Citlivostní analýza vybraných vstupních parametrů numerického modelu HEC-RAS při hydraulických výpočtech proudění vody v korytech toků a záplavových územích

42 VTEI/ 2021/ 2 Ci li os ní analýza yb aných s upních pa ame ů nume ického modelu HEC-RAS při hyd aulických ýpoč ech p oudění ody ko y ech oků azápla o ých územích DAVID DUCHAN, STANISLAV KOTAŠKA, ŠIMON POSPÍŠILÍK, ALEŠ DRÁB Klíčo á slo a: ci li os ní analýza– hyd aulický ýpoče – 2D nume ický model– HEC-RAS– u bulen ní model– zápla o é území SOUHRN Hyd aulické ýpoč y p oudění ody ko y ech odních oků azápla o ých územích se současné inžený ské p axi p o ádějí p imá ně spouži ím 1D, 2D a spřažených 1D/2D nume ických modelů. Ma ema ický model je  případě zmiňo ané 2D schema izace ob ykle založen na z . o nicích p oudění měl- kém p oudu (shallow wa e equa ions), přičemž kma ema ickému popisu u - bulen ního p oudění se zde yuží ají z . u bulen ní modely s ůzným poje ím modelo ání u bulence. Vnašich podmínkách je p o účely hyd aulických ýpo- č ů pomě ně ozšířené p og amo é yba ení HEC-RAS, k e é yuží á u bu- len ního modelu založeného na Boussinesqo ě ap oximaci. Cílem příspě ku je p ezen ace pos upů azá ě ů ci li os ní analýzy, jež zohledňuje li s upních pa ame ů u edeného u bulen ního modelu na ýsledky hyd aulických ýpo- č ů případě použi í 2D, espek i e spřaženého 1D/2D modelu. Součás í ana- lýz je o něž o ěření možného o li nění ýsledků změnami dalších pa ame ů ýpoč u, mezi k e é pa ří např. za edení zjednodušeného řešení o nic p ou- dění mělkém p oudu ap oximací di uzní lnou nebo způsob p os o o é dis- k e izace řešené náh adní oblas i. Ko ěřo acím ýpoč ům byl yb án jednak ik i ní úsek p izma ického ko y a lichoběžníko ého p ůřezu adále eálný úsek ko y a oku S a ka na území měs a B na délce cca 2,6 km. Účelem předkláda- ného příspě ku je přede ším posky nou po enciálním uži a elům 2D nume- ických modelů, založených na o nicích mělkého p oudu, základní předs a u onejis o ách e ýsledcích hyd aulických ýpoč ů, yplý ajících z olby yb a- ných s upních pa ame ů. ÚVOD P o účely hyd aulických ýpoč ů p oudění ody ko y ech oků azápla o ých územích se současnos i inžený ské p axi yuží ají p imá ně 1D, 2D aspřa- žené 1D/2D nume ické modely. U edený yp hyd aulických ýpoč ů zp a idla předs a uje časo ě– a edy i inančně– ná očnou p ocedu u, k e á je za ížena řadou nejis o . Jako jeden zpods a ných zd ojů nejis o lze označi olbu hod- ného hyd odynamického modelu kp o edení hyd aulických ýpoč ů as ím sou isející způsob schema izace řešené oblas i. Volba dimenze modelu spolu sdalšími s upními pa ame y může mí pods a ný li na ýsledky ýpoč ů. Za ímco 2D modely ycházejí zpředpokladu d ou ozmě ného (2D) p oudění ody na celé řešené náh adní oblas i, spřažené 1D/2D modely u ažují díl- čích čás ech řešené oblas i sjedno ozmě ným (1D) přís upem [2–9]. Ob yklá je schema izace samo ného odního oku  ozsahu břeho ých h an pomocí 1D modelu apřilehlého zápla o ého území 2D modelem. Hla ním přínosem použi í spřažených 1D/2D modelů je zejména snadnější hyd aulické řešení objek ů zájmo é oblas i (např. mos y, p opus ky, jezy) adále menší ná oky na podklady zachycující mo ologii ko y a řešených odních oků. Vpřípadě 1D modelu lze ko y o oku schema izo a sous a ou příčných řezů, za ímco p o 2D model je nezby né zajis i komple ní digi ální model elié u ko y a oku. Ne ýhodou použi í spřažených 1D/2D modelů op o i 2D modelům mohou bý např. přija á zjednodušení hyd aulických je ů mís ech p opojení mezi 1D a2D oblas mi amožná ě ší časo á ná očnos p o áděných ýpoč ů. Obecně je p oblema ice s o nání 1D, 2D a1D/2D hyd odynamických modelů ěno ána řada publikací, iz např. [10–17]. Zmiňo ané 2D nume ické modely jsou ob ykle založeny na ma ema ic- kém modelu zah nujícím z . o nice p oudění  mělkém p oudu (shallow wa e equa ions) [18], jež  ůzné míře umožňují o něž zohlednění u bulence. Kma ema ickému popisu u bulen ního p oudění se yuží ají z . u bulen ní modely s ůzným poje ím modelo ání u bulence [1]. Vnašich podmínkách je p o účely hyd aulických ýpoč ů pomě ně ozšířené p og amo é yba ení HEC-RAS, k e é  ámci 2D schema izace yuží á u bulen ního modelu zalo- ženého na Boussinesqo ě ap oximaci [18]. Jeho pods a ou je za edení z . u - bulen ní iskozi y. P o její ýpoče je šak nezby ná speci ikace bez ozmě ného koe icien u, jenž je zá islý na cha ak e u p oudění a může nabý a hodno pomě ně ši okém ozpě í [18–20]. Cílem příspě ku je p ezen ace ýsledků ci li os ní analýzy zohledňující li u edeného s upního pa ame u u bulen ního modelu na ýsledky hyd- aulických ýpoč ů případě použi í 2D schema izace, espek i e při použi í Tab. 1. Hodno y bez ozmě ného koe icien u D p o ýpoče u bulen ní iskozi y dle [18] Tab. 1. Values o eddie iscosi y ans e se mixing coe icien D [18] D Geome ie ko y a, d uh po chu 0,11 až 0,26 Ro né ko y o, hladký po ch 0,3 až 0,77 Mí né meand y, s řední ne o nos i po chu 2,0 až 5,0 Vý azné meand y, h ubý po ch 43 VTEI/ 2021/ 2 spřaženého 1D/2D modelu. Součás í analýz je o něž o ěření možného o li - nění ýsledků změnami dalších pa ame ů ýpoč u, mezi něž pa ří např. za e- dení zjednodušeného řešení o nic p oudění  mělkém p oudu ap oximací di uzní lnou nebo způsob p os o o é disk e izace řešené náh adní oblas i. Ko ěřo acím ýpoč ům byl yb án jednak i k i ní úsek p izma ického ko y a lichoběžníko ého p ůřezu a dále eálný úsek ko y a oku S a ka na území měs a B na délce cca 2,6 km. Předkládaný příspě ek si neklade za cíl de ailní eo e ický ozbo daného p oblému. Jeho účelem je přede ším posky nou uži a elům 2D nume ických modelů, založených na o nicích mělkého p oudu, základní předs a u onejis o ách e ýsledcích hyd aulických ýpoč ů yplý a- jících z olby yb aných s upních pa ame ů. METODA CITLIVOSTNÍ ANALÝZY Ci li os ní analýza li u bez ozmě ného koe i cien u p o ýpoče u bulen ní iskozi y na ýsledky hyd aulických ýpoč ů p oudění ody ko y ech oků azápla o ých územích spočí á  ealizaci anásledné analýze řady a ian ních ýpoč ů spouži ím 2D, espek i e spřaženého 1D/2D nume ického modelu. P o y o účely bylo z oleno pomě ně ozšířené p og amo é yba ení HEC- RAS, k e é je založeno na ma ema ickém modelu d ou ozmě ného (2D) p ou- dění kapaliny omalé hloubce s olnou hladinou, j. na z . o nicích p oudění mělkém p oudu (FM). Ma ema ický model dále umožňuje ýpoč y spouži- ím zjednodušené o my o nic mělkého p oudu bez použi í u bulen ního modelu, označo ané jako ap oximace di uzní lnou (DW). P o s o nání byl o - něž yuži ma ema ický model sjedno ozmě nou (1D) schema izací. Pod obný eo e ický popis zmiňo aných ma ema ických modelů lze naléz např. li e a- uře[18]. Konk é ní uži a elské nas a ení pa ame ů p og amu HEC-RAS lze p o és spouži ím pří učky [22] ( iz klíčo á slo a „Eddy Viscosi y T ans e se Mixing Coe i cien “, „Full Momen um Equa ion“ a„Diff usion Wa e“). Jedno li é řešené a ian y se  ámci ci li os ní analýzy lišily použi ím ůz- ných hodno bez ozmě ného koe i cien u D, nezby ného p o ýpoče u - bulen ní iskozi y, k e á je pods a ou u bulen ního modelu yuží ajícího Boussinesqo u ap oximaci. Sledo anou eličinou byla e šech případech ypoč ená ú o eň hladiny ose řešených ko y oků. Zmiňo anou u bulen ní ( z . „eddy“) iskozi u , s upující do řešení o nic p oudění mělkém p oudu (FM), lze yjádři z ahem [18]: (1) kde D je bez ozmě ný koe i cien p o ýpoče u bulen ní iskozi y a smy- ko á ychlos de i no aná jako: (2) kde R je hyd aulický polomě , g ího é z ychlení, S sklon čá y ene gie, CChézyho ychlos ní součini el, |V|s řední s islico á ychlos an Manningů d snos ní součini el. P o hyd aulické ýpoč y  p og amu HEC-RAS udá á B unne [18] o ien ační ozsahy hodno bez ozmě ného koe i cien u D p o ýpoče u bulen ní iskozi y u edené  ab. 1. Ci li os ní analýza byla p o edena na d ou ypech modelů, k e é jsou dal- ším ex u označeny písmeny A, B. Model Abyl koncipo án sohledem na eli- minaci dalších možných li ů na ýsledky ýpoč ů (ne o nomě nos ych- los ního pole, náhlé kon akce při změnách a u příčných p o i lů apod.). Z oho o dů odu bylo p o ci li os ní analýzu z oleno p izma ické ko y o lichoběžníko ého p ůřezu, jehož hla ní pa ame y jsou pa né zob . 1 a ab. 2. P o účely simulace odlehčo ání čás i p ů oku do inund ačního území bylo do modelu Azačleněno o něž p a obřežní lokální snížení břeho é h any o0,3 m délce 100m, nacházející se up os řed délky řešeného úseku ko y a ( iz ob . 1 a6). Za ak o y ořenou přeli nou h anou byl za eden předpoklad olného od oku ody. Tab. 2. Model A– základní pa ame y ko y a Tab. 2. Model A– i e each basic pa ame e s Pa ame , jedno ky Hodno a Podélný sklon dna ko y a i[-] 0,002 Délka ko y a L [m] 500 D snos ní součini el dle Manninga n [-] 0,035 P ů ok Q [m3/s] 17,96 Dolní ok ajo á podmínka– hloubka ody hd [m] 1,5 m ( iz a ian y A.1, A.2, A.3), 2,94 m ( iz a ian a A.4) P o ýše popsaný model Abyla následně p o edena ci li os ní analýza spo- čí ající e a ian ních ýpoč ech A.1 až A.4. Nas a ení jedno li ý ch a ian ( iz ab. 3) bylo oleno ak, aby byl ždy jeden z es o aných s upních pa ame ů modelu zadán jako kons an ní ad uhý sp oměnli ými hodno ami ( iz sloupce ýpoče ní síť akoe i cien u bulence D  ab. 3). Zá o eň e šech řešených a- ian ách p oběhlo o ěření li u použi ého ma ema ického modelu ( iz slou- pec model). Výsledky 1D modelu byly u čeny pouze ko ien ačnímu s o nání s2D modely anebyly předmě em ci li os ní analýzy. Z olená elikos elemen ů Ob . 2. Si uace modelu řeky S a ky úseku km 50,2 až km 52,8 Fig. 2. Si ua ion o he S a ka i e model in he sec ion o km 50.2 o km 52.8 6,00 6,00 3,00 0,30 100 m 500 m 6,00 1,00 2,00 Ob . 1. Model A– příčný p o i l ko y a oku (přeli je e unkci pouze u a ian y A.4 dle ab. 3) Fig. 1. Model A– i e each c oss sec ion ( he o e l o w is unc ional only o a ian A.4 acco ding o ab. 3) 44 VTEI/ 2021/ 2 ýpoče ní sí ě odpo ídala ozmě ům ko y a příčném p o ilu dle ob . 1. Rozmě elemen ů 18 m pos iho al celou šířku ko y a, ozmě 6 m odpo ídal dělení p o- ilu na s ahy adno, ozmě y elemen ů 1 m, 0,5 m a0,25 m sloužily ko ěření li u jemnějšího dělení oblas i. Model B zachycuje eálný úsek odního oku S a ky ( iz ob . 2) cca mezi km50,2(jez Kamenný mlýn) ažkm52,8 (jez Komín). P o řešenou lokali u byl při- p a en digi ální model e énu ses a ený na základě da zdigi álního modelu eli- é u 5. gene ace (DMR5G) [21] aze sona o ého zaměření dna ko y a oku S a ka. Dále bylo p o edeno dílčí geode ické zaměření yb aných e énních h an me o- dou GPS– RTK (např. břeho é h any, zemní ělesa komunikací apod.). Rozložení d snos í po chu zájmo ém území bylo s ano eno odbo ným odhadem na základě mís ních še ření amapo ých podkladů ZABAGED [21]. Konk é ní použi é hodno y součini elů d snos í n dle Manninga jsou u edeny  ab. 4. Samo né ses a ení modelu p og amu HEC-RAS p oběhlo spouži ím apli- kace RASMappe . Do modelu p oudění byl připojen digi ální model e énu a s a d snos í po chu. P o zadanou oblas modelu p oudění byly doplněny ýznamné linie (břeho é linie, e énní zlomy, příčné objek y ko y ě). Výpoče ní síť řešené náh adní oblas i byla ořena elemen y e a u hexagonu s ozmě y cca8×8maslokálním zjemněním okolí ýznamných linií. Hexagonální ele- men y umožňují, op o i č e co ým elemen ům použi ým případě modelu A, snadnější o bu ýpoč o ých sí í snep a idelnými h anicemi náh adních oblas í, popř. s požada ky lokální změny elikos í elemen ů. Výpoče ní síť ses á ala zcelko ého poč u 80200 elemen ů. Dolní ok ajo á podmínka byla zadána mě nou kři kou jezu Kamenný mlýn e s aničení km 50,2, ho ní ok a- jo á podmínka byla zadána hodno ou p ů oku ( iz ab. 5). Vy ořený 2D model byl následně up a en dle jedno li ých řešených a ian ýpoč u ( iz ab. 5), j. byly zadá ány ůzné hodno y bez ozmě ného koe icien u D p o ýpoče u - bulen ní iskozi y, použi a ap oximace di uzní lnou apod. Za účelem s o nání ýsledků ýpoč ů byl y ořen o něž 1D nume ický model ko y a oku S a ka zájmo ém úseku ak, aby smaximální mí ou espek- o al pa ame y 2D modelu. Vpřípadě 1D modelu byla p o edena schema izace geome ie ko y a oku zadáním osy apříčných řezů e zdálenos ech 10 m. Ci li os ní analýza byla p o edena nad ýsledky ýpoč ů e a ian ách B.1 aB.2 spa ame y u edenými  ab. 5. Ve a ian ě B.1 byla z olena hodno a kulminačního p ů oku Q5, k e ý přibližně odpo ídal kapaci ě řešeného úseku ko y a. Při p ů oku Q20, použi ém e a ian ě B.2, již docházelo malém ozsahu k ozli ům do přilehlého území. Tak o zniklá inundační území šak nebyla p ů- očná apřípadné změny p ů oku podél zájmo ého úseku oku lze po ažo a za zanedba elné. Tab. 3. Model A– základní pa ame y řešených a ian ýpoč ů Tab. 3. Model A– basic pa ame e s o sol ed calcula ion a ian s Va ian a Model Výpoče ní síť Koe icien u bulence D p o model 2D (FM) Poznámka A.1 1D, 2D(DW), 2D(FM) O ogonální e a ian ách s ůznou elikos í elemen ů (18m; 6m; 1m; 0,5m; 0,25m) 0 - A.2 1D, 2D(DW), 2D(FM) O ogonální skons an ní elikos í elemen ů 1m Ve a ian ách s ůznými hodno ami D = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,7 - A.3 1D, 2D(FM) O ogonální e a ian ách s ůznou elikos í elemen ů (18m; 6m; 3m; 1m; 0,5m) 0,3 - A.4 1D, 2D(DW), 2D(FM) O ogonální skons an ní elikos í elemen ů 1m Ve a ian ách s ůznými hodno ami D = 0; 0,3 Sp a obřežním přeli em Tab. 4. Součini elé d snos i po chu n dle Manninga p o model B Tab. 4. Manning oughness coe icien s n o model B D uh po chu Součini el d snos in dle Manninga Dno odního oku 0,035 Břehy ko y a spo os em 0,045 Budo y 1 Zpe něné plochy (ces y zpe něné, pa ko iš ě, silnice) 0,025 Les 0,12 Zah ady, louky 0,1 Tab. 5. Model B– základní pa ame y řešených a ian ýpoč ů Tab. 5. Model B– basic pa ame e s o sol ed calcula ion a ian s Va ian a Model Výpoče ní síť Koe icien u bulenceD p o model 2D (FM) Kulminační p ů ok B.1 1D, 2D(DW), 2D(FM) Hexagonální sp oměnli ou elikos í elemen ů Ve a ian ách s ůznými hodno ami D = 0; 0,25; 0,50; 1,00; 1,50; 2,00 Q5=115m3/s B.2 1D, 2D(DW), 2D(FM) Hexagonální sp oměnli ou elikos í elemen ů Ve a ian ách s ůznými hodno ami D = 0; 0,3 Q20=185m3/s 45 VTEI/ 2021/ 2 VÝSLEDKY CITLIVOSTNÍ ANALÝZY Výsledky řešených a ian A.1 až A.4 p o model A, p izma ického lichoběžníko- ého ko y a, jsou pa né zob . 3 až 6. Vpřípadě ci li os ní analýzy li u p os o- o é disk e izace bez zohlednění u bulence ( iz a ian a A.1 na ob . 3) je pa né, že za předpokladu shodné elikos i elemen ů ýpoče ní sí ě jsou ozdíly mezi modely 2D (FM) a2D (DW) minimální. Vpo o nání s1D modelem na ůs ají oz- díly e ypoč ených hloubkách ody se zmenšující se elikos í ýpoč o ých elemen ů. Jako h aniční je možné označi ozmě elemen u cca 1m, od k e ého má již další zjemňo ání ýpoče ní sí ě nepa ný li . Z ýsledků ci li os ní analýzy li u pa ame u u bulence při kons an ních ozmě ech ýpoč o é sí ě s elikos í elemen u 1m ( iz a ian a A.2 na ob . 4) je pa né, že ýsledkům 1D modelu se nej íce blíží hloubky ody ypoč ené pomocí modelu 2D (FM) skoe icien em D=0,30. Zjiš ěná hodno a D=0,30 je na h anici dopo učo aného ozpě í hodno dle ab. 1 p o z olený yp pří- mého p izma ického ko y a. Zob . 4 je o něž jasně pa ný logický end z yšo- ání ú o ně hladiny, esp. hloubek ody sou islos i sná ůs em hodno y koe- icien u D. Dolní obálku zjiš ěných hloubek ody naopak předs a ují ýsledky modelů 2D (FM) sD=0 a2D (DW), j. bez zohlednění li u u bulence. Ci li os ní analýza li u z olené p os o o é disk e izace při u ažo ání kon- s an ního koe icien u D=0,30 ( iz a ian a A.3 na ob . 5) p okázala, že z olená elikos elemen ů ýpoče ní sí ě má při kons an ní hodno ě koe icien D=0,30 1,51 1,50 1,49 1,48 1,47 1,46 1,45 1,44 1,43 1,42 1,41 1D 2D DW – 1 m 2D DW – 0,5 m 2D DW – 0,25 m 2D FM – 18 m 2D FM – 6 m 2D FM – 1 m 2D FM – 0,5 m 2D FM – 0,25 m 2D DW – 18 m 2D DW – 6 m 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Hloubka [m] S aničení [m] Ob . 3. Va ian a A.1– ýsledky ci li os ní analýzy li u p os o o é disk e izace bez zohlednění u bulence (model 2D DW nebo 2D FM sD = 0) Fig. 3. Va ian A.1– esul s o sensi i i y analysis o he in luence o spa ial disc e iza ion wi hou aking in o accoun u bulence (model 2D DW o 2D FM wi h D = 0) 1,59 1,57 1,55 1,53 1,51 1,49 1,47 1,45 1,43 1,41 1D 2D FM D = 0,2 2D FM D = 0,3 2D FM D = 0,4 2D FM D = 0,7 2D FM D = 0 2D FM D = 0,1 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Hloubka [m] S aničení [m] 2D DW Ob . 4. Va ian a A.2– ýsledky ci li os ní analýzy li u pa ame ů u bulen ního modelu (kons an ní elikos elemen ů 1 m) Fig. 4. Va ian A.2– esul s o sensi i i y analysis o he in luence o u bulence model pa ame e s (cons an size o elemen s 1 m) 1,52 1,51 1,50 1,49 1,48 1,47 1,46 1D 2D FM – 1 m 2D FM – 0,5 m 2D FM – 3 m 2D FM – 6 m 2D FM – 18 m 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Hloubka [m] S aničení [m] Ob . 5. Va ian a A.3– ýsledky ci li os ní analýzy li u olby p os o o é disk e izace při kons an ních pa ame ech u bulen ního modelu (D = 0,3) Fig. 5. Va ian A.3– esul s o sensi i i y analysis o he in luence o he choice o spa ial disc e iza ion a cons an pa ame e s o he u bulence model (D = 0,3) 3,05 3,00 2,95 2,90 2,85 2,80 2,75 2,70 2,65 1D 2D FM D = 0,3 P a ý břeh s přeli em 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Hloubka [m] S aničení [m] 2D DW 2D FM D = 0 Ob . 6. Va ian a A.4– ýsledky ci li os ní analýzy li u pa ame ů u bulen ního modelu při bočním odlehčení p ů oků zko y a (kons an ní elikos elemen ů 1 m) Fig. 6. Va ian A.4– esul s o sensi i i y analysis o he in luence o u bulence model pa ame e s du ing la e al o e low om he i e each (cons an size o elemen s 1 m) 46 VTEI/ 2021/ 2 li na ypoč ené ú o ně hladin. Odchylky  om o případě na ůs ají se z ě šu- jící se elikos í elemen u. Jako h aniční lze, obdobně jako e a ian ě A.1, označi elikos elemen u cca 1 m. Výsledky e a ian ě A.4 na ob . 6 s p a obřežním odlehčením p ů oku po zují sku ečnos i zjiš ěné předchozích a ian ách A.1 až A.3. Op o i a ian- ám bez odlehčení je zde pa né o li nění ú o ní hladin úseku nad přeli em. Výsledky e a ian ách B.1 aB.2, p o edené na eálném úseku ko y a, zásadě po zují základní sku ečnos i zjiš ěné e a ian ách A.1 až A.4 p o ik i ní p iz- ma ické ko y o. Zob . 7 a8 je pa ný nezanedba elný li bez ozmě ného koe i- cien u D naú o eň hladiny při ýpoč ech spouži ím modelu 2D (FM), j. ná ůs ú o ně hladiny sou islos i se z yšo áním hodno y koe icien u D. Při zájem- ném s o nání ýsledků 2D (FM) a1D modelu jsou op o i p izma ickému ko y u ( izmodel A) pa né ý azně yšší ú o ně ypoč ených hladin, a o i případě dopo učeného ozmezí hodno koe icien u D dle ab. 1. Výsledky modelu 2D (DW) ykazují naopak ú o ně hladin pods a ně nižší, než je omu u1D modelu. Umodelu B se e s o nání sp izma ickým ko y em modelu Adále nep oká- zala shoda e ýsledcích ýpoč ů pomocí modelů 2D (FM) sD=0 a2D (DW), j. bez u ažo ání li u u bulence. ZÁVĚR ADISKUZE VÝSLEDKŮ Zohlednění li u u bulence přihyd aulických ýpoč ech spouži ím 2D, esp. spřažených 1D/2D nume ických modelů s sebou ě šinou přináší z ýšenou časo ou ná očnos ýpoč ů, a o jak zhlediska pods a ného p odloužení ýpo- če ního času, ak po s ánce yšších ná oků na kalib aci modelu. P o edenou ci li os ní analýzou byla namodelo ých případech o ěřena zá islos ypoč e- ných ú o ní hladin na bez ozmě ném koe icien u D p o ýpoče u bulen ní iskozi y asou isející p os o o é disk e izaci řešené náh adní oblas i. Sohle- dem na ozsah p o edených analýz acelko ou eo e ickou ná očnos řešené p oblema iky lze předkládaný příspě ek chápa jako ú od do daného éma u. Dosažené ýsledky posky ují po enciálním uži a elům o ien ační předs a u omíře nejis o yplý ajících zpřípadného zohlednění, esp. zanedbání li u u bulence. Za s a u, kdy jsou p axi ob ykle značně omezené zd oje odpo- ídajících kalib ačních údajů, předs a uje naznačený pos up ci li os ní analýzy hodný způsob p o získání základní předs a y omíře nejis o , k e ou jsou za í- ženy ýsledky ýpoč ů. Zjiš ěné sku ečnos i o něž nabízejí možnos i dalšího pod obnějšího ýzkumu dané oblas i. V é o sou islos i lze zmíni např. o ázku nejis o sou isejících shyd aulickým řešením oblas í, kde dochází k ybřežo- ání ody zko y a oku do přilehlého zápla o ého území, esp. kjejímu zpě - nému ná oku např.  důsledku přelé ání och anných h ází nebo přek očení kapaci y ko y a. Poděko ání Příspě ek znikl za podpo y p ojek u FAST-S-20-6305 „Nejis o y hyd aulickém posou- zení ans o mačního účinku údolní ni y spouži ím 2D aspřažených 1D/2D nume ic- kých modelů“. Li e a u a [1] RODI, W. Tu bulence models and hei applica ion in hyd aulics: A s a e-o - he-a e iew. In e na ional Associa ion o Hyd aulic Resea ch. CRC P ess, Del , 1993. ISBN 9789054101505. [2] FAN, YUYAN & AO, TIANQI & YU, HAIJUN & HUANG, GUORU & LI, XIAODONG. A Coupled 1D/2D Hyd odynamic Model o U ban Flood Inunda ion. Ad ances in Me eo ology, 2017. 1–12. 10.1155/2017/2819308. [3] LIU, QIANG & QIN, YI & ZHANG, YANG & LI, Ziwen. Acoupled 1D/2D hyd odynamic model o lood simula ion in lood de en ion basin. Na u al Haza ds, 2015. 75. 10.1007/s11069-014-1373-3. [4] PATEL, DHRUVESH & RAMIREZ, JORGE & SRIVASTAVA, PRASHANT & BRAY, MICHAELA & HAN, Dawei. Assessmen o lood inunda ion mapping o Su a ci y by coupled 1D/2D hyd odynamic modelling– Acase applica ion o he new HEC-RAS 5. Na u al Haza ds, 2017. 10.1007/s11069-017-2956-6. [5] PRIEUR, N. CH. De elopmen o a1D/2D coupled hyd odynamic model o he Øye en Del a in sou he n No way. Mas e Thesis in Geosciences. Depa men o Geosciences, Uni e si y o Oslo, 2011. Blinde n, No way. [6] VOJINOVIC, ZORAN & TUTULIC, D. On he use o 1D and coupled 1D/2D modelling app oaches o assessmen o lood damage in u ban a eas. U ban Wa e Jou nal, 2009. 6. 183–199. 10.1080/15730620802566877. [7] PASQUIER, ULYSSE & HE, YI & HOOTON, SIMON & GOULDEN, MARISA & HISCOCK, KEVIN. An in eg a ed 1D/2D hyd aulic modelling app oach o assess he sensi i i y o a coas al egion o compound looding haza d unde clima e change. Na u al Haza ds, 2018. 10.1007/s11069-018-3462-1. [8] SIMON, C. A. One and wo-dimensional coupling modeling app oaches o lood simula ions. Ph.D. Thesis. Swanson School o Enginee ing, Uni e si y o Pi sbu gh, 2019. [9] DASALLAS, LEA & YEONSU, KIM & HYUNUK, An. Case S udy o HEC-RAS 1D/2D Coupling Simula ion: 2002 Baeksan Flood E en in Ko ea. Wa e , 2019. 11. 2048. 10.3390/w11102048. 207,70 207,60 207,50 207,40 207,30 207,20 207,10 207,00 206,90 206,80 206,70 206,60 206,50 206,40 206,30 206,20 206,10 206,00 1D 2D DW 2D FM D = 0 2D FM D = 0,25 2D FM D = 0,50 2D FM D = 1,00 2D FM D = 1,50 2D FM D = 2,00 50,4 50,6 50,8 51,0 51,2 51,4 51,6 51,8 52,0 52,2 52,4 52,6 Hladina [m n. m.] S aničení [km] Ob . 7. Va ian a B.1– ýsledky ci li os ní analýzy li u bez ozmě ného koe icien u D naú o eň hladiny při p ů oku Q5 Fig. 7. Va ian B.1– esul s o sensi i i y analysis o he in luence o dimensionless coe icien D on he wa e le el a discha ge Q5 208,40 208,30 208,20 208,10 208,00 207,90 207,80 207,70 207,60 207,50 207,40 207,30 207,20 207,10 207,00 206,90 206,80 206,70 206,60 1D 2D DW 2D FM D = 0 2D FM D = 0,3 50,4 50,6 50,8 51,0 51,2 51,4 51,6 51,8 52,0 52,2 52,4 52,6 Hladina [m n. m.] S aničení [km] Ob . 8. Va ian a B.2– ýsledky ci li os ní analýzy li u bez ozmě ného koe icien u D naú o eň hladiny při p ů oku Q20 Fig. 8. Va ian B.2– esul s o sensi i i y analysis o he in luence o dimensionless coe icien D on he wa e le el a discha ge Q20 47 VTEI/ 2021/ 2 [10] GAETANO CRISPINO, CORRADO GISONNI & MICHELE IERVOLINO. Flood haza d assessmen : compa ison o 1D and 2D hyd aulic models, In e na ional Jou nal o Ri e Basin Managemen , 2015. 13:2, 153–166, DOI: 10.1080/15715124.2014.928304. [11] ANTHI-EIRINI K. VOZINAKI, GIASEMI G. MORIANOU, DIMITRIOS D. ALEXAKIS & IOANNIS K. Tsanis. Compa ing 1D and combined 1D/2D hyd aulic simula ions using high- esolu ion opog aphic da a: a case s udy o he Koilia is basin, G eece, Hyd ological Sciences Jou nal, 2017. 62:4, 642–656, DOI: 10.1080/02626667.2016.1255746. [12] RABIH GHOSTINE, JOSE VAZQUEZ, ABDELALI TERFOUS, ROBERT MOSE & ABDELLAH GHENAIM. Compa a i e s udy o 1D and 2D low simula ions a open-channel junc ions, Jou nal o Hyd aulic Resea ch, 2012. 50:2, 164–170, DOI: 10.1080/00221686.2012.661563. [13] RABIH GHOSTINE, IBRAHIM HOTEIT, JOSE VAZQUEZ, ABDELALI TERFOUS, ABDELLAH GHENAIM & ROBERT MOSE. Compa ison be ween acoupled 1D/2D model and a ully 2D model o supe c i ical low simula ion in c oss oads, Jou nal o Hyd aulic Resea ch, 2015. 53:2, 274–281, DOI:10.1080/00221686. 2014.974081. [14] TAYEFI, V. & LANE, STUART & HARDY, R. & Yu, Dapeng. ACompa ison o One- and Two-Dimensional App oaches o Modeling Flood Inunda ion O e Complex Upland Floodplains. Hyd ological P ocesses, 2007. 21. 10.1002/hyp.6523. [15] LEE, Seungsoo & an, Hyunuk. E alua ing he E ec o G id Size and Type in In eg a ed 1D/2D Coupled U ban Inunda ion Modeling on he In e ac ing Discha ge be ween he Su ace and Sewe age Sys em. Jou nal o Flood Risk Managemen , 2019. 12. e12537. 10.1111/j 3.12537. [16] DASGUPTA, A. Reduc ion o unce ain ies in a1D/2D coupled hyd odynamic model using emo e sensing da a. Thesis. Facul y o Geo-In o ma ion Science and Ea h Obse a ion o he Uni e si y o Twen e, Ne he lands, 2015. [17] ALEXANDER Be shol z, Bea ice No dlö . Po en ials and limi a ions o 1D, 2D and coupled 1D/2D lood modelling in HEC-RAS. Mas e hesis. Di ision o Wa e Resou ces Enginee ing, Depa men o Building & En i onmen al Technology, Lund Uni e si y. Lund, Sweden, 2017. [18] BRUNNER, G. W. HEC-RAS Ri e Analysis sys em: Hyd aulic Re e ence Manual. Ve sion 5.0, Da is, Cali o nia, 2016, 538 p. [19] BRUNNER, G. W. HEC-RAS Ri e Analysis sys em: Modele Applica ion Guidance o S eady s. Uns eady, and 1D s 2D s 3D Hyd aulic Modeling, TD-41, Da is, Cali o nia, 2020, 114 p. [20] BRUNNER, G. W. HEC-RAS Ri e Analysis sys em: Ve i ica ion and Valida ion es s, RD-52., Da is, Cali o nia, 2018, 154 p. [21] Geopo ál ČÚZK [on-line]. Český úřad zeměměřický aka as ální: S á ní sp á a zeměměřic í aka as u, 2010, [ci . 2019-01-07]. Dos upné z: h ps://geopo al.cuzk.cz [22] BRUNNER, G. W. HEC-RAS Ri e Analysis sys em: Use ’sManual. Ve sion 5.0, Da is, Cali o nia, 2018, 960p. Au oři Ing. Da id Duchan, Ph.D. duchan.d@ u b .cz ORCID: 0000-0003-1303-8385 Ing. S anisla Ko aška ko aska.s@ ce. u b .cz ORCID: 0000-0001-8907-9648 Ing. Šimon Pospíšilík pospisilik.s@ ce. u b .cz ORCID: 0000-0001-5636-3634 Doc. Ing. Aleš D áb, Ph.D. d ab.a@ ce. u b .cz ORCID: 0000-0002-6874-4132 Vysoké učení echnické B ně, Fakul a s a ební Příspě ek p ošel lek o ským řízením. DOI: 10.46555/VTEI.2021.01.001 SENSITIVITY ANALYSIS OF SELECTED INPUT PARAMETERS OF THE NUMERI- CAL MODEL HEC-RAS IN AND FLOOD- PLAIN FLOW CALCULATIONS DUCHAN, D.; KOTASKA, S.; POSPISILIK, S.; DRAB, A. B no Uni e si y o Technology, Facul y o Ci il Enginee ing Keywo ds: sensi i i y analysis– hyd aulic calcula ion– 2D nume ical model– HEC-RAS– u bulence model– loodplain In cu en enginee ing p ac ice, hyd aulic calcula ions o wa e low in open channels and loodplains a e pe o med p ima ily using 1D, 2D and coupled 1D/2D nume ical models. In he case o he men ioned 2D schema iza ion, he ma hema ical model is usually based on he so-called shallow wa e equa ions. In his con ex , he u bulence models wi h di e en concep s o u bulence modeling a e used o ma hema ically desc ibe u bulen low. A p esen , he HEC-RAS so wa e, which uses a u bulence model based on he Boussinesq app oxima ion, is ela i ely widesp ead o he pu poses o hyd aulic calcula- ions. The aim o he pape is o p esen he esul s o sensi i i y analysis aking in o accoun he in luence o he inpu pa ame e s o he u bulence model on he esul s o hyd aulic calcula ions in he case o using 2D schema iza ion o in he use o coupled 1D/2D model. The analyzes also include e i ica ion o he possible in luence o he esul s by changes in o he pa ame e s o he calcu- la ion, which include, o example, he use o di usion wa e app oxima ion o he me hod o spa ial disc e iza ion o he sol ed egion. Fo e i ica ion calcu- la ions, a ic i ious each wi h a apezoidal c oss-sec ion was selec ed, as well as a eal sec ion o he S a ka i e in he ci y o B no in he leng h o app oxi- ma ely 2.6 km. The pu pose o his pape is o p o ide abasic idea o he unce - ain ies a ising om he choice o selec ed inpu pa ame e s o po en ial use s o 2D nume ical models.