Snížení základního odtoku kvůli evapotranspiraci povrchové a podzemní vody z mokřadů v povodí Liběchovky: Porovnání měření a výpočtu Oudinovou metodou

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F23%3A10477434" target="_blank" >RIV/00216208:11310/23:10477434 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=mO5BO1JoKw" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=mO5BO1JoKw</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.3140/zpravy.geol.2023.01" target="_blank" >10.3140/zpravy.geol.2023.01</a>

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Snížení základního odtoku kvůli evapotranspiraci povrchové a podzemní vody z mokřadů v povodí Liběchovky: Porovnání měření a výpočtu Oudinovou metodou

Popis výsledku v původním jazyce

Tato práce zkoumá vliv evapotranspirace (ET) na ztráty podzemní a povrchové vody v mokřadech. Srážky dopadající na povrch terénu jsou nejprve vystaveny ET v půdě (primární ET) a poté část z nich tvoří základní (podzemní) odtok. Podzemní a povrchová voda vstupující do mokřadů podléhá v letním období ET podruhé (sekundární ET), a to i v období, kdy je mimo mokřady půda suchá a ET je tak mimo mokřady minimální. Při úvahách o ET mokřadů je proto důležité si uvědomit, že naprostá většina zde spotřebovávané vody pochází z oblastí mimo mokřad a zdrojem vody je základní odtok, který již ET v půdě prošel. ET mokřadů je blízká potenciální ET, která je limitována jen dostupným teplem pro konverzi kapalné vody na vodní páru, a zejména v dlouhých suchých obdobích je tedy vyšší než v okolní krajině. Zkoumání primární i sekundární ET je nezbytné pro pochopení vodního cyklu, navíc se význam této složky bude v důsledku klimatické změny ještě zvyšovat. Globální nárůst teplot přináší větší spotřebu vody ET. Představa o množství vody, které může být ET spotřebováno, je zásadní například při provádění revitalizací, zejména v nižších polohách České republiky (Horáček - Kašpárek, ed. 2011). Určováním ET na základě kolísání hladiny podzemní vody se zabýval již White (1932). Dvě modifikace klasické Whiteovy metody umožňující použití pro větší rozpětí přírodních podmínek přináší například Gribovszki et al. (2008). Nevýhodou je nutnost znát storativitu prostředí, jejíž určení je v nehomogenních podmínkách mokřadu obtížné. V této práci byl proto využit jiný přístup. ET mokřadu byla zkoumána skrze kolísání průtoku drobného vodního toku protékajícího mokřadem. Vztahu mezi kolísáním průtoku vodního toku a ET se intenzivně věnovali například Bond et al. (2002), Moore et al. (2011) nebo Graham et al. (2012), jednalo se však o jiné klimatické podmínky (mírné oceánské klima západního Oregonu nebo semiaridní klima středního Idaha). V této práci byl vliv ET zkoumán v mokřadu ležícím v horním povodí Liběchovky (Pátek 2022). Nachází se v hydrogeologickém rajonu 4522 Křída Liběchovky a Pšovky. Jedná se o teplou až mírně teplou klimatickou oblast. V letech 1981-2010 dosahovala v povodí Liběchovky průměrná roční teplota 8,2 °C a průměrný roční úhrn srážek 595 mm/rok (Kůrková et al. 2016). Odhadovaná roční evapotranspirace dle modelu BILAN pro roky 1981-2010 činí 476 mm/rok, a tedy 80% srážkového úhrnu (Kůrková et al. 2016). Tento mokřad byl vybrán, protože jím protéká drobný vodní tok, jehož hlavním zdrojem vodnosti je podzemní voda z kvádrových pískovců. Průtok vodního toku je proto v čase značně stálý a je tak naděje změřit úbytek průtoku způsobovaný ET. Cílem bylo změřit pokles průtoku vodního toku způsobený ET a srovnat měřená data s výpočtem ET pomocí Oudinovy metody.

Název v anglickém jazyce

Base flow reduction due to surface water and groundwater evapotranspiration from wetlands of Liběchovka catchment: Comparison of measurements and calculation by Oudin’s method

Popis výsledku anglicky

This study is focused on the base flow decrease due to surface water and groundwater evapotranspiration (ET) in wetlands of the Liběchovka catchment. Evapotranspiration in wetlands can significantly affect stream discharge, and its influence will probably still increase in the future due to the global rise of temperatures caused by climate change. The study site is located in the upper part of Liběchovka catchment (Fig. 1). This wetland hosts a small stream supplied by rather steady groundwater inflow, representing the favourable site for detection of the effect of ET. V notch weir and two piezometers were used to monitor stream discharge and wetland water table in 30 minute periods (Fig. 2). Diurnal periodical oscillations of water flow and water table caused by ET were observed (Fig. 3). They occurred in the summer part of the year, especially on sunny days without rain. The amplitude of water table level oscillation was increasing with increasing temperature (Fig. 4). Calculation showed that evapotranspiration reduced the water flow, on average, by 15 % on the warm sunny days. The maximum daily reduction was up to 32 %. Direct measurements were compared with the potential ET calculated using the Oudin&apos;s method (Oudin 2005). The ET from the measurement was 45 % of the potential ET calculated by Oudin&apos;s method. In the next step, the Oudin&apos;s method was used to calculate the potential ET of all wetlands in Liběchovka catchment upstream from the Želízy village, where gauging station of ČHMÚ is situated. The original discharge not reduced by the wetland ET was defined as the sum of the wetland potential ET and the mean annual measured discharge. Due to the ET from wetlands (years 2015-2020), the discharge was reduced on average by 13 %. If only the summer months of July and August were considered, it was reduced, on average, by 26 % and by 39 % in the driest day recorded in this period. To estimate the role of groundwater abstraction on the Liběchovka stream during the period of 2015-2020, the sum of measured stream discharge, groundwater abstraction and wetland ET was calculated. From this sum, 71.5 % represented the directly measured water flow, 18.2 % was the groundwater abstraction, and 10.3 % was the wetland ET (Fig. 8).

Druh

J_SC - Článek v periodiku v databázi SCOPUS

CEP obor

—

OECD FORD obor

10505 - Geology

Projekt

<a href="/cs/project/SS02030040" target="_blank" >SS02030040: Predikce, hodnocení a výzkum citlivosti vybraných systémů, vlivu sucha a změny klimatu v Česku</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Zprávy o geologických výzkumech v roce (Geoscience Research Reports)

ISSN

0514-8057

e-ISSN

2336-5757

Svazek periodika

56

Číslo periodika v rámci svazku

1

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

7

Strana od-do

3-9

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-85177832108