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 nepřerušeně 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 sledovat a hodnotit vzájemné vztahy lesních porostů a srážkově-odtokových poměrů v malých zalesněných povodích. 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.

Všechna sledovaná povodí jsou vybavena automatickými staničkami s čidly pro měření hydrologických a meteorologických veličin. Pro sestavení každoroční vodní bilance povodí jsou stěžejními vstupy přesně změřené srážky a odtoky vody. Měření 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 1117,7 mm srážek ročně a odteklo 630,6 mm, průměrný denní průtok qa za hydrologické roky 1954 - 2018 byl 20,0 l.s .km-2, průměrný roční odtokový koeficient byl 0,56.

V povodí MR činí průměrný roční úhrn srážek 1241,8 mm, odtoku 909,5 mm, průměrný denní průtok qa za hydrologické roky 1954 - 2018 byl 28,7 l.s .km-2, průměrný roční odtokový koeficient byl 0,74.

Roční chod srážek na povodích je značně diferencovaný. V letních měsících se na povodích vcelku často vyskytovaly intenzivní přívalové deště s bouřkami. Zaznamenané srážkové úhrny těchto přívalových dešťů dosahují až 70 mm a dochází při nich ke vzniku povrchového odtoku soustřeďovaného 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. Během existence měření však nastávají i roky s nízkými srážkovými úhrny, v nedávné době to byl zejména rok 2015, jehož letní měsíce byly vůbec nejsušší za celou dobu měření od roku 1954. Rovněž rok 2018 patřil jako celek ke srážkově podprůměrným, ovšem v červnu a červenci byly díky několika intenzivním dešťům měsíční úhrny srážek naopak nad hodnotami dlouhodobých průměrů.

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 většinou 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 – 2018 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 30. 1. 2019