Modelling of hydrological processes I. - MZ330P34

• Title: Modelování hydrologických procesů I.
• Czech title: Modelování hydrologických procesů I.
• Guaranteed by: Department of Physical Geography and Geoecology (31-330)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2023
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: 30
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: cancelled
• Language: Czech
• Additional information: http://hydro.natur.cuni.cz/jenicek/
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D.

Annotation

English

Last update: doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D. (25.08.2009)

This lecture is determined for students of the pre-graduate program "Physical Geography and Geoecology". The main goal of this lecture is to give students basic information of principles and methods in hydrological modelling. Basic structure of the rainfall-runoff model, its classification and the most common areas of the application will be presented. Students will be informed of data sources, their analyses and interpretation. Methods used by computation of components of rainfall-runoff process will be explained (precipitation, evapotranspiration, interception, direct runoff, subsurface runoff and channel flow). Students will be also informed of GIS methods, mainly used by hydrological modelling.
During the lecture students will process and thereafter perform a short work on the theme connected to rainfall-runoff modelling.

Czech

Last update: doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D. (25.08.2009)

Přednáška je určena pro studenty navazujícího magisterského studia fyzické geografie a geoekologie. Klade za cíl seznámit posluchače se základními principy a postupy hydrologického modelování. Bude ukázána základní struktura srážko-odtokových modelů, jejich dělení a nejčastější možnosti použití. Posluchači budou seznámeni se zdroji dat, jejich analýzou a interpretací. Vysvětleny budou metodické postupy používané při výpočtu dílčích komponent srážko - odtokového procesu (srážky, evapotranspirace, intercepce, povrchový odtok a podpovrchový odtok, proudění v korytě). Dále budou posluchači seznámeni s metodami GIS, které se při hydrologickém modelování uplatňují.
Během přednášky budou posluchači zpracovávat a následně prezentovat krátkou práci na zadané téma, které se bude týkat problematiky srážko-odtokového modelování.

Literature

Last update: doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D. (05.10.2009)

Baumgartner, A., Liebscher, H. J. (1996): Allgemeine Hydrologie - Quantitative Hydrologie. In: Lehrbuch der Hydrologie Bd. 1, Gebr. Borntraeger, Berlin-Stuttgart, 694 str.

Becker, A., Serban P. (1990): Hydrological models for water - resources system design and operation. Operational Hydrology Report No. 34, WMO, Geneva, 80 str.

Beven K.J. (2001): Rainfall-Runoff modelling, The Primer. John Wiley & Sons Chichester, 360 str..

Daňhelka, J., Krejčí, J., Šálek, M., Šercl, P., Zezulák, J. (2003): Posouzení vhodnosti aplikace srážko-odtokových modelů s ohledem na simulaci povodňových stavů pro lokality na území ČR. ČZÚ, Praha, 214 str.

Dyck, S., Peschke, G. (1983): Grundlagen der Hydrologie. VEB Verlag für Bauwesen, Berlin, 388 str.

Maidment, D.R. (1993): Handbook of Hydrology. McGraw-Hill, New York

Šercl, P. (2009): Vliv fyzicko-geografických faktorů na charakteristiky teoretických návrhových povodňových vln. Sborník prací Českého hydrometeorologického ústavu, ČHMÚ, Praha, 88 s.

Wainwright, J., Mulligan, M. (Eds.) (2004): Environmental Modelling. John Wiley & Sons, Chichester, 408 s.

Syllabus

Last update: doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D. (05.10.2009)

1. Přírodní ohrožení a rizika, modelování přírodních procesů, statistický vs. deterministický přístup, model a modelový systém, dělení hydrologických modelů, možnosti použití

2. Hydrologický model - obecná struktura s-o modelu, schematizace povodí, koncept lineární nádrže, prostorová schematizace, přehled nejčastěji používaných modelů

3. Data - zdroje dat (stavové veličiny, časové řady, DMT), analýza (kontrola časových řad, doplnění chybějících hodnot), interpretace, zdroje chyb, role GIS při zpracování dat

4. Srážky, intercepce, evapotranspirace - vznik srážek a měření srážek, sněhové modely, odhady intercepce, metody výpočtu potenciální a aktuální evapotranspirace

5. Povrchový odtok - efektivní srážky, teorie jednotkového hydrogramu a jeho varianty, model kinematické vlny

6. Proudění v nenasycené a nasycené zóně půdního profilu - kapilární model, retenční čára, potenciál půdní vody, měření půdní vlhkosti, infiltrace, metody SCS CN, Green-Ampt, SMA, stanovení základního odtoku

7. Proudění v korytě - odpor proudění, pohybové rovnice, hydrologický a hydraulický routing, vliv drsnosti koryta a údolní nivy, metody Muskingum a Muskingum-Cunge

8. Kalibrace a verifikace - nejistota v hydrologii, metody kalibrace parametrů, objektivní kritéria, počáteční a okrajové podmínky, citlivostní analýza

9. Využití hydrologických dat pro návrhové účely - kontrola časových řad, základní statistika, korelační a regresní analýza, N-letost, geostatistika

10. GIS v hydrologických a hydrodynamických modelech - základní koncept, příklady použití

11. Příklady aplikace hydrologických a hydrodynamických modelů