Uživatelská příručka modelu Bilan

Příručka modelu Bilan ke stažení (PDF, 1,3 MB)

Model Bilan simuluje pro dané povodí složky hydrologické bilance. Struktura modelu je dána vztahy, které popisují základní principy hydrologické bilance na povrchu, v půdní zóně, která je ovlivněna vegetačním pokryvem, a v zóně podzemní vody. Za účelem stanovení energetické bilance, která má na složky hydrologické bilance významný vliv, slouží teplota vzduchu. Časové rozlišení modelu je jeden den nebo jeden měsíc.

Vstupními daty pro výpočet hydrologické bilance jsou denní nebo měsíční řady srážek na povodí, teploty vzduchu a volitelně relativní vlhkosti vzduchu. Ke kalibraci parametrů modelu (prováděné optimalizačním algoritmem) jsou používány simulované a pozorované denní nebo měsíční řady odtoku z uzávěrového profilu povodí.

Model simuluje časové řady denní nebo měsíční potenciální evapotranspirace, územního výparu, infiltrace do půdy a dotace podzemní vody z půdy do podzemní vody. Pro každý časový krok je také simulováno množství vody obsažené ve sněhové pokrývce, v půdě a v zásobě podzemní vody. Všechny tyto hydrologické veličiny se vztahují k celému povodí. Celkový odtok se skládá ze dvou nebo tří součástí, jimiž jsou přímý, hypodermický (pouze pro měsíční krok) a základní odtok.

Model má šest (denní časový krok) nebo osm (měsíční časový krok) volných parametrů a k jejich kalibraci na pozorovaných povodích používá optimalizační algoritmus. Cílem optimalizace je dosáhnout co nejlepší shody mezi pozorovanými a simulovanými řadami odtoku. K dispozici je několik optimalizačních kritérií.

Teplota, případně relativní vlhkost vzduchu slouží pro výpočet potenciální evapotranspirace. Teplota se také používá k odlišení zimních a letních podmínek (typ režimu). Při výskytu sněhové pokrývky se uplatňují algoritmy pro ukládání vody ve sněhu a pro tání sněhu. Voda z roztálého sněhu a srážková voda infiltrují do půdy. Infiltrovaná voda se může z půdy dostávat k zemědělským plodinám nebo jiné vegetaci. Plodiny či vegetace využívají půdní vlhkost v určité potenciální míře (potenciální evapotranspirace), a to tak dlouho, dokud jí je dostatek. Při nedostatku vody v půdě se územní výpar sníží pod potenciální míru. Za deštivých období, kdy srážky převyšují potenciální evapotranspiraci, se z přebytku zvětšuje zásoba půdní vody. Pokud při tom zásoba půdní vody překročí maximální kapacitu, dochází k perkolaci z půdy. Perkolace z půdy může rychle dosáhnout vodního toku jako hypodermický odtok (pouze měsíční typ), nebo může dotovat zásobu podzemní vody. K povrchovému odtoku, tj. třetí (druhé) složce odtoku, dochází při vysokých srážkových úhrnech.