VÚV TGM Povodí Labe Povodí Ohře Povodí Vltavy Technologická agentura České republiky

Udržitelné využívání vodních zdrojů v podmínkách klimatických změn

Vodohospodářský model

Vodohospodářskou soustavu lze definovat jako množinu vodohospodářských prvků spojených vzájemnými vazbami v účelový celek. Princip aplikace simulačního modelu zásobní funkce vodohospodářské soustavy lze s určitou mírou zjednodušení popsat takto:

Na reálné oblasti povodí je vymezena vodohospodářská soustava, tj. je proveden výběr prvků, které charakterizují chování soustavy z hlediska množství povrchových vod. Jedná se o prvky/profily plnící funkci regulace odtoku (vodní nádrže a převody vody), profily s vlivem a/nebo požadavkem na zdroje vody (odběry a vypouštění vody, zajištění minimálních průtoků, hladin apod.) a profily s hydrologickými údaji (vodoměrné stanice). V simulačním modelu je reálná soustava reprezentována pouze významnými profily. Vliv ostatních prvků (méně významných odběrů a vypouštění vod) je k profilům soustavy agregován. Model simuluje chování soustavy v diskrétních časových krocích na základě znalosti časových řad přirozených (lidskou činností neovlivněných) průtoků, požadavků užívání vod, technických parametrů prvků soustavy (např. kapacity zásobního prostoru nádrže) a do modelu zavedených pravidel regulace odtoku (manipulačních pravidlech). Struktura prvků soustavy a nároků na užívání vody jsou v simulačním modelu považovány za konstantní a chování takto fixované soustavy je v rámci hydrologického podkladu prošetřeno v různých hydrologických situacích. K rozdělování vody ze zdrojů mezi uživatele dochází v každém časovém kroku podle manipulačních pravidel. V terminologii modelování se jedná o aplikaci statického popisného simulačního modelu. Model simuluje zásobní funkci soustavy v průběhu celé délky hydrologického podkladu. Základem bilančního hodnocení v každém časovém kroku jsou rovnice nádrže.

při omezení

kde WK je obsah vody v nádrži na konci časového kroku, WZ je obsah vody na začátku časového kroku, OP je ovlivněný přítok vody do nádrže, O je odtok vody z nádrže, E je výpar z vodní plochy v nádrži a Vz je objem zásobního prostoru nádrže; a rovnice pro stanovení hodnoty ovlivněného přítoku do profilu soustavy

kde OP je přítok do profilu ovlivněný činností nádrží a realizovanými odběry a vypouštěními v povodí nad profilem, PP je přirozený (neovlivněný) průtok v profilu, ds je změna průtoků vlivem nádrží

Xs je změna průtoků vlivem realizovaných odběrů ODB a vypouštění VYP

Vliv odběrů podzemních vod je do modelu zaveden jejich projekcí na říční síť a vyhodnocován obdobně jako vliv odběru povrchových vod.