This paper presents a method for assessing the retention capacity of a floodplain in the course of flooding and for estimating the significance of its water storage for transforming a flood wave. The method is based on two-dimensional numerical modeling of the flood flow in a river channel and in the adjacent floodplains, and is suitable for cases when the morphology of the flooding area is variable and complex, e.g. broad inundation areas with meandering channels. The approach adopted here enables us to quantify the retention capacity for inundation areas of various characters and with various land uses, and provides a tool for estimating the efficiency of possible measures for increasing the water storage capacity of a floodplain. The retention capacity is estimated using an evaluation of a series of detailed flood flow modeling results; the flood wave transformation effect is predicted with the aim of creating a non-linear reservoir model. A parametric study of the floodplain retention capacity for the upper branch of the Lužnice River is presented here, and the results for the current state and for various hypothetical scenarios of changes in geometry and land use are evaluated and compared. and V příspěvku je prezentována metodika pro stanovení retenční kapacity inundačního území při povodňových průtocích a jeho význam pro transformaci povodňové vlny. Metoda využívá dvourozměrný numerický model proudění vody korytem a přilehlým inundačním územím a je vhodná pro případy, kdy charakter nivy je proměnlivý a velmi komplikovaný, např. široká inundační území s meandrujícími toky. Navržený způsob řešení umožňuje kvantifikovat retenční schopnosti niv různého charakteru při různých způsobech využívání a umožňuje případně navrhnout úpravu inundačního území tak, aby transformační účinek při průchodu povodňové vlny byl co největší. Retenční kapacita inundačního území je stanovena na základě výsledků podrobného modelování proudění vody při různých průtokových stavech a transformace povodňové vlny je řešena pomocí iteračního postupu založeného na Bratránkově metodě. V příspěvku je uvedena parametrická studie kvantifikace retenční kapacity nivy na základě vyhodnocení a porovnání transformační schopnosti pro nivu Lužnice v jejím horním úseku pro současný přirozený stav a pro různé teoretické scénáře změněného charakteru a způsobu využívání nivy.
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.