Introduction to Hydrology - MZ330P112

• Title: Úvod do hydrologie
• Czech title: Úvod do hydrologie
• Guaranteed by: Department of Physical Geography and Geoecology (31-330)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2025
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:1/1, C [HT]
• Capacity: 25
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Explanation: úprava názvu od 2025/26
• Note: enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: prof. RNDr. Jakub Langhammer, Ph.D.
• Teacher(s): doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D.; doc. RNDr. Zdeněk Kliment, CSc.; prof. RNDr. Jakub Langhammer, Ph.D.

Annotation

English

The course introduces students to the main processes of surface-water hydrology, key concepts, and fundamental methods. Teaching combines theoretical and practical components, with an emphasis on allowing students to actively experience and internalize essential principles through hands-on activities.

The theoretical blocks cover the core domains of process-oriented hydrology, including the hydrologic cycle and water balance, generation and transformation of surface runoff, atmosphere–land surface interactions (precipitation, infiltration, interception), snow hydrology and the role of snowpack in runoff generation, fluvial processes, and the hydromorphology of river channels. The course further addresses the hydrologic regime in the context of climate change and introduces students to hydrological extremes, in particular floods and droughts.

The course also includes an introduction to methods of monitoring hydrologic processes, working with hydrologic data and their interpretation, the principles of hydrologic modeling, and the application of modern informatics tools in hydrology. Each thematic block combines theoretical foundations with exercises, group activities, or guided discussion.

Last update: Langhammer Jakub, prof. RNDr., Ph.D. (27.08.2025)

Czech

Kurz seznamuje studenty s hlavními procesy hydrologie povrchových vod, klíčovými koncepty a metodami. Výuka kombinuje teoretickou a praktickou složku s důrazem na to, aby si studenti klíčové principy sami prakticky vyzkoušeli a osvojili.

Teoretické bloky představí základní okruhy procesně orientované hydrologie – hydrologický cyklus a vodní bilanci, vznik a transformaci povrchového odtoku, procesy na rozhraní atmosféry a povrchu (srážky, infiltrace, intercepce), hydrologii sněhu a vliv sněhové pokrývky na odtok, fluviální procesy a hydromorfologii vodních toků. Dále kurz přiblíží hydrologický režim v kontextu klimatické změny a seznámí studenty s problematikou hydrologických extrémů, konkrétně povodní a sucha.

Výuka zahrnuje i základy metod monitoringu hydrologických procesů, práce s hydrologickými daty a jejich interpretaci, principům hydrologického modelování a využití moderních informatických nástrojů v hydrologii. Tematické bloky kombinují teoretické základy se cvičením, skupinovou aktivitou nebo diskusí.

Last update: Langhammer Jakub, prof. RNDr., Ph.D. (27.08.2025)

Literature

Tematické materiály k jednotlivým lekcím jsou dostupné v Google Classroom pro zapsané studenty

Obecná literatura:
Netopil, R. Fyzická geografie I. Praha: SPN, 1984.
Kemel Hydrologie. Praha: ČVUT, 2002, 221 s.
Chow, V.T., Maidment, D.R., Mays, L.W. (1988): Applied Hydrology. McGraw-Hill.
Shaw, E.M., Beven, K.J., Chappell, N.A., Lamb, R. (2011): Hydrology in Practice. 4th edition. CRC Press.
Ward, R.C., Robinson, M. (2010): Principles of Hydrology. 4th edition. McGraw-Hill Education.

Last update: Langhammer Jakub, prof. RNDr., Ph.D. (27.08.2025)

Syllabus

English

Syllabus

1. Introduction to hydrologic processes and the water balance

2. Generation and transformation of surface runoff

3. Precipitation and infiltration

4. Snow hydrology

5. Fluvial processes

6. Hydromorphology

7. Hydrologic regime and climate change

8. Hydrologic extremes – floods

9. Hydrologic extremes – drought

10. Monitoring of hydrologic processes

11. Hydrologic data and their processing

12. Hydrologic modeling

13. Hydroinformatics and new technologies in hydrology

Last update: Langhammer Jakub, prof. RNDr., Ph.D. (27.08.2025)

Czech

1. Úvod do hydrologických procesů a vodní bilance
   

2. Vznik povrchového odtoku a jeho transformace
   

3. Srážky a infiltrace
   

4. Hydrologie sněhu
   

5. Fluviální procesy
   

6. Hydromorfologie
   

7. Hydrologický režim a klimatická změna
   

8. Hydrologické extrémy – povodně
   

9. Hydrologické extrémy – sucho
   

10. Monitoring hydrologických procesů
    

11. Hydrologická data a jejich zpracování
    

12. Hydrologické modelování
    

13. Hydroinformatické nástroje a nové technologie v hydrologii

Last update: Langhammer Jakub, prof. RNDr., Ph.D. (27.08.2025)

Learning outcomes

English

Upon successful completion of the course, students will be able to:

• Understand fundamental hydrologic processes and describe their role within the hydrologic cycle and the water balance.

• Identify and explain mechanisms of runoff generation and distinguish between different runoff pathways in the landscape.

• Characterize interactions between the atmosphere and land surface (precipitation, infiltration, interception) and explain their effects on hydrologic processes.

• Explain snow accumulation and melt processes and assess their influence on watershed hydrology.

• Describe fluvial processes and hydromorphological parameters of streams and interpret their importance for river landscape formation.

• Analyze the impact of climate change on hydrologic regimes and discuss potential consequences for hydrologic extremes.

• Differentiate types of hydrologic extremes (floods and droughts) and evaluate their causes, manifestations, and impacts.

• Apply basic methods of hydrometric measurement and monitoring, collect simple data, and perform initial interpretation.

• Work with hydrologic data, produce basic graphs, and draw principal hydrologic conclusions.

• Understand the principles of hydrologic modeling and evaluate its possibilities and limitations.

• Become familiar with modern hydroinformatics approaches, including the use of remote sensing, UAVs, and big-data methods in hydrology.

Last update: Langhammer Jakub, prof. RNDr., Ph.D. (27.08.2025)

Czech

Po absolvování kurzu budou studenti schopni:

• Porozumět základním hydrologickým procesům a popsat jejich roli v hydrologickém cyklu.
  

• Identifikovat mechanismy vzniku odtoku a rozlišit jeho typy.
  

• Charakterizovat procesy srážek, infiltrace a intercepce a jejich vliv na odtok.
  

• Vysvětlit akumulaci a tání sněhu a jejich dopad na vodní režim povodí.
  

• Popisovat fluviální procesy a hydromorfologické parametry toků.
  

• Analyzovat vliv klimatické změny na hydrologický režim a extrémy.
  

• Rozlišovat povodně a sucha, vysvětlit jejich příčiny a dopady.
  

• Použít základní metody monitoringu a provést jednoduché měření a interpretaci.
  

• Pracovat s hydrologickými daty, zpracovat je do grafů a vyvozovat závěry.
  

• Pochopit principy hydrologického modelování a jeho limity.
  

• Seznámit se s moderními hydroinformatickými přístupy a možnostmi jejich využití.

Last update: Langhammer Jakub, prof. RNDr., Ph.D. (27.08.2025)