Dlouhodobé kontinuální sledování odezvy lesních ekosystémů na změny hydrologických podmínek

Řešení výzkumných projektů zaměřených na problematiku lesnické hydrologie probíhá v povodí Červík (CE) a Malá Ráztoka (MR) v Moravskoslezských Beskydech nepřetržitě od 1. 11. 1953. V povodí Pekelského potoka (Želivka – ZE) ve Středočeské pahorkatině od 1. 11. 1976. Aktuálně je výzkum v těchto povodích prováděn na základě smlouvy uzavřené mezi Ministerstvem zemědělství a VÚLHM.

Hlavním cílem výzkumu je popsat a vyhodnotit dopad obnovních zásahů v lesních porostech a změny druhové skladby porostů na odtoky vody z povodí. Proto po dvanáctiletém bezzásahovém (kalibračním) období proběhly na povodích CE a MR zrychlené porostní obnovy s částečnou změnou druhové skladby zakládaných porostů, které byly ukončeny v polovině 80. let 20. století. Z vyhodnocení šedesátiletých hydrologických dat je patrná výraznější změna v odtokových poměrech na povodí MR, kde došlo vlivem radikálních těžeb spolu se změnou druhové skladby ke zvýšení odtoků zejména ve srážkově málo bohatých letech a také v době tání sněhu. V období po roce 1979 (vrcholící obnovy porostů) byly zaznamenány nejvyšší průměrné průtoky i přes nižší srážkové úhrny oproti dřívějším obdobím. Vzájemné vztahy mezi srážkami a odtoky jsou velice těsné a spolu s  půdními a orografickými podmínkami limitují možné účinky lesů. V průběhu dlouholetého měření se ukázalo, že působení lesů na vodní režim povodí, zejména v oblasti extrémních průtoků (minimálních i maximálních), je sice omezené, nikoliv však bezvýznamné.

Shromažďování a vyhodnocování dat je zaměřeno na udržení nepřetržité časové řady výsledků. Ta má nezastupitelný význam z hlediska stanovení trendů vývoje srážkoodtokových vztahů, vlivu lesa na vodní režim krajiny, koloběhu prvků v lesních ekosystémech. Rovněž z hlediska monitorování dlouhodobého vlivu antropogenních vlivů na lesní ekosystémy je činnost nepostradatelná

Všechna sledovaná povodí jsou vybavena automatickými staničkami s čidly pro měření potřebných hydrologických i meteorologických prvků a veličin. Pro sestavení každoroční vodní bilance povodí jsou stěžejními vstupy přesně změřené srážky a odtoky vody. Měření těchto prvků je proto prováděno kombinací více způsobů, aby výsledné hodnoty byly co nejpřesnější a zohledňovaly i možné mikroklimatické rozdíly uvnitř povodí. Doplňkově jsou měřeny a sledovány i další veličiny (teploty vzduchu, vlhkost vzduchu, délka a intenzita slunečního svitu).

V povodí CE spadlo v letech výzkumu průměrně 1129,5 mm srážek ročně a odteklo 643,0 mm, průměrný denní průtok qa za hydrologické roky 1954 - 2014 byl 20,4 l.s .km-2, průměrný roční odtokový koeficient byl 0,57.

V povodí MR činí průměrný roční úhrn srážek 1249,6 mm, odtoku 911,2 mm, průměrný denní průtok qa za hydrologické roky 1954 - 2014 byl 28,8 l.s .km-2, průměrný roční odtokový koeficient byl 0,73.

Roční chod srážek na povodích je značně diferencovaný. V letních měsících se na povodích vyskytují intenzivní přívalové deště často doprovázené bouřkami, které mohou mít i v rámci malého povodí rozdílnou intenzitu, výjimečně přesahující i 2 mm za minutu. Zaznamenané srážkové úhrny těchto přívalových dešťů dosahují až 70 mm a dochází při nich i v lesním prostředí ke vzniku povrchového odtoku soustřeďovaného povrchovými rýhami do vodotečí. Srážkově vydatné jsou i tzv. regionální deště, které jsou až 10 x méně intenzivní než bouřkové lijáky, ale trvají několik dní a jejich celkový úhrn je vysoký. Odtoky vody z povodí jsou závislé na rozložení srážek během roku. V jarních měsících jsou každoročně navyšovány při tání sněhu. Tání sněhu je v horských povodích pozvolné, zvýšené průtoky jsou zaznamenávány po delší čas, kulminační průtoky jsou během období tání výrazně nižší než kulminace z letních dešťů. Za dobu měření v beskydských povodích nepřesáhla kulminace průtoku po tání sněhu 1/10 hodnoty letních vln. V letních měsících je většinou zaznamenáno několik výraznějších průtokových vln, které se však vyznačují krátkou dobou trvání a jsou při nich dosahovány maximální hodnoty kulminačních průtoků. Minimální odtoky vody z povodí jsou pozorovány koncem léta a počátkem podzimu (září, říjen), kdy se již zpravidla nevyskytují intenzivnější deště. V zimních měsících jsou odtoky z povodí vyrovnané a k případnému zvýšení dochází jen při oblevách.

Na povodí CE bylo v letech 1954 – 2013 zaznamenáno 18 povodní s kulminačními průtoky qmax > 600 l s-1 km-2, z toho 9 s qmax > 1000 l s-1 km-2. Nejvyšší kulminace průtokové vlny byla zaznamenána 1. 8. 1971 - 1576,2 l s-1 km-2, v roce 1997 pak byla kulminace v noci z 8. na 9. července – 1448 l s-1 km-2. V povodí MR  bylo ve stejném období zaznamenáno 28 kulminací s qmax > 600 l s-1 km-2 a 12 s qmax > 1000 l s-1 km-2. Nejvyšší kulminace průtoku byla zaznamenána po bouřkovém lijáku dne 25. 7. 1966, a to 3144 l s-1 km-2. Dne 7. 7. 1997 byla kulminace 2984 l s-1 km-2. Hodnoty kulminačních průtoků v povodí MR dosahují zhruba dvojnásobné hodnoty ve srovnání s povodím CE.


Naposledy aktualizováno 15. 1. 2016