Charles Explorer logo
🇨🇿

Modelování povrchového odtoku v extrémním reliéfu

Publikace na Přírodovědecká fakulta |
2010

Abstrakt

Plošný povrchový odtok může být výrazným erozním činitelem, vést ke vzniku náhlých lokálních povodní (flash floods). V extrémním reliéfu může docházet k velké koncentraci odtoku z malých ploch vlivem vysoké hodnoty specific catchment area..

Při modelování povrchového odtoku nad DEM se určují v zásadě dvě hodnoty – směr odtoku (flow direction – FD) a akumulace odtoku (flow accumulation – FA). Byla ověřována schopnost modulů udržet nepřerušené dráhy odtoku, flow paths (zejm. v místech s velkou změnou profilové křivosti), citlivost na narušené údolnice (např. řícením skalních bloků) a schopnost vytvářet přirozeně působící a terénu odpovídající rastry akumulace odtoku.

Zároveň byl hledán optimální pracovní postup (úprava DEM, schematizace povodí). Pro vizuální kontrolu výsledků je vhodné provést parciální derivaci DEM v ose X či Y (zvýrazní důležité terénní prvky).

Modul r.watershed je i v extrémním terénu vynikající pro schematizaci – určování dílčích povodí. Schopnost udržet nepřerušené flow paths lze hodnotit jako dobrou, výsledný rastr je ovšem nepoužitelný, pro velké množství paralelních linií a fragmentů.

Modul r.flow dává výborné výstupní rastry, velmi dobře odpovídající reliéfu. Bohužel má příliš přísná pravidla ukončování drah odtoku – dochází ke vzniku umělých oblastí bez odtoku a zkrácení linií odtoku (a následně k výpočtu nižších hodnot akumulace povrchového odtoku).

R.terraflow se vyznačuje nejvyšší schopností udržet nepřerušené dráhy odtoku a zároveň velmi kvalitními rastrovými výstupy. R.sim.water je z principu jiný typ modelu, pracující i s konkrétní intenzitou efektivní srážky a rastrem Manningova koeficientu drsnosti.

Pro srovnání byla hodnocena jeho schopnost tvorby rastrů akumulace povrchového odtoku. Pro určování kritických míst z pohledu zvýšené akumulace povrchového odtoku je nejvýhodnější modul r.terraflow.