D. Ochrana před povodněmi a vodní režim krajiny

Plánování v oblasti vod podle znění evropské směrnice 2000/60/ES v sobě nezahrnuje část ochrany před povodněmi a před dalšími škodlivými účinky vod. Ta byla začleněna až do platné legislativy ČR, a to vzhledem k dlouhodobé tradici vodohospodářského plánování v naší zemi, kdy v obou stěžejních poválečných dokumentech (Státní vodohospodářský plán a Směrný vodohospodářský plán) byla problematika cílů a opatření v ochraně před povodněmi řešena jako naprosto podstatná součást rovnocenná s ostatními okruhy vodohospodářských opatření. V tomto směru naše republika poněkud předběhla komunitární právo Evropské unie, kde byla vydána směrnice 2007/60/ES zabývající se ochranou proti škodlivým účinkům povodní teprve v loňském roce. Tuto odlišnou národní strukturu reflektuje i Plán hlavních povodí ČR, který ve své závazné části definuje ve druhém okruhu cíle a opatření v ochraně před povodněmi a dalšími škodlivými účinky vod takto:

• Zadržování vody v krajině formou optimalizace její struktury a jejího využívání a uplatňování efektivních přírodě blízkých i technických preventivních opatření.
• Snížení ohrožení obyvatel nebezpečnými účinky povodní a omezit ohrožení majetku, kulturních a historických hodnot při prioritním uplatňování principu prevence, a to
• v době zvládání povodně,
• v době po povodni,
• preventivními opatřeními.
• Postupná příprava a přizpůsobení se předpokládané změně klimatu vhodnými adaptačními opatřeními a omezit negativní důsledky nadměrné vodní eroze z plošného odtoku vody.

Kromě toho bylo uloženo závaznou částí Plánu hlavních povodí ČR do konce roku 2007 pro jednotlivá hlavní povodí ČR (Labe, Moravy a Odry) vymezit na podkladě koncepčních studií návrh konkrétních opatření v jednotlivých prioritních oblastech. Pro oblast povodí Moravy to jsou:

• Protipovodňová opatření v území Olomouce
• Protipovodňová opatření v území Litovle
• Protipovodňová opatření v území Uherského Hradiště a Starého Města
• Komplex protipovodňových opatření na dolní Bečvě a soutoku s Moravou
• Řízené inundace v území Kroměříže
• Řízené inundace v území Mohelnické brázdy
• Zvýšení retence na soutoku Moravy a Dyje

Navržená konkrétní opatření v těchto jednotlivých prioritních oblastech jsou promítnuta do předloženého plánu oblasti povodí Moravy. Část D je formálně členěna v souladu s předepsanou metodikou do pěti kapitol:

D.1. Stav ochrany před povodněmi a vodní režim krajiny
D.2. Cíle ochrany před negativními dopady extrémních hydrologických situací a pro zlepšování vodního režimu krajiny
D.3. Extrémní odtokové situace a jejich důsledky
D.4. Opatření na ochranu území před extrémními vodními stavy
D.5. Vodní toky a příbřežní zóna

D.1. Stav ochrany před povodněmi a vodního režimu krajiny

Účelem zpracování kapitoly D1 jako celku je popsat výchozí stav v řešeném území a jeho vlastnosti, ovlivňující odtokové poměry oblasti povodí, se zvláštním zřetelem k výskytu extrémních hydrologických situací, tj. povodní a průtokových minim.

D.1.1. Srážko-odtokové charakteristiky území

Obecně lze přirozené povodně podle příčin jejich vzniku rozdělit do tří skupin. Jsou to:

• zimní a jarní povodně podmíněné táním sněhu nebo prudkou oblevou
• letní povodně způsobené krátkými vydatnými dešti - projevují se nejvíce na malých povodích a mají tedy převážně lokální charakter
• letní povodně způsobené trvalými vydatnými dešti - projevují se zejména na velkých rozsáhlých povodích a mají tedy regionální charakter.

Na horním toku Moravy s přítoky (nad soutokem s Bečvou) převažuje zimní režim povodní, daný především táním sněhu v Jeseníkách a jejich podhůří a závětrným efektem Českomoravské vrchoviny, Drahanské vrchoviny a Orlických hor vůči západnímu proudění a Jeseníků vůči severnímu proudění, což má příznivý efekt na redukci počtu významnějších letních povodní. Naopak na Bečvě a jejích přítocích převažuje letní povodňový režim daný návětrným efektem Beskyd vůči severnímu a severovýchodnímu proudění při cyklonálních situacích typu Vb. Z výše uvedených důvodů je režim povodní na dolním toku Moravy (pod soutokem s Bečvou) smíšený. Povodeň v červenci roku 1997, kdy došlo ke střetu povodňových vln z Moravy a Bečvy, je proto možné považovat za jev s malou pravděpodobností výskytu.

Hlavní rysy hydrologického režimu oblasti povodí jsou charakterizovány 7 nejvýznamnějšími měřícími stanicemi na hlavních tocích oblasti, kde bylo zahájeno pravidelné měření průtoků v rozmezí let 1911 - 1940. K transformacím povodňových vln v povodí prakticky nedochází, protože stávající malé nádrže jsou umístěny na malých povodích a mají tedy jen velmi omezený lokální ochranný efekt. Povodňový režim oblasti charakterizují hodnoty N-letých průtoků a poměry hodnot Q100/Q1 pro zmíněných 7 stanic. Údaje jsou uvedeny v následující tabulce. N-leté průtoky jsou v jednotlivých vodoměrných stanicích odvozeny za celé období pozorování, rozložení stanic je zřejmé ze situačního schématu oblasti s vyznačením jejich umístění - viz obr. 1.1.

D.1.2. Vodní eroze, plaveninový a splaveninový režim

Z metodického pohledu se rozeznává mnoho druhů eroze podle různých kritérií, např. podle časového hlediska (historická, současná), podle intenzity (normální, zrychlená), nebo podle příčiny (vodní, větrná, ledovcová, sněhová, zemní, antropogenní). Zde se věnuje pozornost výhradně erozi vodní, která představuje v našich podmínkách největší podíl veškerých erozních jevů. Jako druhý nejvýznamnější typ co do příčiny následuje eroze větrná, která ovšem nemá přímou vazbu na nakládání s vodou ani na síť vodních toků, a proto se jí dále nezabýváme. Vodní eroze se dále rozlišuje na povrchovou - způsobenou buď tekoucí vodou (srážková, říční, bystřinná, závlahová) nebo stojatou vodou (jezerní, mořská) a podzemní (vnitropůdní, tunelová).

Povrchová vodní eroze má řadu forem a lze ji členit na:

• plošnou (areální) - projevuje se smyvem půdy víceméně rovnoměrně na celé ploše
• rýhovou (lineární) - vzniká tehdy, když se povrchový plošný ron začíná soustřeďovat a vytvářet linie, které mohou mít různý tvar a velikost (rýhy, výmoly, strže, resp. koryta vodních toků).
• mnohotvarou (polymorfní) - vzniká kombinací současného působení dalších faktorů, např. destrukčních jevů, ochranných vlivů vegetace, působením zvěře nebo člověka, atd.

Vodní eroze má za následek nejen snižování orniční vrstvy půd, ale i zhoršování jejich fyzikálních a chemických vlastností a zhoršování vodního režimu. Smyvem půdy se dostávají do vodních toků spolu s půdními částicemi i živiny, které pak vytvářejí potravní bázi různých nežádoucích mikroorganismů, např. sinic. Odhaduje se, že v České republice je ohrožena různými formami vodní eroze cca 1/3 výměry veškeré zemědělské půdy.

D.1.2.1. Plošná eroze

D.1.2.2. Říční eroze

Výrazným typem eroze je rovněž i eroze říční. Ta ať již jako hloubková nebo boční vede k nestabilitě koryt vodních toků, což v poměrně hustém osídlení oblasti nelze ve většině případů vždy dost dobře připustit. Důvodem zásahů do morfologie koryt vodních toků tedy nebyla vždy jen potřeba ochrany jejich okolního území před přímým zaplavením, ale i nutnost zajistit patřičnou stabilitu území před erozí. Z celkové délky kolem 14 700 km toků říční sítě oblasti povodí Moravy bylo hodnoceno přibližně 4 200 km toků ve správě všech hlavních správců a z této délky je upraveno, či jinak morfologicky dotčeno asi 53 % (2 200 km).

Sledování splaveninového režimu je součástí péče o stabilitu toků a v oblasti povodí Moravy se provádí již po dlouhou dobu. Systematické průzkumy splavenin během období let 1960 až 2000 se staly základem návrhu zásadního řešení stability podélných profilů vodních toků. Byly i základním východiskem pro koncepci většiny návrhů úprav odtokových poměrů, řešících nejen protierozní opatření, ale ochranu před povodněmi jako celek.

Všechny provedené stabilizační zásahy do koryt toků je do budoucna žádoucí udržet v řádné funkci a v případě jejich výrazného poškození je třeba je periodicky obnovovat. Nová opatření by měla být navrhována pouze tam, kde tomu odpovídá i program opatření řešící otázky povodňové ochrany (viz D.4.2.).

Při návrhu revitalizace toků do původního stavu je třeba v konkrétních případech pečlivě zvažovat, zda se tím nemůže oslabit současný stabilizovaný stav ve prospěch obnovení říční eroze. Určité možnosti pro zpřírodnění toků v takových úsecích, kde je stabilizovaný stav nutno udržet, mohou představovat tzv. měkké revitalizace, při nichž základní parametry, jako je situační vedení trasy a sklonové poměry nivelety, zůstanou zachovány.

Možnosti revitalizace říčních úseků jsou uvedeny v kapitole C.4.13.

D.1.3. Odvodnění pozemků

V této kapitole jsou shromážděny informace o lokalitách systematických (plošných) drenáží, které jsou vedeny v evidenci Zemědělské vodohospodářské správy. Tyto podklady poskytla ZVHS Brno, úsek pro informatiku a systémy řízení, v digitální podobě pro vyhodnocení v rámci kapitoly D, ovšem s výslovným upozorněním, že se jedná o stav zachycený k roku 1990. Novější údaje o odvodňovacích stavbách již nejsou k dispozici, protože jejich vlastníci nebo provozovatelé nemají v současné době žádnou zákonnou povinnost takové údaje poskytovat a ZVHS je proto neshromažďuje. Aktuální stav drenáží tedy může být velice různý - od plně funkčního přes různé stupně zanedbanosti až po naprosto nefunkční. Bohužel lze předpokládat, že poslední případ nebude nijak řídký, protože během uplynulých 17 let došlo k masivní a v mnoha případech i několikanásobné změně vlastnických a uživatelských práv k půdě a povědomí příslušných osob o nutnosti pravidelné údržby odvodňovacích zařízení není nijak valné. Značně k tomu přispívá i fakt, že vlastník a uživatel půdy jsou velmi často různé osoby.

Z podkladů předaných ZVHS se prozatím nedají zjistit žádné bližší podrobnosti o evidovaných stavbách, jako např. typ odvodnění, situování drenážních výustí, kontrolních šachtic a svodných drénů, nebo technické parametry drenážního detailu jednotlivých odvodňovacích skupin (rozchody sběrných drénů, materiál potrubí, hloubka uložení atd.). Tyto údaje existují v současné době jen v listinné podobě a mají se teprve v budoucnu převádět do digitální formy. V případě potřeby je možné požadované podrobnější údaje vyhledat u ZVHS prostřednictvím čísla stavby, které ji jednoznačně identifikuje a které je v současné době k dispozici v konceptu u zpracovatele.

Co se týče vlivu systematického odvodnění velkých ploch zemědělské půdy na srážko-odtokové vztahy, bylo v minulosti často označováno za příčinu zvětšování povodňových průtoků ve vodních tocích, ale podle současných poznatků tento vliv není nijak významný ani jednoznačně negativní. Po katastrofální povodni v r. 1997 provedl ČHMÚ v rámci zprávy „Vyhodnocení povodňové situace v červenci 1997“ výpočet vlivu drenážních systémů na pilotním povodí Hvozdnice (přítok Opavy) o velikosti 30,1 km2. Ve výpočtu se uplatňují jednotlivé hydrologické bilanční složky odtoku (podíly povrchového, mělkého, podpovrchového a podzemního odtoku) a charakteristiky hydro-fyzikálních vlastností aktivního půdního prostředí (infiltrační kapacita, zásobní půdní kapacita, transformační funkce povrchového a podpovrchového odtoku, podíl odtoku do spodní zvodně a koeficienty aktuální evapotranspirace). Ve zprávě se na základě zjištěných výsledků konstatuje, že drenážní odtok:

• zvyšuje a urychluje podpovrchový odtok z odvodněné plochy oproti ploše neodvodněné
• zvyšuje infiltraci vody do půdy a snižuje tím odtok povrchový, který transformuje na odtok podpovrchový
• vytváří nad drény větší retenční prostor v odvodněné půdě, než může vytvořit půda neodvodněná
• při velkých povodňových průtocích v recipientech odvodnění bývá ve výústní trati částečně zahlcen, čímž dochází ke snížení gradientu hydraulických potenciálů na odvodněné ploše a tím i ke snížení maximálních drenážních odtoků
• má kulminaci zpravidla opožděnou za kulminací maximálních průtoků v recipientu odvodnění, kulminace drenážních vod je však dřívější, než kulminace podpovrchového odtoku z ploch neodvodněných. Při denním výpočtovém kroku se opoždění drenážního odtoku zpravidla neprojeví.

Závěrem se konstatuje, že vliv drenážního systému na tvorbu maximálního povodňového odtoku je proces složitý, avšak možné ovlivnění kulminačních průtoků v recipientech odvodnění nelze považovat za podstatné, protože podíl drenážního odtoku může dosahovat podle konkrétních podmínek cca 2 - 5 % kulminačních průtoků v recipientu. Rovněž síť povrchových odvodňovacích kanálů nemá na kulminaci velkých vod v hydrografické síti podstatný vliv, protože při dlouhodobých srážkách nemůže hrát urychlení povrchového odtoku melioračními kanály podstatnou roli. Zvětšení průtoků se projeví v počáteční fázi povodňové vlny, při kulminaci již nepřichází v úvahu.

Na minimální vodní stavy se vliv odvodnění pozemků projevuje tím, že odvádění vody z krajiny spíše urychluje a projevy přísušků se spíše prohlubují. Je to však závislé na stavu drenážních systémů a jejich stáří, s jehož délkou pak i funkčnost drenážního odvodnění výrazně klesá. Poslední větší rozsah odvodňovacích prací byl spojen s tzv. „náhradními rekultivacemi“ na konci 80. let 20. století, od té doby se větší odvodnění zemědělských ploch v oblasti povodí prakticky neprovádějí. Dopad na vodní režim krajiny v tomto aspektu stářím drenáží tak výrazně slábne.

D.1.4. Závlahy pozemků

V této kapitole jsou shromážděny informace o lokalitách, kde jsou evidovány závlahové stavby na základě podkladů, které poskytla ZVHS Brno, úsek pro informatiku a systémy řízení, a to rovněž v digitální podobě stejně jako pro předchozí kapitolu. Také zde platí stejné upozornění, že se jedná o stav zachycený k roku 1990 a ZVHS od té doby neprováděla žádnou aktualizaci, protože k tomu nedostává potřebné podklady. V případě závlah ovšem nastává oproti odvodňovacím soustavám daleko jednoznačnější situace. Odvodnění, které se správně neprovozuje a neudržuje se v dobrém technickém stavu, přesto může ještě celou řadu dalších let plnit docela dobře svou funkci a následně se začne jeho účinek postupně a víceméně plynule snižovat, až po fyzickém zhroucení drenážního detailu téměř nebo zcela vymizí. Tento proces může trvat řádově desítky let. Naopak závlaha, která se neprovozuje, ztrácí svůj vliv na dané území s okamžitou platností. Navíc pokud se neprovozuje několik let, je prakticky vyloučené ji znovu jednoduše zprovoznit bez značných dodatečných nákladů na zanedbanou údržbu rozvodné sítě a armatur.

Z údajů vodohospodářské bilance - viz kap. D.1.8. vyplývá, že pro účely závlah byly v referenčním roce 2006 nárokovány odběry vody pro uživatele z oblasti zemědělství v úhrnné výši pouze 2 600 tis. m3.s-1, a tedy je možné konstatovat, že rozsah funkčních závlah v oblasti povodí Moravy je jen zlomkem evidovaného rozsahu. Navíc účinek zavlažování půdy obecně na odtokový proces a tím více na průběh povodňových událostí je velice zprostředkovaný a nejednoznačný (ještě daleko více než v případě odvodnění).

D.1.5. Oblasti s urychleným odtokem srážkových vod a nedostatečnou mírou akumulace vody

Účelem stanovení uvedených oblastí je určení rozdílů ve vlastnostech území ovlivňovaných jak urychleným odtokem vody, tak jeho retenční schopností, umožňující překonat období bez výskytu srážek nebo s jejich nedostatkem. Pro zpracování této problematiky byly použity tři sady dostupných podkladů:

• Podrobné hydrologické podklady v členění na jednotlivé vodní útvary opatřené jednak přímo pro plán oblasti povodí Moravy, jednak v rámci dříve zpracovaných krajských studií protipovodňových opatření. Dále různé geoinformatické údaje o území získané z dostupných zdrojů GIS-ových souborů dat (ArcČR, Corine, VÚV TGM apod.)
• Databáze údajů o maximálních odtocích z elementárních ploch povodí a poškození území erozí v zóně drobných vodních toků (DVT), kterou spravuje a postupně doplňuje Zemědělská vodohospodářská správa v Brně (Ing. Kotrnec) pod názvem Vodohospodářská paměť.
• Geoinformatické údaje o stávajících vodních nádržích.

D.1.5.1. Vyhodnocení na základě hydrologických údajů

Je to postup více teoretický, protože vychází z analýzy různých hydrologických a územních charakteristik, které způsobují urychlený odtok a erozi. Za nejmenší posuzovanou jednotku pro vyhodnocení oblastí s rizikem urychleného odtoku byla zvolena katastrální území (nikoli jen vodní útvary), protože jedním ze základních nástrojů pro zlepšení srážko-odtokových poměrů jsou komplexní pozemkové úpravy, které se zpracovávají zásadně pro ucelená území jednotlivých katastrů. Vyhodnocení oblastí s urychleným odtokem je založeno na porovnávání objemu srážek a odtoků v jednotlivých bilančních jednotkách, tj. vodních útvarech. Roční srážkové úhrny se v daném území pohybují v poměrně širokém rozmezí cca 400 - 1500 mm, přesto průměrné specifické odtoky vykazují ještě značně vyšší variabilitu v rozmezí hodnot 1,5 - 18,7 l.s-1.km-2, což je ještě asi trojnásobně více. To je právě způsobeno různou schopností území (ne)zadržovat vodu.

Čím je tento koeficient menší, tím lépe území zadržuje srážky. Oblasti s vysokým odtokovým koeficientem a vysokou hodnotou specifického odtoku jsou proto potenciálně ohroženy urychleným odtokem srážkové vody. Toto hledisko vyjadřuje jakési dlouhodobé pozadí srážko-odtokových vztahů, protože pracuje s roční bilancí.

Z krátkodobého hlediska je pro charakteristiku srážko-odtokových vztahů rozhodující průběh povodňových událostí. Srovnatelným ukazatelem zde nemůže být přímo specifický odtok při stoleté povodni, protože ten se místo od místa plynule mění. Bylo však zjištěno, že na jednotlivých menších plochách povodí vychází při povodni přibližně konstantní poměr kulminace stoletého průtoku a druhé odmocniny z příslušné odtokové plochy. Ten tak tvoří druhou charakteristiku reprezentující krátkodobou složku odtoku.

D.1.5.2. Vyhodnocení na základě srážko-odtokových vztahů v povodí drobných vodních toků

Tento postup je spíše empirický, protože pracuje s vyhodnocováním skutečných pozorovaných jevů. K tomu byla využita rozsáhlá databáze údajů vedená na Zemědělské vodohospodářské správě (Ing. Kotrnec) pod názvem Vodohospodářská paměť. Ta obsahuje údaje o maximálních odtocích z elementárních ploch povodí v zóně drobných vodních toků (DVT) za období 1881 - 2003, tedy více než 100 let a je stále doplňována o nové aktuální údaje. V každém roce se eviduje nejvyšší odtokové a erozní zatížení elementárních odtokových ploch. Konkrétní hodnotové rozsahy jednotlivých kategorií jsou stanoveny empiricky na základě nejmenších a největších pozorovaných intenzit průtoku a eroze a jsou uvedeny v následující tabulce D.1.2.

D.1.5.3. Vyhodnocení oblastí s nedostatečnou mírou akumulace vody

D.1.6. Místa omezující průtočnost koryt vodních toků a údolních niv a místa, kde dochází k nadměrnému zanášení splaveninami

V kapitole jsou shromážděny informace o místech na říční síti, kde je buď omezená průtočná kapacita koryta vodního toku, nebo je omezován volný odtok vody rozlité mimo koryto v přirozeně zaplavovaném území. Účelem je získat přehled o místech, kde při zvýšených průtocích mohou vznikat kritické a krizové situace v zastavěných oblastech z důvodu nedostatku průtočnosti a v důsledku vzdouvání vody za vyšších průtoků. Údaje jsou významné pro návrh preventivních opatření na omezení škodlivých účinků povodní.

Kritická místa vznikají z různých důvodů, nejčastěji vlivem komunikačních staveb, křižujících vodní toky a jejich nivy. Taková místa, způsobující obtíže při odtoku vody, vznikla často živelným způsobem a jejich problémy je nutno následně řešit. Výskyt takových míst silně závisí na hustotě a charakteru osídlení, nebo jiného využití území i na přirozeném charakteru odtokových poměrů v dotčených lokalitách.

Povahu problémových míst lze obecně rozdělit na několik základních typů:

• Úseky zanášené splaveninami, které vytvářejí překážky odtoku ve vztahu k okolnímu urbanizovanému území. Týká se to převážně horních a středních úseků toků ležících v zónách eroze a transportu.
• Jezové a jiné vzdouvací nebo stabilizační objekty na tocích s pevnou přepadovou hranou, kde při průchodu povodně dochází k nekontrolovatelnému vzestupu hladiny.
• Křížení toků s pozemními komunikacemi a železnicí. Problémů se železnicí je minimum, protože je téměř vždy řešena velkoryse vzhledem ke korytům vodních toků a k inundačním územím, a to i v zájmu samotné železnice. Její poškození vlivem vzduté vody má totiž většinou závažné následky a způsobuje rozsáhlé provozní problémy a nutnost následných nákladných rekonstrukcí. U ostatních druhů komunikací (zejména silničních) je charakter křížení různorodější. U nových křížení se většinou daří dosáhnout toho, aby mostní pilíře a podpěry byly koncipovány hydraulicky správně a umísťovány pokud možno mimo proudnici toku. Na starých a nevhodně řešených objektech však dochází za povodní k ucpávání průtočného profilu vlivem zachycování plavenin, příp. vytvářením ledových nápěchů. Celkově vzato se výskyt kritických míst soustřeďuje spíše na menší toky, kde živelnější vývoj zástavby v obcích a příp. i nevhodné využívání různých typizovaných řešení jsou často příčinou vzniku povodňových škod zejména při lokálních povodních.

Podrobný výčet a charakteristika jednotlivých problémových míst je k dispozici v přiložené tabulce a v příslušném mapovém zobrazení.

D.1.7. Vymezení zastavěných území nechráněných nebo nedostatečně chráněných před povodněmi

D.1.8. Vodní útvary s napjatou vodohospodářskou bilancí

V této kapitole jsou zhodnoceny vodní útvary z hlediska nedostatku vody pro vodoprávně povolené užívání vody a zejména pak z hlediska vlivů ohrožujících dodržení minimálních zůstatkových průtoků ve vodních tocích jakožto přijatých environmentálních cílů. Všeobecným principem hodnocení kvantitativní vodohospodářské bilance ve vodních útvarech je porovnání požadavků na zachování minimálních bilančních průtoků v toku s minimálními průměrnými měsíčními průtoky v hodnoceném bilančním profilu, a to při započtení všech vlivů hospodaření vodou ve výše ležícím povodí. Jednotlivými položkami vstupujícími do bilance jsou tedy:

• odběry vody (včetně odběrů vod podzemních), které představující úbytek průtoku (záporná hodnota)
• vypouštění do vod povrchových, které představují přírůstek průtoku v toku (kladná hodnota)
• změna akumulovaného objemu v údolních nádržích (kladná nebo záporná).

Pro představu o rozsahu užívání vody v oblasti povodí se uvádí celkový přehled uživatelů a množství vody vztažené k roku 2006.