Hydrologie pro záchranáře

1. Hydrologie pro záchranáře MS VZS ČČK PRAHA 1 Výcvikové centrum Michal Sazima www.vycvikovecentrumvzs.cz www.plavcici.cz

3. Hydrologie - úvod • Hydrologii je vědní obor zabývající se výskytem a oběhem vody v přírodě • Obor působnosti je obsáhlý, proto hydrologii můžeme dělit do několika oblastí

4. Hydrologie -dělení • dle předmětu zájmu • Hydrologie pevnin – podzemní a povrchová voda • Hydrologie moří • Hydrometeorologie – voda v ovzduší (srážky)

5. Hydrologie - dělení Nás zajímá hlavně hydrologie pevnin • Potamologie – vodní toky • Limnologie – jezera, umělé nádrže, močály • Glaciologie – ledovce • Hydrogeologie – podzemní voda

6. Hydrologie - dělení • dle pracovního obsahu • Obecná hydrologie – vysvětluje příčiny hydrologických jevů • Inženýrská hydrologie– zabývá se výpočty za účelem využití vody a její energie • Hydrografie – popisuje stav a vývoj vodstva

7. Hydrometrie – zabývá se měřením výskytu vody a režimem jejího proudění • Hydrologická prognostika – zabývá se předvídáním hydrologických jevů

8. Přirozené vodní nádrže jezera slepá ramena Umělé vodní nádrže štěrkovny pískovny přehrady Hydrologie stojatých vod – Limnologie

9. Limnologie - pokračování Charakteristickou vlastností vody v nádržích je její fyzikální a chemická odlišnost na různých místech a v různých hloubkách vlivem nepatrného míšení vodních mas.

10. Limnologie - pokračování Podle stupně zanesení rozeznáváme: • nádrže mladé – dno je bez nánosu • nádrže dospělé – mají vyvinutou plochou litorální oblast • nádrže staré – jsou téměř zanesené, stejnoměrně mělké

11. Limnologie - pokračování Vzhledem k přítoku a odtoku vody: • bezodtokové– nevytéká žádný povrchový tok • pramenné – nevchází žádný povrchový tok, ale vytéká alespoň dočasný tok • průtočné(říční) – protéká jimi vodoteč

12. Pohyb vody v nádržích Pohyb vody vyvolaný přítokem a odtokem • u velkých nádrží je zřetelný pouze v ústí a před výtokem • u malých nádrží postavených na vodotečích je pohyb zřetelný v celé délce • voda zde sleduje původní směr koryta – musíme zde počítat s prouděním vody

13. Pohyb vody v nádržích Pohyb vody vyvolaný větrem • jevem větru je vlnění-vertikální pohyb vodních částic • výška a délka vlny se dá vypočítat podle matematických vzorců • přímo ve vlně částice opisují kruhovou dráhu tzv. orbitu • průměr orbity odpovídá výšce vlny

14. pohyb částic jde až do hloubky, která se rovná ½ délky vlny • pokud vlna „cítí“ dno, dochází k nárůstu výšky vlny a její délka se zkracuje • přední svah vlny je stále strmější, vlna ztrácí stabilitu, přepadává a rozbíjí se v tzv. příbojové zóně

15. Pohyb vody v nádržích Pohyb vody vyvolaný lidskou činností • vyvoláno plavidly – tvoří se vlny směrem do stran (posazení na vlnu) • při jízdě člunem vzniká na zádi oblast „nižšího tlaku tekutin“ • pro vyrovnání tlaku je nasávána voda z okolí (jízda v srku)

16. Pohyb vody v nádržích Proudění vody způsobené teplotou A. Teplé počasí • u velkých nádrží dochází k rozdělení teplot vody – tzv. teplotní stratifikace • intenzivní prohřívání horní vrstvy vody • teplejší vrstva „plove“ na studené mase vody • vznik mezivrstev tzv. termoklin (skočná vrstva) • zabraňují vertikálnímu míšení vodních vrstev

17. Teplé počasí

18. teplota vody u dna ve velkých nádržích je 4 oC (má nejvyšší specifickou hmotnost) – tepelná anomálie vody • tělo utonulého se za těchto podmínek nemusí nacházet na dně • ve většině případů se těla utonulých vznášejí na teplotním rozhraní

19. B. Chladné počasí • letní stratifikace je vystřídána tzv. podzimní homotermií • chladné počasí způsobuje vertikální pohyb vodních mas • ochlazená voda na povrchu klesá díky větší m • teplejší voda z hloubky vystupuje na povrch • cirkulace se zastaví po vyrovnání teploty v nádrži na 4oC

20. rychlost cirkulace nepřesahuje 10cm na hodinu • tělo utonulého může být zaneseno po určité době poměrně daleko • po podzimní homotermii nastupuje zimní stratifikace – teplota vody u dna bude opět 4oC, v horních vrstvách dochází k zamrzání vody

21. Chladné počasí

22. Hydrologie tekoucích vod – Potamologie • potoky • řeky • plavební kanály • náhony

23. Charakteristika proudící vody Proudící voda se celkově považuje za nebezpečnější. Působí tu mnohem více nebezpečných faktorů než u vody stojaté.

24. Důležité pojmy • příčný průřez (příčný profil) – plocha kolmá ke směru proudění, ohraničená dnem, břehy a hladinou řeky • spád řeky – výškový rozdíl hladin na vzdálenost 1km délky toku. Udává se v promile (např. 5‰ znamená, že na 1km toku je rozdíl hladin 5m.) • délka toku – vzdálenost mezi ústím řeky a pramenem, měří se od ústí!!!

25. průtok – množství vody, které protéká za 1s. příčným průřezem koryta řeky. Vyjadřuje se v m3/s. • rychlost proudu – délka dráhy vodní částice za jednotku času. Vyjadřuje se v m/s případně v km/h • vodní stav(výška hladiny) – hodnota udávaná pro určitá místa, kde jsou vodotečné latě. Udává se v cm, nula je pod korytem

26. Pohyb tekoucí vody Spojnice bodů, ve kterých mají vodní částice stejnou rychlost, se nazývá izotacha. Izotacha nejrychlejšího proudu při hladině se nazývá proudnice. • při volné hladině se proudnicenacházítěsně pod hladinou řeky • při zámrazu se posouvá směrem ke střední hloubce

27. Cirkulace vody v korytě • V každém zákrutu řeky směřují vodní částice šikmo ke břehu tvořícímu vnější oblouk zákruty. Břeh je narušován – nárazový (konkávní)břeh. • Od nárazového břehu proud vody postupuje při dně a pevné částice jsou přenášeny k nánosovému (konvexnímu) břehu. Zde se erodované částice usazují.

29. Cirkulace vody v korytě – pokrač. • nížinné řeky se zákrutami (meandry) typicky střídají hlubiny a brody. • hlubiny se nacházejí u nárazového břehu • mezi nánosovými břehy dochází k usazování erodovaných částic, nánosové břehy se spojují a vytváří brod

30. Jevy vznikající přírodními překážkami • vodopád – vzniká přepadem vody přes výrazný terénní stupeň, výška i průtok mohou být různé • kaskáda – je systém rozrušených nízkých vodopádů • katarakt – balvanovitý úsek o velkém spádu • slap – označení pro vodnatější úsek řeky s balvany a skalními bloky zalitými vodou • peřeje – nemají stupňovitý charakter, pouze výrazný spád, nerovnosti a silný proud vytvářejí vlny

31. proudy – vlny jsou buď nízké nebo řeka jen silně táhne • protiproud (vratiproud) – vzniká tam, kde vlivem překážky v toku došlo k prudkému vzrůstu rychlosti • jazyk – klín prudce tekoucí vody mezi dvěma překážkami • vír – kruhový vodní útvar s vertikální osou otáčení • karfiol – prudce vyvřelá voda, voda naráží na dno a jednou za čas překoná tíhu horních vrstev a vyvře na hladinu

32. vodní válec – tvar vody vznikající zrychleným průtokem vody přes horizontální překážku do (relativně) klidné vody • vývar – vodní prostor pod hrází, jezem či podélnou přírodní překážkou, vodní proud je odrážen prahem vývařiště, přičemž část vody odtéká a část se vrací zpět k překážce • vývarová linie – hranice mezi vracející se vodou a vodou odtékající

33. Jevy vznikající umělými překážkami • přehrady – betonové (gravitační-Slapy, klenbové), zemní (hráze uzavírají široká mělká údolí)-Lipno • jezy, propusti – stavěna pro získávání energie k pohonu mlýnů, vodních elektráren. U těchto staveb se dříve stavěly propusti, pro snížení energie vody se někdy zabudovávaly retardéry • náhony (kanály) – náhony k turbínám jsou většinou opatřeny česlemi (mříže) pro zachycení plovoucích předmětů

34. Prosím, ptejte se…