All phenomena in nature are going on continuity way. All independent and dependent quantities are changing with time. Solving the problems of advection and dispersion of an observed component in a system of river network, influences of time and dispersion cannot be neglected in general. Since knowledge of hydraulic quantities (average velocity and cross sectional area) are presumed, a concentration c(x,t) of the observed component in a stream is the only unknown function. To determine this function c(x, t), one equation is needed - Advective-Dispersion Equation (ADE). ADE expresses law of mass conservation. The paper deals with analytical solutions of problems of transport and dispersion of the observed component in streams, namely for steady and unsteady problems. Analytical solutions are useful for validation of numerical solutions and for sensitivity analysis. The sensitivity analysis helps to determine influences of a separate coefficient of a model. Analytical solutions are derived dfor constant velocity, constant discharge and constant cross-sectional area. Also it is assumed constant dispersion coefficient. and V přírodě probíhají všechny jevy kontinuálně, kdy veškeré nezávislé, ale i závislé veličiny se mění s časem. Při řešení úloh transportu a disperze látky v systému vodotečí se obecně nemůže zanedbat vliv času a účinku disperze. Jelikož se předpokládá znalost hydraulických veličin proudění vody v toku (rychlost a průtočná plocha), je jedinou neznámou funkcí koncentrace látky v toku c(x, t). K jejímu určení je zapotřebí jedna rovnice (rovnice transportu a disperze), která se získá aplikací zákona zachování hmotnosti. Předmětem článku jsou analytická řešení rovnice transportu a disperze látek v tocích, a to jak pro stacionární tak nestacionární děje. Analytická řešení jsou vhodná pro ověření přesnosti numerických řešení a pro citlivostní analýzu, pomocí které je možné určit vliv jednotlivých koeficientu modelu. Analytická řešení jsou odvozena pro konstantní průřezovou rychlost, konstantní průtok a konstantní průtočnou plochu, tedy pro rovnoměrné ustálené proudění. Dále se předpokládá konstantní součinitel disperze na celém studovaném úseku toku (oblasti řešení).
The object of presented article is to demonstrate how the frequency of input data can affect the results of mathematical modelling of reservoir ecosystems. The study was done for Rimov Reservoir, a water supply reservoir in the south of Bohemia. The 2-D water quality model CE-QUAL-W2 was used for the simulation. Among all input data only the inflow temperature and meteorological data have significant daily variation. For this reason the study focuses to the influence of frequency of these two data sets on the simulation results. The simulations were effectuated with data measured as hourly averages, as daily averages and three times a day and the simulation results were statistically evaluated. It is shown that in common hydrological and meteorological conditions the simulation mean error is in acceptable limits, only in case of more important discharges and inflow temperatures they become more significant. The study leads to the conclusion that it is not necessary to try to get the data measured with high frequency and that in the most cases the simulation using daily averages of input data is sufficient. and Účelem článku je ukázat, jak může frekvence vstupu dat ovlivnit výsledky matematického modelování ekosystémů nádrží, a to na příkladu vodárenské nádrže Římov. Pro simulaci bylo použito dvourozměrného modelu CE-QUAL-W2. Protože ze všech vstupních dat modelu pouze teplota přítoku a meteorologická data mohou mít významné denní změny, studie se soustřeďuje na vliv frekvence vstupu těchto dat na výsledky simulace. Výpočty byly provedeny s použitím dat měřených jako hodinové či denní průměry nebo třikrát denně, další varianty vstupních hodnot použitých pro simulaci byly z těchto měřených hodnot vypočteny. Z výsledků této studie vyplývá, že v normálních hydrologických a meteorologických podmínkách je chyba způsobená použitím průměrných denních hodnot zanedbatelná. Pouze v období slabé stratifikace či výrazného snížení teoretické doby zdržení za současného výrazného denního chodu teploty přítoku přináší použití hodinových vstupních dat významné zvýšení přesnosti simulace. Studie vede k závěru, že ve většině případů je použití denních průměrů vstupních dat dostačující.
The paper presents the results of research of surface water and sediment contamination by the specific pollutants in the Klabava River Basin, subcatchment of Vltava River in Central Bohemia, Czech Republic. The analysis of spatial and temporal dynamics of the contamination is based on the water and sediment chemistry data from the long-term monitoring maintained by the Vltava River Authority completed by the own monitoring established in the Klabava River basin. The research revealed that the most important water and sediment contamination loads are mainly concentrated in the industrial area between cities Hrádek and Rokycany situated on downstream of the river basin. The performed analysis identified the cadmium as the most critical parameter as its concentrations in surface water exceeded the references limits up to several hundred times. However, pollution with the specific organic substances was still below the critical limit, except for the AOX indicator. The results of sample-taking in the river basin allowed analyzing the effect of extreme flood in August 2002 on the changes in the sediment load by heavy metals. Contaminated sediments were mostly washed out by the inundation and this resulted in significantly lower values than were observed in the previous seasons. Repeated observations however indicate that the pollution concentrations are gradually reaching their original values. and Článek představuje výsledky výzkumu znečištění povrchových vod a sedimentů specifickým znečištěním v povodí Klabavy. Analýza vychází z dostupných dat o chemismu vody a plavenin ze sledování podniku Povodí Vltavy a z vlastních dat získaných rozbory vzorků odebraných na síti účelově zřízených profilů. Pro hodnocení chemismu sedimentů byly použity standardní metody - porovnání s pozaďovými hodnotami geogenního prostředí podle Turekiana a Wedepohla a zatřídění do tříd jakosti podle Igeo. Z výsledků vyplývá, že zatížení vody i sedimentů je soustředěno zejména do oblasti průmyslového a sídelního uskupení mezi Hrádkem a Rokycany. Varovné jsou zde především koncentrace kadmia ve vodě, které v této oblasti překračují referenční hodnoty i několiksetkrát, silnou zátěž potvrzují i analýzy sedimentu. Znečištění specifickými organickými látkami s výjimkou ukazatele AOX nedosahuje kritických hodnot. Výsledky vlastních odběrů umožnily rovněž zhodnotit vliv povodně v srpnu 2002 na změnu zátěže sedimentů. Kontaminované sedimenty byly povodní vyplaveny a hodnoty, naměřené bezprostředně po povodni, jsou výrazně nižší než v předchozím období. Díky pokračující zátěži se však postupně vrací k původním hodnotám.
Both drainage and surface stream runoff and water quality were measured on drained sites in the upper part of the Cerhovický potok catchment (Beroun district, Czech Republic). A few extreme precipitation - runoff situations were observed over the period 1994-1999, of which a flood wave with the fourth highest peak runoff was monitored and evaluated in detail as to the concentrations of nitrate both in the stream runoff and in the drainage discharge. In addition, average annual concentrations and average annual nitrate yields in the runoff from drained agricultural lands and undrained, prevailingly forest lands were estimated on the basis of regular monthly monitoring. In the course of the fourth highest runoff wave, the quality of water was sampled frequently and soil moisture contents and groundwater levels were also measured. The concentrations of nitrate and the specific yield of nitrate (kg d-1 ha-1) in the runoff generated on different sites were compared. It was found that, during extreme flows, the specific yield of nitrate [kg day-1 ha-1] in drainage runoff from agricultural lands exceeds 6.3 times the specific yield of nitrate [kg day-1 ha-1] in surface runoff from the entire catch-ment. The nitrate concentrations did not vary much in time during the extreme flow event. The leaching of nitrate was particularly intensive during the non-vegetation period, due to a higher water saturation of the soil. Some technical and agronomic measures for reduction of nitrate yields during high flow periods are discussed. and Na odvodněných pozemcích povodí Cerhovického potoka (okr. Beroun) byly dlouhodobě sledovány povrchové a drenážní odtoky a jejich kvalita. V období 1994 - 1999 se vyskytlo několik extrémních srážkoodtokových situací, z nichž čtvrtá nejvyšší odtoková vlna byla podrobně monitorována a vyhodnocena z hlediska koncentrace dusičnanů, jak ve vodách v toku, tak z plochy odvodněné. Na základě pravidelného měsíčního monitoringu byla vyhodnocena průměrná roční koncentrace dusičnanů ve vodách odtékajících ze zemědělsky a lesnicky využívaných pozemků. Současně byly měřeny vlhkosti půdy a sledovány hladiny podzemní vody. Odnosy a koncentrace NO3 byly porovnány podle jednotlivých charakteristických ploch a bylo zjištěno, že v době extrémních průtoků převyšuje specifický odnos dusičnanů z drenáže 6,3-krát specifické odnosy[kg den-1 ha-1] ve vodách z celého povodí. Koncentrace NO3 se v průběhu odtokové vlny příliš nemění. Proces vyplavování dusičnanů je v důsledku vyššího stavu nasycení půd vodou intenzivní zejména v mimovegetační době. V diskusi jsou uvedena některá technická a agrotechnická opatření, jimiž lze vyplavování dusičnanů v době vyšších odtoků snížit.
This study seeks to derive an original multicriterial decision making model for operative control of water quality in the water reservoir. The model design is based on the theory of dynamic systems control. It incorporates simulation modelling methods with the hydrodynamic reservoir and multicriterial optimization methods. The research aims to derive an algorithm for operating rules of the reservoir under any operating conditions and for the given criteria of control. The study presents the outcomes of the application of model quality control of water withdrawal from the Římov reservoir on the Malše River. and Studie odvozuje původní vícekriteriální rozhodovací model pro operativní řízení kvality odebírané vody z vodárenské nádrže. Model vychází z teorie řízení dynamických systémů a propojuje se v něm metodologie simulačního modelování s hydrodynamikou nádrží a metodami vícekriteriální optimalizace. Cílem řešení je odvodit algoritmus pro regulační zásahy (manipulace) na nádrži při libovolných provozních podmínkách a pro stanovená kritéria řízení. Studie uvádí výsledky aplikace modelového řízení kvality vody v nádrži Římov na Malši.
This study seeks to derive an original multicriterial decision making model for operative control of water quality in the water reservoir. The model design is based on the theory of dynamic systems control. It incorporates simulation modelling methods with the hydrodynamic reservoir and multicriterial optimization methods. The research aims to derive an algorithm for operating rules of the reservoir under any operating conditions and for the given criteria of control. The study presents the outcomes of the application of model quality control of water withdrawal from the Rimov reservoir on the Malše River.