Vliv změny klimatu na břehovou infiltraci v povodí Labe

Ondřej ŠEBEK

Bachelor's thesis

Effects of climate change on riverbank filtration in the Elbe River basin

Abstract:

The aim of this thesis is to assess and characterize the impacts of climate change on riverbank filtration systems in the Elbe River basin, which are capable of providing effective natural water purification capacity. Projected development of the hydrological cycle represents a major concern directly influencing the water supply; however, only limited amount of information focused on the vulnerability of riverbank filtration exists. Available research highlights the buffer capacity of the system, rendering it less susceptible to fluctuating climate conditions compared to mere surface water abstraction. In order to investigate the contaminant attenuation capabilities under varying temperature conditions and related scenarios, conceptual laboratory-scale bank filtration model was developed. With the use of multiple analytical methods, properties of the system were determined and attributes of the water evaluated. Most intense impacts were observed during simulated scenarios representing climate extremes, where the system was moderately susceptible to contaminant breakthrough, particularly to iron and manganese. Proper management and operation of riverbank filtration systems prove mandatory in order to tackle current climate fluctuations and its perpetual development.

Abstract:

Cílem této práce je zhodnotit a charakterizovat vlivy změn klimatu na systémy břehové filtrace v povodí Labe, které jsou schopné poskytovat efektivní přírodní čistění vody. Předpokládaný vývoj hydrologického cyklu představuje přední současný zájem a přímo ovlivňuje zásobování vodou, existuje avšak puze omezené množství informací zaměřených na náchylnost břehové filtrace. Dostupný výzkum kladne důraz na vyrovnávací kapacitu systému, která jej činí méně náchylným k proměnlivým klimatickým podmínkám v porovnání s pouhým odběrem povrchové vody. Za účelem zjištění schopnosti tlumení kontaminujících složek za různých teplotních podmínek a simulovaných jevů byl vyvinut koncepční laboratorní model simulující břehovou filtraci. Různými analytickými metodami byly stanoveny vlastnosti systému a hodnoceny jednotlivé atributy vody. Nejintenzivnější dopady byly pozorovány při simulovaných jevech představujících klimatické extrémy, kdy se prokázala značná citlivost systému na průlom kontaminujících složek, zejména železa a manganu. Vhodná správa a provoz systémů břehové filtrace jsou proto nezbytné v zájmu řešení současných výkyvů klimatu a jeho trvalého vývoje.

Keywords

Břehová filtrace, Změny klimatu, Povodí Labe, Náchylnost, Sloupcový test

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Neruda, Ph.D.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Environment

Bachelor programme / field:
Ecology and environmental protection / Environmental Protection