Paper deals with sediments settled in the Elbe reservoir Les Království (King´s Forest) between 1914 and 2005. This reservoir is laid on upper Elbe closing the mountain watershed of Krkonoše (Giant Mountains) with the source of the river. To this profile, watershed can be taken as mountain and foothill area. The sediments, before approximately 1950, were non-polluted by heavy metals and specific organic matter because of the undisturbed natural environment. After that time, the conditions of sedimentation became worse. With the industrial boom and ploughing of the grazing land away there, the amount of sediments settled in the reservoir increased much times and high pollution appeared. To this point, the badly treated sewage waters and washing outs of the soil with pesticides and herbicides from the new high-sloped cropland contributed for many years. With this, the amount of sediments increased up to 21 % of the total volume of the reservoir, i.e., approximately, to 2 mil. m3 . It was decided in 1984 that the sediments have to be removed from reservoir. Up to this time, the quality of sediments was followed in the surface layers only and this quality was applied to all layers of sediments. Thus the wrong idea appeared that all sediments are polluted. On the contrary, the authors suppose that the old layers are not polluted and, in the case of cleaning of the reservoir, these need not be stored in a protected dump. Differentiating the sediments to polluted and non-polluted would bring a considerable increase in economy of cleaning. Thus the authors looked for a method to distinguish the sediment components one another. Among others, the method of the radar search of sediments appeared to be promising enough to describe the sediment layers from the actual bottom down to the original bedrock. To this aim, a new radar antenna working in two regimes was applied. In shallow parts of the reservoir, it was towed in cross profiles on water surface while in the deep ones it was moved along the bottom escorted by a diver. Using this, we were able to distinguish 5 components of sediment (i.e. the non-consolidated and cohesive sediment, the sandy loam, sandy silt and the gravel), to fix their positions and to estimate, in accordance to their apparent grain distribution, if they could be polluted or not. Moreover the mathematical method just presented here was worked out to compute volumes of different sediment components directly from radar signals. This method enables to compute the sediment volumes in relatively straight parts of the valley and the meandering ones., Thus the authors have presented a method enabling the estimate of component volumes on one side and to fix their positions to take samples for quality analyses on the other side., and Příspěvek se zabývá sedimenty usazenými v labské nádrži Les Království v období od r. 1914 do současnosti. Nádrž byla vybudovaná na horním Labi a prakticky uzavírá horskou a podhorskou část povodí, v němž je i pramen Labe. Sedimenty usazené v nádrži řekněme do r. 1950 nevykazují znečistění ani těžkými kovy, ani specifickými organickými látkami. Potom se však podmínky sedimentace zhoršily. S tehdejší extensivní industrializací a rozšířením rostlinné výroby i na svažité pozemky dřívějších luk a pastvin došlo k masivnímu zvýšení množství sedimentů přinesených do nádrže a podstatně se zhoršila jejich kvalita díky špatně čištěným odpadním vodám a intenzivnímu užívání chemie s pesticidy a herbicidy na nových velmi svažitých polích. Do r. 1984 stoupl pak objem sedimentů na cca 21 % objemu nádrže, tj. na téměř 2 mil. m3 . Až donedávna se uskutečňovaly kvalitativní analýzy pouze v povrchových vrstvách sedimentů a tak vznikl chybný názor, že celý objem sedimentů je silně znečistěný. Naproti tomu autoři předpokládají, že sedimenty usazené před r. 1950 nejsou znečistěné a nemusí být uloženy na zajištěné skládky. Rozlišení sedimentů na znečištěné a neznečištěné povede k velkým úsporám při čistění nádrže. K tomu cíli autoři hledali vhodnou metodu. Byla zvolena geofyzikální metoda radarového průzkumu dna, která může rozlišit jednotlivé složky sedimentů od jejich současné úrovně až po skalní podklad. K tomu byla použita radarová anténa pracující ve dvou režimech, a to tažením po hladině v malých hloubkách nádrže a tažením po dně za doprovodu potápěče ve větších hloubkách. Touto metodou jsme rozlišili 5 složek sedimentů (tj. nezpevněný sediment, kohesivní sediment, písčité hlíny, písčité bahno a štěrk), zjistili polohu vrstev a následně podle jejich granulometrie mohli odhadnout, jestli mohou obsahovat význačné znečištění. Tyto výsledky byly porovnány se všemi dosažitelnými kvalitativními analýzami a s jejich využitím jsme mohli rozlišit, které vrstvy je při čistění nádrže nutno uložit na zajištěnou skládku a které je možno využít jako výplňový materiál při zemních pracích. Tímto rozlišením je možno ušetřit značné náklady při čistění nádrže.
Paper presents the results of numerical modelling of re-suspension of cohesive sediments settled behind spurs and dikes at the end of backwater of Střekov river reservoir. The monitoring of water, sediment and suspended load quality of Czech Elbe between 1991 and 2001 showed a considerable improvement of environment quality in the main channel of Elbe and even in small weir reservoirs along the waterway, but, in the bights of reservoirs of higher weirs, there are layers of sediments containing old pollutants. These are resuspended during catastrophic floods and then transported downstream like suspended load make the water quality worse. Sediments containing dangerous pollutants (mostly heavy metals) in the Czech reach of Elbe river were assessed in Rudiš, 2000. Its re-suspension may be predicted using at least two-dimensional mathematical model of the water flow. Such model must be “open” for imputation of the criterion of re-suspension Rudiš et al., 1999. Using the model FAST 2D (Wenka, Valenta, 1991) together with the data processing program (Valenta, Wenka, 1996), the authors obtained a tool for modelling of behaviour of cohesive sediments during a definite flood. It is to note that Elbe, from its confluence with Vltava (Moldau) river as far as to the state border, was, in the past, equipped by a system of dikes and spurs originally built up for maintenance of navigable depth. These constructions are submerged now by water elevated by weirs constructed afterwards. Behind these submerged dikes and spurs, water flows very slowly at low flow rates and thus sedimentation occurs there. After some time of sediments being at rest, they attain the cohesive properties and the re-suspension requires shear stress the more increasing with time. As a practical example, the locality at the end of the backwater of the reservoir Střekov was chosen for computation of the time procedure of re-suspension of cohesive sediments from the area behind dikes and spurs. A further reason for computation in this locality was in fact that these sediments may be polluted by effluents from Lovosice chemical factory (Lovochemie) and, being re-suspended, may influence the quality of Elbe water as far as to the German reach of Elbe river. and Článek předkládá výsledky numerického modelování resuspendace kohesivních sedimentů, které jsou usazeny za výhony a hrázkami na začátku vzdutí nádrže Střekov. Sledování kvality vody, sedimentů a plavenin v českém Labi v letech 1991 až 2001 ukázalo významný vzestup kvality prostředí v hlavním korytě toku a také v malých zdržích vodní cesty, avšak v zálivech větších zdrží zůstaly vrstvy kohesivních sedimentů obsahující staré zátěže. Ty se dostanou do vznosu působením vysokých rychlostí vody za katastrofálních průtoků, jsou dále unášeny tokem ve formě plavenin a svým obsahem zhoršují kvalitu vody. Sedimenty v Labi obsahující nebezpečné polutanty (jedná se převážně o těžké kovy) byly stanoveny v práci Rudiš, 2000. Jejich resuspendaci je možno předpovídat s použitím nejméně dvourozměrného numerického modelu proudění, který musí být ''otevřený'', aby bylo možno do něho vložit kriteriální vztah pro resuspendaci (Rudiš a kol., 1999). Použitím modelu FAST 2D (Wenka, Valenta, 1991) spolu s programem pro zpracování dat (Valenta, Wenka, 1996) dostali autoři nástroj modelování kohesivních sedimentů při definované povodni. Je třeba poznamenat, že Labe od soutoku s Vltavou až po státní hranici bylo vybaveno systémem podélných hrázek a výhonů vybudovaných pro zajištění plavební hloubky za nízkých průtoků. Tyto konstrukce jsou nyní ponořeny pod hladinou jezů vybudovaných nebo rekonstruovaných později. Za nimi ovšem voda proudí ve srovnání s hlavním korytem velice pomalu, takže tam dochází k sedimentaci. Sedimenty jsou po dobu trvání nízkých průtoků v klidu, nabudou kohesivních vlastností a jejich resuspendace bude vyžadovat s časem stále vyšší hodnoty smykového napětí. Jako praktický případ předpovědi průběhu resuspendace za povodně ve složitých geometriích kombinace hlavního koryta a oboustranného systému hrázek rozdělených příčnými výhony byla vybrána lokalita na začátku vzdutí nádrže Střekov. Dalším důvodem výběru této lokality byl fakt, že se v ní usazují plaveniny z odpadních vod závodu Lovochemie v Lovosicích. Tento sediment může proto obsahovat nebezpečné polutanty a kdyby byl resuspendován, může ve formě plavenin ohrozit kvalitu vody až na německém území.