Průtok vodního toku: Porovnání verzí

Přidáno 3 732 bajtů ,  před 12 lety
úprava a doplnění
({{upravit}}, nedá se to příliš číst, sloučení s N - letá voda)
(úprava a doplnění)
'''Průtok''' je základní [[hydrologie|hydrologickou]] [[veličina|veličinou]], vyjadřuje [[objem]] [[voda|vody]], který proteče daným profilem vodního toku za jednotku [[čas]]u. JednáObvykle se o základní [[hydrologie|hydrologickou]] [[veličina|veličinu]], udává se v m<sup>3</sup>s<sup>-1</sup> činebo v l.s<sup>-1</sup>. OprotiOdlišným tomupojmem je '''[[odtok]]''', udávanýkterý zaoznačuje danéproces časovéodtékání obdobívody z [[povodí]] a udává se v jednotkách [[objem]]u za dané časové období.
{{upravit}}
'''Průtok''' je [[objem]] [[voda|vody]], který proteče daným profilem vodního toku za jednotku [[čas]]u. Jedná se o základní [[hydrologie|hydrologickou]] [[veličina|veličinu]], udává se v m<sup>3</sup>s<sup>-1</sup> či v l.s<sup>-1</sup>. Oproti tomu je '''[[odtok]]''' udávaný za dané časové období v jednotkách [[objem]]u.
 
Obecně se průtok <math>Q</math> spočítá jako součin [[průtočná plocha|průtočné plochy]] <math>S</math> a průměrné [[rychlost]]i proudění <math>v</math>:
'''[[Hydrogram]]''' je graficky znázorněná závislost průtoku na čase pro daný profil vodního toku.
<math>Q=S.v</math>
 
Jako ''[[hydrogram]]'' se označuje graficky znázorněná závislost průtoku na čase. Časové řady průtoku, resp. hydrogramy jsou podkladem k vyhodnocení hydrologických vlastností příslušných povodí, sestavování [[vodní bilance]] a slouží jako pozorovaná výstupní veličina pro [[hydrologické modelování]].
'''Průměrný průtok''' je [[aritmetický průměr|aritmetickým průměrem]] průtoků za určité období (den, měsíc, rok). '''Dlouhodobý průtok''' je průměrný průtok v tomto období vypočtený z dlouhodobé časové řady.
 
==Maximální a minimální průtoky==
'''Maximální průtok''' je nejvyšší průtok za dané období, odpovídá vrcholu [[průtoková vlna|průtokové vlny]].
'''Průměrný průtok''' jese spočítá jako [[aritmetický průměr|aritmetickým průměrem]] průtoků za určité období (den, měsíc, či rok vztažený ke konkrétnímu letopočtu, např. průměrný průtok v lednu 2010). Naproti tomu pojem '''Dlouhodobýdlouhodobý průtok''' jeznamená průměrný průtok v tomtodaném období vypočtený z dlouhodobé časové řady (např. průměrný roční průtok, průměrný průtok v červnu).
 
'''Maximální průtok''' je nejvyšší průtok za dané období, odpovídá vrcholu (kulminaci) [[průtoková vlna|průtokové vlny]]. Zjišťování a analýza maximálních průtoků jsou důležitou součástí vyhodnocení srážkoodtokových událostí, zvláště [[povodeň|povodní]].
'''N-letý maximální průtok''' (N-letá voda) je maximální průtok, který je dlouhodobě dosažen nebo překročen jednou za N let. Pravděpodobnost (perioda) výskytu N-letého průtoku je 1/N.
 
Obdobně '''N-letý minimálnímaximální průtok''' je(N-letý průtok, N-letá voda) nejmenšípředstavuje průměrnýtakový dennímaximální průtok, který je dlouhodobě dosažen nebo podkročenpřekročen jednou za <math>N</math> let. VPravděpodobnost praxivýskytu se(označovaná zajišťujetaké ochranajako předdoba povodněmiopakování uči sídelperioda) nejčastějiN-letého naprůtoku 100je letoutedy vodu<math>1/N</math>.
 
Pro odvození N-letých průtoků se vychází z čáry překročení maximálních ročních průtoků, která je získána pozorováním. Tato čára je nahrazena teoretickým [[rozdělení pravděpodobnosti|rozdělením pravděpodobnosti]], používá se zpravidla [[logaritmicko-normální rozdělení]], a z něho jsou následně zjišťovány hodnoty pro požadované doby opakování. V případě profilů bez pozorování průtoků lze uplatnit regresní vztahy nebo využít srážkoodtokové modelování.
'''M-denní průtok''' je průměrný denní průtok, který je dosažen nebo překročen během M dní v roce. Udává se buď pro konkrétní rok, nebo pro dlouhodobé průměrné denní průtoky.
 
Zásadní význam mají N-leté průtoky při navrhování staveb [[vodní dílo|vodních děl]], ta jsou dimenzována na bezpečné převedení ''návrhového průtoku'' s určitou N-letostí. V ČR se zajišťuje ochrana před povodněmi u sídel nejčastěji na 100letou vodu<ref>Vyhláška č. 590/2002 Sb. o technických požadavcích pro vodní díla.</ref>, u [[přehrada|přehrad]] až na 10 000letou vodu<ref>Posuzování bezpečnosti vodních děl při povodních, norma TNV 75 2935.</ref>. K záplavovým územím stanoveným pro průtoky s různou dobou opakování se přihlíží při činnostech jako [[územní plánování]] nebo [[pojišťovnictví|pojišťování]] nemovitostí.
 
''N-letý minimální průtok'' je definován jako nejmenší průměrný denní průtok, který je dlouhodobě dosažen nebo podkročen jednou za N let.
 
''M-denní průtok'' je průměrný denní průtok, který je dosažen nebo překročen během M dní v roce. Udává se buď pro konkrétní rok, nebo pro dlouhodobé průměrné denní či měsíční průtoky. Oblast minimálních průtoků je důležitá pro užívání vod i pro zajištění ekologické funkce vodního toku. Podle [[vodní zákon|vodního zákona]] stanovuje v ČR vodoprávní úřad ''minimální zůstatkový průtok''<ref>Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), § 36.</ref>, tím většinou bývá určitý M-denní průtok.
 
==Měření průtoku==
[[File:Sázavka pod Josefodolem 1.jpg|thumb|right|Vodoměrná stanice s limnigrafem na [[Sázavka (říčka)|Sázavce]]]]
Základní metodou je [[hydrometrování]], kdy se pomocí počtu otáček hydrometrické vrtule zjišťují bodové rychlosti v jednotlivých místech příčného profilu, a to v různých vzdálenostech od břehu a v různých hloubkách. Z měření pro stejnou vzdálenost a různé hloubky se vypočítá průměrná svislicová rychlost, dílčí průtok se pro tuto svislici vypočítá vynásobením průměrné svislicové rychlosti příslušnou průtočnou plochou. Celkový průtok je pak součtem všech průtoků pro jednotlivé svislice.
 
[[Venturimetr]]em se průtok určí na základě rozdílu tlakových výšek vody proudící v běžném a zúženém profilu.
 
Počátkem 21. století se začala pro větší toky využívat zařízení [[ADCP]], která využívají [[Dopplerův jev|Dopplerova jevu]]. Na plováku je umístěno čidlo vysílající [[ultrazvuk]], z odraženého signálu je zjišťován tvar koryta a měřeny rychlosti proudění.
Nepřímo se dá průtok odvodit z [[vodní stav|vodního stavu]] (měřeného [[Vodočet|vodočtem]] nebo [[limnigraf]]em), a to při znalosti [[konzumční křivka|konzumční křivky]], udávající závislost průtoku na výšce hladiny. Tuto křivku je možno zjistit experimentálně ([[hydrometrování]]m) nebo teoreticky ([[Chézyho rovnice|Chézyho rovnicí]]).
 
===Metody bez měření rychlostí===
Nepřímo se dá průtok odvodit z [[vodní stav|vodního stavu]] (měřeného [[Vodočet|vodočtem]] nebo [[limnigraf]]em), a to při znalosti [[konzumční křivka|konzumční křivky]], udávající závislost průtoku na výšce hladiny. Tuto křivku je možno zjistit experimentálně ([[hydrometrování]]m) nebo teoreticky ([[Chézyho rovnice|Chézyho rovnicí]]). Podmínkou správného vyčíslení průtoku je stálost koryta a hydraulických poměrů v profilu, v praxi je nutné konzumční křivky pravidelně aktualizovat.
 
Limnigrafy jsou použity také v síti vodoměrných stanic v České republice, kterou spravuje [[Český hydrometeorologický ústav]].
 
Na [[měrný přeliv|měrných přelivech]] průtok závisí na výšce přepadového paprsku, používají se například Ponceletův přeliv (obdélníkový výřez) nebo Thomsonův přeliv (výřez tvaru pravoúhlého trojúhelníka).
Další metodou je přimísení látky o určité [[Koncentrace (chemie)|koncentraci]] do vodního toku (používá se například [[chlorid sodný]]) a zjištění její koncentrace v profilu níže po proudu. Průtok se pak vypočítá podle [[směšovací rovnice]].
 
==Odkazy==
===Související články===
* [[Průtokoměr]]
* [[Hmotnostní průtok]]
* [[Objemový průtok]]
 
===Externí odkazy===
{{Pahýl - hydrologie}}
* [http://www.voda.gov.cz/portal/cz/ Aktuální vodní stavy a průtoky na českých tocích]
* [http://www.chmi.cz/hydro/pov02/100_voda.htm Vysvětlení pojmu „stoletá voda“ na ČHMÚ]
 
===Literatura===
{{Citace monografie
| příjmení = Hrádek
| jméno = František
| příjmení2 = Kuřík
| jméno2 = Petr
| titul = Hydrologie
| vydavatel = Česká zemědělská univerzita
| místo = Praha
| rok = 2002
| isbn = 80-213-0950-4
}}
 
===Reference===
<references />
 
[[Kategorie:Voda]]