2. Hydrotechnické výpočty 2.1.Popis modelu Výpočet průběhu hladin jsme provedli výpočtem nerovnoměrného neustáleného proudění pomocí programu MIKE11, vyvinutým Dánským hydraulickým institutem pro výpočet pseudo-dvojrozměrného proudění v toku a inundacích. Program řeší výpočet rovnice kontinuity :
dQ/dt+dA/dt=q a rovnice o zachování hybnosti
dQ/dx+d(ß*Q*Q/a)/dx+gAdy/dx+gAI(f)=gAI(b)
Modelem jsme popsali vlastní koryto Nivničky a souvisejícího úseku Olšavy nad a pod soutokem, včetně inundací i veškerých objektů na toku.
Drsnosti jednotlivých úseků toku, byly zadány na základě pochůzek v terénu a při nich pořízených fotodokumentací charakteru dna i svahů jednotlivých úseků toků.
2.2. Okrajové podmínky - a popis simulovaných variant průtoků Dolní okrajovou podmínkou byla konzumční křivka Olšavy, převzatá ze záplavového území Olšavy aktualizovaného v roce 2013. Horní okrajovou podmínkou byla časová závislost průtoků v Nivničce, doplněné o průtoky na přítocích do příslušné hodnoty N letých povodní Q1-Q100. Podle studie Meteorologického úřadu z Velké Británie současné prognózy pro globální oteplení podhodnocují riziko povodní a nadhodnocují účinek sucha tím, že neberou do úvahy účinek rostlin v pohlcování CO. Vědci poukazují na to, že vyšší obsah skleníkových plynů předpovídaná ke konci tohoto století povede ke zvýšení množství vody, kterou rostliny drží v půdě. Během fotosyntézy vlivem vyššího obsahu CO ve vzduchu se malé póry, kterými proces probíhá tolik neotevřou a tudíž méně vody bude evapotranspirováno a více jí 48
zůstane v půdě. To způsobí další zvýšení odtoku o 6% proti původně předpokládanému zvýšení 11%. Ve výpočtu označeném v grafických přílohách „GW100“ jsme proto uvažovali se zvýšením hodnoty stoleté povodně o 17%. Rozdělení povodí Nivničky
Zalesněnost povodí
Reliéf povodí
Sklonitost povodí
Sklony svahů povodí jsou značně strmé a povodí téměř bez lesů, takže ideální podmínky pro bleskové povodně.
2.3. Výsledky výpočtů Výsledky výpočtu jednotlivých N -letých průtoků Q1, Q5, Q10, Q20, Q50, Q100 jsou uvedeny v příloze „Podélné profily a příčné profily .“ Kapacity koryta i mostních objektů jsou uvedeny ve zprávě.
Rozsah záplavového území je zpracován v situacích 1:10 000 pro povodně : Q100, Q20 a Q5. Rozsah záplavy Q500 je zřejmý z mapy povodňového ohrožení a rizika. 49
Q5-zelená plocha,Q20-červená plocha,Q100-modrá plocha,Q500-žlutá plocha
Rozsah zaplaveného území Nivničky Q50,809km2 Q20- 1,322km2 Q100- 2,597km2 Q500- 3,288km2 Plocha zaplavených budov: Q527,6m2 Q20- 10096m2 Q100- 65962m2 Q500- 107589m2 Počet ohrožených obyvatel: Q5-0 Q20-278 osob Q100- 938 osob Q500- 1907 osob Plocha zaplavených areálů: Průmysl sport Q5- 536,8 511 Q20- 20518,8 730 Q100- 78060 10133 Q500- 100144 22173
m2 m2 m2 m2
Délka zaplavených komunikací: Silnice cesty ulice Q5- 0m 1873m 141m Q20- 0m 3227m 621m Q100- 1559m 6044m 4371m 50
Q500- 2166m
8107m
62742m
Délka ohrožených mostů a lávek: Lávky Q5- 0ks-0m Q20- 2ks-21m Q100- 10ks-117,7m Q500- 12ks-151m
Mosty 1ks-13,5m 4ks-42,1m 12ks-153m 17ks-225,5m
Zhodnocení povodňového nebezpečí , ohrožení a rizika Pro vyhodnocení map povodňového nebezpečí a map povodňového rizika úseku byl proveden výpočet i pro pětisetletou povodeň. Mapy intenzity povodně a mapy povodňového ohrožení a povodňového rizika byly stanoveny na základě hloubek, rychlostí a rozsahu povodně Q5, Q20, Q100 a Q500. V mapě povodňového rizika zpracované přímo na mapě povodňového ohrožení byly vyznačeny ohrožené citlivé objekty podle typu zástavby.
51
Ohrožení - riziko bylo stanoveno podle vztahu RI=IP.P P=1/N N= doba opakování povodně
52
Max. rychlosti v korytě Nivničky Q5
Max. rychlosti v korytě Nivničky při Q20
53
Max. rychlosti v korytě Nivničky při Q100
Max. rychlosti v korytě Nivničky při Q500
Rychlosti v korytě dosahují při povodních hodnot 2-5m/s, zejména u objektů. Rychlosti v inundacích dosahují hodnot do 1m/s
54
Mapa hloubek při Q5
Mapa hloubek při Q20
Mapa hloubek při Q100
55
Mapa hloubek při Q500
Mapa intenzity povodně při Q100
Mapa povodňového ohrožení při Q100
56
VÝSLEDNÁ MAPA POVODŇOVÉHO OHROŽENÍ (Z POVODNÍ Q5-Q500)
U staveb v červené a modré ploše je překročeno maximálně přijatelné riziko! Citlivé objekty-školy, školky, hasičské zbrojnice, nemocnice by měly být přemístěny alespoň do žluté-reziduální zóny. Maximální přijatelné riziko pro zástavbu pro bydlení a průmysl je nízké riziko vyznačené oranžovou plochou. To znamená, že u zástavby situované v modré a červené ploše je překročeno přijatelné riziko. Pro sport a rekreaci je přijatelné střední riziko vyznačené modrou plochou. V mapách jsou vyznačeny zóny s reziduálním, nízkým, středním a vysokým rizikem a dále další rizika jako např. zátarasy na objektech za povodní, přelévané mosty, zanášení koryta, vyústění kanalizace, rozlivy z koryta. Rovněž jsou vyznačeny objekty, které jsou nevhodně umístěny vzhledem k rozlivu povodní (např. školy, nemocnice, průmysl, benzinové ČS, čistírny odpadních vod apod.).
57
MAPA ZRANITELNOSTI ÚZEMÍ
MAPA POVODŇOVÉHO OHROŽENÍ A RIZIKA (U ZÁSTAVBY SITUAOVANÉ NEBO NAVRŽENÉ V ČERVENĚ A MODŘE VYBARVENÝCH PLOCHÁCH JE PŘEKROČENO PŘIJATELNÉ RIZIKO)
Plocha budov v riziku: Plocha budov Vysoké riziko 37541m2 Střední riziko 10256m2 Nízké riziko 32120m2 Reziduální riziko 2831m2
ohrožení obyvatelé 1126obyvatel 308obyvatel 97obyvatel 85obyvatel 58
Plochy účelových areálů v riziku: Průmysl a zemědělství Vysoké riziko 12511 Střední riziko 33019 Nízké riziko 9099 Reziduální riziko 8327
sport 14 51 2799 19133
rekreace 0 0 2 53
škola 285m2 258m2 3910m2 1211m2
Celkové povodňové škody dnešní stav mil. Kč
Q5
0,1
2,804762
Q20
0,05
90,3201
Q100
0,01
297,4261
14,9921 0,9886 30,708 2,711 242,81 20,21
Q500
0,002
435,2654
14,9921 2,0863
0 0,137 1,6697 0,998
14,9921 0,2643
8,272 0,195 79,376 2,212
69,87 5,931
Škody na dopravě a sítích mil. Kč
0
Škody na sportovištích mil. Kč
Škody na stavebních objektech mil. Kč
14,9921
Škody na vybavenosti mil. Kč
Výsledné průměrné roční riziko mil.Kč
Škody na průmyslu zem. podnicích mil. Kč
p
POTENCIÁLNÍ POVODŇOVÉ ŠKODY
311,5 45,88
POTENCIÁLNÍ POVODŇOVÉ ŠKODY V MIL.KČ
ČÁRA PŘEKROČENÍ POTENCIÁLNÍCH POVODŇOVÝCH ŠKOD V ZÚ NIVNIČKY 500 450
Celkové povodňové škody dnešní stav mil. Kč
400
Výsledné průměrné roční riziko mil.Kč
350
Škody na stavebních objektech mil. Kč
300
Škody na vybavenosti mil. Kč
250 200
Škody na sportovištích mil. Kč
150 Škody na průmyslu zem. podnicích mil. Kč
100 50
Škody na dopravě a sítích mil. Kč
0 0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
p=1-EXP/-1/N
59
