FRVŠ




Stanovení soudržnosti sedimentu ve stokové síti na základě reologických změn

Doba trvání: duben 2006 - listopad 2008
Registrační číslo grantu: 575/2005
Odpovědný řešitel:Ing. Jakub Jirák

Přítomnost stokového sedimentu je nežádoucím jevem jak z hlediska ochrany přírody, tak i z hlediska provozu stokové sítě. Na jedné straně přítomnost sedimentů ve stoce snižuje průtočnou kapacitu profilu, na straně druhé stokový sediment funguje jako akumulátor toxického znečištění. Oproti dnovým sedimentům povrchových toků, stokový sediment vykazuje významnou míru soudržnosti, způsobenou přítomností jemných minerálních částic, ponejvíce jílů, a dále přítomností organického substrátu. Snaha lépe porozumět procesu pohybu sedimentu stokovou sítí je úzce spojena s otázkou stanovení soudržnosti stokového sedimnetu, která byla řešena v rámci projektu FRVŠ 575/2005. Původní idea řešení předpokládala stanovení soudržnosti na základě kombinace hydraulických a reologických měření. Původní ideové řešení však bylo nutné v průběhu řešení opustit. Důvodem byla nepoužitelnost reologických měření pro hrubozrnné suspenze. V průběhu řešení projektu byla sestavena experimentální linka vhodná pro hydraulická měření se sedimentem deponovaným ve dně potrubí. Linka je realizována jako uzavřený oběhový systém, což umožňuje práci s reálným stokovým sedimentem. Výstupem projektu je řada hydraulických měření poskytujících velmi kvalitní popis průběhu tečného napětí v rovině definované podélnou a svislou osou potrubí linky, při turbulentním ustáleném proudění.

Přestože byl projekt FRVŠ 575/2005 již ukončen, práce na určení soudržnosti stále probíhají. V současné době je testována možnost 3D hydraulických měření, která mohou poskytnout kvalitativně vyšší informace o tečném napětí, kterým proudící voda působí na sediment deponovaný ve dně. Dále je rozpracováno řešení otázky stanovení počátku pohybu sedimentu s využitím možností poskytovaných digitálním zpracováním obrazového záznamu.

Vývoj metodiky pro stanovení přijatelných ekologických průtoků v urbanizovaných povodích

Urbanizace jako finální fáze transformace využití půdy představuje nejhlubší zásah do původních přirozených vazeb mezi půdním a vodním ekosystémem. V tomto smyslu je nejvýznamnějším dopadem procesu urbanizace změna hydrologického cyklu a srážko-odtokových vztahů, promítající se do změn hydromorfologických podmínek toku. Velikost průtoků v tocích v urbanizovaných povodích bývá velmi často nevyhovující pro živé organismy. Jedním z důvodů překračování hranice optimálního průtoku může být například zaústění dešťové kanalizace. Nedostatečný průtok zase může být způsoben přílišným odběrem množství vody na malé vodní elektrárny. Oba tyto faktory způsobují velké narušení biodiversity a oživení toku. Řešením projektu je definovat a navrhnout opatření vedoucí zajištění takového takové rozpětí průtoků, které bude vyhovovat co nejpestřejšímu rozpětí bioty v toku a bude zajišťovat maximální oživení a biodiversitu. Zároveň tyto informace napomohou v plánování a řízení vodních zdrojů během suchých i vodných období v souladu s přijetím směrnice 2000/60/ES.
Cílem je definovat ekologicky vhodné rozmezí průtoků, což je takové rozmezí průtoků, které umožňuje organismům nebo jejich jednotlivým životním stádiím, vázaným na vodu, dobré životní podmínky. Nezbytnou součástí tohoto projektu je také vytvoření metodiky křivek vhodností pro makrozoobentos, které určují rozpětí vhodných podmínek mikrohabitatu (hloubka, rychlost proudění, podklad).