Digitální dvojče úpravny vody – vývoj a využití v praxi
Sochorová, Helena; Andreides, D.; Hložanka, F.; Prokopová, Michaela; Stejskal, O.; Chalupa, L.; Šmejkalová, P.; Dolejš, P.
2023 - Czech
Příspěvek představuje zkušenosti s vývojem digitálního dvojčete pro optimalizaci řízení ÚV v rámci pilotního projektu v lokalitě Železná Ruda. Digitální dvojče se skládá ze dvou komponent, a to digitální dokumentace v objektové architektuře zpracované postupem reverzního inženýrství, která je datově propojená s reálnou fyzickou infrastrukturou (virtuální replika infrastruktury) a ze simulačního nástroje na základě matematického modelu anebo neuronové sítě (simulace procesu úpravy vody). Obě komponenty jsou uživateli přístupné přes webovou aplikaci, ve které lze volit ze tří provozních stavů (monitoring reálného stavu - defaultní, simulace scénářů provozních nastavení a predikce tlakové ztráty). The contribution presents experiences with the development of a digital twin for optimizing the control of the DWTP within the pilot project in the Železná Ruda locality. The digital twin consists of two components, i.e. digital documentation in the object architecture processed by the reverse engineering process, which is data-connected with the real physical infrastructure (virtual replica of the infrastructure) and a simulation tool based on a mathematical model or a neural network (simulation of the water treatment process). Both components are accessible to the user via a web application, in which one can choose from three operating states (monitoring of the real state - default, simulation of scenarios of operating settings and prediction of pressure loss).
Keywords:
digital twin; water quality; control optimization; reverse engineering; water treatment
Available at various institutes of the ASCR
Digitální dvojče úpravny vody – vývoj a využití v praxi
Příspěvek představuje zkušenosti s vývojem digitálního dvojčete pro optimalizaci řízení ÚV v rámci pilotního projektu v lokalitě Železná Ruda. Digitální dvojče se skládá ze dvou komponent, a to ...
Dynamics of dissolved organic carbon in surface water during extreme rainfall-runoff events
Matoušková, M.; Fraindová, K.; Bejčková, M.; Kliment, Z.; Vlach, V.; Vlček, Lukáš
2023 - English
The release of a greater amount of natural organic matter (NOM) within climate change is registered in many catchments with peatbog areas. The aim of our research is to study the dynamics of releasing dissolved organic carbon (DOC) into surface water in headwater areas with peatbogs. DOC concentrations are analysed in relation to extreme rainfall-runoff (R-R) events and according to the hydrological preconditions of the basin. These preconditions are described using selected hydroclimatic variables (14 days before the R-R event). The source data comes from stations of the Faculty of Science, Charles University, and the Czech Hydrometeorological Institute. For the evaluation of relations and processes, the Principal component analysis (PCA), hysteresis loops or Pearson correlation coefficient was used. The lag time of DOCmax for Qmax, the dependence of DOCmax and groundwater levels were studied. The influence of flow rate on the decline and ascent phases of DOC\nconcentrations by hysteresis loops and the influence of the number of partial flow maximums on the amount of transported DOC during the R-R event was analysed. Our first results show that great influence on the dynamic of DOC concentration in surface water has the change in groundwater-levels in the peatbog and the outflow amount during the R-R event. The hydroclimatic preconditions of the basin have also a significant influence on the DOC release. Changes in concentrations during R-R events also occurred for other compounds that were studied additionally. Particularly significant was the increase in metals (mainly Fe, Al, Mn) and base cation (K) and decrease in nitrate nitrogen.
Keywords:
natural organic matter; dissolved organic carbon; peatbog; surface water
Fulltext is available at external website.
Dynamics of dissolved organic carbon in surface water during extreme rainfall-runoff events
The release of a greater amount of natural organic matter (NOM) within climate change is registered in many catchments with peatbog areas. The aim of our research is to study the dynamics of releasing ...
Hydrolgoie malého povodí 2023
Hnilicová, Soňa; Tesař, Miroslav
2023 - Czech
Sborník obsahuje plné texty vědeckých článků. Příspěvky neprošly jazykovou kontrolou a za obsah odpovídají autoři článků. Články byly připraveny jako příspěvky pro konferenci „Hydrologie malého povodí 2023“ s tématickými okruhy: 1. Globální vlivy a změny v režimu vodních zdrojů v malém povodí; 2. Komplexní monitoring a bilance zásob vody v malých povodích; 3. Hydrologické extrémy (přívalové povodně; sucho – typy a hodnocení); 4. Vliv vegatačního krytu a způsobu využití povodí na vodní režim; 5. Transportní procesy v půdě a vliv hydrofobie povrchové vrstvy na ně; 6. Hydrologické modelování; nejistoty v hydrologickém modelování; 7. Látkové toky v malém povodí a eutrofizace povrchových vod; 8. Malá povodí v horský oblastech (usazené srážky, akumulace a tání sněhu, atd.); 9. Nové metody, techniky a přístrojové vybavení v hydrologii a hydroekologii.\n The book is a collection of scientific contributions to the Conference "Hydrology of small basins". The conference topics were: 1. Changes in the regime of water resources in small basins; 2. Complex monitoring a and water storage balance in small basins; 3. Hydrological extremes (flash floods, drought); 4. Effect of land use and land cover on water balance; 5. Hydrophobicity and transportation processes in soil; 6. Hydrological modelling und uncertainties; 7. Biogeochemical fluxes in a small watershed and eutrophication of surface waters; 8. Mountainous experimental small basins (deposited precipitation, snow regime, …); 9. New methods, techniques and instrumentation in hydrology and hydroecology.\n
Keywords:
experimental hydrology; hydrological monitoring; subsurface hydrology; small basin; water balance; hydrological modelling
Fulltext is available at external website.
Hydrolgoie malého povodí 2023
Sborník obsahuje plné texty vědeckých článků. Příspěvky neprošly jazykovou kontrolou a za obsah odpovídají autoři článků. Články byly připraveny jako příspěvky pro konferenci „Hydrologie malého povodí ...
Zpřesnění distribuce sněhové pokrývky na vybraných povodích s využitím dat automatických sněhoměrných stanic
Procházka, J.; Šustková, V.; Tesař, Miroslav
2023 - Czech
Studie hodnotí význam automatických sněhoměrných stanic (ASNS) provozovaných různými subjekty v oblasti vybraných subpovodí Šumavy spadajících do povodí přehradní nádrže Orlík. Je zde zdůrazněna potřeba monitoringu sněhové pokrývky jako významné složky hydrologické bilance povodí zejména v horských oblastech. Subpovodí Vltavy a Otavy reprezentují území pramenných oblastí v srážkově návětrné příhraniční části pohoří, kdežto subpovodí Volyňky a Blanice pramennou oblast závětrné vnitrozemské části pohoří. Význam ASNS je prokázán především v nejvyšších a odlehlých polohách Šumavy, kde chybí základní meteorologické stanice používané do běžných klimatologických a hydrologických hodnocení. Díky moderním podkladům a metodám je možné významně zpřesnit distribuci sněhové pokrývky a jejích vlastností. Kontinuální záznam výšky sněhu prostřednictvím ASNS takto poskytuje pro území vyšších poloh Šumavy nové poznatky a operativní údaje pro standardní klimatologická hodnocení i pro další aplikace využívané v rámci činnosti ČHMÚ, Povodí Vltavy, s. p. a dalšími institucemi např. pro správní a vědeckovýzkumné potřeby. The study evaluates the importance of automatic snow monitoring stations (ASMS) operated by different subjects in the chosen sub-catchments in the Šumava Mts. in the framework of water reservoir Orlík basin. The attention is paid to the snow cover monitoring as an important water balance component of a basin especially in the mountainous regions. Sub-catchments of the Vltava and Otava rivers represent head water regions of the rainfall windward part of the boarder mountains while Volyňka and Blanice sub-catchments represent leeward inland part of mountains. The importance of ASMS was proved especially in the highest and remote localities of the Šumava Mts. where the basic meteorological stations used for common climatological and hydrological evaluations are missing. The description of the snow cover and its characteristics is possible to improve significantly owing to recent sources and methods. The continual record of the snow cover depth gives for the higher regions of the Šumava Mts. new findings and operational data both for standard climatological evaluations and for further applications used in the framework various institutions, e.g. Czech Hydrometeorological Institute, State Enterprises, etc.
Keywords:
Upper Vltava catchment; CHMI; climate map; snow data interpolation; amount of precipitation
Fulltext is available at external website.
Zpřesnění distribuce sněhové pokrývky na vybraných povodích s využitím dat automatických sněhoměrných stanic
Studie hodnotí význam automatických sněhoměrných stanic (ASNS) provozovaných různými subjekty v oblasti vybraných subpovodí Šumavy spadajících do povodí přehradní nádrže Orlík. Je zde zdůrazněna ...
Změny poměru nového sněhu a sezónních srážek v horských a podhorských oblastech Česka
Procházka, J.; Lipina, P.; Šustková, V.; Tesař, Miroslav
2022 - Czech
Sněžení a tvorba sněhové pokrývky je důležitým aspektem chladnější části roku v Česku i střední Evropě. Sněhová pokrývka má význam z hlediska klimatologického, hydrologického, ekologického i rekreačního, potažmo ekonomického. Množství nového sněhu závisí kromě srážek především na teplotě vzduchu. S postupným oteplováním se dá předpokládat, že při podobném celkovém úhrnu srážek se bude snižovat podíl srážek ve formě sněhu a schopnost tvorby sněhové pokrývky. Za účelem vyjádření příslušného stavu a změn byl v tomto příspěvku použit poměr sezónního množství nového sněhu v cm a celkových srážek v mm, Sn/P. V této souvislosti byla zpracována data z databáze ČHMÚ pro 112 vybraných horských a podhorských meteorologických stanic Česka pro dvě normálová období 1961–1990, resp. 1991–2020. Hodnocena byla data z chladné části roku a ze stanic s nadmořskou výškou nad 500 m, a to souhrnně nebo dle jednotlivých výškových pásem. Jako chladná část roku zde bylo považováno období listopad až duben, kdy je větší pravděpodobnost tvorby nové sněhové pokrývky. Výsledky studie ukázaly, že poměr Sn/P zaznamenal v období 1991–2020 znatelný pokles v porovnání s obdobím 1961–1990, v průměru tomu bylo z hodnoty 0,54 na hodnotu 0,44, tedy o 18 %. Dokumentovaná změna se projevila především v souvislosti s poklesem sezónního úhrnu nového sněhu, a to z průměrných 168 na 144 cm, zatímco sezónní úhrn srážek v průměru jen mírně vzrostl z 312 na 326 mm. Stav a změny v hodnocených parametrech\nbyly současně prezentovány i prostorově v podobě klimatologických map Česka pro příslušná normálová období. Výhodou hodnocení pomocí poměru Sn/P, v porovnání s hodnocením poměru tuhých a kapalných srážek S/P, je možnost využití dat z většího souboru klimatologických i srážkoměrných stanic. Poměr Sn/P navíc zahrnuje důležitý fenomén chladnější části roku, a to vytváření sněhové pokrývky. Snowfall and snow cover formation is an important aspect of the colder part of the year in the Czech Republic and Central Europe. Snow cover is important from the point of view of climatology, hydrology, ecology and recreation, and therefore economic. In addition to precipitation, the amount of new snow depends mainly on the air temperature. With gradual warming, it can be assumed that with a similar total precipitation, the proportion of precipitation in the form of snow and the ability to form snow cover will decrease. In order to evaluate the mentioned changes, the ratio of the seasonal amount of new snow in cm and total precipitation in mm, Sn/P (cm/mm) was used in this paper. For the analysis, data from the CHMI database for two normal periods 1961–1990 and 1991–2020 were processed for selected mountain and foothill meteorological stations in the Czech Republic. The period from November to April was assessed as a cold part of the year for this purpose, when a new snow cover is more likely to form. The results of the study showed that the Sn/P ratio decreased in the period 1991–2020 compared to the period 1961–1990.
Keywords:
snow cover; meteorological station; raingauge; database CLIDATA; climatological normal
Fulltext is available at external website.
Změny poměru nového sněhu a sezónních srážek v horských a podhorských oblastech Česka
Sněžení a tvorba sněhové pokrývky je důležitým aspektem chladnější části roku v Česku i střední Evropě. Sněhová pokrývka má význam z hlediska klimatologického, hydrologického, ekologického i ...
Analýza pohybu bimodální suspenze u stěny potrubí
Chára, Zdeněk; Matoušek, Václav; Novotný, Jakub; Konfršt, Jiří
2022 - Czech
V článku je pozornost zaměřena na proudění bimodálních suspenzí, kdy je kombinována hrubá frakce s jemnou s výsledným efektem snížení celkových tlakových ztrát. S využitím metod PIV a PTV je analyzováno proudění u dna potrubí. Tímto přístupem byly získány rychlosti jak bimodální směsi, tak také rychlosti jednotlivých částic hrubé frakce. Rychlosti hrubých částic byly vyšší než rychlosti jemné frakce. In the paper, the attention is focused on the flow of bimodal suspensions, where the coarse fraction is combined with the fine fraction with the resulting effect of reducing the total pressure losses. Using the PIV and PTV methods, the flow at the bottom of the pipe is analyzed. Using this approach, the velocities of both the bimodal mixture and the individual particle velocities of the coarse fraction were obtained. The velocities of the coarse particles were higher than the velocities of the fine fraction.
Keywords:
bimodal suspensions; PIV method; PTV method
Available on request at various institutes of the ASCR
Analýza pohybu bimodální suspenze u stěny potrubí
V článku je pozornost zaměřena na proudění bimodálních suspenzí, kdy je kombinována hrubá frakce s jemnou s výsledným efektem snížení celkových tlakových ztrát. S využitím metod PIV a PTV je ...
Experimental validation of granular flow kinetic theory under turbulent flow conditions
Haidl, Jan; Chára, Zdeněk; Matoušek, Václav
2022 - English
The mixed classical and extended kinetic theory of granular ows is used for modeling the characteristics of particles-water turbulent sheet ow. The open-source solver sedFoam v3.1 is used for the 1-D and 2-D ow simulations. The simulation results are compared to the experimental data measured in the open channel. After that, the simulation parameters are optimized to achieve the best possible agreement between the simulation and the experimental results. The unsatisfactory performance of the KT models and the observed simulation instabilities are discussed.
Keywords:
kinetic theory; granular flow; sedFoam
Available at various institutes of the ASCR
Experimental validation of granular flow kinetic theory under turbulent flow conditions
The mixed classical and extended kinetic theory of granular ows is used for modeling the characteristics of particles-water turbulent sheet ow. The open-source solver sedFoam v3.1 is used for the 1-D ...
Možnosti odstraňování perfluorovaných organických sloučenin (PFCs) na úpravnách pitné vody a jejich výskyt ve zdrojích pitné vody v ČR
Čermáková, Lenka; Fialová, Kateřina; Prokopová, Michaela; Semerád, Jaroslav; Petříček, Radim; Pivokonská, Lenka; Cajthaml, Tomáš; Pivokonský, Martin
2022 - Czech
Tato souhrnná výzkumná zpráva byla realizována v rámci projektu TAČR TJ04000212 programu na podporu aplikovaného výzkumu ZÉTA „Možnosti odstraňování perfluorovaných organických sloučenin (PFCs) na úpravnách pitné vody a jejich výskyt ve zdrojích pitné vody v ČR“. Tato zpráva je určena provozovatelům úpraven vod a slouží jako základní materiál pro optimalizaci procesu koagulace/flokulace a adsorpce při úpravě vody. Zpráva podrobně vysvětluje problematiku odstraňování perfluorovaných organických látek (PFCs) při úpravě vody, zejména procesem adsorpce v poloprovozních podmínkách. Tato zpráva bude použita jako teoretický podklad pro provoz úpravny vody v Kutné Hoře provozovanou Vodohospodářskou společností Vrchlice – Maleč, a. s. This summary research report was implemented within the project TAČR TJ04000212 program to support applied research ZÉTA „Possibilities of perfluorinated organic compounds (PFCs) removal in drinking water treatment plants and their occurrence in drinking water sources in the Czech Republic“. This report is addressed to water treatment plant operators and serves as a basic material for optimizing the coagulation / flocculation and adsorption process in water treatment. The report explains in detail the issue of removal of perfluorinated organic substances (PFCs) in water treatment, especially the process of adsorption in pilot plant conditions. This report will be used as a theoretical basis for the operation of the water treatment plant in Kutná Hora operated by the Water Management Company Vrchlice - Maleč, a. s.
Keywords:
perfluorinated organic substances (PFCs); coagulation / flocculation; adsorption; monitoring
Available at various institutes of the ASCR
Možnosti odstraňování perfluorovaných organických sloučenin (PFCs) na úpravnách pitné vody a jejich výskyt ve zdrojích pitné vody v ČR
Tato souhrnná výzkumná zpráva byla realizována v rámci projektu TAČR TJ04000212 programu na podporu aplikovaného výzkumu ZÉTA „Možnosti odstraňování perfluorovaných organických sloučenin (PFCs) na ...
Stav a rozdíly v akumulaci sněhu v oblasti Šumavy
Procházka, J.; Šustková, V.; Tesař, Miroslav
2022 - Czech
Šumava je nejrozsáhlejší pohoří v Česku a díky své rozloze a nadmořské výšce zachytává podstatnou část zimních srážek ve formě sněhu. Souvislejší informace o sněhových charakteristikách z nejvyšších a odlehlých poloh Šumavy však donedávna prakticky chyběly. Proto byly tímto směrem orientovány odpovídající aktivity v podobě podrobnějších expedičních měření výšky a vodní hodnoty sněhu. Na základě těchto měření mohly být postupně instalovány nové meteorologické stanice, nebo doplněny stávající výzkumné stanice, s automatickým měřením sněhu. Na základě spolupráce amatérských meteorologů ze Šumavy, ČHMÚ, ÚH AVČR, FZT JU a NP Šumava se tak staly součástí sítě sněhoměrných meteorologických stanic lokality jako Plechý, Blatný vrch, Boubín, Jezerní hora, Poledník, Pasečná – Horský potok a další. \nPro prostorovou analýzu bodových měření výšky sněhové pokrývky byly využity prostředky ArcGIS od ESRI, orografické interpolace, metody LLR a ClidatDEM užívané v ČHMÚ. Použité interpolační metody zohledňují vliv nadmořské výšky na interpolovanou veličinu a zachovávají původní naměřenou hodnotu ve známém bodě. Jako podkladový digitální model terénu byl využit SRTM 1-ArcSecond Global od USGS vytvořený v souřadnicovém systému WGS-84, a to z důvodu vysokého rozlišení (38 x 38 m) a možnosti hodnotit celou Šumavu včetně její bavorské potažmo rakouské části. The Šumava Mts. (Bohemian Forest) represents the most extensive mountainous range of the Czech Republic and due to its area and altitude it catches the substantial portion of the winter precipitation in the snow form. Unfortunately, the more continuous information on snow characteristics from the highest and remote regions of the Šumava Mts. has been in effect missing till recently. From this reason the activities focused on the more detailed expeditionary field measurements of the snow depths and snow water equivalent. The space analysis of point snow cover measurements the appropriate tools were used: ArcGIS (ESRI), orographical interpolation, LLR methods and the methods of ClidatDEM used in the Czech Hydrometeolological Institute.
Keywords:
winter precipitation; snow cover; spatial analysis; ArcGIS; Bohemian Forest
Fulltext is available at external website.
Stav a rozdíly v akumulaci sněhu v oblasti Šumavy
Šumava je nejrozsáhlejší pohoří v Česku a díky své rozloze a nadmořské výšce zachytává podstatnou část zimních srážek ve formě sněhu. Souvislejší informace o sněhových charakteristikách z nejvyšších a ...
34th Symposium on Anemometry: Proceedings
Chára, Zdeněk; Klaboch, L.
2022 - Czech
Tradiční konfenerce se konala až po třech letech od minulého ročníku z důvodu pandemických opatření v půsledku COVID19. Byla zaměřena na nové poznatky a experimenty na poli experimentální mechaniky tekutin. The main topic of the conference was focused on the experimental techniques applied in fluid mechanics. Conference took place after 3 years long break caused by COVID19.
Keywords:
proceedings; anemometry; turbulent flow; pipe flow; multiphase flow
Available on request at various institutes of the ASCR
34th Symposium on Anemometry: Proceedings
Tradiční konfenerce se konala až po třech letech od minulého ročníku z důvodu pandemických opatření v půsledku COVID19. Byla zaměřena na nové poznatky a experimenty na poli experimentální mechaniky ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases