K čemu je lesníkům dobrý hydrologický výzkum malých lesních povodí?

Vlhkostní index povodí Černé Opavy odvozený z DMR 5G ČÚZK v SAGA GIS.

Zdroj | Zprávy lesnického výzkumu

Nejedná se však o soupeření různých přístrojů a technologií, ale o jejich logické a racionální propojení. Kvalita a přesnost hydrologického modelu je do značné míry úměrná kvalitě a přesnosti vstupních dat, a naopak efektivita reálných zásahů v povodí může být odvislá od výstupních dat GIS a hydrologických modelů.

Významným faktorem je i ekonomický aspekt. Z hlediska provozních nákladů je dlouhodobý provoz experimentálních povodí náročnou záležitostí a použitelné výsledky jsou k dispozici až po dlouhodobém sledování těchto povodí. Simulační aparát hydrologických modelů část těchto nákladů minimalizuje.

Využitím simulačních nástrojů v hydrologickém výzkumu se zabývají pracovníci Českého hydrometeorologického ústav v Ostravě. Své první výsledky publikovali v článku Jana Unucka První tři roky hydrologických aktivit na povodí Černé Opavy coby příspěvek k výzkumu vlivu vegetace na odtokové poměry povodí a studiu variability příspěvkových ploch povodí, který vyšel v časopise Zprávy lesnického výzkumu 4/2022.

Mezi analyzovanými faktory jsou i proměnlivé příspěvkové plochy, které kromě terénních měření pomáhají identifikovat právě komplexní hydrologické modely, a dále pak mikrodrsnost reliéfu, kterou lze spolu s hydrologickým modelováním stanovit pomocí analýz digitálního modelu reliéfu (DMR) v GIS.

Proměnlivá příspěvková plocha je v čase a s intenzitou deště a infiltrace měnící se plocha, kterou povodí přispívá k přímému odtoku, a mikrodrsnost povrchu je systém drobných terénních depresí, rýh a elevací.

Podstatným aspektem je efekt měřítka, protože na malých experimentálních povodích se uplatňují či přímo dominují faktory, jež se na povodích vyššího řádu stírají v kombinaci s ostatními faktory, které postupně převažují.

Kupříkladu u regionálních povodní se vliv reliéfu uplatňuje spíše tvarem údolnic a morfologií inundačních území než samotnou mikrodrsností reliéfu.

Na velkých povodích dominuje faktor proměnlivé příspěvkové plochy povodí. Na malých povodích se stále více uplatňuje i mikrodrsnost povrchu, zejména pak u povrchového odtoku.

Pochopení mechanismů fungování variabilních příspěvkových ploch povodí je důležité nejen z hlediska formování povodňových vln během extrémních odtokových fází, ale také během bezesrážkových a suchých epizod, kdy zásoby vody v povodí často jsou zásadním faktorem pro zdravotní stav lesních porostů, dalších biocenóz a změn vybraných parametrů půd v daném povodí, často i ireverzibilních.

Pilotní povodí Černé Opavy je navzdory vcelku intenzivní zemědělské a manufakturní činnosti v minulosti (probíhající od středověku s vrcholem a následným útlumem v 19. století) jedním z nejcennějších povodí na rozhraní Hrubého a Nízkého Jeseníku.

Velký potenciál z hlediska ochrany přírody, lesnictví a lesnické hydrologie představují maloplošná chráněná území v tomto povodí, NPR Rejvíz s horskými rašeliništi (Velké a Malé mechové jezírko) a blatkovými porosty a PR Suchý vrch s kamennými moři a reliktními bory.

Vedle dominantních lesních dřevin smrku ztepilého a buku lesního zde nalezneme i borovici blatku a břízu karpatskou na rašeliništích v povodí Bublavého potoka. Místy je přimíšen i jesenický ekotyp modřínu opadavého. Ze vzácných druhů keřového a bylinného patra můžeme jmenovat rosnatku okrouhlolistou, klikvu bahenní.

Ze zajímavých ptáků se vyskytuje netopýr severní, sýc rousný, kulíšek nejmenší, čáp černý či chřástal polní. Opakovaně byli během terénních měření pozorovány druhy jako krkavec velký či včelojed lesní, v jednom případě i sokol stěhovavý a raroh velký.

V povodí se vyskytovalo i několik náhonů. Mezi ty nejvýznamnější lze zařadit náhon převádějící vodu z Černé Opavy do Horního Údolí a náhon u Brandlova mlýna (pily), přičemž z obou objektů zbyla jen torza. Koncem 80. let 19. století bylo připraveno a realizováno několik projektů hrazení a dalších úprav toků v povodích Bílé, Střední a Černé Opavy.

Z dosavadních výsledků je patrné, že lesnicko-hydrologický výzkum má nesporný význam pro poznání hydrologických procesů zejména v nejvýše položených a zdrojových částech povodí. Zde dochází k počáteční hydrologické transformaci ovzdušné srážky na odtok a v závislosti na klíčových parametrech těchto částí povodí také k retenci a retardaci odtoku.

Kromě samotného pochopení těchto faktorů a jejich významu pro vodohospodářskou bilanci, protipovodňovou ochranu a samotné lesní hospodářství umožňují takto detailně zaměřené modely zpřesnění srážkoodtokových modelů používaných operativně v rámci Hlásné a předpovědní hydrologické služby ČR.

Článek Jana Unucka První tři roky hydrologických aktivit na povodí Černé Opavy coby příspěvek k výzkumu vlivu vegetace na odtokové poměry povodí a studiu variability příspěvkových ploch povodí je volně ke stažení.

Článek vznikl při řešení projektu „Hydrometeorologická rizika v ČR – změny rizik a zlepšení jejich predikcí“.