Uncertainty in estimation of hydraulic conductivity function from the retention curve limits the possibility of accurate quantitative predictions of water flow in natural heterogeneous porous media. Experiments were conducted on large undisturbed soil samples to measure hydraulic conductivity function directly. As a next stage, an enhanced set-up with fully automated data acquisition was developed to allow long infiltration-outflow experiments under variable saturated conditions. To control the upper boundary condition the tension infiltration disc is used. The inflow and the outflow rate are recorded continuously. The soil water pressure heads are measured at three different heights. Continuous weighing of the sample during the experiment monitors changes in the soil water content. For undisturbed soil sample of coarse sandy loam, a sequence of experimental runs was performed, each represented by a constant suction pressure head applied to the soil surface. The initial conditions of each run were the same. All experimental runs show several noticeable stages, the bulk soil water content changes during those stages are presented here. Automation of the experimental set-up allowed the extension of the experiment duration and improved the accuracy of the data. Because of the long experiment duration, remarkable phenomenons were observed. and Nejistota v odhadu funkce hydraulické vodivosti z retenční čáry znemožňuje přesnou kvantitativní predikci pohybu vody v přírodním heterogenním pórovém prostředí. Pro přímé měření funkce hydraulické vodivosti byly provedeny experimenty na velkých neporušených vzorcích půd. Vylepšením těchto experimentů je experimentální sestava s plně automatizovaným záznamem měřených hodnot, která umožňuje provádění dlouhých infiltračně-výtokových experimentů při různém nasyceni půdy. Pro nastavení horní okrajové podmínky je použito podtlakového infiltrometru. Infiltrace a výtok jsou automaticky kontinuálně měřeny a zaznamenávány. Sací tlakové výšky jsou měřeny ve třech různých místech vzorku. Kontinuálním měřením vzorku je umožněno sledování změn okamžité vlhkosti půdy během experimentu. Na neporušeném vzorku hlinitopísčité půdy byla provedena série experimentálních běhů, přičemž při každém z nich byla nastavena určitá sací tlaková výška aplikovaná na povrchu vzorku. Počáteční podmínka všech experimentálních běhů byla stejná. Záznamy jednotlivých experimentálních běhů se vyznačují několika významnými fázemi, v článku jsou ukázány změny celkového objemu vody ve vzoku během těchto fází. Automatizací experimentální sestavy bylo umožněno prodloužení doby trvání experimentálních běhů a byla zvýšena přesnost měření. Díky dlouhému trvání experimentu byly pozorovány některé významné jevy.
Knowing the extent of inundation areas for individual N-year flood events, the specific flood scenarios, and having an idea about the depths and velocities in the longitudinal or transverse water course profile provided by hydrodynamic models is of key importance for protecting peoples’ lives and mitigating damage to property. Input data for creating the watercourse computational geometry are crucial for hydrodynamic models. Requirements for input data vary with respect to the hydrodynamic model used. One-dimensional (1D) hydrodynamic models in which the computing track is formed by cross-sectional profiles of the channel are characterized by lower requirements for input data. In two-dimensional (2D) hydrodynamic models, a digital terrain model is needed for the entire area studied. Financial requirements of the project increase with regard to the input data and the model used. The increase is mainly due to the high cost of the geodetic surveying of the stream channel. The paper aims at a verification and presentation of the suitability of using hydrological measurements in developing a schematization (geometry) of water courses based on topographic data gained from aerial laser scanning provided by the Czech Office for Surveying, Mapping and Cadastre. Taking into account the hydrological measurement during the schematization of the water course into the hydrodynamic model consists in the derivation of flow rate achieved at the time of data acquisition using the method of aerial laser scanning by means of hydrological analogy and in using the established flow rate values as a basis for deepening of the digital terrain model from aerial laser scanning data. Thus, the given principle helps to capture precisely the remaining part of the channel profile which is not reflected in the digital terrain model prepared by the method of aerial laser scanning and fully correct geometry is achieved for the hydrodynamic model. and Znalost rozsahu záplavových území pro jednotlivé N-leté povodňové události a konkrétní povodňové scénáře, včetně získané představy o hloubkách a rychlostech v podélném či příčném profilu vodního toku, které poskytují hydrodynamické modely, zaujímá výsadní postavení z pohledu ochrany životů a zmírnění škod na majetku občanů. Stěžejním faktorem pro tvorbu hydrodynamických modelů jsou vstupní data pro vytvoření výpočetní geometrie vodního toku. Požadavky na vstupní data se liší s ohledem na použitý hydrodynamický model. Jednorozměrné (1D) hydrodynamické modely se vyznačují nižšími požadavky na vstupní data, kdy výpočetní trať je tvořena příčnými profily koryta, naproti tomu u dvourozměrných (2D) hydrodynamických modelů je nutné sestavit pro celé řešené území digitální model reliéfu. S ohledem na vstupní data a použitý model roste i finanční náročnost celého projektu. Nárůst finančních prostředků je způsoben především vysokými náklady na geodetické zaměření koryta toku. Cílem příspěvku bylo ověřit a prezentovat vhodnost využití hydrologického měření při tvorbě schematizace (geometrie) vodních toků na podkladě výškopisných dat získaných metodou leteckého laserového skenování, které zabezpečuje Český úřad zeměměřický a katastrální. Zohlednění hydrologického měření při schematizaci vodního toku do hydrodynamického modelu spočívá v odvození dosaženého průtoku v době pořizování dat metodou leteckého laserového skenování a takto stanovené průtoky lze využít jako podklad pro zahloubení digitálního modelu reliéfu připraveného z dat leteckého laserového skenování. Daný princip tak nahrazuje zbývající část profilu koryta, která není metodou leteckého laserového skenování v digitálním modelu reliéfu reflektována. Je tak dosaženo požadované geometrie koryta vodního toku, jehož kapacita je shodná s hodnotou průtoku v přirozeném korytě.
Study of bacterial transport and retention in soil is important for various environmental applications such as groundwater contamination and bioremediation of soil and water. The main objective of this research was to quantitatively assess bacterial transport and deposition under saturated conditions in calcareous soil. A series of leaching experiments was conducted on two undisturbed soil columns. Breakthrough curves of Pseudomonas fluorescens and Cl were measured. After the leaching experiment, spatial distribution of bacteria retention in the soil columns was determined. The HYDRUS-1D one- and two-site kinetic models were used to predict the transport and deposition of bacteria in soil. The results indicated that the two-site model fits the observed data better than one-site kinetic model. Bacteria interaction with the soil of kinetic site 1 revealed relatively fast attachment and slow detachment, whereas attachment to and detachment of bacteria from kinetic site 2 was fast. Fast attachment and slow detachment of site 1 can be attributed to soil calcium carbonate that has favorable attachment sites for bacteria. The detachment rate was less than 0.02 of the attachment rate, indicating irreversible attachment of bacteria. High reduction rate of bacteria was also attributed to soil calcium carbonate.
The problematics of creation and development of bank erosion, follow-up repairs of abrasion damaged banks and development of abrasion progress prognostic methods is often discussed. One of the contributions to this discussion is presentation of ''Modificated Methods of Abrasion Terminal Line Determination''. The prognosis of bank erosion advance is determined also in areas, where original condition of bank is unknown. This method was successfully verified during years 1998-2001 at Brno Reservoir on the Svratka River and can be used at other dam reservoirs as well. and O problematice vzniku a rozvoje břehové abraze, o návrzích následné sanace abrazí poškozených břehů a vývoji prognostických metod postupu abraze se v posledních letech diskutuje stále častěji. Jedním z příspěvků k této diskusi je i prezentace ''modifikované metody určení abrazní terminanty''. Jedná se zde o stanovení prognózy postupu břehové abraze, a to i v oblastech, ve kterých neznáme původní stav pobřeží. Tato metoda byla úspěšně ověřována v letech 1998-2001 na údolní nádrži Brno na řece Svratce a je široce použitelná i na jiných vodních dílech.
This paper focused on predicting the bank erosion through the Bank Assessment for Non-point source Consequences of sediment (BANCS) model on the Tŕstie water stream, located in the western Slovakia. In 2014, 18 experimental sections were established on the stream. These were assessed through the Bank Erosion Hazard Index (BEHI) and the Near Bank Stress (NBS) index. Based on the data we gathered, we constructed two erosion prediction curves. One was for BEHI categories low and moderate, and one for high, very high, and extreme BEHI. Erosion predicted through the model correlated strongly with the real annual bank erosion – for low and moderate BEHI, the R2 was 0.51, and for
high, very high and extreme BEHI, the R2 was 0.66. Our results confirmed that the bank erosion can be predicted with sufficient precision on said stream through the BANCS model.
In numerical models of fluid flow with particles moving close to solid boundaries, the Basset force is usually calculated for the particle motion between particle-boundary collisions. The present study shows that the history force must also be taken into account regarding particle collisions with boundaries or with other particles. For saltation - the main mode of bed load transport - it is shown using calculations that two parts of the history force due to both particle motion in the fluid and to particle-bed collisions are comparable and substantially compensate one another. The calculations and comparison of the Basset force with other forces acting on a sand particle saltating in water flow are carried out for the different values of the transport stage. The conditions under which the Basset force can be neglected in numerical models of saltation are studied. and V numerických modelech proudění tekutin s pevnými částicemi v blízkosti pevné stěny je Bassetova historická síla obvykle počítána pro pohyb částice mezi jejími jednotlivými kolisemi se dnem. Předložená studie ukazuje, že při výpočtu Bassetovy historické síly je nutné brát v úvahu kolisi částice s pevným dnem nebo s jinými částicemi. Pro saltaci, hlavní typ pohybu splavenin u dna koryta, je na základě použitých výpočtů ukázáno, že dvě části Bassetovy historické síly, tj. síly způsobené pohybem částice v tekutině a kolisí částice se dnem, jsou srovnatelné a mohou se vzájemně významně kompensovat. Výpočet Bassetovy historické síly a její srovnání s ostatními silami působícími na písčitou částici při jejím saltačním pohybu ve vodě je uskutečněn pro různé hodnoty tzv. transport stage (poměr aktuálního a kritického smykového napětí na dně). Zároveň byly studovány podmínky, za nichž může být Bassetova historická síla v numerických modelech zanedbána.
In this study the hydraulic and solute transport properties of an unsaturated soil were estimated simultaneously from a relatively simple small-scale laboratory column infiltration/outflow experiment. As governing equations we used the Richards equation for variably saturated flow and a physical non-equilibrium dual-porosity type formulation for solute transport. A Bayesian parameter estimation approach was used in which the unknown parameters were estimated with the Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method through implementation of the Metropolis-Hastings algorithm. Sensitivity coefficients were examined in order to determine the most meaningful measurements for identifying the unknown hydraulic and transport parameters. Results obtained using the measured pressure head and solute concentration data collected during the unsaturated soil column experiment revealed the robustness of the proposed approach.