Ateliéry opakovanie projektovania II.

1. časť

... čím môžu byť geoekológovia v krajineužitoční ?

?

Geo-eko-lógiasúvislosti

štruktúr + funkcií+ procesovkrajiny

Využitie poznatkovo vlastnostiachekosystémov

Navrhovanie Koncepcia - plán – zámer riešenia – odporúčania - regulatívy

vyžaduje argumenty

mapy GIS - poteciálne riziká nomogramové / kriteriálne metódy

určenie a označenie miesta (plochy) stručný popis charakteru úprav

Navrhovanie Projekt - návrh konkrétnych úprav - relizácia

vyžaduje argumenty

nomogramové / tabuľkové / kriteriálne metódy výpočty

fotografia / typový výkres identického objektu / škica ručne kreslený výkres

výkres v CAD programe s označením rozmerov stručný popis a zdôvodnenie riešenia

Problematika (morfo) genézy (geo-eko) disturbancií (geo-eko) pohrôm

HľadámepríčinyJadro

problémuRozhodujúci

faktor

Iniciácia, impulz,tlak

„disturbačného faktora“

odolnosťzraniteľnosť

citlivosťzložiek krajiny

reakciaopatrenia

Geo-eko-riziká

vplyvpôsobenie

akciaudalosť

reakcia / resiliencianásledky - narušenie

deštrukcia

Hranice limitov únosnosti

Potrebanápravy

Ako to funguje ?

Stav č. 1 – aktuálny „stav“, nehybnosť, stabilita, statickosť, Udalosť : bez zmienČasový faktor : v geológii a horninách stovky a tisíce rokov,v reálnej krajine milisekunda

Stav č. 2 – hybnosť, neustála zmena, drobné disturbancieUdalosti : séria pozvoľných zmien, genéza Časový faktor : v geológii a horninách milióny rokov, v reálnej krajine roky / decénium

Stav č. 3 – zásadná zmena, výrazné disturbancieUdalosť : havária, pohroma, deštrukcia Časový faktor : v reálnej krajine „rýchle“ krátkodobé pôsobenie (minúty, hodiny, dni...)

Priebeha

trvanieudalosti

Zmeny / následky

Kľúčový (vedúci) faktormorfogenézy a zmien

tvarov v krajineje

(priveľa)množstva a energie vody

Voda v krajine ako

hlavný faktor výrazných a náhlych zmien v krajine

Málo vody = sucho / minimum

Primerane vody / optimum

Priveľa vody / maximum

Kritické / limitné množstvo

Extrémne množstvo

Nadlimitné množstvo

Suchomilné druhy

Terestrické druhy

Hydrické druhy

Zosuvy – voda narušuje súdržnosť materiálu

Erózia – voda odnáša materiál

Záplavy = povodeň

Ekologicky adaptívny dopad

Ekologicky deštruktívny dopad

Výdatnosť dažďaMnožstvo zrážok

Čo predchádzadisturbanciám a deštrukcii

Hydro

Zrážky : • množstvo (objem) zrážok• doba trvania zrážok,• intenzita (výdatnosť) zrážok

Množstvo zrážok - objem vody na plochu 1 liter (1 000 cm3 = 1 dm3) = 1mm (0,1 cm) / 1 m2 (10 000 cm2)

Intenzita zrážok - objem vody na jednotku času1mm / hodinu

Zrážky

Trvanie (dĺžka trvania) zrážok 1 min, 1 hodina

1 m2

1 mm

Objem vody (liter)na ploche

10 l

Výdatné kritické dažde 30 - 40 mm

Príval 23,1 – 58,0 mm / hod.

cca 25 - 60 litrov vody na jednotku plochy (m2) za hodinu

1 mm = 1 liter Príval : 30/40 mm – 35 litrov na m2

Prietrž mračien : 70/80 mm – 75 litrov na m2

Extrém : 100/120 mm – 110 litrov na m2

Názorný ´“prepočet“ množstva zrážok

10 l 1 m2

Druh zrážok Výdatnosť (l/(s. ha))

Výška zrážky (mm/h)

Dlhodobé dažde

Mrholenie 0,7 0,2 až 0,25

Mierny dážď 2,5 až 14 1,1 až 5,0

Silný dážď 15 až 46 < 10

Veľmi silný dážď 40 až 60 < 15

Krátkodobé dažde (trvanie 5 až 360 minút)

Lejak 70 < 25

Búrkový príval 160 < 58

Prietrž mračien > 200 > 58

Výdatnosť a výška zrážokktoré spadnú na zemský povrch = povodie

Prepočet na sídloOdvodnenie plôch

120-180 l/s/haOdvodnenie striech

250 l/s/ha

Hydro l / s / ha

mm / hod. / m2

Množstvo zrážokv čase na ploche

(povodí)

Voda pritekáHromadí sa v povodí / krajine

Čo ju zadrží ?Vlastnosti krajiny

Voda potrebuje odtiecťOdteká

Podľa množstva a energiev krajine

pôsobí ako morfogenetický a disturbančný faktorErózia

PovodneZosuvy

V povodí potrebuje recipient a prietočnú kapacitu = prietočný profil toku

Kam voda spadne ?...

Vlastnosti povodia

Čo predchádzadisturbanciám a deštrukcii

Hydro

Hydro-geo

Model povodia - geomorfológia

Profilúzemia

erózna stružka

erózna rýha

povodie - zberná oblasť

náplavový kužel

údolie rieky

Povodie

Hydrologicky uzavreté územie, časť krajiny, kde voda steká do najnižšej polohy údolia - údolnice - recipientu / toku

Údolnica – najnižšia časť povodia, spravidla zhodná s recipientom, spádová krivka povodia

Rozvodnica je línia, ktorá ohraničuje povodie v najvyšších miestach terénu

spádnica

Chrbátnicarozvodie

údolnica

povodie – geomorfológia údolníc a rozvodníc

...všímajte si ako to reálne funguje

!

Úvalina – preliačina bez recipientu

Úvalinageomorfologický útvar – údolie bez stáleho recipientu

Erózne pôsobenievymieľacej sily vody

= morfogenéza výmoľov

„vznik“ recipientu= morfogenéza toku

Recipient

Recipient je prijímateľtok, (alebo vodná plocha)

ktorý prijíma vody = riečny toksynonymum odvodňovateľ prijímač

Recipient je vodný útvar do ktorého vteká povrchová voda a podzemná voda,

Hydro

Hydro-geo

Geo-eko

Postupné narastanie vedomostí / poznatkovkontext - súvislosti

Modelpovodia

s vegetáciou

Mikropovodie – údolie vymedzené rozvodnicou

povodie

recipient

Demonštračnáplocha na

svahu

PovodieFormovanie riečnej siete

Čo predchádzadisturbanciám a deštrukcii

Plášť

Pokrývka

Výmole

Strže

Rýhy

Toky

Príbuznosť problematikyeróznych procesova formovania tokov

Morfogenézatvarov reliéfu

Podobnosť Eróznych útvarov = spravidla bez vody

Tokov = s tečúcou vodu

Geomorfologické útvarypodľa tvaru a typy

úzke rýhy a strže úzke horské údolia tvaru V s bystrinným prúdením podhorské údolia tvaru U s potokmi široké údolia s nivou s riekami rieky a riečištia na nížinách

Povodieretencia

akumuláciazadržanie vody

Čo predchádzadisturbanciám a deštrukcii

Zrážky – množstvo vody ktorá spadne „vyleje sa“ na plochu povodia

mm (hod./m2)l/s/ha

Narastanie objemu vody v povodí

Zachytenievody

- retenciavegetáciourastlinami

Vsakovaniepôdou

podložím

Zadržanie objemu

vodyreliéfomnádržami

Podzemnávoda

Časť objemuvodysa

v povodízachytí

retenciou

Hlavné atribúty povodiaPovodie ako bazén hranice rozvodníc údolnica – toky krajinná pokrývka

Krajinná pokrývka Sídlo Poľnohospodárska pôda Lesy

Distribúcia vody v povodí

„ostatok“tvorí

účinnýobjemvody

povrchového odtoku v rieke

Prítomnosť vody v krajine

Zachytenievody

retenciavegetáciourastlinami

Vsakovaniepôdou

podložím

Zadržanie objemu

vodyreliéfomnádržami

Ostanýpovrchový(účinný )objem vody

Podzemnávoda

Podiel celkového a „účinného“ objemu vody v povodí a prietokov v toku

Odtečené množstvo

Ce

lko

vý

ob

jem

vo

dy

v p

ov

od

í

∑ Q

Osudy kvapiek- steká po povrchu- vsiakne a ostáva v pôde- presiakne a tečie pod povrchom

Význam podzemnej vodyriečnom prietoku vodyv povrchovom prúdení

Prítomnosť vody v krajine

Retenčná schopnosť krajiny je daná reliéfom, pôdou, substrátom, podložím a retečným krytom

Vlastnosti zložiek (plôch) v krajine

„Hrúbka“ plochyPlocha nie je tenká fólia

retencia zadržanie; schopnosť udržať (tekuté) látky

uchovanie,

absorbciapohltenie,

sorpčná schopnosť pôdy pohlcovanie, zadržiavanie, viazanie

Vsakovanieretenciasorpčná schopnosť pôdypohlcovanie

Špongia

„rozdelenie“ vody zrážky - prítok „zachytená“ voda (- vsak, retecia, výpar) účinná (povrchová) voda = odtok

„proporcie“ rozdeleniavody v povodí

ZjednodušenáfunkčnáSchéma

prítoku retencie (zadržania)

odtoku

Energia reliéfuVznik erózie

= odnosu pôdy

Čo predchádzadisturbanciám a deštrukcii Hydro

Hydro-geo

Vznik stružky, rýhy, výmoľu = výsledok pôsobenia energie vodného prúdu

výmoľ = od slova vymieľať

...všímajte si ako to reálne funguje

!

Deštrukčné pôsobenie energie (sily) vody - výmoľ

Gravitačná energia

Námaha potrebná na

prekonanie svahu

Pohyb častícsmerom dole

vektorgravitačnáciepríťažlivosť

Delimitačné parametre Protieróznych úpravVeľkosť pozemku – kritická dĺžka svahu

Pri určitom sklone vzniká deštrukčný, unášajúci vodný prúd a dĺžke vzniká kritický objem povrchovo tečúcej vody

Stabilita vyplývajúca z energie svahu

Stabilnápoloha

Labilnápoloha

Aktívnapoloha

Vysoká energiavodopádrúteniezosun

genéza eróznych útvarov

disturbanciedeštrukcie

Priebeh ronu vody po svahu

Nárast objemu vody

Význam sklonuPre vodnú energiu

Energiaprúdiacejvody

Proces formovania eróznych útvarov

Stružková a rýhová / výmoľová erózia

Prevláda plošný efekt Prevláda vertikálny – „výmoľový“ efekt

Odnos substrátuerózia

Transportmateriálu

Proces vznikua formovania eróznych útvarov

Erózia : „čo sa stalo ?“Odnos materiálu

Výsledokpôsobeniaenergieprúdiacejvody

...všímajte si ako to reálne funguje

!

Situácia - pôdorys

Formovanie eróznejrýhy / výmoľa

Formovanie pozdĺžneho profilueróznej rýhyspätnou eróziou

Kombinovaný účinokekologickejhavárie povodeň erózia svahový zosuv

Prečo je sklon terénu taký významný ?

zosuvrútenie tečenie

Pomer medzi vertikálnou a horizontálnou zložkou„vektor energie“

Optimálne sklonyPodľa vegetačného krytu

Delimitačné kritériá

sklon Zložky KŠ

nad 250 lesná pôda

250 (47%) – 120 (21%) trvalé trávne porasty

120 (21%) – 70 (12%) prechodné územia

do 70 (12%) orná pôda

2 až 70 (3,5 – 12 %) osídlenie

2 - 50 (3,5 - 9%) doprava

Preventívneeliminačné

protierózne opatreniaStabilizácia svažitých plôch

opatreniapred a po eróznej deštrukcii

Eliminácia erózneho rizikaPrerušením vodného prúdu po svahu

Zmena distribúcie vody na svahu

Eliminácia erózneho rizikaPrerušením vodného prúdu po svahu

Vsakovacie zatrávnené pásy

Eliminácia erózneho rizikaPrerušením vodného prúdu po svahu

Záchytné priekopy

prieloh, prielohová priekopa

Prielohová priekopa, vsakovací pás

Šírka 1,5 m – 3 m – 6 m

Eliminácia erózneho rizikaPrerušením vodného prúdu po svahu

terasovanie

Eliminácia erózneho rizikaPrerušením vodného prúdu po svahu

Zmena sklonitosti svahuZníženie energie vodného prúdu

skrátenie dĺžky svahu - objem vody

terasovanie

„Protierózne“ terasy v krajine

Význam štruktúry a reštrukturalizácie krajinnej pokrývky

Makro-mezo-mikro štruktúry určujú rovnováhu, alebo destabilitu = rizikovosť vzťahov v

krajine

100 ha

15-30 ha 15-30 ha

15-30 ha 15-30 ha

15-30 ha

0,9 ha0,9 ha0,9 ha

0,9 ha0,9 ha 0,9 ha

0,9 ha 0,9 ha 0,9 ha

0,9 ha 0,9 ha 0,9 ha

0,9 ha 0,9 ha

0,9 ha

0,9 ha

Historicky formovaná stabilná krajina

Protierózneopatrenia

Sanácia eróznych rýh Výmoľov, strží

Situácia - pôdorys

SanáciaEróznej

rýhy / výmoľa

Erózna rýhaPriečne stabilizačné objekty

Zasypanie rýhZmeny orby

kultúry

Sanácia svahovPriečne prvky

Vegetačné úpravy

Zasypanie rýhZatrávnenie

Vŕbové oplôtkyVegetačné úpravy

Sanácia eróznej rýhy zásypom

Humusová vrstva s osevom

Zásyp zeminou

Kamenný záhozs drenážnym účinkom

Prechodná frakcia

Protierózne prehrázky v krajine

Význam protierózneho účinku vegetačných krajinných štruktúr

Sanácia erózných rýh vegetačnými úpravami

Spontánna sanácia eróznej rýhy vegetačnými prvkami

+ bilancia plôch vegetácie ako retenčného prvku

Hydro

Hydro-geo

Geo-eko

Postupné narastanie vedomostí / poznatkovkontext - súvislosti

Koniec 1. časti prezentácie