Výskum našich odborníčok a odborníkov priniesol inovatívne modely na presnejšiu predpoveď tvorby povodňového odtoku vo vrcholových povodiach Slovenska . Projekt pod vedením profesorky Silvie Kohnovej z Katedry vodného hospodárstva krajiny SvF STU získal vynikajúce hodnotenie Agentúry na podporu výskumu a vývoja APVV.
Účinnosť takzvaných nesystémových protipovodňových opatrení je z významnej časti ovplyvnená fyzikálno-geografickými podmienkami konkrétneho územia. Posudzovanie spoľahlivosti týchto opatrení však vyžaduje lokalizovaný výskum. Keďže k dispozícii je veľmi málo výskumných výsledkov, dvadsaťčlenný tím zo štyroch inštitúcií vedený profesorkou Silviou Kohnovou z Katedry vodného hospodárstva krajiny SvF STU sa zameral na skúmanie hydrologických procesov vo vybraných lokalitách na Slovensku a na vývoj modelov simulujúcich procesy tvorby odtoku pri meniacich sa podmienkach. Zo Stavebnej fakulty STU sa na výskume podieľalo osem odborníčok a odborníkov.
Kľúč k pochopeniu tvorby povodní
Pre lepšie porozumenie procesov formovania odtoku sú kľúčové informácie o tom, ktoré časti povodia prispievajú počas povodňových udalostí k odtoku, aké sú odtokové dráhy, koľko zrážok je potrebných na vznik významnej reakcie povodia, aká je úloha využitia krajiny, vlastností pôdy a podložia. Výskumníci sa preto zamerali na vyhodnotenie spôsobu akým zrážky, topenie snehu a využitie krajiny vplývajú na tvorbu a zásoby vody v krajine, tvorbu ciest odtoku a jej dynamiku. Pre experimentálny výskum boli vybrané povodia v Západných Tatrách a na Poľane. „Analýza variability prietoku vo vrcholových povodiach Západných Tatier poskytla lepšie pochopenie dynamiky odtoku, ich vývoja v uplynulých troch desaťročiach a definovanie častí povodia, ktoré prispievajú k odtoku počas povodňových udalostí. Informácie získané v týchto oblastiach sú cenné nielen na národnej, ale aj medzinárodnej úrovni,“ približuje vedúca výskumného projektu profesorka Silvia Kohnová.
Povodie Jaloveckého potoka s umiestnením lokalít, pre ktoré bol simulovaný odtok pôdnej vody (1, 2 a 3). Miesto, kde bol meraný celkový odtok z povodia, je označené číslom 4.
Výskumníci identifikovali jednotlivé hydrologické prepojenia a závislostí medzi nahromadením vody v snehovej pokrývke a dynamikou odtoku a pôdnej vlhkosti v častiach experimentálnych povodí. Pochopenie fungovania týchto prvkov v rámci rôznych fyziografických podmienok prostredia je dôležité pre zlepšenie schopnosti územia čeliť povodniam aj pre udržateľný manažment povodia vrátane ochrany biotopov a živočíšnych druhov.
Vodomerná stanica v ústí horskej časti Jaloveckého potoka (820 m n. m.)
Mikroklimatická stanica v Hlbokej doline (1400 m n. m.)
Mikroklimatická stanica v oblasti Červenec (1500 m n. m.)
Inovatívne modely na predpovedanie povodňových rizík
Na základe realizovaných meraní boli vytvorené inovatívne hybridné modely zobrazujúce riadiace procesy tvorby odtoku, ktoré budú užitočné v rámci manažmentu povodia. Profesorka Kohnová vysvetľuje: „Takéto typy modelov sú dôležité pre predikciu zmien odtokových procesov pri zmene využívania krajiny a na hodnotenie účinnosti prírode blízkych opatrení na zmiernenie povodňových dopadov.“
Vývojový diagram popisujúci vyvinutý metodický postup na odhad návrhových povodňových hydrogramov
Riešenie pre lepší manažment prírode blízkych protipovodňových opatrení
Vďaka výskumu sa podarilo zdokonaliť procesne orientované hydrologické modelovanie. Takéto modely umožňujú lepšie posúdiť podmienky vzniku extrémneho odtoku, erózie aj efektívnosť protipovodňových a protieróznych opatrení spojených so spôsobom využitia územia a manažmentom poľnohospodárskej či lesnej krajiny. „Vyvinutá metodika obsahuje súbor postupov, ktorý sa dá prispôsobovať každej lokálnej aplikácii v praxi manažmentu rizík. To umožňuje odbornejšie ohodnotenie efektívnosti prírode blízkych metód a kombinovať novšie modelovacie nástroje na posúdenie spôsobu využitia a manažmentu územia pre zníženie povodňového odtoku a erózno-transportných procesov,“ uzatvára profesorka Kohnová.
-------------
Projekt Konektivita a dynamika tvorby povodňového odtoku vo vrcholových povodiach Slovenska bol financovaný zo zdrojov APVV a realizovaný v rokoch 2020 – 2024. So Stavebnou fakultou STU na projekte spolupracovali Slovenský hydrometeorologický ústav, Ústav hydrológie SAV a Technická univerzita vo Zvolene.
V dvadsaťčlennom výskumnom tíme pôsobilo osem odborníkov zo Stavebnej fakulty STU: prof. Ing. Silvia Kohnová, PhD. (hlavná riešiteľka), prof. Ing Kamila Hlavčová, PhD., prof. Ing. Ján Szolgay, PhD., Ing. Peter Valent, PhD. MSc., doc. Ing. Roman Výleta, PhD., Ing. Milica Aleksić, PhD., Ing. Miroslav Kandera, PhD., Ing. Martin Kubáň, PhD.
Text: prof. Silvia Kohnová a Tatiana Zaťková
Zdroj foto a obrázkov: Správa z projektu APVV 19-0340 a stránka projektu control.kvhk.sk
