m m�st� a �ase. Jej� p�esn� a ��seln� vyj�d�en� je
v�ak velmi problematick�. P��roda je velmi slo�it� syst�m, kter� nikdy nedok�eme dostate�n�
p�esn� popsat, proto ani p�edpov�di nebudou nikdy p�esn�. Hovo��me o nejistot� p�edpov�d�,
kterou lze nejl�pe vyj�d�it pou�it�m pravd�podobnostn�ch p�edpov�d�.
Podle druhu informac� d�l�me hydrologick� p�edpov�di na deterministick� a pravd�podobnostn�.
1.
Deterministick� p�edpov�di maj� tu vlastnost, �e porovn�n�m s pozd�ji
zji�t�nou skute�nost� lze o ka�d� jednotliv� p�edpov�di zjistit, zda a do jak� m�ry byla �sp�n� nebo ne.
2. Opakem deterministick� p�edpov�di je
p�edpov�� pravd�podobnostn�.
Ta neformuluje ��dn� tvrzen� o budouc�m stavu, pouze uv�d� p�edpokl�danou pravd�podobnost
v�skytu n�jak�ho jevu (vodn�ho stavu, pr�toku). O ��dn� jednotliv� pravd�podobnostn�
p�edpov�di nelze tedy ani dodate�n� zjistit, zda byla �sp�n� nebo ne, pojem �sp�nosti
nebo ne�sp�nosti jednotliv� p�edpov�di zde ztr�c� smysl. Kvalitu takov�ho p�edpov�dn�ho
syst�mu lze vyhodnotit jedin� statistick�m porovn�n�m p�edpov�d� se skute�nost� za del�� �asov� obdob�, viz obr�zek.
|
|
Obr. �. 2.3 Uk�zka deterministick� hydrologick� p�edpov�di
|
Obr. �. 2.4 Uk�zka pravd�podobnostn� hydrologick� p�edpov�di
|