Hydrologie

Hodnocení stránky

Tato úvodní stránka obsahuje teoretické informace o vědním oboru hydrologie a vykládá základní pojmy. Další stránky pak obsahují (viz rozbalovací menu) již konkrétní informace o hydrologickém stavu a vývoji v ČR nebo v okolí. Pojmy jsou na nich objasněny stručně v rámci prezentovaných informací.

Témata stránky: Obor hydrologie, základní hydrologické pojmy, profese hydrologa, hydrologické ukazatele.

Anglické názvy: Hydrology (hydrologie), hydrologist (hydrolog), water flow (vodní tok), fountain/source (pramen), estuary (ústí), basin (povodí), divide (rozvodí), aqueduct (akvadukt), stream (potok/říčka), river (řeka), water level (vodní stav), flow (průtok).

OBSAH STRÁNKY

• Obor hydrologie
• Základní pojmy
• Činnosti hydrologie
• Státní podniky povodí
• Odvětví hydrologie

---

OBOR HYDROLOGIE

Hydrologie je věda, která se zabývá vodou, jejími změnami na Zemi a koloběhem v přírodě. Studuje vazby mezi meteorologickým vývojem a hydrologickou odezvou v jednotlivých oblastech a extrémy tohoto vývoje, jako jsou sucho a povodně. V rámci hydrologie je zkoumáno nasycení území, stav podzemních vod, stav povrchových tekoucích i stojatých vod, teplota jakost vody a další.

Věda se úzce prolíná s dalšími obory jako jsou zejména meteorologie (hovoříme též o tzv. hydrometeorologii), klimatologie, pedologie, fenologie, agronomie, lesnictví, vodní hospodářství. Ale i geologie, biologie (též hydrogeologie) a další.

Měření stavu podzemních i povrchových vod provádí v ČR Český hydrometeorologický ústav. ČHMÚ ve spolupráci se státními podniky povodí (jako jsou Povodí Labe, Povodí Vltavy, Povodí Moravy, Povodí Odry a Povodí Ohře) se správou toků ve své vymezené oblasti. Tyto instituce mají staniční vodoměrnou síť, v rámci níž měří vodní stavy, průtoky vody v korytech toků, hladinu vod ve vodních nádržích a odtoky/přítoky z/do nich, hladiny podzemních vod, teplotu vody, jakost vody a přítomnost biologických i chemických látek v ní a podobně.

Základní hydrologické pojmy

Vodní tok – je vymezen korytem s levým a pravým břehem (po směru toku), jímž neustále protéká voda o určitém objemu za jednotku času. Jedná se o tekoucí vody.

Pramen – je počátek vodního toku, kdy voda vyvěrá puklinou v povrchu země z oblasti podzemní na povrch.

Ústí – nebo též soutok je místo, ve kterém se spojují dva vodní toky a za tímto místem tvoří již jen jeden vodní tok.

Akvadukt – je umělá stavba, která doslova zabraňuje soutoku (spojení) dvou vodních toků. Jde o tzv. most, přes nějž teče jeden vodní tok a pod nímž protéká druhý vodní tok, aniž by došlo k jejich spojení. Oba vodní toky poté pokračují dále v jednotlivých korytech.

Povodí – je oblast, ze které odtéká voda do jednoho (kmenového) vodního toku a tento vodní tok ji odvádí do jiného vodního toku nebo do moře, oceánu či jezera.

Rozvodí – je hranicí mezi jednotlivými povodími, například hranice mezi povodím Labe a Jizery, kde na jedné straně stékají prameny do oblasti povodí Labe, na druhé do povodí Jizery.

Toky podle velikosti

Potok – je drobný vodní tok, který nelze klasifikovat jako řeka (viz dále), ale ani nejde o pramennou část vodního toku.

Říčka – je větší potok, který nelze klasifikovat jako potok (neboť je větší a má větší parametry), ale ani jako řeku (neboť parametry toku nejsou tak velké, aby splňovaly podmínku pro určení jako řeku).

Řeka – je větší vodní tok, který není říčkou, ale parametry odpovídá řece.

Veletok – je největší vodní tok, který odvodňuje velká území a parametry splňuje kritéria pro toto označení. Ústí zpravidla do moře nebo do oceánu, kde zaniká.

Další hydrologické pojmy

Určování kategorie vodních toků – určujeme tzv. řády. Vodní toky, které ústí do moří, označujeme jako toky I. řádu. toky, které ústí do toků I. řádu, jsou toky II. řádu. Vodní toky ústící do toků II. řádu jsou toky III. rádu a podobně. Takže vodní tok, který je relativně velký, ale ústí do toku I. řádu přes další tok, bude tok III. řádu. Tok, který je potokem a ústí přímo do toku I. řádu, je tokem II. rádu. Nicméně možné je i opačné určování řádů toků, tzn. tok I. řádu je nejmenším tokem a opačně.

Vodní stav – je výška hladiny vody v korytu vodního toku v určitém místě měřená vodočtem a to buď břehovým (svislým) nebo vodorovným, který je umístěn zpravidla na mostních pilířích či na samotní budce měřícího stanoviště. Udává se v centimetrech, výška hladina zpravidla v nádržích pak v nadmořské výšce, tedy v metrech nad mořem.

Průtok – je objem vody, který proteče daným profilem (místem na vodním toku) koryta vodního toku za jednotku času. Jde o změření parametrů koryta toku v daném místě a výpočet průtoku k danému vodnímu stavu v tomto místě – tzv. měrná křivka průtoků pro daný profil. Udává se v metrech krychlových za sekundu nebo v litrech.

Další pojmy najdete na jednotlivých stránkách týkajících se hydrologie, viz rozbalovací menu sekce Hydrologie.

Činnosti v hydrologii

Hydrologie tedy zkoumá vedle konkrétních vodních stavů a průtoků na vodních tocích také měření vydatnosti pramenů a výšky podzemních vod. Vydatnost nasycení území a riziko vzniku sucha či naopak povodní ve vztahu k očekávané meteorologické situaci. Dále množství vody ve sněhu, zabývá se též jako meteorologie srážkami a jejich vydatností, lokalizací. Zkoumá jakost vody zejména ve vodních nádržích a tím pádem tedy obsah různých organických látek ve vodě.

Hlavní činností úseku hydrologie ve všech národních organizacích je měření a předpověď vývoje vodních stavů na tocích v závislosti na očekávané povětrnostní situaci. Této problematice věnujeme nejvíce času v naší teorii hydrologie. Velmi výrazně se tato věda věnuje také měření podzemních vod a to jejich hladiny a měření vydatnosti pramenů. Věda také zkoumá, zda hrozí či nehrozí tzv. hydrologické sucho a to právě na základě zjištění stavu nadzemní i podzemních vod na daném území. Problematika hydrologie je ale ještě obsáhlejší a okrajově se zmíníme například o ledových jevech na tocích, měření teploty vody v tocích a stojatých vodách. Také účelu vodních nádrží a na konec připravujeme takové trochu praktické přílohy tohoto tématu. A to přímo o měření vodních stavů a průtoků na tocích či o nejvýznamnějších českých vodních nádržích a jejich účelu. Ale i o hydrologických poměrech daného povodí, v němž se nádrží nachází plus další spíše již zajímavosti.

Hydrologické organizace

Provoz hydrologických stanic, hydrologický monitoring a prognózy zajišťuje ČHMÚ v rámci jednoho z oborů své specializace a dále státní podniky povodí (5).

Je stěžejní službou, která poskytuje komplexní informace o vodních stavech a průtocích toků, prognóze chování toků. Dále stavu podzemních vod a vydatnosti pramenů či nasycení území a podobně. ČHMÚ má pro tento účel samostatný úsek, který se zabývá jen hydrologií.

Podniky povodí

V ČR máme vodstvo rozděleno do 5 povodí. Ta obhospodařují státní podniky vodohospodářské, které mají v působnosti vždy dané území povodí a v daném povodí je území rozděleno na závody. Jinými slovy na pobočky – podobně jako v ČHMÚ (např. pobočka Hradec Králové nebo Ostrava, v případě povodí to může být např. závod Berounka nebo Pardubice). Tato ucelená povodí jsou rozdělena pro další účely na dílčí povodí. V povodí Moravy jde například o celek povodí Dyje, který je součástí povodí Moravy. V povodí Vltavy je takovým povodím v rámci celku povodí Berounky a Sázavy. Tato povodí ale nespravují jiné podniky, patří do jednoho celku povodí. Rozdělení působnosti podniků do závodů se neřídí celky povodí.

Povodí Labe a Vltavy

1) Povodí Labe, s. p. – má v působnosti toky Labe od pramene po Hřensko, kde řeka opouští naše území a dále povodí Orlice, Jizery, Chrudimky, Úpy, Metuje, Doubravy. Rozděleno je na závody Hradec Králové, Jablonec nad Nisou, Pardubice a Roudnice nad Labem*). *Závody Dolní Labe, Střední Labe a Hradec Králové byly v posledních letech zrušeny a sloučeny do výše uvedených. Povodí Jizery patří například do závodu Jablonec nad Nisou. Samotné Labe od Hradce Králové k hranicím v Hřensku je ve správě závodu Roudnice nad Labem.

Web: www.pla.cz (lze se proklikat na další, více pravý postranní panel hlavní stránky tohoto webu)

2) Povodí Vltavy, s. p. – má v působnosti tok Vltavy od pramene k soutoku s Labem na Mělníku, dále povodí Lužnice, Sázavy a Berounky. Rozděleno je na závody Berounka, Horní Vltava a Dolní Vltava.

Povodí Moravy, Odry a Ohře

3) Povodí Moravy, s. p. – má v působnosti tok Moravy od pramene po Lanžhot, kde řeka opouští po soutoku s Dyjí naše území, dále část řeky Dyje na naše území po soutok s Moravou, dále potom povodí řek Svratky, Jihlavy či Bečvy. Je rozděleno na závod Horní Morava, Střední Morava a Dyje.

4) Povodí Odry, s. p. – je podnik s nejmenší působností. Má v působnosti řeku Odru od pramene k hranicím s Polskem, dále povodí Bělé, Moravice a Olše. Je rozděleno na závody Opava a Frýdek-Místek.

5) Povodí Ohře, s. p. – také není ohledně působnosti velkým povodím, má v působnosti řeku Ohře od vtoku na naše území po soutok s Labem a dále povodí řek Bíliny, Ploučnice a Kamenice. Nemá v působnosti dolní Labe. Dělí se na závody Karlovy Vary, Chomutov a Terezín.

Spolupráce podniků

Státní podniky vodohospodářské spolu zajisté spolupracují stejně tak, jako pobočky ČHMÚ či jednotlivé meteorologické organizace různých zemí. Podobné je to i s hydrologickými organizacemi/podniky mezi sebou. Státní podniky byly zřízeny dle zvláštního zákona v roce 1997, do té doby se jednalo o akciové společnosti. Více již organizaci podniků a organizací majících ve správě toky a jejich sledování či měření probírat nebudeme a půjdeme k samotné vědě.

Uplatnění hydrologie

Najdeme ve všech oblastech, kde se vyskytuje voda. Neboť hydrologie je nauka o vodě a jejím chování v nekonečném hydrologickém cyklu naší planety. Hydrologie ve všech oblastech vodu a její stav zkoumá. Ve vzdušném prostoru výzkum přebírá specializovaný obor meteorologie, se kterým je hydrologie velmi silně provázána. Společně jsou propojené i s klimatologií. Silná provázanost hydrologie a meteorologie se uplatňuje i ve vzniklém mezi oboru zvaném hydrometeorologie.

Odvětví hydrologie

Hydrologie se zabývá vodou a jejím výskytem v krajině v různých podobách a v různých částech. Vyjma atmosféry, kde se jedná o úzce spolupracující obor meteorologie. Proto se hydrologie zabývá vodou na povrchu v různých formách a její dostupností v kapalném skupenství i v pevném skupenství. V případě pevného ale i kapalného skupenství jsou s oborem spjaty další spolupracující jako je například oceánologie, limnologie či glaciologie. Tyto obory se zabývají konkrétní části hydrologického cyklu. V případě oceánologie je to, jak název napovídá, vodou v oceánech. Limnologie se zabývá vodou v jezerech a glaciologie se zabývá vodou v pevném skupenství vázanou v ledovcích. Provádí zkoumání ledovců, jejich změny a studuje tak proměny klimatu. Proto zde máme opět spolupráci třetího oboru tzv. základního trojúhelníku a to klimatologie.

Voda na povrchu

Na dalších pod stránkách tohoto menu se dozvíte detailní informace zejména o vodě v kapalném skupenství v různých druzích její retence či jejího pohybu. V základu dělíme výskyt vody na vodu v atmosféře (viz meteorologie), vodu na povrchu a vodu pod povrchem. Informace o vodě a rozcestník informací najdete na stejnojmenné stránce, viz odkaz. Dále dělíme vodu na povrchu na vodu vyskytující se ve vodních tocích, tedy řekách, říčkách či potocích nebo i malých strouhách. Dále ve stojatých vodách, kterými jsou zejména rybníky.

Rybníky jsou téměř vždy nějakým způsobem průtočné, neboť je lze jednoduše vypustit a musí zde být tedy možnost je též napustit. Jsou tu ale výjimky. Též se jedná o jezera, která se liší od rybníků právě tím, že nemají vypouštěcí zařízení. Zde jde vyloženě o stojaté vody. Podobné lze tvrdit i o mokřadech (viz více stránka o jezerech). Ta jsou napájena většinou nějakým vodním tokem nebo pramenem nacházejícím se na daném místě. Přes mokřady může voda i mírně cirkulovat a vracet se například zpět do koryta vodního toku.

Na povrchu se hydrologie ohledně vody zabývá schopností jejího odtoku z území, vypařováním zpět do vzdušného prostoru (atmosféry). A též vsakováním vody do půdního profilu a jejím putováním dále do oblasti souvislé podzemní vody, čímž se dále zabývá podrobněji další odvětví.

Voda pod povrchem

Dalším odvětvím hydrologie je podpovrchová voda. Jde o vodu v půdní vrstvě a podzemní vodu. Vodou je nasáklá země v podobě materiálů různého druhu, které se na daném místě vyskytují. Složení půdní vrstvy se mění s hloubkou. Na povrchu je podklad hlinitý, dále pod povrchem je jílový či písčitý a dále četně kamenitý. V tomto odvětví zkoumá hydrologie nasycenost tohoto půdního profilu vodou. Dále vazbu vody jednotlivými druhy materiálů a také propustnost vody jednotlivými materiály v určitých hloubkách od povrchu. Kolik je kde obsaženo vody závisí na více faktorech. Vedle meteorologického či klimatického vývoje závisí hlavně na složení půdního profilu. Voda pod povrchem v určité hloubce tvoří souvislou výšku vodního sloupce o určité hladině. Vývoj této hladiny zkoumá v závislosti na stavu klimatu též hydrologie podzemních vod.

Na stavu podzemních vod dále závisí vydatnost pramenů vyvěrajících z podzemí na zemských povrch. A tyto tvoří dále vodní toky, nejprve malé stružky u pramenů, poté potok, říčky až velké řeky. Jde tedy o cestu uzavřeného koloběhu vody na planetě Zemi od dopadu a infiltrace (vsakování) srážkové vody, přes proces jejího odtoku a toku pod povrchem až po vývěr zpět na povrch a její putování vodními toky do moří a oceánů. Tím pokračuje koloběh vody jednak ve formě vypařování z povrchů vodních ploch i z vegetace a podobně. Přenos vlhkosti ovzduším a prouděním – viz meteorologie. A pokračuje koloběh i co se týče vývěru vody opět na povrch.

Další informace a stránky

• Historie hydrologie
• Hydrologické extrémy
• Sucho
• Jak hodnotit sucho?
• Případů sucha v posledním desetiletí přibylo
• Vedra a sucho, kůrovec a orkány, aneb co ničí naše lesy
• Povodně
• Voda
• Vodní toky
• Správci vodních toků
• Hrazení toků
• Rybníky
• Jezera a mokřady
• Uvědomujeme si chyby ve změnách krajiny

Reference

Použitá  doporučená literatura:

KOPP, J. NĚMEC, J. a kol. Voda v České Republice. Praha: Consult, 2006

KOPP, J. NĚMEC, J. a kol. Vodstvo a podnebí v České Republice. Praha: Consult, 2009

KOPP, J. NĚMEC, J. a kol. Drobné vodní toky v České Republice. Praha: Consult, 2012

ŠINDLAR, M. a kol. Geomorfologické procesy vývoje vodních toků – Část I. Typologie korytotvorných procesů. Hradec Králové: Šindlar Group, 2012