POSÚDENIE PRIESTOROVO-PLOŠNÝCH ZMIEN INTENZITY ERÓZIE PÔDY NA POVODÍ TISOVCA VYUŽITÍM GEOGRAFICKÝCH INFORMAČNÝCH SYSTÉMOV

Similar documents
NÁVRH KRAJINNO-INŽINIERSKÝCH OPATRENÍ V POVODÍ RIEKY MYJAVA. Ing. Marija Mihaela Labat

3. Horninové prostredie / Rocks

EXTREME SEVERAL-DAY PRECIPITATION TOTALS AT HURBANOVO DURING THE TWENTIETH CENTURY

Ing. Tomasz Kanik. doc. RNDr. Štefan Peško, CSc.

Computer Applications in Hydraulic Engineering

Transactions of the VŠB Technical University of Ostrava, Mechanical Series No. 2, 2010, vol. LVI article No. 1776

Remote sensing and GIS in research of geoecological processes

Key words: soil, wind erosion, BPEU ÚVOD

ERODOMERNÉ VALCE NENÁROČNÁ A RELATÍVNE PRESNÁ METÓDA MERANIA VODNEJ ERÓZIE

ANALYSIS OF PRECIPITATION CHANGES IN DANUBIAN LOWLAND Ján Čimo 1, Lucia Maderková 1, Lenka Szomorová 2, Jaroslav Antal 1, Dušan Igaz 1, Ján Horák 1

ANALÝZA SUCHA V KRAJINE AKO PRÍKLAD VYUŽITIA SIMULAČNÝCH MODELOV V GEOGRAFII

New method of landscape typology in the Czech Republic

A COMPARISON OF PRECIPITATION AND RUNOFF SEASONALITY IN SLOVAKIA AND AUSTRIA

Review Using the Geographical Information System and Remote Sensing Techniques for Soil Erosion Assessment

DNOVÝ SEDIMENT Z KUNOVSKEJ NÁDRŽE AKO ZDROJ NUTRIENTOV BOTTOM SEDIMENT FROM KUNOV WATER RESERVOIR AS A SOURCE OF NUTRIENTS

VPLYV ZMIEN VYUŽÍVANIA KRAJINY NA ERÓZIU PÔDY V KATASTRÁLNYCH ÚZEMIACH ĽUBÁ A BELÁ (HRONSKÁ PAHORKATINA)

Comparison of two methods of erosive rains determination

The influence of input data design on terrain morphometric parameters quality and accuracy

VÝZNAM BREHOVÝCH PORASTOV PRÍTOKOV VODÁRENSKÝCH NÁDRŽÍ V OCHRANE PRED ZANÁŠANÍM

ZMENY EKOSYSTÉMOV A RETENČNÝCH CHARAKTERISTÍK BELIANSKEJ VODNEJ NÁDRŽE A OKOLIA

ZMENY RELIÉFU DNA A AKUMULAČNÉHO OBJEMU UMELEJ VODNEJ NÁDRŽE A INTENZITA JEJ ZANÁŠANIA ZA OSTATNÝCH 125 ROKOV PRÍKLAD VEĽKEJ RICHŇAVSKEJ

ANALÝZA ZMIEN VYUŽITIA KRAJINY A ICH VZŤAHU K TOPOGRAFICKÝM FAKTOROM: PRÍKLAD OBCE LIETAVSKÁ SVINNÁ-BABKOV

UTILIZATION OF SPATIAL DATA FOR CRISIS MANAGEMENT

Priestorové a časové zmeny pôdnych procesov a parametrov Procesy ovplyvňuj. ujúce funkcie a kvalitu pôdy

DETECT FLOW OF STEAM IN AIR BY ELECTRICAL CAPACITANCE TOMOGRAPHY

ANALYSIS OF EXTREME HYDROLOGICAL EVENTS ON THE DANUBE USING THE PEAK OVER THRESHOLD METHOD

VSB-Technical University of Ostrava, Czech Republic. University of Prešov, Faculty of Humanities and Natural Sciences, Slovak Republic

INTRODUCTION TO ARCGIS 10

Spracovanie masívnych lidarových dát pre použitie v GIS

Study of Particle Granularity Impact on Nutrient Concentration

ANALÝZA ZMIEN PRIESTOROVEJ ŠTRUKTÚRY KRAJINNEJ POKRÝVKY ÚZEMIA SEVERNE OD VODNEJ NÁDRŽE ZEMPLÍNSKA ŠÍRAVA

ACTA HYDROLOGICA SLOVACA

MODELOVANIE PRIELOMOVEJ VLNY S VYUŽITÍM METÓD POVODŇOVÉHO MAPOVANIA

Porovnanie hodnôt poľnohospodárskej pôdy vo vybraných krajoch Slovenska Comparation of the Agricurtural Land Value in Selected Counties of Slovakia

Solution Methods for Beam and Frames on Elastic Foundation Using the Finite Element Method

FIRE PROTECTION & SAFETY Scientific Journal 12(1): 17 32, 2018 ISSN:

AN ASSESSMENT OF THE IMPACT OF RETENTION PONDS

VIACKRITERIÁLNE (MULTIKRITERIÁLNE) ROZHODOVANIE (ROZHODOVACIA ANALÝZA)

An estimation of subsurface total drainage quantity in nonsteady state drainage flow, and its verification in loamy soils

Estimation of sediment yield using Remote Sensing (RS) and Geographic Information System (GIS) technique

COMPARISON OF ANALYTICAL SOLUTIONS WITH NUMERICAL MODELING RESULTS OF CONTACT PROBLEM OF THE SHALLOW FOUNDATIONS INTERACTION WITH SUBSOIL

Analysis of the impact of land cover spatial structure change on the erosion processes in the catchment

DETERMINATION OF SEDIMENT TRAP EFFICIENCY OF SMALL WATER RESERVOIR AT KREMPNA

Long-term temporal changes of precipitation quality in the mountainous region of Chopok (Low Tatras, Slovakia)

Transactions of the VŠB Technical University of Ostrava, Mechanical Series No. 2, 2010, vol. LVI article No. 1777

The filling of chosen layers of topographical database by generalization from geospatial databases of higher detail

ACTA HYDROLOGICA SLOVACA

Geonames the Database of Geographical Names of the Czech Republic

VYUŽITIE HISTORICKÝCH A SÚČASNÝCH MAPOVÝCH PODKLADOV PRE STANOVENIE PRODUKČNÉHO POTENCIÁLU BIOMASY

Kapitola S5. Skrutkovica na rotačnej ploche

CONSIDERATION ON THE SEDIMENTATION PROCESS IN A SETTLING BASIN

Determination of current load of ACSR conductor based on average climatic conditions

Analýza změn úrovně mořské hladiny z hlediska současných představ o globálním oteplování

Use of SWAT to Scale Sediment Delivery from Field to Watershed in an Agricultural Landscape with Depressions

ABSTRACT The first chapter Chapter two Chapter three Chapter four

A RAINFALL DISTRIBUTION AND THEIR INFLUENCE ON FLOOD GENERATION IN THE EASTERN SLOVAKIA

Julián Kondela 1, Ján Baulovič 2, Blažej Pandula 3, Dušan Dugáček 4

INTENSITY AND SPREADING OF WIND EROSION

Segmentace textury. Jan Kybic

TAGUCHI S APPROACH TO QUALITY ENGINEERING TAGUCHIHO PR STUP K INZINIERSTVU KVALITY

ANALÝZA ŠTRUKTÚRY KRAJINNEJ POKRÝVKY NA PRÍKLADE VYBRANÝCH TYPOV PRÍRODNEJ KRAJINY

Odvodenie niektorých geometrických veličín z GPS meraní

ENVIRONMENTÁLNY DOPAD ANTROPOGÉNNYCH AKTIVÍT NA INUNDAČNÉ ÚZEMIA RIEK, PRÍPADOVÁ ŠTÚDIA Z POVODIA BEČVY

VÝMOĽOVÁ ERÓZIA V ČASE MAPOVÉ PODKLADY VERZUS KORELÁTNE SEDIMENTY (PRÍKLADOVÁ ŠTÚDIA)

AKTUÁLNE OTÁZKY HODNOTENIA KVALITY VÝSKUMU V SR. Štefan Tkačik

Transactions of the VŠB Technical University of Ostrava, Mechanical Series No. 1, 2014, vol. LX article No. 1979

Jádrové odhady gradientu regresní funkce

MODELOVANIE TECHNOLOGICKEJ ČASTI POCÍNOVACEJ LINKY NA BÁZE UMELÝCH NEURÓNOVÝCH SIETÍ

Kontrola dotácií metódou diaľkového prieskumu Zeme

ZOBRAZOVACÍ KATALÓG ZÁKLADNEJ BÁZY PRE GEOGRAFICKÝ INFORMAČNÝ SYSTÉM

MANAŽÉRSTVO RIZIKA AKO VÝZNAMNÝ NÁSTROJ NA ELIMINÁCIU RIZÍK RISK MANAGEMENT AS AN IMPORTANT TOOL TO ELIMINATE SOME RISKS

Selected characteristics of vibration signal at a minimal energy consumption for the rock disintegration

COMMON GIS TECHNIQUES FOR VECTOR AND RASTER DATA PROCESSING. Ophelia Wang, Department of Geography and the Environment, University of Texas

ENVIRONMENTÁLNE FAKTORY V HODNOTENÍ EFEKTÍVNOSTI V POĽNOHOSPODÁRSTVE ENVIRONMENTAL FACTORS IN EFFICIENCY ASSESMENT IN AGRICULTURE.

EVALUATION OF MIGRATION OF HEAVY METAL CONTAINING SEDIMENT RESULTING FROM WATER EROSION USING A GEO- INFORMATION MODEL

KARTOGRAFICKÁ VIZUALIZÁCIA GEOLOGICKÝCH ÚDAJOV GEOMORFOLOGICKÉHO CELKU BRANISKO

THE PRELIMINARY CHARACTERIZATION OF SERPENTINITE FROM LJESKOVAC LOCALITY IN CROATIA

Maticové algoritmy I maticová algebra operácie nad maticami súčin matíc

ODHAD PARAMETROV VŠEOBECNÉHO PARETOVHO ROZDELENIA SOFTVÉROM EVA V PROSTREDÍ JAZYKA R.

Vedecké práce Výskumného ústavu pôdoznalectva a ochrany pôdy č. 32

SNOW AS POTENTIAL FLOOD THREAT

GIS model & modeling

Komparácia výsledkov žiakov z matematiky v rámci testovania žiakov 5. ročníka ZŠ v roku 2016 podľa vyučovacieho jazyka

VYBRANÉ ASPEKTY TRANSFORMÁCIE FLUVIÁLNEHO SYSTÉMU RIEKY VÁH V 20. STOROČÍ

SNOW WATER EQUIVALENT MEASUREMENT AND SIMULATION IN MICROBASINS WITH DIFFERENT VEGETATION COVER

Tematické mapy protipovodňovej ochrany v prostredí ArcGIS

ZÁKLADNÝ KONCEPT NAVRHOVANÉHO LAVÍNOVÉHO GEOGRAFICKÉHO INFORMAČNÉHO SYSTÉMU

HEC-RAS. River Analysis System systém pre analýzu prúdenia vody v riekach

VPLYV MATERIÁLU A GEOMETRIE VÝMENNÍKA NA PRENOS TEPLA INFLUENCE OF MATERIAL AND GEOMETRY OF EXCHANGER ON HEAT TRANSFER

BIOKLIMATICKÉ ASPEKTY PRENOSOVÝCH JAVOV V SYSTÉME SMREKOVÝ PORAST ATMOSFÉRA

VIRTUAL CONTROL SYSTEM OF EXOTHERMIC REACTOR USING THE CONTROLLER KRGN 90 VIRTUÁLNY RIADIACI SYSTÉM EXOTERMICKÉHO REAKTORA NA BÁZE KRGN 90

INŠTALÁCIA A RASTROVÁ PREZENTÁCIA DÁT V LAVÍNOVOM GEOGRAFICKOM INFORMAČNOM SYSTÉME

Erosion Modeling: Use of Multiple-Return and Bare-Earth LIDAR Data to. Identify Bare Areas Susceptible to Erosion

BSEN 6220 GIS LAB #5

ACTA HYDROLOGICA SLOVACA

The effect of soil physical parameters on soil erosion. Introduction. The K-factor

Bohuš Leitner, Jaromír Máca 1

Vplyv minimálnej mzdy na trh práce

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 2, rok 2009, ročník IX, řada stavební článek č. 31.

Multifunctional theory in agricultural land use planning case study

Transcription:

POSÚDENIE PRIESTOROVO-PLOŠNÝCH ZMIEN INTENZITY ERÓZIE PÔDY NA POVODÍ TISOVCA VYUŽITÍM GEOGRAFICKÝCH INFORMAČNÝCH SYSTÉMOV ASSESSMENT OF SPACE AND AREAL CHANGES IN THE INTENSITY OF SOIL EROSION AT TISOVEC BASIN BY USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS Natália Junáková, Martina Zeleňáková, Marcela Gergeľová, Zuzana Kleščová Abstrakt: Cieľom príspevku je analyzovať súčasný stav erózie na Slovensku a hodnotenia eróznych procesov. V praktickej časti je stanovená a hodnotená intenzita vodnej erózie v povodí vodného toku Tisovec. Vodná erózia ako aj modelovanie množstva sedimentov v malej vodnej nádrži Kľušov je pomocou univerzálnej rovnice straty pôdy a využitím geografických informačných systémov. Modelovaním intenzity erózie pomocou geografických informačných systémov je možné stanoviť, v ktorých častiach pozemku sú prekročené limitné hodnoty straty pôdy a tým meniť osevné postupy alebo navrhnúť a realizovať protierózne opatrenia. Tiež je možné využitím geografických informačných systémov predikovať množstvo sedimentov v nádržiach. Abstract: The article aims to analyze the current state of soil erosion in Slovakia and evaluation of erosion processes. In the practical part the intensity of soil erosion in Tisovec river basin is determinated and evaluated. Soil erosion and amount of sediments modelling in a small water basin Kľušov is by using the universal soil loss equation, and using geographic information systems. Modelling of intensity of soil erosion using geographic information systems allow to determine in which parts of the land the limit values of soil loss are exceeded and thereby change cropping patterns or design and implementation of erosion measures. It is also possible by using geographic information systems to predict the amount of sediments in the basin. Kľúčové slová: USLE, vodná nádrž, sediment. 1. ÚVOD Zrýchlená erózia pôdy patrí v súčasnosti k vážnym problémom. Negatívne dôsledky najmä vodnej erózie sa prejavujú v strate, degradácii a devastácii pôdy a v plošnom znečisťovaní vodných zdrojov splaveninami [1] a chemickými látkami z povodí. Podľa údajov FAO je na svete až 2 mld. hektárov pôd degradovaných, z toho 56 % vodnou eróziou a 28 % veternou eróziou. Zanášanie sedimentmi spôsobuje ročnú stratu objemu svetových nádrží asi o 50 km 3, t.zn. asi 1 % objemu za rok [2]. V Európe je približne 16 %, t.zn. 105 miliónov ha všetkých pozemkov postihnutých vodnou eróziou a 42 miliónov hektárov je postihnutých veternou eróziou [3], [4]. Na Slovensku je v súčasnosti vodnou eróziou ohrozených približne 55 % poľnohospodárskej pôdy [5] a priemerný ročný odnos sedimentov z poľnohospodárskych pôd do vodných zdrojov je približne 2,8 až 3,2 mil. ton

[6]. Janský (1988) na základe skúmania množstva sedimentov v malých vodných nádržiach Slovenska vypočítal priemerný odnos 0,01 až 0,54 mm.r -1 (podľa foriem využívania pôdy a pri lesnatosti povodí od 0 do 60 %) [5]. Je zrejmé, že skúmanie a modelovanie eróznych javov je veľmi potrebné. Aj keď dnes je výpočet eróznych procesov realizovaný takmer výhradne s pomocou výpočtovej techniky, stále nachádzajú uplatnenie jednoduché empirické modely (napr. univerzálna rovnica straty pôdy) modifikované pre výpočet pomocou geografických informačných systémov (GIS). V erodologickom výskume vodnej erózie sa GIS priamo uplatňuje najmä pri morfometrických a fotogrametrických metódach. GIS poskytuje nástroje pre všetky fázy výskumu erózie v krajine - identifikáciu a mapovanie, analýzu, syntézu, modelovanie, simuláciu ako aj ich mapovanie na modely optimalizácie priestorovej štruktúry krajiny a hodnotenia alternatívnych ochranných opatrení. Pre riešenie úlohy výpočtu straty pôdy v území a jej priestorové vyhodnotenie sa používa rastrový model, ktorý je vhodný pre spojité údaje (digitálny model reliéfu, faktor LS) a umožňuje pomocou mapovej algebry ako jazyka gridu uskutočniť riešenie Univerzálnej rovnice straty pôdy [7] ako súčin informačných vrstiev predstavujúcich jej jednotlivé faktory, tak aj výpočet niektorých jej faktorov. Medzi hlavné výhody prepojenia USLE a GIS patrí spresnenie výpočtu (ľahšie zahrnutie nehomogenít do výpočtu), výrazne zrýchlenie výpočtu pre veľké územia (len v prípade dostatku kvalitných digitálnych mapových podkladov, informačných vrstiev) a ľahká a efektívna prezentácia výsledkov [8]. 2. CHARAKTERISTIKA POVODIA VODNÉHO TOKU TISOVEC Intenzita vodnej erózie bola stanovená v povodí vodného toku Tisovec, nachádzajúceho sa v v Prešovskom kraji v okrese Bardejov, katastrálnom území obce Hervartov a Šiba (Obr. 1). Územie patrí do čiastkového povodia Tople. Oblasť Hervartova zasahuje do mierne teplej klimatickej oblasti, kde ročný úhrn zrážok je 650-750 mm. V oblasti prevláda oceánska klíma s kontinentálnymi prvkami, ktoré sa prejavujú neskorým nástupom jari so zvýšenými teplotami v jeseni v porovnaní s jarou. Priemerná ročná teplota vzduchu je 8,3 C. Obr. 1 Povodie potoka Tisovec a malá vodná nádrž Kľušov Približne 400 m pod obcou Hervartov, v najužšej časti potoka Tisovec, je od roku 1985 vybudovaná malá vodná nádrž (MVN) Kľušov. Nachádza sa v členitom teréne s rôznymi sklonmi svahov. Jej hlavným účelom mala byť akumulácia vody na závlahu okolitých poľnohospodárskych pozemkov, ale používa sa aj na chov rýb pre športové rybárstvo,

retenciu veľkých vôd a prímestskú rekreáciu. Celkový objem nádrže je 72 188 m 3, dĺžka je cca 494 m a maximálna hĺbka vody pri hrádzi 9,57 m [9]. Pôdy v jej okolí sa využívajú pre poľnohospodársku činnosť (orná pôda 22%, trvalé trávne porasty 21,5%), ale väčšiu časť tohto povodia tvoria lesy (cca 44%), pričom celková plocha povodia je 6,407 km 2. Členitý charakter reliéfu tohto kraja, klimatické podmienky a prevládajúce zastúpenie stredne ťažkých pôd zaraďujú tento región medzi regióny pomerne senzitívne z pohľadu výskytu vodnej erózie na pôde. Erodované pôdne častice a nerovnomerné plnenie MVN Kľušov v dôsledku maximálnych prietokov dosahovaných v jarných a jesenných mesiacoch ovplyvňujú zvýšenú sedimentačnú činnosť v samotnej nádrži. Preto v roku 2004 bolo realizované hodnotenie zanesenia tejto MVN pracovníkmi Slovenského vodohospodárskeho podniku (SVP), š.p., Odštepného závodu Košice, odboru projekcie [9]. Z výsledkov meraní vyplynulo, že od začiatku uvedenia MVN do prevádzky sa v tejto nádrži usadilo cca 24 507 m 3 sedimentov, čo spôsobilo úbytok objemu vodnej nádrže o 33 %. Preto bola nádrž v rokoch 2005 2007 vypustená a v nádrži prebehla ťažba sedimentov. 3. STANOVENIE INTENZITY VODNEJ ERÓZIE V SLEDOVANOM POVODÍ A MNOŽSTVA SEDIMENTOV V NÁDRŽI Určenie intenzity erózie bolo realizované pomocou rovnice USLE a využitím GIS. Strata pôdy podľa USLE bola určená len z poľnohospodársky využívaných pozemkov. Vstupnými podkladmi potrebnými pre určenie straty pôdy boli základný mapový podklad v mierke 1:10 000, ktorý bol prvotným zdrojom pre vytvorenie jednotlivých vrstiev v GIS; mapy BPEJ dostupné na internete; mapa parciel a osevné postupy získané z roľníckeho družstva podielnikov Kľušov. Z dôvodu nekompletnosti morfologickej mapy bola vykreslená len časť povodia MVN Kľušov. V chýbajúcej časti povodia boli zastúpené hlavne lesy, na ktorých sa strata pôdy nepočíta. Jednotlivé vrstvy faktorov USLE boli získané prevedením na raster z vektorových digitálnych mapových podkladov. Faktor eróznej účinnosti dažďa bol odčítaný z tabuľky hodnôt R faktora podľa Malíška [10]. Keďže sa celé záujmové územie nachádza v rovnakom klimatickom regióne Bardejovského okresu, hodnota R - faktora bola určená pre sledovanú stanicu v Bardejove a predstavuje hodnotu 22,43 MJ.ha.cm -1.h -1.rok -1. Zdrojovým podkladom pre tvorbu vrstvy K faktora bola ako najpresnejší dostupný podklad mapa bonitovaných pôdno-ekologických jednotiek (BPEJ). Pre jednotky BPEJ existuje v literatúre [11] jednoznačný prevodný kľúč, s pomocou ktorého boli kódy BPEJ interpretované do hodnôt faktora K. Hodnota K faktora bola určená pre každý pozemok (polygón) samostatne z 3. a 4. miesta 7 miestneho kódu hodnoty BPEJ. Obr. 2 znázorňuje výslednú mapu vrstvy faktora erodovateľnosti pôdy K. Pre lepšie vyjadrenie sústredeného povrchového odtoku bol topografický faktor z USLE (LS faktor) nahradený Mitašovej topografickým faktorom [12], ktorý má tvar: m n LS ( m 1 ) ( A/ a0) (sin b / b0) kde: A - plocha svahu - prispievajúca plocha (m), a 0 dĺžka jednotkového pozemku (22,1 m) b - sklon svahu ( ), b 0 sklon jednotkového pozemku (0,09 = 9%) m, n - parametre pre konkrétny prevažujúci typ prúdenia a pôdne podmienky (m=0,2 a n=1,2).

Obr. 2 Mapa vrstvy K faktora V prostredí ArcMap pomocou nadstavby Spatial Analyst s využitím príslušných hydrologických nástrojov boli postupne generované vrstvy Flow Accumulation a Slope, ktoré vstupujú do výpočtu topografického faktora. Hodnoty topografického faktora vypočítané pre sledované povodie podľa Mitašovej sú uvedené v grafickom zobrazení na Obr. 3. Obr. 3 Mapa vrstvy LS faktora Hodnota C faktora bola získaná odčítaním hodnôt z príslušných tabuliek pre jednotlivé plodiny osevného postupu (Tab. 1). Tab. 1 2-ročný osevný postup pre vybrané parcely Parcela Rok 2011 Rok 2012 1004/1 Zemiaky Pšenica ozimná 2001/1 Pšenica ozimná Repka ozimná 2003/1 Kukurica na siláž Jačmeň jarný 3101/1 Jačmeň jarný Tritikale

Ďalším podkladom pre vrstvu C faktora bola mapa parciel, pomocou ktorej boli vykreslené polygóny jednotlivých pozemkov. Polygónom boli priradené hodnoty podľa využitia územia a tým sa vytvorili vektorové dáta. Po vytvorení vektora bola opäť vrstva C faktora prevedená na raster (Obr. 4, 5). Obr. 4 Mapa vrstvy C faktora pre rok 2011 Obr. 5 Mapa vrstvy C faktora pre rok 2012 V sledovanom povodí sa nevykonávajú žiadne protierózne opatrenia, preto hodnota faktora protieróznej ochrany bola stanovená P=1. Erózny odnos sedimentov v povodí Tisovca výrazne ovplyvňuje množstvo sedimentov v MVN Kľušov. Na stanovenie ich množstva v nádrži bolo potrebné určiť celkovú priemernú ročnú stratu pôdy, ktorá bola vypočítaná na základe percentuálneho zastúpenia jednotlivých farebných pixelov v skúmanom povodí. Nie všetky uvoľnené častice z povodia však sú transportované do vodných tokov, preto pre bolo nutné v ďalšom kroku určiť, aký podiel častíc z tých, ktoré boli na pozemku erodované, dosiahlo vodné prostredie a koľko z nich bolo naopak zachytených v povodí, t. zn. priemerné ročné transportovateľné množstvo pôdnych častíc uzáverovým profilom povodia. Pre riešenie daného územia bol zvolený vzťah pre

výpočet súčiniteľa odnosu SDR podľa Williamsa [13]. Pre odhad pomeru zachytenia sedimentov v MVN Kľušov metódou Bruneho kriviek bol využitý analytický vzťah, ktorým Dendy vyjadril priebeh strednej Bruneho krivky [14]. Pomer odnosu sedimentov (SDR) pre povodie potoka Tisovec predstavuje hodnotu 0,879 a hodnota záchytného účinku (A) MVN Kľušov je 74,3 %. 4. VÝSLEDKY A DISKUSIA Erózny odnos (G) v povodí rieky Tisovec (Obr. 6, 7) bol vypočítaný na základe Wischmeier- Smithovej univerzálnej rovnice straty pôdy, vynásobením piatich faktorov v rastrovom kalkulátore v prostredí geografického informačného systému ArcGIS podľa vzorca: G = R * K * LS * C * P Odnos pôdy bol určený pre roky 2011 a 2012 z dôvodu rôzneho protierózneho účinku pestovaných plodín v danom povodí. Obr. 6 Intenzita erózie pôdy v závislosti od spôsobu obhospodarovania v roku 2011 Obr. 7 Intenzita erózie pôdy v závislosti od spôsobu obhospodarovania v roku 2012

Z obr. 6 a 7 je zrejmé, že intenzita eróznych procesov v povodí potoka Tisovec je rôzna v závislosti od rôzneho spôsobu využitia územia. Pretože v danom území sa vyskytujú prevažne pôdy hlboké s hĺbkou 0,60 až 0,90 m, za prípustnú stratu pôdy, pri ktorej ešte nedochádza k poškodeniu pôdneho profilu sa považuje hodnota 30 t.ha -1.rok -1 [15]. Na základe výstupov z GIS možno konštatovať, že limitné hodnoty odnosu pôdy pri vodnej erózii za rok 2011 sú dosahované a prekračované na parcelách s nevhodnou voľbou plodín s nízkym protieróznym účinkom t.j. zemiaky a kukurica na siláž. V roku 2012 boli tieto plodiny nahradené obilninami, ktoré zabezpečujú dostatočnú protieróznu ochranu týchto parciel. GIS boli uplatnené nielen pri stanovení a hodnotení intenzity vodnej erózie v povodí Tisovca, ale tiež boli využité na predikovanie zanášania malej vodnej nádrže Kľušov pri rôznej kombinácií osevných postupov, čím sa dá predísť rýchlemu zaneseniu nádrže. Na základe určenia priemernej ročnej straty pôdy v povodí redukovanej pomerom SDR a záchytnou účinnosťou nádrže bolo určené výsledné množstvo splavenín zachytených v nádrži za sledované obdobie (Tab. 2), pričom sa uvažuje s priemernou hodnotou objemovej hmotnosti sedimentu 1,3 t/m 3. Tab. 2 Celkové množstvo sedimentov v nádrži za jednotlivé roky G SDR A Usadené sedimenty Rok [t/rok] [-] [%] [t/rok] [m 3 /rok] 2011 1 581,67 1 032,98 794,6 0,879 74,3 2012 1 218,89 796,05 612,35 Pre grafické znázornenie množstva sedimentov zachytených v nádrži bol vytvorený digitálny model terénu vychádzajúc z vrstevníc a priečnych profilov nádrže do vzdialenosti 238 m od koruny hrádze. Pomocou funkcie,,create TIN v nadstavbe 3D Analyst bola vytvorená vrstva TIN, ktorá znázorňuje model terénu (Obr. 8). Následne bola vytvorená aj vrstva sedimentov v určitej nadmorskej výške a po preložení týchto vrstiev navzájom program ArcGIS pomocou funkcie,,cut/fill vygeneroval objem sedimentov, ktorý je zachytený v nádrži pri danej výške. Obr. 8 Digitálny model terénu

Za predpokladu, že po odbahnení a opätovnom napustení v roku 2007 sa nádrž zanášala sedimentmi cca 750 m 3 /rok v závislosti od spôsobu obhospodarovania, bolo by v roku 2013 v nádrži usadených približne 4 400 m 3 sedimentov, čo predstavuje úbytok celkového objemu nádrže o 6 %. Ak by sa v celom povodí na ornej pôde (okrem TTP) pestovala kukurica, tak by ročný odnos pôdy predstavoval 1 740 m 3. Pri takomto osevnom postupe by sa v nádrži v priebehu 15 rokov usadilo približne 21 460 m 3 sedimentov (Obr. 9). Pri pestovaní jačmeňa na ornej pôde by odnos pôdy predstavoval hodnotu cca 730 m 3 /rok. Pomocou GIS je možné predpovedať, že za 15 nasledujúcich rokov by bolo v MVN Kľušov usadených 11 540 m 3 sedimentov (Obr. 9). Obr. 9 Predikcia procesu zanášania nádrže 5. ZÁVER Z dôvodu rastúcej intenzity erózno-transportných procesov v povodiach Slovenska a zanášania vodných tokov a nádrží eróziou uvoľnenými pôdnymi časticami je potrebné venovať pozornosť stanoveniu a hodnoteniu intenzity vodnej erózie. Pri hodnotení erózie na úrovni celých povodí už v dnešnej dobe nepripadá do úvahy manuálny výpočet pomocou modelov, ale výpočty sú vždy realizované s podporou mapových dát spracovaných na počítačoch. Preto je práca s geografickými informačnými systémami základnou zložkou prípravy vstupov do eróznych modelov. V práci sú prezentované informácie o priestorovom rozšírení vodnej erózie na poľnohospodárskej pôde v povodí potoka Tisovec v Bardejovskom okrese prostredníctvom geografických informačných systémov vzhľadom k použitým osevným postupom. V závislosti od intenzity vodnej erózie je namodelované predikovanie zanášania malej vodnej nádrže Kľušov. Informácie o intenzite vodnej erózie získané využitím GIS sú nevyhnutným podkladom pre ochranu pôdy pred vodnou eróziou a pri návrhu a realizovaní vhodných protieróznych opatrení. Použitie rastlín v osevnom postupe s vyšším protieróznym účinkom v kombinácii s ďalšími protieróznymi opatreniami umožňuje znížiť eróziu a tým aj prísun sedimentov do vodných nádrží. POĎAKOVANIE Príspevok vznikol v rámci riešenia grantovej úlohy VEGA 1/0882/11 a VEGA 1/0609/14.

ZOZNAM LITERATÚRY [1] ŠLEZINGR M.: The Brno reservoir drained. Public recreation and landscape protection - with man hand in hand. Conference proceeding. Brno: Mendel University Brno. 2013. p. 186-189. [2] EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY: EEA Signals 2004. A European Environment Agency update on selected issues. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities. 2004. 36 p. [3] EUROPEAN COMMISSION: The state of soil in Europe - A contribution of the JRC to the European Environment Agency's Environment State and Outlook Report - SOER 2010. Luxembourg. 2012. 76 pp. [4] EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY: Assessment and reporting on soil erosion. Background and workshop report. Technical report 94. Copenhagen. 2003. 103 pp. [5] MIDRIAK R.: Eróziou spustnuté pôdy v krajine Slovenska. Geomorphologia Slovaca et Bohemica. č. 2/2010. s. 7-15. [6] JAMBOR P.: Water and wind erosion upon Slovakian soils. Vedecké práce č. 25. Bratislava: VÚPOP. 2003. s. 41-46. [7] WISCHMEIER W. H., SMITH D. D.: Predicting Rainfall Erosion Losses. A Guide to Conservation Planning. Agriculture Handbook No. 537. Washington D.C.: U.S. Department of Agriculture. 1978. 58 p. [8] KRÁSA J.: Empirické modely vodní eroze v ČR nástroje, data, možnosti a rizika výpočtu. Habilitačná práca. Praha: ČVUT, Stavebná Fakulta. 2010. Dostupné na internete: <http://storm.fsv.cvut.cz/on_line/gisz/habilitace_krasa_2010.pdf>. [9] SLOVENSKÝ VODOHOSPODÁRSKY PODNIK: Vodná nádrž Kľušov (Hervartov). 2005. [10] MALÍŠEK A.: Zhodnotenie faktora eróznej účinnosti prívalovej zrážky. Geografický časopis. č. 42/1990. s. 410-422. [11] ILAVSKÁ B., JAMBOR P., LAZÚR R.: Identifikácia ohrozenia kvality pôdy vodnou a veternou eróziou a návrhy opatrení. Bratislava: VÚPOP. 2005. [12] MITASOVA H., MITAS L., BROWN W. M., JOHNSTON D.: Multidimensional Soil Erosion/deposition Modeling. PART III: Process based erosion simulation. Report for USA CERL. USA: University of Illinois. 1996. 28 pp. [13] WILLIAMS J. R.: Sediment delivery ratios determined with sediment and runoff models. Erosion and solid mater transport in inland water. International association of hydrological sciences publication. No. 122/1977. p. 168-179. [14] COPELAND R. R.: Albuquerque Arroyos Sedimentation Study. Numerical Model investigation. Technical Report HL-95-2. U.S. Army Corps of Engineers. 1995. 155 p. [15] MŽP SR: Zákon NR SR č. 220/2004 o ochrane a využívaní poľnohospodárskej pôdy a o zmene zákona č. 245/2003 Z. z. o integrovanej prevencii a kontrole znečisťovania životného prostredia a o zmene a doplnení niektorých zákonov. 2004.

AUTORI Ing. Natália Junáková, PhD. Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta, Ústav environmentálneho inžinierstva, Vysokoškolská 4, 042 00 Košice e-mail: natalia.junakova@tuke.sk doc. Ing. Martina Zeleňáková, PhD. Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta, Ústav environmentálneho inžinierstva, Vysokoškolská 4, 042 00 Košice e-mail: martina.zelenakova@tuke.sk Ing. Marcela Gergeľová, PhD. Technická univerzita v Košiciach, Fakulta BERG, Ústav geodézie, kartografie a geografických informačných systémov, Park Komenského 19, 043 84 Košice e-mail: marcela.gergelova@tuke.sk Ing. Zuzana Kleščová Technická univerzita v Košiciach, Stavebná fakulta, Ústav environmentálneho inžinierstva, Vysokoškolská 4, 042 00 Košice e-mail: dolna.zuzana@gmail.com