Modeling of mass transport causal conditions

Abstract

The evidence of a flood wave passing through a catchment remains visible even for a long time after it occurs. The morphological update in the channel and floodplains, together with the processes related to the mass transport within the aquatic environment, can be regarded as flood event evidence. The advancement in hydroinformatics brought the development of numerical modeling as a tool for the solution of broad hydrological tasks. Thanks to the scenario modeling, flood events with interconnected processes can be explored in detail. This thesis is broadly focused on the mass transport initialization issue both in the polluted and clear middle-European water environments. The aim of the thesis is the evaluation of the principal issues connected with the mass transport initialization based on complex and integrated numerical modeling. The thesis brings original datasets resulting from several case studies. The aim of the thesis is also to bring a comparative study of methodological approaches evaluating the possibilities and limits regarding the accuracy of inputs vs. outputs and computational time requirements. This thesis also brings several useful comparisons and innovative solutions design. The mass transport initialization issue is solved in both balance and event-scale processed- based models....

Průběh povodňové vlny zůstává patrný v povodí ještě dlouho po události. Přímým důkazem jsou morfologické změny v korytě či inundaci a procesy spojené s transportem látek uvnitř ekosystému vodního toku. Rozvoj výpočetní techniky přinesl vývoj disciplíny matematického modelování pro řešení hydrologických otázek. Díky scénářovému modelování je v současné době možné detailně zkoumat průběh teoretických povodňových událostí a hodnotit následky s nimi spojené. Disertační práce se zabývá širokou problematikou inicializace látkového odnosu jak ve znečištěném, tak v čistém prostředí středoevropských vodních toků. Hlavním cílem studie je hodnocení zásadních témat spojených s inicializací látkového odnosu na základě komplexního využití a kombinování nástrojů matematického modelování. Práce nejen hodnotí samotné problémy definované v případových studiích a tím přináší originální datové výstupy, klade si však za cíl i srovnávat různé metodické přístupy a hodnotit limity a možnosti jejich využití co se týče podrobnosti vstupních dat, požadovaného měřítka výstupů či výpočetního času nutného pro numerickou simulaci. Díky tomu práce přináší řadu srovnávacích studií či inovativních řešení. Problematika inicializace látkového transportu je řešena jak bilančně, tak epizodicky. Jsou navrhována opatření pro dosažení...