Vysoká škola ekonomická v Praze Fakulta národohospodářská Hlavní specializace: Hospodářská politika
E KONOMICKÉ
ASPEKTY OPATŘENÍ
PRO MIGRACI ŽIVOČICHŮ PŘES POZEMNÍ KOMUNIKACE diplomová práce
Autor: Ing. Helena Andělová Vedoucí práce: Doc. Ing. Alena Hadrabová, CSc. Rok: 2007
Zadávací list
Prohlašuji na svou čest, že jsem diplomovou práci vypracovala samostatně a s použitím uvedené literatury. Helena Andělová V Praze, dne 19. 12. 2006
PODĚKOVÁNÍ Ráda bych touto cestou poděkovala doc. Ing. Aleně Hadrabové, CSc. za podnětné připomínky a rady v rámci vedení mé diplomové práce. Dále děkuji své rodině, která mě během celého studia a psaní této práce podporovala.
ANOTACE Předkládaná práce se zabývá ekonomickými aspekty technických opatření pro migraci živočichů přes pozemní komunikace. Dálnice a rychlostní silnice jsou považovány za hlavní faktory způsobující fragmentaci krajiny. Pro pohyb volně žijících živočichů představují významné bariéry. Tento bariérový efekt je v praxi minimalizován výstavbou speciálních objektů, které nazýváme migrační objekty. Dělí se na dva typy: podchody (P), nadchody (N). Výstavba těchto objektů je velmi nákladná a problémem jsou i často neujasněné požadavky na jejich rozměry. Cílem práce je poukázat na možnost ekonomické optimalizace nákladů u opatření realizovaných na ochranu přírody s využitím principů analýzy nákladové efektivnosti (Cost-effectiveness analysis). Byla provedena modelová studie hodnotící závislost mezi účinností vybraných modelových objektů a jejich pořizovacími náklady. Na základě výsledků byl navržen postup začlenění ekonomické optimalizace do investiční přípravy. ANNOTATION This thesis is dealing with economical aspects of technical measures for wildlife migration through transport infrastructure. Highways and high-speed roads are considered to be the most significant factors causing landscape fragmentation. These buildings present unsurpassable barriers for wildlife migration. The barrier effect may be minimized through a variety of special buildings called migration passages. There are two types of migration passages: underpasses (P), overpasses (N). The costs of these passages are very high and moreover the technical parameters are often not clarified properly. The aim of the thesis is to show the possibility of economical optimization of nature conservation measures following the principles of Cost-effectiveness analysis. The model study which determines the relation of functionality of model passages and its costs was carried out. The results of the analysis are basis for general recommendation of integration of economical optimization into the investment preparation work.
Helena Andělová
Diplomová práce
OBSAH PŘEHLED ZKRATEK......................................................................................................................... 8 ÚVOD ................................................................................................................................................ 9 1. POZEMNÍ KOMUNIKACE JAKO BARIÉRA PRO VOLNĚ ŽIJÍCÍ ŽIVOČICHY .............................. 10 1.1. Fragmentace krajiny .......................................................................................................... 10 1.1.1. Základní východiska................................................................................................... 10 1.1.2. Ekologické aspekty fragmentace krajiny .................................................................. 10 1.1.3. Cílové druhy živočichů .............................................................................................. 11 1.1.4. Faktory způsobující fragmentaci krajiny................................................................... 12 1.2. Pozemní komunikace jako bariéra .................................................................................... 13 1.2.1. Vlivy dopravy na populace živočichů ....................................................................... 14 1.2.2. Silniční a dálniční síť České republiky ..................................................................... 15 1.3. Legislativní vymezení problematiky ................................................................................ 16 2. OPATŘENÍ PRO MIGRACI ŽIVOČICHŮ A JEJICH NÁKLADY..................................................... 18 2.1. Kategorizace živočichů...................................................................................................... 19 2.2. Migrační objekty................................................................................................................ 21 2.2.1. Základní charakteristika ............................................................................................. 21 2.2.2. Parametry realizace migračních objektů ................................................................... 25 2.2.3. Teorie migračního potenciálu .................................................................................... 27 2.3. Pořizovací náklady migarčních objektů ........................................................................... 29 2.4. Způsob financování............................................................................................................ 30 3. ZPŮSOBY HODNOCENÍ EFEKTIVNOSTI NÁKLADŮ .................................................................. 32 3.1. Optimalizace....................................................................................................................... 32 3.2. Analýza nákladů a užitků (Cost-benefit analysis)............................................................ 33 3.2.1. Náklady ....................................................................................................................... 34 3.2.2. Užitky .......................................................................................................................... 35 3.2.3. Využití analýzy v oblasti životního prostředí ........................................................... 37 3.3. Analýza efektivnosti nákladů (Cost-effectiveness analysis) .......................................... 38 4. METODIKA ................................................................................................................................ 39 4.1. Základní teze ...................................................................................................................... 39 4.2. Postup hodnocení ............................................................................................................... 40 4.2.1. Stanovení základních parametrů objektů ................................................................. 40 4.2.2. Stanovení nákladů objektu ........................................................................................ 40
6
Helena Andělová
Diplomová práce
4.2.3. Stanovení migračního potenciálu v závislosti na parametrech objektu ................. 41 4.2.4. Stanovení závislosti MPT na nákladech objektu ..................................................... 41 4.2.5. Interpretace výsledků................................................................................................. 44 5. VÝSLEDKY MODELOVÉ STUDIE ................................................................................................ 46 5.1. Nadchody............................................................................................................................ 46 5.2. Podchody ............................................................................................................................ 51 6. DOPORUČENÍ POSTUPU INVESTIČNÍ PŘÍPRAVY POZEMNÍCH KOMUNIKACÍ ......................... 58 6.1. Základní teze .................................................................................................................. 58 6.2. Postup začlenění ekonomické optimalizace do investiční přípravy ........................... 58 Z ÁVĚR ............................................................................................................................................ 61 L ITERATURA.................................................................................................................................. 63 SEZNAM TABULEK A GRAFŮ ......................................................................................................... 68 SUMMARY, KEYWORDS A KÓDY JEL CLASSIFICATION ............................................................ 70
7
Helena Andělová
Diplomová práce
PŘEHLED ZKRATEK CBA
Analýza nákladů a užitků (Cost-benefit analysis)
CEA
Analýza nákladové efektivnosti (Cost-effectiveness analysis)
MP
Migrační potenciál
MPE
Migrační potenciál ekologický
MPT
Migrační potenciál technický
MO
Migrační objekt
N
Nadchod
P
Podchod
TP
Technické podmínky
8
Helena Andělová
Diplomová práce
ÚVOD Pozemní komunikace jsou v současné době považovány za jeden z hlavních faktorů způsobujících fragmentaci krajiny. Tento proces, při kterém dochází k rozdělení biotopů do menších a izolovanějších celků, je jedním z nejzávažnějších problémů ochrany druhové diverzity na zemi. Především dálnice a frekventované rychlostní silnice představují pro pohyb živočichů v krajině významné bariéry. Ke zmírnění tohoto bariérového efektu se navrhují speciální stavební objekty, tzv. migrační objekty. Výstavba těchto objektů je velmi nákladná a problémem jsou i často neujasněné požadavky na jejich rozměry. Využití klasické analýzy nákladů a užitků (Cost-benefit analýza) brání skutečnost, že užitek z uskutečněné migrace živočichů přes tyto objekty nelze finančně kvantifikovat. Předložená práce se proto zaměřila na hledání alternativního řešení. Diplomová práce má tyto základní cíle: a) formou modelové studie vyhodnotit možnost použití ekonomické optimalizace na principech analýzy nákladové efektivnosti (Cost-effectiveness analýza). b) navrhnout postup využití ekonomické analýzy výstavby migračních objektů v rámci investiční přípravy pozemních komunikací. Diplomová práce má následující členění. Po této úvodní kapitole jsou shrnuta teoretická východiska řešené problematiky, tedy fragmentace krajiny dopravou a její dopady na populace volně žijících živočichů (kap. 1). V kap. 2 jsou popsány typy optimalizačních opatření pro migraci živočichů, jejich pořizovací náklady a způsoby financování v České republice. Způsoby hodnocení efektivnosti alokace zdrojů jsou stručně rozebrány v kap. 3. Následuje praktická část celé práce. V kap. 4. Metodika je popsán postup práce, v kap. 5 jsou uvedeny výsledky modelové studie. Stručné doporučení investiční přípravy pozemních komunikací pro projektanty je uvedeno v kap. 6. Následují kapitoly Závěr, Literatura, Seznam tabulek a grafů a anglické shrnutí práce.
9
Helena Andělová
1.
POZEMNÍ
Diplomová práce
KOMUNIKACE
JAKO
BARIÉRA
PRO VOLNĚ
ŽIJÍCÍ
ŽIVOČICHY
1.1. FRAGMENTACE KRAJINY 1.1.1. Základní východiska
Fragmentace krajiny (biotopů) je „proces, kdy se krajinné celky (biotopy) dělí vytvářením bariér na dílčí části, které postupně ztrácejí potenciál k vykonávání původních funkcí.“
1
Fragmentace jako pojem je odvozen z latinského slova fragment, fragmentum což znamená zlomek, část, díl. Celek se v tomto procesu rozpadá na dílčí části. Tyto části již nemají stejné kvalitativní vlastnosti jako původní celek, proces fragmentace se tedy vyznačuje postupným snižováním kvality.2 Fragmentace krajiny a v ní žijících populací je v současné době považována za jeden z nejzávažnějších problémů ochrany přírody. Je jednou ze základních příčin vymírání druhů na zemi. Hlavními negativními dopady fragmentace je ubývání vhodných biotopů pro volně žijící živočichy, snižování jejich kvality a postupná izolovanost v krajině. 3 1.1.2. Ekologické aspekty fragmentace krajiny
Základním předpokladem celé problematiky migračních opatření a fragmentace krajiny je nutnost pohybu zvířat. Pohyb (migrace) je pro organismy často otázkou přežití. Změny místa výskytu mohou být vyvolány mnoha faktory, např. nedostatkem potravy, přemnožením, zničením životního prostředí, rušením, výskytem predátorů, rozmnožováním atd. Tyto problémy řeší živočichové většinou přesunem na jiné, vhodnější místo.4 Ve fragmentované krajině, kde jsou jednotlivé biotopy od sebe izolované umělou bariérou, může dojít k přerušení nezbytných pohybů živočichů, což může mít pro populace závažné následky. Při popisu fragmentace krajiny se vychází z obecné ekologie a ekologie populací.5 Základním teoretickým konceptem je teorie ostrovní biogeografie 6, který vychází ze studií prováděných
1
ANDĚL, P., GORČICOVÁ, I., HLAVÁČ, V., MIKO, L., ANDĚLOVÁ, H.: Hodnocení fragmentace krajiny dopravou, Metodická příručka, 1. vyd., Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny 2005, s. 9 2 ANDĚL, P., GORČICOVÁ, I., HLAVÁČ, V., MIKO, L., ANDĚLOVÁ, H.: Hodnocení fragmentace krajiny dopravou, Metodická příručka, 1. vyd., Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny 2005, s. 9 3 VERBOOM, J. a kol.: Combining biodiversity modelling with political and economic development scenarios for 25 EU countries. Ecological Economics, 62, 2007, s. 267 - 276. 4 CLOUDSLEY - THOMPSON, J.: Migrace zvířat, Praha, nakladatelství Albatros a. s. 1988 in ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 11 5 ANDĚL, P., GORČICOVÁ, I., HLAVÁČ, V., MIKO, L., ANDĚLOVÁ, H.: Hodnocení fragmentace krajiny dopravou, Metodická příručka, 1. vyd., Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny 2005, s. 10
10
Helena Andělová
Diplomová práce
na mořských ostrovech, zaměřených především na zákonitosti kolonizací ostrovů, vymírání, druhovou diverzitu atd. Základní principy teorie lze zjednodušeně popsat následovně: (i) počet druhů na ostrově je výsledkem nepřetržité dynamiky druhového bohatství (imigrace, emigrace) a časem se ustaluje, (ii) velké ostrovy mají obvykle větší druhové bohatství než malé ostrovy, (iii) druhové bohatství obvykle klesá s rostoucí vzdáleností nejbližšího ostrova, (iv) druhové bohatství území, které bylo součástí přírodního kontinua (imigrace, emigrace) se přeměnou na izolovaný ostrov sníží. Pro trvalou existenci potřebuje ostrov zdroje druhového bohatství z jiných ostrovů v přijatelné vzdálenosti (liší se podle jednotlivých druhů).7 Tyto principy byly aplikovány v běžné kulturní krajině, kde se vlivem umělých bariér vytváří stále menší a menší izolované celky („ostrovy“). Tento jev se nazývá „ostrovní efekt“. Jako ostrovy jsou označeny místa vhodná pro daný druh (vhodné biotopy), jako moře je pak vnímána méně vhodná okolní plocha v krajině (např. rozsáhlé zemědělské monokultury). Mezi „ostrovy“, kde žijí lokální populace živočichů, dochází k migracím a tedy i k výměně genetického materiálu. Pro méně početné a izolované populace může mít přerušení genetické výměny vlivem umělé bariéry (např. pozemní komunikace) závažné následky. Jedná se zejména o: (i) genetické problémy (např. větší výskyt příbuzenského křížení, vyšší pravděpodobnost výskytu škodlivých mutací atd.), (ii) horší schopnost přizpůsobování se nepříznivým vlivům prostředí (např. živelné katastrofy, přechodně zhoršené podmínky prostředí, přemnožení predátorů atd.). Obecně lze říci, že fungování izolovaných populací není plnohodnotné a celková zdatnost populace (tzv. fitness) se v důsledku poklesu její velikosti a četnosti kontaktu s dalšími populacemi snižuje. Bez pravidelných migrací mezi populacemi může dojít až k vymření izolované a náchylné populace.8 1.1.3. Cílové druhy živočichů
Fragmentací krajiny mohou být dotčeny všechny volně žijící druhy živočichů. Je však zřejmé, že druhy jsou vzhledem ke svému způsobu života k fragmentaci různě citlivé. Za obecně citlivou skupinu živočichů se považují druhy, které vyžadují rozsáhlé domovské okrsky, migrují na velké vzdálenosti a vyskytují se v krajině v menších počtech. Z velkých savců jsou to v České republice např. los (Alces alces), jelen evropský (Cervus elaphus), rys ostrovid 6
poprvé použito v publikaci MACARTHUR, R. H., WILSON, E. O.: The Theory of Island Biogeography. Princeton, New Jersey, Princeton University Press 1967. 7 MÍCHAL, I.: Ekologická stabilita. Brno, Veronica 1994, s. 93 8 ANDĚL, P., GORČICOVÁ, I., HLAVÁČ, V., MIKO, L., ANDĚLOVÁ, H.: Hodnocení fragmentace krajiny dopravou, Metodická příručka, 1. vyd., Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny 2005, s. 11 - 12
11
Helena Andělová
Diplomová práce
(Lynx lynx), dále v Evropě např. vlk (Canis lupus) nebo medvěd hnědý (Ursus arctos) Ze středně velkých savců např. vydra říční (Lutra lutra), u níž zvláště dospělí samci migrují na velké vzdálenosti a často překonávají silnice vrchem, kde se stávají oběťmi provozu. Také druhy vázané na určitý zcela konkrétní typ stanoviště mohou být fragmentací významně dotčeny, např. sysel obecný (Citellus citellus). Naopak druhy jako srnec obecný (Capreolus capreolus) a prase divoké (Sus scrofa) jsou na našem území hojné a nepatří mezi citlivé druhy k fragmentaci.9 Jakékoli užší vymezení citlivých druhů je velice obtížné. Vzhledem k dalším faktorům, které negativně působí na populace živočichů v krajině (např. znečištění prostředí, umělá introdukce atd.), je vždy nutné vycházet z konkrétních podmínek daného druhu.10 Podrobněji o vlivu fragmentace na populace živočichů např. Ficetola, Bernardi (2004), Pardini (2004), Santos, Telleria, Carbonell (2002) atd. 1.1.4. Faktory způsobující fragmentaci krajiny
Krajina je přirozeně fragmentována různými přirozenými bariérami, jako jsou pohoří, velké řeky atd. Těmto bariérám se organismy během svého vývoje postupně přizpůsobovaly. Umělým bariérám vytvořeným lidskou činností se ale mnoho druhů přizpůsobit nedokáže. Tyto bariéry omezují nebo často i úplně znemožňují volný pohyb živočichů v krajině (tzv. bariérový efekt).11 Za hlavní rizikové aktivity člověka způsobující fragmentaci jsou považovány: (i) zemědělství (př. rozsáhlé chemicky ošetřované monokultury, oplocené pastevní areály atd.), (ii) průmysl (těžba, průmyslové zóny atd.), (iii) urbanizace (např. výstavba tzv. satelitních měst a doprovodné infrastruktury atd.), (iv) pozemní komunikace (silnice, dálnice, železnice).12 Hlavní pozornost je věnována pozemním komunikacím, především frekventovaným víceproudým dálnicím a rychlostním silnicím, které díky svému liniovému charakteru představují pro živočichy významné a často nepřekonatelné bariéry.13 9 HLAVÁČ, V., ANDĚL, P.: Metodická příručka k zajišťování průchodnosti dálničních komunikací pro volně žijící živočichy, Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny ČR 2001, s. 9 10 FAHRIG, L.: Effect of habitat Fragmentation on the Extinction Threshold: A Synthesis. Ecological Applications, 12(2) 2002, s. 346; HLAVÁČ, V., ANDĚL, P.: Metodická příručka k zajišťování průchodnosti dálničních komunikací pro volně žijící živočichy, Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny ČR 2001, s. 12 11 STORCH, D., MIHULKA, S.: Úvod do současné ekologie, Praha, Portál, s.r.o. 2000, s. 44 12 ANDĚL, P., GORČICOVÁ, I., HLAVÁČ, V., MIKO, L., ANDĚLOVÁ, H.: Hodnocení fragmentace krajiny dopravou, Metodická příručka, 1. vyd., Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny 2005, s. 17 13 ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 17
12
Helena Andělová
Diplomová práce
1.2. POZEMNÍ KOMUNIKACE JAKO BARIÉRA Problematika fragmentace krajiny způsobená pozemními komunikacemi je v posledních desetiletích v důsledku zvyšující se hustoty dopravní sítě stále více aktuální a diskutovaná. První speciálně pro živočichy postavené objekty měly za cíl zmenšit počet zabitých zvířat na komunikacích, zvláště obojživelníků a savců. V západní Evropě, především ve Francii, se začaly v 70. letech budovat speciální nadchody pro snížení dopravní mortality a také udržení možnosti pohybu větších savců. Postupně vznikala snaha spojit životní prostory zvířat po obou stranách komunikací.14 Jelikož se jedná o velmi mladou tématiku, většina literatury byla publikována až v 90. letech a později. Velkou pozornost tomuto problému věnují především státy s hustou silniční a dálniční sítí, jako je Holandsko, Německo, Rakousko, Francie atd. Publikace bývají zaměřeny na cílové skupiny živočichů, především na obojživelníky (např. Kyek, 1998, Hels, Buchwald, 2001 atd.), ptáky (např. Reijnen, Veenbaas, Foppen, 1995, Brotons, Herrando, 2001 atd.) nebo savce (Saeki, Macdonald, 2004, Clevenger, Waltho, 2005 atd.), a dále na vlivy konkrétních
dopravních
komunikací,
především
frekventovaných
dálnic
(např.
Nieuwenhuizen, van Apeldoorn, 1995, Baofa a kol., 2006 atd.). Některé státy vydaly vlastní souhrnné příručky (např. Bekker, Vastenhout, 1995, Eriksson, Skoog, 1996, Müller, Berthould, 1997, Hlaváč, Anděl, 2001, Vries a kol., 2001 atd.). V roce 2003 vyšla jako výsledek projektu COST 341 (Iuell a kol., 2003) evropská příručka, na které se podíleli odborníci ze 16 států včetně České republiky. Příručka shrnuje dosavadní poznatky o vlivech dopravní infrastruktury na fragmentaci biotopů, podrobně popisuje důsledky fragmentace pro populace živočichů, jednotlivá optimalizační opatření, nástroje krajinného plánování (EIA, SEA), monitoring atd.15
14
ROTH, J., KLATT, M., 1991: Zum Stand der wissenschftlichen Diskussion um sogenannte Grünbrücken – Veröffentlichungen der Aktionsgemeinschaft Natur und Umweltschutz, Baden-Württemberg, č. 20 in ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 11 15 ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 11
13
Helena Andělová
Diplomová práce
1.2.1. Vlivy dopravy na populace živočichů
S dopravou je spojena řada negativních vlivů. Jsou to zejména přímá ztráta biotopu, mortalita, disturbance (hluk, osvětlení, vibrace atd.) nebo znečištění.16 Mortalita je pravděpodobně nejviditelnějším vlivem dopravy na volně žijící druhy živočichů.
Milióny jedinců jsou
každoročně usmrceny na silnicích a daleko více jich je vážně zraněno. Usuzuje se, že se během posledních třiceti let doprava stala hlavní lidskou činností způsobující mortalitu zvířat a předstihla tak i lov. V Evropě (mimo Rusko) se eviduje více jak půl miliónu kolizí aut s kopytníky ročně. Ty zavinily smrt nejméně 300 lidí, 30 000 lidských zranění a materiální škody za více než 1 bilion Euro.17 Vysoký počet kolizí nemusí nutně pro populaci znamenat vážnou hrozbu, spíše ukazuje, že druh je v daném území hojný a obecně rozšířený. Pro běžné druhy, jako jsou liška, hlodavci, ale i prase divoké nebo srnec obecný, představuje mortalita na silnicích jen cca 1 – 4% z celkové mortality.18 Všechny negativní vlivy dopravy se podílí na celkovém bariérovém efektu komunikace (fyzická nepřekonatelnost cesty, intenzita provozu, mortalita, disturbance atd.). Jedinou možností, jak zmírnit bariérový efekt, je udělat silnici propustnější buď pomocí různých optimalizačních opatření, především migračních objektů (viz kap. 2), řízením provozu nebo důkladným výběrem trasy komunikace.19 Tab. 1: Vztah mezi hustotou dopravy a propustností komunikace pro savce20 Intenzita dopravy Propustnost (vozidla/24 hod) Propustná pro většinu volně žijících druhů. < 1000 1000 - 4000 Propustná pro některé druhy, ale pro více citlivé druhy nepropustná. 4000 - 10 000 Významná bariéra, hluk a pohyb vozidel odpuzuje většinu jedinců. Mnoho pokusů překonat silnici způsobí dopravní nehody. Nepropustná pro většinu druhů. > 10 000
16
podrobněji viz např. IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003. 17 TROCMÉ, M. a kol.: Habitat Fragmentation due to Transportation Infrastructure - The European review, Luxembourg, European Commission, Directorate-General for Research 2003, s. 42 - 43 in ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 24 18 PFISTER, H. P., KELLER, V., GEORGII, B., RECK, H.: Grünbrücken – ein Beitrag zur Verminderung strassenbedingter Trennwirkungen, Landschaftstagung, 30/03, 1999, s. 96 - 100 in ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 24 19 ANDĚL, P., GORČICOVÁ, I., HLAVÁČ, V., MIKO, L., ANDĚLOVÁ, H.: Hodnocení fragmentace krajiny dopravou, Metodická příručka, 1. vyd., Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny 2005, s. 19 - 20 20 IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003; pozn.: Problémem u komunikací s nízkou intenzitou dopravy je fakt, že zvířata nejsou dostatečně odrazována od pokusů překonat komunikaci a bývají tak často usmrcena (tyto typy komunikací, v ČR silnice II. a III. třídy nebývají oplocené). Naopak komunikace s vysokou intenzitou dopravy mají pro zvířata silný odpuzující účinek, zvířata se snaží překonat komunikaci jen v krajních situacích a proto zde nedochází k tak vysoké mortalitě. Bariérový efekt komunikace je však velmi vysoký.
14
Helena Andělová
Diplomová práce
1.2.2. Silniční a dálniční síť České republiky
Zákon č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích, dělí pozemní komunikace do čtyř kategorií: (a) dálnice, (b) silnice, (c) místní komunikace, (d) účelová komunikace. Dálnice je podle zákona definována jako „pozemní komunikace určená pro rychlou dálkovou a mezistátní dopravu silničními motorovými vozidly, která je budována bez úrovňových křížení, s oddělenými místy napojení pro vjezd a výjezd a která má směrově oddělené jízdní pásy“. Silnice je „veřejně přístupná pozemní komunikace určená k užití silničními a jinými vozidly a chodci“. Silnice se podle svého určení a dopravního významu rozdělují do těchto tříd: (a) silnice I. třídy, která
je určena zejména pro dálkovou a mezistátní dopravu, (b) silnice II. třídy,
která je určena pro dopravu mezi okresy, (c) silnice III. třídy, která je určena k vzájemnému spojení obcí nebo jejich napojení na ostatní pozemní komunikace. 21 Obr. 1: Mapa intenzit dopravy ČR22
Na území České republiky bylo k 1. 1. 2007 v provozu celkem 55583 km silnic a dálnic, z toho 633 km dálnic, 329 km rychlostních silnic, 5843 km silnic I. třídy, 14660 silnic II. třídy a 34118 silnic III. třídy. Hustotou 0,7 km silnic a dálnic na 1 km2 se řadíme na jedno z předních míst v Evropě.23
Zákon č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích. Ze dne 23. ledna 1997. Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Praha, Ředitelství silnic a dálnic 2007, s. 7 23 Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Praha, Ředitelství silnic a dálnic 2007, s. 3 21
22
15
Helena Andělová
Diplomová práce
Tab. 2: Průměrné intenzity dopravy na silnicích a dálnicích (intenzita ve vozidlech/24 h)24 Rok Dálnice Silnice I. třídy Silnice II. třídy Silnice III. třídy 1985 11 236 4 107 1 404 393 1990 14 519 4 888 1 563 407 1995 17 023 6 491 1 899 476 2000 22 044 7 981 2 178 570 2004 27 984 9 140 2 480 649 2005 31 690 9 668 2 567 686 2006 32 641 9 861 2 618 700 Tab. 3: Počet objektů podle druhu k 1.1.200725 Kategorie Mosty Podjezdy Tunely dálnice 711 403 6 silnice I. třídy 3 467 1029 10
Dálnice jsou tedy svojí intenzitou dopravy (viz údaje z tab. 1) nepropustné pro většinu druhů, silnice I. třídy jsou významnými bariérami, kde hluk a pohyb vozidel odpuzuje většinu jedinců a mnoho pokusů překonat silnici způsobí dopravní nehody.
1.3. LEGISLATIVNÍ VYMEZENÍ PROBLEMATIKY Problematika fragmentace krajiny není v legislativě České republiky samostatně vymezena. Přesto se prolíná do řady dílčích legislativních oblastí, především: a. Ochrana přírody - zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, v platném znění. Zákon upravuje ochranu druhů a jejich biotopů. Základními nástroji jsou kategorie zvláště chráněných druhů rostlin a živočichů, zvláště chráněná území (ZCHÚ), územní systém ekologické stability (ÚSES) nebo významné krajinné prvky (VKP). b. Územní plánování – zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon). Územní plánování podle zákona „zajišťuje předpoklady pro udržitelný rozvoj území soustavným a komplexním řešením účelného využití a prostorového uspořádání území s cílem dosažení obecně prospěšného souladu veřejných a soukromých zájmů na rozvoji území.“ 26 Jedná se tedy o činnost koordinující využití území pro různé aktivity člověka, včetně výstavby a dalších rizikových aktivit způsobujících fragmentaci krajiny. Problematiku fragmentace krajiny je možné řešit na všech hierarchických úrovních, od celostátní (koncepční materiály na úrovni republiky, např. v dopravní politice a dalších
Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Výroční zpráva. Ředitelství silnic a dálnic ČR 1999; Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Ředitelství silnic a dálnic 2007, s. 6 Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Ředitelství silnic a dálnic 2007, s. 4 26 Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu. Ze dne 14. března 2006 24
25
16
Helena Andělová
Diplomová práce
resortních politikách), regionální (krajské politiky, územní plány velkých územních celků – ÚP VÚC), až po lokální (územní plány obcí). c. Proces posuzování vlivů na životní prostředí – zákon č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí. V rámci tohoto procesu probíhá posuzování vlivů záměrů (např. pozemních komunikací, průmyslových zón atd.) a koncepcí (koncepční materiály, územní plány) na životní prostředí. Hledisko snížení fragmentace krajiny a zajištění migrace živočichů by mělo být v tomto procesu zohledněno.27 Jak již bylo zmíněno, nejvyšší fragmentační účinek mají pozemní komunikace. Význam tohoto problému je zohledněn v základním koncepčním dokumentu Ministerstva dopravy: Dopravní politika České republiky pro léta 2005 - 2013, schváleným vládou České republiky. V rámci specifických cílů jsou vymezena následující opatření týkající se dané problematiky: • Minimalizovat negativní vlivy dopravy na stabilitu ekosystémů v krajině, jejich struktury a funkce. • Zvýšit průchodnost dopravní infrastruktury pro volně žijící živočichy. • Při navrhování nových tras minimalizovat dopady na životní prostředí a provádět technická opatření pro minimalizaci vlivů výstavby na jednotlivé složky životního prostředí a veřejného zdraví.28
27
ANDĚL, P., HLAVÁČ, V., LENNER, R., ANDĚLOVÁ, H., GORČICOVÁ, I., HANUŠ, F., VAISAR, M.: Migrační objekty pro zajištění průchodnosti dálnic a silnic pro volně žijící živočichy, Technické podmínky Ministerstva dopravy TP 180, 1. vyd., Praha, Ministerstvo dopravy ČR 2006, s. 13 – 16. 28 Česká republika - Ministerstvo dopravy: Dopravní politika České republiky pro léta 2005 – 2013. Praha, ČR – Ministerstvo dopravy 2005, 64 s.
17
Helena Andělová
Diplomová práce
2. OPATŘENÍ PRO MIGRACI ŽIVOČICHŮ A JEJICH NÁKLADY Účinkům pozemních komunikací na populace živočichů se nelze zcela vyhnout, je však možné jejich negativní vliv omezit. Základem je hledat nejvhodnější řešení již v přípravné fázi stavby, tzn. v rámci územního plánování, při procesu E.I.A. atd. (viz výše). Složitější je realizovat opatření na komunikacích, které jsou již v provozu.29 Obecně se opatření dělí podle svého účinku do dvou základních kategorií:30 (i) opatření, která přímo snižují fragmentaci tím, že spojují biotopy rozdělené komunikací a umožňují tak migraci druhů (migrační objekty), (ii) opatření, která zlepšují bezpečnost na silnicích a redukují mortalitu (plocení atd.). Tab. 4: Klasifikace optimalizačních opatření31 Propustek trubní Podchody Propustky (P) Propustek rámový Most víceúčelový (kombinované využití) Mosty na Migrační komunikaci Most speciální (pro migraci) objekty Most velký (šířka nad 100 m) Mosty přes Most víceúčelový Nadchody komunikaci (N) Most speciální Tunely Tunel Specifická Plocení opatření Umělé odpuzovače Varovná značení a systémy Redukce Protihlukové stěny mortality Umělé osvětlení atd. Úprava biotopu Odstranění vegetace Výsadba vegetace (živé ploty), výběr druhů rostlin atd.
P1 P2 P3 P4 P5 N1 N2 N3
V praxi je toto rozlišení často nejasné, opatření mohou plnit obě funkce, nebo mohou působit proti sobě (např. plocení). Optimálním řešením je kombinace obou způsobů opatření, tzn. zajistit dostatečný počet migračních objektů zajišťujících propustnost komunikací a zbylé úseky komunikace, jako prevence mortalitě na silnicích, oplotit.32 V další fázi práce se věnuji podrobněji pouze migračním objektům. Pořizovací náklady ostatních opatření jsou oproti těmto stavbám zanedbatelné. 29 ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 27 30 IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003 31 IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003; ANDĚL, P., HLAVÁČ, V., LENNER, R., ANDĚLOVÁ, H., GORČICOVÁ, I., HANUŠ, F., VAISAR, M.: Migrační objekty pro zajištění průchodnosti dálnic a silnic pro volně žijící živočichy, Technické podmínky Ministerstva dopravy TP 180, 1. vyd., Praha, Ministerstvo dopravy ČR 2006, s. 13 32 ANDĚL, P., GORČICOVÁ, I., HLAVÁČ, V., MIKO, L., ANDĚLOVÁ, H.: Hodnocení fragmentace krajiny dopravou, Metodická příručka, 1. vyd., Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny 2005, s. 23
18
Helena Andělová
Diplomová práce
2.1. KATEGORIZACE ŽIVOČICHŮ Parametry jednotlivých opatření se liší podle cílových druhů živočichů. Z praktického hlediska je proto vhodné alespoň rámcově rozlišit určité skupiny živočichů s podobnými vlastnostmi vzhledem k optimalizačním opatřením. Technické podmínky Ministerstva dopravy (TP 180) rozlišují čtyři základní kategorie živočichů a speciální kategorii ekosystémy (viz následující tabulka). Tab. 5: Kategorizace živočichů33 Kategorie Příklady druhu A jelen evropský velcí savci a rys ostrovid druhy medvěd hnědý nejnáročnější na vlk obecný parametry objektu kočka divoká los B střední savci, kopytníci
srnec obecný prase divoké (daněk evropský) (muflon)
C střední savci, šelmy
liška obecná jezevec lesní vydra říční bobr evropský drobné kunovité šelmy
D obojživelníci
E (samostatná kategorie) ekosystémy
všechny druhy daného ekosystému, včetně bezobratlých živočichů a druhů rostlin
Technické řešení Nejnáročnější parametry jak z hlediska rozměrů, tak doprovodných prvků, optimální jsou přirozená přemostění hlubokých údolí, v rovinaté krajině je realizace náročná a často problematická. Technické parametry objektů mírnější než u kategorie A, nutná jejich větší četnost, Zvířata této kategorie mohou bez problémů využívat migračních profilů kategorie A. Rozměry nejsou hlavním faktorem, důležitější je dostatečná četnost, v místech migračního tlaku optimální vzdálenost 500–1000 m, využití a úprava řady trubních propustků, kde je třeba zajistit především dostatečný pruh souše (1 m) podél převáděného vodního toku. Kombinace průchodů pod komunikací a bariér, které brání vstupu na komunikaci, vhodným řešením je vybudování náhradní vodní plochy pro rozmnožování, která by se nacházela před komunikací ve směru jarní migrace. Propojení obou částí rozděleného ekosystému nadchodem nebo podchodem, toto řešení obecně prostorově nejnáročnější, propojovací prvek musí mít shodné pedologické, hydrologické a světelné podmínky jako propojovaný ekosystém.
Charakteristika Na prověřených dálkových migračních trasách bez rušivých antropogenních vlivů.
Lokální migrace, cesty mezi zdroji potravy, vodou a místy odpočinku. Využívá jí především místní populace, která je na místní podmínky dobře adaptovaná. Lokální migrace mezi zdroji potravy, vody a různými částmi obývaného teritoria, migrace osamostatňujících se mláďat, migrační profily využívá především místní populace, tyto druhy nejsou příliš citlivé na rušivé antropogenní vlivy.
Speciální sezónní teritoriální migrace mezi zimovištěm a místem rozmnožování a částí teritoria, kde tráví zbytek roku, využívány jedinci ve velké početnosti, migrační cesty v blízkosti každé trvalé vodní plochy vhodné pro rozmnožování obojživelníků. Třeba propojit dvě části velmi cenného ekosystému, který vyžaduje vysoký stupeň ochrany a který byl dálniční stavbou přerušen a rozdělen.
33 ANDĚL, P., HLAVÁČ, V., LENNER, R., ANDĚLOVÁ, H., GORČICOVÁ, I., HANUŠ, F., VAISAR, M.: Migrační objekty pro zajištění průchodnosti dálnic a silnic pro volně žijící živočichy, Technické podmínky Ministerstva dopravy TP 180, 1. vyd., Praha, Ministerstvo dopravy ČR 2006, s. 9
19
Helena Andělová
Diplomová práce
Pro jakýkoli návrh optimalizačních opatření při řešení průchodnosti komunikací je nutné vycházet z údajů rozšíření a migračních tras cílových druhů živočichů. V rámci České republiky byl vyhodnocen výskyt a údaje o migraci savců a na základě těchto údajů byla zhotovena mapa kategorizace území z hlediska výskytu a migrací velkých savců. Území bylo rozděleno do pěti kategorií:34 I. Území mimořádného významu – centrální výskyt více druhů ze skupiny jelen, los, rys, medvěd, vlk nebo oblasti hlavních migrací těchto druhů, II. Území zvýšeného významu – současný nebo budoucí předpokládaný stálý výskyt rysa, jelena, oblasti hlavních migrací losa, III. Území významné – zbylé oblasti s periodickým, nepravidelným či budoucím výskytem druhů ze skupiny jelen, los, rys, medvěd, vlk nebo oblasti jejich vedlejších migrací, IV. Území méně významné – bez výskytu jelena, rysa, losa, vlka, medvěda, s pravidelným výskytem srnce a prasete, V. Území nevýznamné – bez výskytu velkých druhů savců, především velké městské aglomerace. Obr. 2: Mapa kategorizace území ČR z hlediska výskytu a migrací velkých savců35
Tato základní kategorizace slouží k rámcovému vytipování kritických úseků střetů migračních tras živočichů s komunikacemi. V těchto místech je pak vhodné lokalizovat konkrétní migrační objekt.36
34
dělení viz HLAVÁČ, V., ANDĚL, P.: Metodická příručka k zajišťování průchodnosti dálničních komunikací pro volně žijící živočichy, Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny ČR 2001, s. 19 - 20 35 HLAVÁČ, V., ANDĚL, P.: Metodická příručka k zajišťování průchodnosti dálničních komunikací pro volně žijící živočichy, Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny ČR 2001, s. 19 - 20 36 pozn.: Konkrétnímu výběru místa pro výstavbu migračního objektu předchází zpracování podrobné, tzv. migrační studie, ve kterých se detailně zmapuje širší okolí budoucího migračního objektu z hlediska výskytu a migračních tras zvěře. Cílem je nalézt optimální místo výstavby objektu, jak z hlediska technických parametrů, tak z hlediska migračního tlaku v území.
20
Helena Andělová
Diplomová práce
2.2. MIGRAČNÍ OBJEKTY 2.2.1. Základní charakteristika
Migračními objekty jsou jakékoli stavby, které umožňují bezpečný přechod živočichů přes komunikaci. Obecně se dělí na nadchody a podchody. Oba typy objektů mohou být vybudovány buď speciálně pro migraci živočichů nebo mohou být pro tento účel upraveny stávající stavby. Speciální nadchody se mohou nazývat ekodukty (Hlaváč, Anděl, 2001, Brnušák a kol., 2003) nebo „zelené mosty“ (Pfister a kol., 1999, Roth, Klatt, 1991 atd.). V literatuře se vyskytují i jiné názvy a jiná dělení pro speciální nadchody (např. Iuell a kol., 2003).37 Podchody jsou takové typy objektů, kde živočichové procházejí pod komunikací (pod úrovní dopravy), nadchody jsou typy objektů, kde živočichové přecházejí nad komunikací (nad úrovní dopravy).38 Základní rozměrové charakteristiky migračních objektů jsou uvedeny v následující tabulce a obrázku. Tab. 6: Rozměrové charakteristiky migračních objektů (MO)39 Název Popis Stanovení rozměru délka Jedná se o vzdálenost, kterou musí U podchodů odpovídá technickému parametru šířka mostu živočich absolvovat při průchodu z jedné (nejmenší příčná vzdálenost mezi vnějšími líci obou strany silnice na druhou. mostních říms) nebo délce propustku (vzdálenost mezi čely propustku). šířka Rozměr rovnoběžný s osou komunikace (u U podchodů odpovídá délce přemostění. nadchodů měřeno na povrchu krycí vrstvy, u podchodů měřeno na povrchu terénu). výška Volná výška pod mostem. Volná výška pod mostem. index Poměr mezi plochou světlého průřezu Výpočet pro všechny typy profilů: I v ose komunikace a délkou migračního I = P/d P- plocha světlého průřezu (m2) objektu. d – délka migračního objektu (podchodu) Výpočet pro obdélníkový tvar profilu: I = š x v/d š – šířka MO (rozměr rovnoběžný s osou komunikace) v – výška MO d – délka MO (rozměr kolmý na osu komunikace).
37
ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 27. Pro detailní informace o této problematice v Evropě, včetně databáze migračních objektů a dalších optimalizačních opatření na Infra Eco Network Europe (IENE), Přístup z Internetu: URL:http://www.iene.info 38 ANDĚL, P., HLAVÁČ, V., LENNER, R., ANDĚLOVÁ, H., GORČICOVÁ, I., HANUŠ, F., VAISAR, M.: Migrační objekty pro zajištění průchodnosti dálnic a silnic pro volně žijící živočichy, Technické podmínky Ministerstva dopravy TP 180, 1. vyd., Praha, Ministerstvo dopravy ČR 2006, s. 35 39 ANDĚL, P., HLAVÁČ, V., LENNER, R., ANDĚLOVÁ, H., GORČICOVÁ, I., HANUŠ, F., VAISAR, M.: Migrační objekty pro zajištění průchodnosti dálnic a silnic pro volně žijící živočichy, Technické podmínky Ministerstva dopravy TP 180, 1. vyd., Praha, Ministerstvo dopravy ČR 2006, s. 10
21
Helena Andělová
Diplomová práce
Obr. 3: Rozměrové charakteristiky migračních objektů40
Stručná
charakteristika
podchodů
a
nadchodů
(kategorie
viz tab.
4) spolu
se
vzorovými ukázkami je uvedena v následujících tabulkách.
40 ANDĚL, P., HLAVÁČ, V., LENNER, R., ANDĚLOVÁ, H., GORČICOVÁ, I., HANUŠ, F., VAISAR, M.: Migrační objekty pro zajištění průchodnosti dálnic a silnic pro volně žijící živočichy, Technické podmínky Ministerstva dopravy TP 180, 1. vyd., Praha, Ministerstvo dopravy ČR 2006, s. 11
22
Helena Andělová
Diplomová práce
Tab. 7: Základní charakteristika podchodů TRUBNÍ A RÁMOVÝ PROPUSTEK (P1, P2) Základní Základní funkce: (i) převedení průtoků srážkových vod, vodotečí atd., (ii) migrace charakteristika živočichů (kat. C, D). Technické Rámové propustky: obdélníkový profil, max. šířka 2 m, nejčastěji beton, vhodný materiál parametry prefabrikáty (nutné hladné propojení). Trubní propustky: světlá výška min 0,5 m, vhodné parametry – průměr: pro jezevce cca 0,5 m, pro lišku, vydru > 0,6 m, pro obojživelníky > 0,5 m. Poznámka nutné přirozené navádění do propustku. Rámové propustky jsou pro migraci živočichů vhodnější než trubní propustky, mají širší spektrum využití (např. obojživelníci je preferují, protože vertikální zdi lépe druhy navádějí). MOST VÍCEÚČELOVÝ (P3) Základní Původně tyto objekty slouží zejména k: (i) přemostění vodního toku, (ii) přemostění charakteristika komunikací (turistika, cyklistika atd.). Jakékoli dopravní cesty jsou pro migraci živočichů rušivým prvkem, většinou využitelné pouze pro menší živočichy (kat. C, např. liška). Technické šířka > 10 m. parametry Poznámka Nutné úpravy: protihlukové stěny, podmostí (přirozený povrch, ne štěrk atd.), vegetační úpravy okolí, navádění atd. MOST SPECIÁLNÍ (P4) Základní Funkce: migrace živočichů. Vhodné umístit v kopcovité krajině, u komunikace vedené charakteristika v násypu. Cílové druhy – kategorie A (rys, vlk), kat. B (prase divoké, srnec atd.). Technické Dostatečné zajištění migrace41: šířka - 45 m (kat. A), 30 m (kat. B), 2 m (kat. C), výška: 10 parametry m (kat. A), 7 m (kat. B), 2 m (kat. C). Poznámka Nutné úpravy: protihlukové stěny, podmostí (přirozený povrch, ne štěrk atd.), vegetační úpravy okolí, navádění atd. MOST VELKÝ (P5) Základní Vhodné pro převedení komunikace přes údolí (klasická přirozená migrační trasa). charakteristika Zachovávají daný ekosystém, vhodné pro bezobratlé (vázané na určitý typ vegetace). Technické Viz most speciální (parametry většinou splněné díky konfiguraci terénu). parametry Poznámka Standardní optimalizační opatření (viz P4), omezení rušivých vlivů (žádné stavby pod mostem a jiné překážky). Obr. 4: Podchody Trubní propustek (P1)
Rámový propustek (P2)
Most s bočními křídly (P4) prodlužují délku podchodu
Most optickou hlukovou Obr. 11:sMost s optickou hlukovouzábranou zábranou
23
(P4)
Helena Andělová
Most víceúčelový, s přechodem s vodotečí (P3)
Diplomová práce
Most velký, přirozený (P5)
Tab. 8: Základní charakteristika nadchodů (N1) Základní Základní funkce: převedení lokálních komunikací, většinou nevhodné pro migraci charakteristika (asfaltový nebo betonový povrch), možné dílčí úpravy ke zlepšení parametrů objektu pro migraci. Technické Viz N2, střední šířka min 10 m (objekt převádějící polní nebo lesní cestu). parametry Poznámka Protihlukové stěny po stranách objektu, osázení povrchu, vhodná zemina, naváděcí zeleň, napojení na okolí pomocí terénních úprav, povrch pokrýt kameny, kmeny atd. MOST SPECIÁLNÍ (N2) Základní Základní funkce: migrace živočichů. Budovány přes víceproudé komunikace, vhodné pro charakteristika všechny druhy, rozhodující parametr pro velké savce – minimální šířka ve středu objektu. Technické Dostatečné zajištění migrace - standardní střední šířka > 40 m. Jako vhodný tvar mostu se parametry ukázal tvar hyperbolický (trychtýřový, viz obr. 3), kdy je dobře vyřešeno navedení zvířat na objekt a šířka ve středu již nemusí být tak velká. Konstrukce je vhodná v rovinatém terénu. Poznámka Viz N1. TUNEL (N3) Základní Mostní norma ČSN 736201 Projektování mostních objektů. Konstrukce je vhodná charakteristika v hlubokých zářezech. Technické Viz N1, N2. parametry MOST VÍCEÚČELOVÝ
Obr. 5: Nadchody Ekodukt Terlet na dálnici A 50, Holandsko (foto H. Andělová) – N2
41
pozn.: Dostatečné zajištění migrace znamená hodnotu MPT 0,8 (podrobněji viz kap. 2.2.3.)
24
Helena Andělová
Diplomová práce
Ekodukt Woeste Hoeve na dálnici A 50, Holandsko (foto H. Andělová) – N3
Databáze IENE42 v současné době eviduje v Evropě celkem 27 speciálních nadchodů (ekoduktů) a 24 speciálních podchodů (tunely pro velká zvířata). 2.2.2. Parametry realizace migračních objektů
Při rozhodování o realizaci migračního objektu se řeší přednostně tyto základní prvky: •
Typ objektu. Pro rozhodnutí o typu objektu jsou rozhodující terénní podmínky (podchod zpravidla použitelný pokud je silnice v náspu, nadchod pokud je v zářezu) a cílové druhy živočichů. Výsledky dosavadních studií ukazují, že kopytníci dávají přednost širokým nadchodům před podchody, které jim často připadají příliš temné nebo působí tunelovitým dojmem a zvěř do nich nerada vstupuje. Cílovými druhy pro podchody jsou savci jako srnec, jelen, prase, vlk a rys. Menší druhy savců a především druhy, které žijí v norách (jezevec, liška, vydra), pravidelně používají menší podchody (propustky).43
•
Umístění a počet objektů. Umístění a počet objektů se musí řídit výskytem a prostředím cílových druhů živočichů (umístění co nejblíže pravidelným migračním cestám atd.). Nezbytné jsou objekty v případech kdy: komunikace ovlivňuje zvláště citlivé druhy, celková propustnost krajiny je komunikací výrazně oslabena, ostatní méně nákladná opatření budou pravděpodobně neefektivní, komunikace je oplocena po celé své délce atd.44 Z hlediska počtu objektů stále nebyla vyřešena otázka, za je účinnější např. jeden široký nadchod nebo více užších nadchodů.45
42
Infra Eco Network Europe (IENE), Přístup z Internetu: URL:http://www.iene.info PFISTER, H. P., KELLER, V., GEORGII, B., RECK, H.: Grünbrücken – ein Beitrag zur Verminderung strassenbedingter Trennwirkungen, Landschaftstagung, 30/03, 1999, s. 96-100, IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003, 169 s. in ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 30 44 IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003, 169 s. in ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 30 45 PFISTER, H. P., KELLER, V., GEORGII, B., RECK, H.: Grünbrücken – ein Beitrag zur Verminderung strassenbedingter Trennwirkungen, Landschaftstagung, 30/03, 1999, s. 96 - 100 43
25
Helena Andělová
•
Diplomová práce
Konstrukce a rozměry objektu. Typ konstrukce a parametry objektu závisí především na cílových druzích, terénních podmínkách a nákladech stavby. V odborné literatuře je nejdiskutovanějším parametrem šířka nadchodu, která se považuje pro velké savce za limitující faktor. Obecně čím je objekt širší, tím je pro velké savce vhodnější. Jako standardní šířku doporučují autoři 40 – 50 m (Iuell a kol., 2003, Müller, Berthould, 1997, Nieuwenhuizen, van Apeldoorn, 1995, Bekker, Vastenhout, 1995 atd.). Jelikož se ale jedná o velmi nákladné stavby, základní otázkou je spíše minimální šířka, kterou by byly druhy schopny akceptovat. V různých zemích (Francie, Německo, Holandsko atd.) byly provedeny výzkumy, které zkoumaly využitelnost jednotlivých objektů. Výsledky ukázaly, že nadchody s šířkou pod 20 m byly využívány méně.46 Avšak v místech, kde jsou všechny ostatní parametry optimální (velký migrační tlak, dokonalá vegetační úprava ekoduktu, malé rušení atd.) může být minimální šířka i menší (Müller a Berthould (1997) uvádí pro srnce a prase 7 m a pro jelena a losa 8 – 12 m). To lze realizovat u hyperbolického tvaru objektu, šířka při vstupu by měla být větší.
• Ochranné a naváděcí prvky. Ochranné prvky se týkají všech nadchodů. Jejich cílem je zmírnění světelných a hlukových disturbancí ze silnice.47 •
Vegetační úprava, půdní kryt. Vegetační úprava je zásadní především pro funkčnost nadchodů. Měla by cíleně navádět druhy na přechod a co nejvíce napodobovat okolní vegetaci.48 (ukázka viz obr. 6).
Obr. 6: Vegetační úprava nadchodů (foto H. Andělová) Ekodukt Terlet, dálnice A50, Holandsko Ekodukt Woeste Hoeve, dálnice A50, Holandsko
46
IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003, 169 s. 47 MÜLLER, S., BERTOULD, G.: Fauna/Traffic safety, Manual for Civil Engineers, Lausanne, École polytechnique fédérale de Lausanne 1997, 119 s. in ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, s. 31 - 33 48 IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003, 169 s., pozn.: Podrobněji o vhodných druzích viz TP 99 Vysazování a ošetřování silniční vegetace.
26
Helena Andělová
Diplomová práce
2.2.3. Teorie migračního potenciálu
Pojem migrační potenciál (MP) byl zaveden poprvé v roce 200049, detailněji je teorie popsána v Technických podmínkách Ministerstva dopravy (TP 180). Tato podkapitola je stručným shrnutím teorie migračního potenciálu, veškerý obsah je výtahem z TP 180, proto je citace uvedena pouze na začátku kapitoly a dále již ne. Pojem migrační potenciál je definován jako „pravděpodobnost funkčnosti migračního profilu. Vyjadřuje předpoklady daného profilu pro umožnění migrace. Migrační profil je funkční tehdy, jestliže je zvěří využíván a jestliže zajišťuje její bezpečnou migraci přes pozemní komunikaci.50 Jsou definovány dvě složky určující funkčnost migračního objektu: (i) složka ekologická, (ii) složka technická. Podrobněji viz následující tabulka. Tab. 9: Složky migračního potenciálu Název Popis Migrační Je dán vlastnostmi samotné potenciál migrační cesty, kterou má v tomto ekologický profilu v době před výstavbou (MPE) pozemní komunikace. Je třeba uvažovat s výhledem jejího využívání do budoucnosti především z hlediska celkového vývoje širšího území. Migrační Je dán vlastnostmi migračního potenciál objektu, jeho celkovou konstrukcí, technický rozměry a doprovodnými (MPT) opatřeními.
Obsah složky MPE vyjadřuje pravděpodobnost, s jakou je migrační cesta plně využívána zvěří v tzv. nulové variantě, tj. bez výstavby komunikace. Je modelem celkového migračního tlaku v dané lokalitě.
MPT vyjadřuje pravděpodobnost, s jakou navržené technické řešení umožní plnou migraci živočichů, to znamená, jak budou zachovány původní parametry migrace při realizaci daného objektu.
Celkový migrační potenciál je definován jako „součin migračního potenciálu ekologického a technického: MP = MPE * MPT.“ Migrační potenciál jako pravděpodobnostní veličina nabývá hodnot v intervalu <0;1>, kde krajní stavy představují extrémy: při MP = 0 je migrace zvěře objektem nemožná, při MP = 1 není migrační cesta výstavbou objektu dotčena (ideální stav). Hodnoty v intervalu jsou popsány v následující tabulce. Tab. 10: Kategorizace migračního potenciálu MP MP Charakteristika migrační funkčnosti profilu 1,0 – 0,8 Zcela funkční stav blížící se ideálnímu řešení 0,8 – 0,6 Nadprůměrná, vysoká funkčnost, pouze s malými omezeními 0,6 – 0,4 Průměrná, střední funkčnost, se zřetelně omezujícími prvky 0,4 – 0,2 Podprůměrná, nízká funkčnost, řada omezujících prvků 0,2 – 0,0 Nefunkční stav, blíží se úplné neprůchodnosti pro zvěř
ANDĚL, P.: Metodika pro navrhování migračních profilů pro zvěř, závěrečná zpráva, Praha, Ředitelství silnic a dálnic ČR 2000, 29 s., HLAVÁČ, V., ANDĚL, P.: Metodická příručka k zajišťování průchodnosti dálničních komunikací pro volně žijící živočichy, Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny ČR 2001, 51 s. 2001. 50 ANDĚL, P., HLAVÁČ, V., LENNER, R., ANDĚLOVÁ, H., GORČICOVÁ, I., HANUŠ, F., VAISAR, M.: Migrační objekty pro zajištění průchodnosti dálnic a silnic pro volně žijící živočichy, Technické podmínky Ministerstva dopravy TP 180, 1. vyd., Praha, Ministerstvo dopravy ČR 2006, s. 13 49
27
Helena Andělová
Diplomová práce
Je potřeba zdůraznit následující body: • Rovnocenné postavení ekologické a technické složky. Pokud je MP jedné ze složek velmi nízký, pak ani ideální hodnota druhé složky nezaručí dostatečnou účinnost objektu.51 • Kvantitativní odhad. Koncepce je založena na kvantitativním odhadu jednotlivých parametrů, který provede odborník na základě terénního šetření. To s sebou samozřejmě přináší určitá rizika (subjektivnost atd.), přesto tato metoda nutí kvantifikovat konkrétní možnosti, které v daném místě skutečně jsou. • Ekonomická optimalizace. Při variantním řešení je možné pro jednotlivé varianty objektu porovnat náklady a předpokládanou účinnost vyjádřenou migračním potenciálem. Tímto způsobem je možné zabránit zbytečnému vynakládání finančních prostředků tam, kde neexistuje reálný předpoklad jejich skutečného zhodnocení. 2.2.3.1. Migrační potenciál ekologický (MPE) Vlastnosti migrační cesty (MPE) určují dva základní faktory: a) Významnost migrační cesty, stálost, pravidelnost využívání . Tato složka zahrnuje prvky, které migraci podporují (např. terénní vlivy, potravní nabídka atd.) a zvyšují tak pravděpodobnost využívání migrační cesty. b) Rušivé vlivy v okolí. Rušivé vlivy mohou zásadně ovlivnit využívání migrační cesty. Jedná se o prvky bránicí migraci (např. zástavba, průmysl, budoucí možná výstavba atd.) a snižující tak pravděpodobnost využívání objektu. Hodnocení provádí odborník (ekolog). Při hodnocení vychází především z map migračních tras zvěře, map územního systému ekologické stability (ÚSES), struktury krajiny (tj. přítomnost prvků podporujících migraci, např. údolí, vodní tok, okraje lesa atd.) nebo vlastního šetření. Pro obě složky jsou sestaveny pomocné stupnice (podrobněji viz TP 180). 2.2.3.2. Migrační potenciál technický (MPT) Účinnost migračního objektu určují dva základními faktory: a) Technické řešení objektu. Jedná se o základní složku technického migračního potenciálu. Pro každý typ objektu jsou stanoveny základní rozměrové parametry a přepočet těchto parametrů na migrační potenciál se provádí pomocí nomogramů. Výsledný technický migrační potenciál se stanovuje jako geometrický průměr dílčích potenciálů. b) Eliminace rušivých vlivů provozu. Tyto parametry jsou zohledňovány při detailních studiích na základě znalosti místních podmínek. Jsou to opatření ke snížení vlivů hluku a 51 např. při výborném technickém řešení objektu (MPT = 0,9), ale významným okolním rušivým vlivům (MPE = 0,2) je celkový potenciál velmi nízký (MP = 0,18).
28
Naformátováno: Odrážky a číslování
Helena Andělová
Diplomová práce
osvětlení a o vytvoření psychicky vhodných podmínek pro užívání objektu, tj. zajištění tzv. faktorů pohody.
2.3. POŘIZOVACÍ NÁKLADY MIGARČNÍCH OBJEKTŮ Pořizovací náklady (dále jen „náklady“) na realizaci migračních objektů závisí na celé řadě ekologických a technických parametrů, a proto se mohou mezi sebou výrazně lišit. Za hlavní faktory lze považovat následující: • základní rozměry objektu – ty vyplývají především z ekologických požadavků na míru zprůchodnění daného migračního koridoru. Jedná se o rozhodující parametr, a proto je také základním podkladem stanovení závislosti mezi základními technickými parametry a účinností objektů (viz teorie migračního potenciálu – kap. 2.2.). • místní terénní podmínky – zásadní měrou ovlivňují celkové technické provedení. Např. srovnáme-li realizaci nadchodu nad dálnicí (a) v místě hlubokého zářezu, (b) v rovině, budou náklady (a) výrazně nižší, protože celkové délka mostu bude cca poloviční proti variantě (b). • konstrukční řešení – vyplývá především z místních podmínek a celkové technické koncepce (např. volba mezi volně pojížděnými a přesypanými mosty). • doprovodné prvky u migračních objektů – jedná se o vegetační úpravy, oplocení, protihlukové stěny aj. Z hlediska konečné účinnosti jsou tyto prvky velmi důležité, ale náklady na jejich realizaci jsou nepodstatné. Náklady se tedy mohou od sebe velmi lišit, závisí vždy na konkrétním projektu. V odborné literatuře jsou často detailně popsány jednotlivé migrační objekty, jejich náklady však ve většině případů uváděny nejsou. V následující tabulce jsou uvedeny hrubé odhady nákladů různých typů objektů. Pro srovnání, výstavba dálnice stojí cca 15 – 20 mil. €/m, výstavba tunelu 125 – 225 mil. €/m.52 Tab. 11: Rámcové náklady migračních objektů Typ Cena (€) Ekodukt (speciální 3,5 – 6,5 mil. nadchod) Tunel pro jeleny 1380 € na metr délky (kopytníky) Migrační tunel 5900 € na metr délky Tunel pro jezevce 68 – 91 € na metr délky (propustek)
Pozn.
2,75 x 2,5 m, prokopaný 1,5 x 2,5 m, tažený nebo tlačený 0,4 m průměr, prokopaný pod stávající komunikací, materiál beton bez vyztužení
52
JONG, T. M. DE, DEKKER, J.N.M., POSTHOORN, R.: Landscape ecology in the Dutch context. Nature, town and infrastructure. Delft, KNNV Publishing 2007, s. 474
29
Helena Andělová
Diplomová práce
32 - 45 € na metr délky 50 – 68 € na metr délky 27 – 45 € na metr délky 680 € na metr délky 730 € na metr délky
materiál ocel, postavený během výstavby komunikace, vyztuženo betonem beton bez vyztužení 1 x 0,75 m 1x2m
Tunel pro obojživelníky Speciální propustek („ecoculvert“) Nákup dalších pozemků 30000 – 55000 €/ha Pozn.: Údaje pochází z Holandska, terminologie proto neodpovídá přesně kategoriím objektů uvedeným v tab. 4.
V České republice je výstavba těchto objektů teprve v počátcích, ale náklady na úrovni projektové přípravy se rovněž velmi liší. Podle místních podmínek se pořizovací náklady ekoduktů pohybují převážně v rozsahu 80 – 200 mil. Kč., což přibližně odpovídá údajů z Nizozemska (3,5 – 6,5 mil. Euro). Jako příklad vlivu místních podmínek je možné uvést srovnání mezi připravovanými ekodukty (a) v rámci rozšíření dálnice D1 a (b) na silnici I/11 v jablunkovském průsmyku: a) ekodukty připravované v rámci rozšíření dálnice D1 v úseku Mirošovice – Kývalka na 6 pruhů jsou situovány do terénně příznivých podmínek a jejich náklady se pohybují mezi 70 – 90 mil Kč. b) ekodukt plánovaný na silnici I/11 v Jablunkovském sedle na hranici mezi Českou republikou a Slovenskou republikou je z důvodů absence vhodnějších míst situován na terénně velmi složitém místě a jeho náklady jsou doposud stanoveny na cca 200 mil. Kč.
2.4. ZPŮSOB FINANCOVÁNÍ Základní organizací v oblasti výstavby a provozu dopravní infrastruktury v České republice je Ředitelství silnic a dálnic (ŘSD). Organizace plní tyto základní funkce: (i) hospodaření s dálnicemi a silnicemi I. třídy, (ii) údržba a opravy dálnic a silnic I. třídy, (iii) výstavba a modernizace silnic a dálnic a jejich součástí, (iv) zabezpečení podkladů pro stanovení koncepcí v oblasti silnic a dálnic atd.53 Svou činnost financuje organizace z více zdrojů. Hlavními zdroji financování jsou: 1. Státní fond dopravní infrastruktury. Fond byl zřízen zákonem 104/2000 Sb. Účelem fondu je rozvoj, výstavba, údržba a modernizace silnic a dálnic, železničních dopravních cest a vnitrozemských vodních cest. Z prostředků fondu se kromě výstavy a údržby infrastruktury dále spolufinancují průzkumné a projektové práce nebo studijní a expertní činnosti.54 2. Státní rozpočet. Tyto příspěvky představují druhý hlavní zdroj financování. 53
Ředitelství silnic a dálnic: Výroční zpráva 2006, s. 2; pozn.: O racionalizaci nákladů na výstavbu migračních objektů a dalších doprovodných opatření podrobněji např. Völk, Glitzer, Wöss (2001).
30
Helena Andělová
Diplomová práce
3. Evropská Unie. V předvstupním období byla hlavní část příspěvků poskytována prostřednictvím nástroje ISPA a programu Phare. Po vstupu do EU byla možnost čerpat prostředky z Fondu soudržnosti, Evropského fondu pro regionální rozvoj (ERDF) v rámci OP infrastruktura. V období 2007 - 2013 budou prostředky čerpány v rámci Operačního programu doprava (Priorita 2 z Fondu soudržnosti, Priorita 4 z ERDF).55 4. Vlastní zdroje. Migrační objekty a další doprovodná opatření ke zvýšení propustnosti pozemních komunikací jsou součástí projektů výstavby komunikace, jejich náklady jsou tudíž zahrnuty do celkových nákladů na výstavbu. Příklad zdrojů financování je uveden v následující tabulce. Tab. 12: Ředitelství silnic a dálnic – Investice celkem § 2211 (dálnice) a §2212 (silnice)56 (tis. kč) schválený rozpočet rozpočet po změnách čerpání SFDI 24 816 758 25 855 712 23 870 555 Státní rozpočet 113 837 6 481 972 10 147 514 Úvěry Evropské investiční banky (EIB) 0 0 0 Vlastní zdroje účastníka programu 0 0 52 164 Jiné cizí zdroje tuzemské 0 0 89 749 SFDI - Předfinancování 3 238 557 2 488 105 2 419 929 Celkem 28 169 152 34 825 789 36 579 911 Povodně SFDI ISPROFOND neevidované 0 155 624 151 731
V roce 2006 hospodařilo ŘSD s neinvestičními prostředky: 6 704,665 z SFDI, 5,766 mil kč. ze státního rozpočtu. V roce 2006 činily prostředky na výstavbu silnic 12 707 mil kč, na výstavbu dálnic 24 265 mil kč.57 V rámci zlepšení celkového systému financování se stále více uvažuje o posílení partnerství soukromého a veřejného sektoru (tzv. systém PPP – Public Private Partnership). Tento systém je v rámci Evropské Unie běžně využíván, především se uplatňuje ve Velké Británii. Soukromý sektor na základě uzavřené smlouvy poskytuje veřejnému sektoru dohodnuté služby. Právě oblast dopravní infrastruktury, spolu se školstvím, zdravotnictvím, obranou atd., je jedním ze sektorů, kde se tento přístup v zahraničí nejvíce využívá.58
54
Státní fond dopravní infrastruktury (citace listopad, 27., 2007). Přístup z internetu: URL:http://www.sfdi.cz Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Ředitelství silnic a dálnic 2007, s. 11 56 Ředitelství silnic a dálnic: Výroční zpráva 2006, s. 42 57 Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Ředitelství silnic a dálnic 2007, s. 13 58 ŠAUER, P. a kol.: Náklady na ochranu životního prostředí. Pojetí, efektivnost a optimalizace. Praha, Oeconomica 2005, s. 41 - 42 55
31
Helena Andělová
Diplomová práce
3. ZPŮSOBY HODNOCENÍ EFEKTIVNOSTI NÁKLADŮ
3.1. OPTIMALIZACE Optimalizace patří k základním stavebním kamenům ekonomie. Jednou z klíčových ekonomických otázek je, jak dosáhnout optimálního stavu při alokaci omezených zdrojů.59 Většina ekonomické analýzy je založena na konceptu ekonomické účelnosti (economic efficiency). Je to stav kdy se mezní náklady (MCs – marginal costs) rovnají mezním užitkům (MBs – marginal benefits) (graf 1). Tento koncept je možné aplikovat na různé druhy lidské činnosti (výrobu, spotřebu, alokaci zdrojů atd.). Optimum je možné obecně definovat jako „nejlepší stav věci, nejlepší řešení ze všech možných.“ Tuto optimalizaci (maximalizaci užitků při minimalizaci nákladů) cíleně provádějí subjekty ve společnosti (domácnosti, firmy, státní orgány atd.). V tržním prostředí dochází k optimální alokaci zdrojů pomocí působení tržních mechanismů.60 Graf 1: Optimalizace MB, MC Mezní náklady (Marginal cost - MC)
Mezní užitek (Marginal benefit - MB) optimum (Equilibrium – E)
Je možné vymezit dvě základní kategorie efektivnosti: (i) účelnost (efektivita, efektivnost) (effeciency), (ii) hospodárnost (cost-effectiveness). Účelnost ukazuje do jaké míry je zabezpečen stanovený cíl (např. v ochraně životního prostředí), hospodárnost udává jaké náklady bude nutné vynaložit k dosažení stanoveného cíle (minimalizace nákladů na stanovení cíl, maximalizace přínosů při konstantních nákladech). Situace, kdy dochází ve
59 ŠAUER, P. a kol.: Náklady na ochranu Oeconomica 2005, s. 12 - 13 60 ŠAUER, P. a kol.: Náklady na ochranu Oeconomica 2005, s. 12 - 13
životního prostředí. Pojetí, efektivnost a optimalizace. Praha, životního prostředí. Pojetí, efektivnost a optimalizace. Praha,
32
Helena Andělová
Diplomová práce
společnosti k maximalizaci přínosů (užitků) se nazývá nákladovou efektivností.61 Tento koncept je velmi významný. U mnohých opatření (nařízení) v oblasti životního prostředí není možné dosáhnout efektivnosti, naopak nákladová efektivnost dosažitelná je. Přesto je však v současné době většina environmentálních regulačních opatření nákladové efektivnosti vzdálena.62 Základem metod hodnocení efektivnosti nákladů je porovnání nákladů a užitků ve stejných jednotkách, nejčastěji v peněžním vyjádření. V případě environmentálních cílů (cílů v ochraně životního prostředí) se však často setkáváme se situací, kdy užitky nelze vyjádřit v peněžních jednotkách. Environmentální užitky (efekty) pak musí být kvantitativně vyjádřeny v jiných jednotkách podle stanoveného cíle, většinou např. v podobě snížení znečištění (µg/m3 atd.).63 Základní metodou pro hodnocení efektivnosti určité akce (projektu, opatření) je analýza nákladů a užitků.
3.2. ANALÝZA NÁKLADŮ A UŽITKŮ (COST-BENEFIT ANALYSIS) Analýza nákladů a užitků (dále jen „CBA“) představuje analytický nástroj, pomocí kterého se původně hodnotil čistý peněžní užitek investičních projektů, později bylo jeho používání rozšířeno na oblast sociální a environmentální. Je používána v rozhodování o optimální alokaci převážně veřejných zdrojů.64 CBA systematicky oceňuje všechny náklady a užitky zamýšlené činnosti (akce, projektu) ve srovnání s ostatními variantami řešení (možná i nulová varianta). Obecným požadavkem pro přijetí varianty je, aby suma jejích užitků byla větší než suma jejích nákladů: B>C
B ... suma užitků (Benefits) C ... suma nákladů (Costs)
V případě posuzování více variant je kritériem vyšší hodnota ukazatele B/C. V případě zahrnutí faktoru času je nutné počítat s tzv. čistou současnou hodnotou (Net present value – NPV) položek:65 PV = ΣBt/ (1 + r)t - ΣCt / (1 + r)t
Σod t = 0 do T
61
ŠAUER, P. a kol.: Náklady na ochranu životního prostředí. Pojetí, efektivnost a optimalizace. Praha, Oeconomica 2005, s. 14 62 KOLSTAD, C. D.: Environmental Economics. New York, Oxford University Press 2000, s. 148 63 PEARCE, D., ATKINSON, G., MOURATO, S: Cost-benefit Analysis and the Environment. Recent Developments. Paris, OECD 2006, 318 s. 64 MARKANDYA, A., PERELET, R., MASON, P., TAYLOR, T.: Dictionary of Environmetnal Economics. London, Earthscan Publications Ltd. 2001, s. 18 65 ŠAUER, P. a kol.: Úvod do ekonomiky životního prostředí. Praha, Vysoká škola ekonomická 1997, s. 75
33
Helena Andělová
Diplomová práce
t … jednotlivé roky T … sledované období Ct … náklad v roce t Bt … užitek v roce t r … zvolená roční diskontní sazba 3.2.1. Náklady
Při provádění analýzy CBA klade mnoho odborníků často větší důraz na ohodnocení environmentálních užitků než nákladů. Náklady pokládají spíše za veličinu týkající se účetnictví. V praxi je však stanovení nákladů velmi podstatné. V odborné literatuře se navíc často pojem náklady nijak blíže nespecifikuje.66 Při hodnocení nákladů je možné vycházet z teoretického konceptu, který vymezuje dva základní pojmy67: (i) ekonomická škoda ze znehodnocování životního prostředí (dále jen „ekonomická škoda“), (ii) náklady na zamezení. Ekonomická škoda představuje „negativní ekonomické efekty působené znehodnocováním životního prostředí různým ekonomickým subjektům, tj. spotřebitelům (domácnostem), firmám a státu. Výše škody je přímo úměrná stupni znehodnocování, čím vyšší je znehodnocení, tím vyšší je ekonomická škoda.“ Náklady na zamezení jsou vymezeny jako náklady vynakládané různými subjekty na odstranění nebo zmírnění příčin znehodnocování životního prostředí.“ 68 Položky ekonomické škody a nákladů na zamezení viz následující tabulka. Tab. 13: Ekonomická škoda a náklady na zamezení69 statky a služby, které nebyly vyrobeny, užity, nevznikly nebo Ekonomická Ekonomická ztráta zanikly a nebyly spotřebovány (př. snížení výnosů plodiny škoda v důsledku znečištění ovzduší) Reálné výdaje Náklady náklady na dodatečné odstranění nebo zmírnění negativních na důsledků znehodnocování životního prostředí (př. léčení (náklady) likvidaci nemoci v důsledku znečištění ovzduší atd.) Náklady náklady sloužící k vyhnutí se účinky, vedou ke zmírnění vyhnutí znehodnocování životního prostředí, ale vlastní příčiny se neodstraňují (př. vitamíny jako ochrana před nemocí atd.) slouží k zabránění vzniku znehodnocení (např. úpravy Náklady na Preventivní opatření technologie, zlepšení nakládání s materiály atd.) zamezení Koncová opatření zařízení na zachycení negativního vlivu (např. znečištění) 66
PEARCE, D., ATKINSON, G., MOURATO, S: Cost-benefit Analysis and the Environment. Recent Developments. Paris, OECD 2006, s. 76 67 např. ŠAUER, P. a kol.: Úvod do ekonomiky životního prostředí. Praha, Vysoká škola ekonomická 1997, s. 53 - 55, ŠAUER, P. a kol.: Optimalizace nákladů na ochranu životního prostředí. Praha, Oeconomica 2005, 100 s. atd. 68 ŠAUER, P. a kol.: Úvod do ekonomiky životního prostředí. Praha, Vysoká škola ekonomická 1997, s. 53 - 55 69 ŠAUER, P. a kol.: Úvod do ekonomiky životního prostředí. Praha, Vysoká škola ekonomická 1997, s. 53 - 55
34
Helena Andělová
Diplomová práce
K dosažení stanoveného cíle je nutné vynakládat finanční prostředky. Prostředky na ochranu životního prostředí jsou „konkrétní hmotné a finanční zdroje vynakládané v souvislosti se zabezpečováním stanovených cílů v kvalitě životního prostředí.“ Jedná se o konkretizaci nákladů na zamezení (viz výše). Tyto náklady je možné rozdělit z časového hlediska na náklady jednorázové a běžné. Hlavní složkou jednorázových nákladů jsou investice, které jsou vymezené jako „hmotné a finanční zdroje vynakládané na pořizování nového hmotného investičního majetku“ (také nazývané pořizovací náklady). Druhou skupinou nákladů jsou pak běžné (provozní náklady) vynakládané v průběhu konkrétního projektu (akce).70 Stanovení nákladů je vždy individuální záležitostí konkrétního projektu či posuzované akce. Z hlediska stanovení nákladů migračních objektů jsou podstatné především pořizovací náklady. Tyto náklady stanovuji pro modelové migrační objekty v další fázi práce. 3.2.2. Užitky
Zatímco náklady jsou většinou stanoveny v peněžních jednotkách, mnoho užitků z ochrany životního prostředí je odvozeno ze samotného zlepšení cílových parametrů životního prostředí nebo lidského zdraví, které nejsou obchodovány na trhu a proto jejich hodnota není vyjádřena v peněžních jednotkách. Protože analýza nákladů a užitků (CBA) používá peněžní jednotky jako měřítko užitečnosti, je nutné jak náklady, tak i užitky stanovit v peněžních jednotkách.71 Přiřazení určité hodnoty statkům a službám, tedy tvorba jejich ceny a tím vyjádření jejich užitků se děje pomocí oceňování. Oceňování většinou probíhá na základě jednání ekonomických subjektů na příslušných trzích. Oceňování přírodních statků je velmi složité a přináší již ze své podstaty značné komplikace. Trh přírodních statků je považován za jeden z nejméně efektivních trhů v klasických tržních ekonomikách.72 Přírodní ekosystémy obecně poskytují člověku mnoho statků a služeb. Mezi základní patří: (i) poskytování přírodních zdrojů (jídlo, suroviny – bavlna, dřevo, hedvábí atd.), farmaceutika, voda atd.), (ii) regulační služby (regulace čistoty ovzduší, klimatu, vody, erose
70
ŠAUER, P. a kol.: Úvod do ekonomiky životního prostředí. Praha, Vysoká škola ekonomická 1997, s. 72 - 73 HACKETT, S. C.: Environmental and natural resources economics: theory, policy, and the sustainable society, New York, M.E. Sharpe 2006, s. 154 72 DVOŘÁK, A, NOUZA, R: Ekonomika přírodních zdrojů a surovinová politika. Praha, Vysoká škola ekonomická 2002 71
35
Helena Andělová
Diplomová práce
atd., (iii) kulturní služby (duchovní a náboženské hodnoty, estetické hodnoty, rekreace, turismus atd.).73 Ohodnotit tyto statky a služby v peněžních jednotkách je velmi obtížné. V ekonomické teorii bylo publikováno mnoho odborných analýz i praktických návodů zabývajících se oceňováním přírodních statků. Typy a členění metod se liší podle jednotlivých autorů, jedno z možných členění je uvedeno na obr. 7. Podrobněji viz např. Nijkamp (2004), Pearce, Atkinson, Mourato (2006), Pearce a kol. (2002), Phillips (1998) atd. Obr. 7: Metody oceňování74
73
Millennium Ecosystem Assessment: Ecosystems and Human Well-being: Synthesis. Washington, D.C., Island Press 2005, s. 7 74 DVOŘÁK, A, NOUZA, R: Ekonomika přírodních zdrojů a surovinová politika. Praha, Vysoká škola ekonomická 2002
36
Helena Andělová
Diplomová práce
3.2.3. Využití analýzy v oblasti životního prostředí
Na používání CBA v environmentální politice nepanuje mezi odbornou veřejností jednotný názor. Někteří autoři si přejí ještě větší využití této metody, jiní to naopak pouvažují z krok chybný, používání peněžních hodnot pro přírodní statky a služby vidí jako neetické.75 Nejčastěji uváděné problémy využívání CBA v oblasti životního prostředí jsou: • problém peněžního ocenění přírodních statků a dopadů na kvalitu životního prostředí. • předpoklad srovnatelnosti užitků všech subjektů – hodnocení na základě jedné charakteristiky (např. peněžní jednotky). Existuje zde problém spravedlnosti, etiky atd., tedy hodnot, které nemohou být srovnatelné s peněžními náklady nebo užitky (např. srovnání hodnoty posvátného místa s užitky plynoucími z využití území (těžba, pastva, tvorba pracovních míst atd.). • složitost ekosystémů – pokud aplikujeme CBA na jeden konkrétní prvek v ekosystému, nemůže zhodnotit důsledky plynoucí pro všechny jeho ostatní složky. •
hodnocení vzhledem k budoucím generacím.76
Boardman a kol. (1996) uvádí tři základní překážky, kvůli kterým není možné provést analýzu CBA77: (i) situace, kdy není možné nebo žádoucí udat užitek v peněžních jednotkách (časté např. u zdravotnických programů, kdy lidé nejsou ochotni peněžně ocenit záchranu lidského života atd.), (ii) situace, kdy není možné všechny společenské užitky udat v peněžních jednotkách, (iii) situace, kdy hodnocené statky nejsou s preferencemi jednoznačně propojeny (např. konkrétní příspěvek různých typů zbraní k celkové obraně státu). Z hlediska této práce je podstatné, zda je možné zhodnotit užitek (v peněžních jednotkách) plynoucí z migračních objektů a dalších doprovodných opatření ke zvýšení propustnosti krajiny (např. užitek z překonání komunikace určitého počtu živočichů). Toto stanovení považuji za téměř nereálné nebo velmi problematické. Proto je vlastní hodnocení efektivnosti nákladů migračních objektů postaveno na principech analýzy efektivnosti nákladů (Costeffectiveness analysis), která je díky svým charakteristikám v oblasti životního prostředí velmi často využívána. 75
HACKETT, S. C.: Environmental and natural resources economics: theory, policy, and the sustainable society, New York, M.E. Sharpe 2006, s. 155 76
HACKETT, S. C.: Environmental and natural resources economics: theory, policy, and the sustainable society, New York, M.E. Sharpe 2006, s. 155
37
Helena Andělová
Diplomová práce
3.3. ANALÝZA EFEKTIVNOSTI NÁKLADŮ (COST-EFFECTIVENESS ANALYSIS) Analýza efektivnosti nákladů (dále jen „CEA“) je běžně používanou alternativou k analýze CBA. V této analýze nelze, nebo není žádoucí, užitky vyjádřit v peněžních jednotkách. Při vlastní analýze je možné postupovat dvěma základními způsoby:78 (i) Měření nákladů na jednotku účinku: CEi = Ci / Ei
C i.. náklad alternativy i Ei ... účinek alternativy i
Nejvíce nákladově efektivní projekty mají nejnižší průměrné náklady na jednotku účinku. Čím nižší ukazatel CE (či CER – cost-effectivenes ratio), tím vyšší efektivnost (účinek) alternativy. (ii) Měření účinku na jednotku nákladů: EC i = Ei / C i Ukazatel EC udává průměrnou efektivnost na jednotku nákladu. Projekty s maximální nákladovou efektivností mají nejvyšší ukazatel EC. Analýza CEA není použitelná pro rozhodování o tom, zda je nebo není vhodné realizovat environmentální politiku. Tuto otázku může zodpovědět pouze analýza, která efekty a náklady porovnává ve stejných jednotkách. CEA pouze poskytuje určitý návod pro porovnání možných alternativ projektu či politiky. Principem CBA analýzy je zkoumání užitků na základě individuálních preferencí (princip ochoty platit). Technicky může být tento přístup využit i u CEA analýzy, stanovení efektivnosti lze postavit na podobném šetření určité skupiny jedinců. V praxi jsou často pro potřeby CEA analýzy používány indikátory efektivnosti stanovené odborníky v dané oblasti. Výhody tohoto postupu jsou zejména tyto: (i) odborníci jsou lépe informovaní než ostatní jedinci, zvláště v oblastech ochrany přírody, krajiny atd., (ii) stanovení indikátorů odborníky je rychlejší a levnější postup než zjišťování individuálních postojů ostatních lidí.79 Tento přístup je využit v další fázi práce při hodnocení efektivnosti nákladů migračních objektů. 77
BOARDMAN, A. E., GREENBERG, D. H., VINING, D. H., WEIMER, D. L.: Cost-Benefit Analysis: Concepts and practice. New Jersey, Prentice-Hall 1996, s. 395 78 BOARDMAN, A. E., GREENBERG, D. H., VINING, D. H., WEIMER, D. L.: Cost-Benefit Analysis: Concepts and practice. New Jersey, Prentice-Hall 1996, s. 397 - 398 79 PEARCE, D., ATKINSON, G., MOURATO, S: Cost-benefit Analysis and the Environment. Recent Developments. Paris, OECD 2006, s. 274
38
Helena Andělová
Diplomová práce
4. METODIKA
4.1. ZÁKLADNÍ TEZE Při hodnocení nákladové efektivnosti migračních objektů vycházím z následujících tezí: • Užitek vyplývající z přechodu určitého počtu živočichů přes migrační objekt nelze peněžně vyjádřit. V tomto případě tedy nelze použít k hodnocení přínosů analýzu nákladů a užitků (CBA). • Lze vyjádřit vztah mezi pořizovacími náklady (dále jen „náklady“) na migrační objekt a účinností objektů. Lze tedy aplikovat analýzu nákladové efektivnosti (CEA). • základním kritériem účinnosti migračního objektu je migrační potenciál. Protože se jedná o modelovou studii, není možné zohlednit vliv místních podmínek a migrační potenciál je reprezentován migračním potenciálem technickým stanoveným na základě rozměrů objektů pomocí nomogramů z Technických podmínek č. 180 (dále uváděn jako MPT). • náklady na výstavbu migračního objektu lze rovněž rámcově stanovit na základě technických parametrů. • lze tedy sestavit modelovou řadu migračních objektů lišících se svými rozměry, stanovit pro ně migrační potenciál technický a náklady a provést analýzu závislosti těchto dvou veličin. Hodnoceny byly parametry pro kategorie živočichů A (nejnáročnější na podmínky migrace) a B (středně nároční). Pro nejméně náročnou kategorii C nemá ekonomická optimalizace reálný význam. Obr. 8: Metodický přístup
TECHNICKÉ ŘEŠENÍ OBJEKTU (typ konstrukce + rozměry)
Účinnost objektu
Náklady na objekt
MPT = f (rozměr)
NÁKLADY = f (rozměr)
39
Helena Andělová
Diplomová práce
4.2. POSTUP HODNOCENÍ Použitý metodický postup zahrnuje následující kroky: (1) stanovení základních modelových parametrů migračních objektů (2) stanovení modelových nákladů na objekt (3) stanovení migračního potenciálu na základě technických parametrů (4) stanovení závislosti MPT na nákladech objektu (5) interpretace výsledků 4.2.1. Stanovení základních parametrů objektů
a) Migrační objekt – Podchod Zvolen byl přímo pojížděný most s obdélníkovým tvarem příčného řezu podchodu, určený dvěma základními parametry: šířkou a výškou. Ty byly hodnoceny v rozsazích: • šířka (š) – v intervalu 4 - 80 m. • výška (v) – v intervalu 2 - 20 m. Délka podchodu odpovídala dálnici kategorie D 27,5. b) Migrační objekt - Nadchod Zvolen byl nadchod s jednotnou šířkou, která je také jediným základním parametrem. Byla modelována v rozsahu: • šířka (a = b)80 – v intervalu 5 - 120 m. Délka nadchodu odpovídala dálnici kategorie D 27,5. 4.2.2. Stanovení nákladů objektu
Modelový výpočet nákladů vycházel z jednotkových hodnot pro plochu mostu. a) Stanovení plochy objektu. Plocha objektu (m2) byla spočítána podle matematických vzorců: Plocha podchodu PP = š * d
š ... šířka podchodu d ... délka podchodu
Plocha nadchodu PN = a * d
a ... šířka objektu d ... délka nadchodu
b) Přepočtení plochy objektu na náklady Náklady objektu jsou rámcově odvozeny od plochy objektu v m2.81 Pro nadchody byla stanovena cena na 0,035 mil/m2, pro podchody se liší podle výšky objektu (viz tab. 14).
80 81
Pozn.: zvolena rovná konstrukce nadchodu. Technicko-ekonomické projekční podklady firmy Valbek s.r.o., Mostní oddělení, Ing. Ehrenberger, říjen 2007
40
Helena Andělová
Diplomová práce
Tab. 14: Náklady podchodu v závislosti na výšce (v) v (m) náklady (mil/m2) 2,00 0,027 3,00 0,030 5,00 0,033 7,00 0,035 10,00 0,038 15,00 0,042 20,00 0,045
4.2.3. Stanovení migračního potenciálu v závislosti na parametrech objektu
Při stanovení technického migračního potenciálu se postupuje následovně: a) stanovení
dílčích
potenciálů
pro
jednotlivé
rozměry z nomogramů
uvedených
v Technických podmínkách č. 180: MPT1 – podchod, parametr šířka (š) MPT2 – podchod, parametr výška (v) MPT4 – nadchod, parametr šířka (a) b) stanovení celkového migračního potenciálu technického (MPT): • pro podchod – jako geometrický průměr dílčích potenciálů MPT1 a MPT2 • pro nadchod – vzhledem k tomu, že je hodnocen pouze jeden parametr, tak MPT = MPT4 Použité nomogramy jsou uvedeny v následujících obrázcích. 4.2.4. Stanovení závislosti MPT na nákladech objektu
Na základě stanovení nákladů a MPT pro jednotlivé zvolené parametry objektů byly sestaveny křivky závislosti MPT na nákladech objektu: MPT = f (NÁKLADY). Křivky byly sestaveny samostatně pro kategorie živočichů A, B. Změna přírůstu MPT v závislosti na změně nákladů byla hodnocena empirickým stanovením první derivace hodnocených křivek. Vzniklé experimentální body byly pro přehlednost proloženy polynomem 4. stupně. Uvedené křivky mají především ilustrační charakter. Uvedené křivky dokumentují jaké účinnosti objektu lze dosáhnout pro daný objem vynaložených finančních prostředků. Jsou tedy základem pro analýzu nákladové efektivnosti.
41
Helena Andělová
Diplomová práce
Obr. 9: Nomogramy – Podchod, parametr šířka
Obr. 10: Nomogramy – Podchod, parametr výška
42
Helena Andělová
Diplomová práce
Obr. 10: Nomogramy– Nadchod, parametr šířka
43
Helena Andělová
Diplomová práce
4.2.5. Interpretace výsledků
Z hlediska praktické aplikace byla analýza nákladové efektivnosti provedena formou rozdělení oblasti nákladů do 5 kategorií z hlediska dosaženého účinku a z toho vyplývající efektivnosti nákladů (kategorie jsou označeny pracovními názvy podle barev uvedených na grafech). I. oblast: červená • migrační potenciál: MPT = 0, z toho vyplývá, že objekt je zcela nefunkční. • nákladová efektivnost: vynakládání prostředků na nefunkční objekt je zcela zbytečné. Maximální hodnota nákladů, při které je MPT = 0, se označuje N(I). II. oblast: oranžová • migrační potenciál: MPT v intervalu 0,01 – 0,20. Z toho vyplývá velmi nízká účinnost, z praktického hlediska jsou tyto objekty na hranici přijatelnosti a obecně (pokud neexistují zvláštní důvody) se jejich realizace nedoporučuje. • nákladová efektivnost: celkově nízká, ale
zvyšování nákladů vede k výraznému
zvyšování účinnosti. Hodnota nákladů, při které je MPT = 0,2, se označuje N(II). III. oblast: žlutá • migrační potenciál: MPT v intervalu 0,21 – 0,80. Jedná se o široký interval střední účinnosti, ve kterém je prostor pro optimalizaci parametrů. • nákladová efektivnost: jedná se o oblast optimalizace, ve které je prostor pro úpravu technických parametrů ve vazbě na náklady objektu. Zvyšování nákladů vede v první polovině tohoto intervalu k progresivnímu zlepšování účinnosti, v druhé polovině intervalu tento nárůst klesá. Hodnota nákladů, při které MPT = 0,8, se označuje N(III). IV. oblast: světle zelená • migrační potenciál: MPT v intervalu 0,81 – 0,99. Jedná se oblast vysoké účinnosti objektu. Z praktického hlediska jsou tyto objekty považovány za dostatečné a další zvyšování účinnosti musí být zdůvodněno specifickými požadavky. • nákladová efektivnost: vysoká, vynaložením daných prostředků je dosaženo vysoké účinnosti. Ale s dalším zvyšováním rozměrů objektů a tím i nákladů již efektivnost klesá. Jedná se o oblast, ve které by ekonomické hledisko mělo mít velkou váhu při návrhu konečného řešení.
44
Helena Andělová
Diplomová práce
V. oblast: tmavě zelená • migrační potenciál: MPT = 1,00. Objekt je považován za zcela ideální a dané místo z hlediska migrace za plně propustné. Další zvětšování rozměrů objektů nemá vliv na jeho účinnost • nákladová efektivnost: zvyšování nákladů ve fázi, kdy MPT = 1,0 je zbytečné. Nárůstem nákladů nedochází ke zvyšování účinnosti objektu. Minimální hodnota nákladů, při které MPT = 1,0, se označuje N(IV).
45
Helena Andělová
Diplomová práce
5. VÝSLEDKY MODELOVÉ STUDIE V následující kapitole jsou uvedeny výsledky modelové studie členěné samostatně podle typu migračních objektů na nadchody a podchody. V každé podkapitole jsou nejdříve rozebírány jednotlivé dílčí parametry, které rozhodují o účinnosti objektů i jeho nákladech. Na to navazuje výsledné vyhodnocení závislosti mezi náklady a jeho účinností s následujícími cíly: • demonstrovat, že zvyšování finančních prostředků vynaložených na objekt nevede vždy ke zvýšení jeho účinnosti, • vymezit pět základních oblastí z hlediska efektivity využívání finančních prostředků (kategorie I.-V. viz kap. 4 Metodika).
5.1. NADCHODY Hodnoceným parametrem určujícím funkčnost nadchodu je minimální šířka (a). Stanovené náklady objektu v závislosti na minimální šířce jsou uvedeny v tab. 15, migrační potenciál pro dané šířky v tab. 16. Tab. 15: Náklady (mil. Kč) šířka (a; m) 5 7 8 10 12 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 náklady 4,8 6,7 7,7 9,6 11,6 14,4 19,3 24,1 28,9 38,5 48,1 57,8 67,4 77,0 86,6 96,3 105,9 155,5 Tab. 16: MPT4 pro kategorie živočichů A, B MPT4 šířka (a; m) 5 7 8 10 12 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 0,00 0,00 0,03 0,12 0,19 0,27 0,39 0,50 0,60 0,75 0,83 0,87 0,91 0,95 0,98 1,00 1,00 1,00 A 0,00 0,10 0,13 0,20 0,26 0,37 0,52 0,65 0,75 0,87 0,96 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 B
Závislosti mezi náklady a migračním potenciálem (MPT4) pro kategorie živočichů A a B jsou uvedeny v následujících grafech 2, 3. První derivace těchto závislostí jsou v grafech 4,5.
46
Helena Andělová
Diplomová práce
Graf 2: Závislost MPT4 na nákladech objektu (kategorie A) Závislost M PT4 na nákladech objektu (parame tr šířka) kategorie A 1,0 a = 100m
0,9 a = 70m
0,8
a = 50m
MPT4 (a)
0,7 0,6 a = 30m
0,5 0,4
a = 20m
0,3
a = 12m
0,2 0,1
a = 7m
0,0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Náklady (mil. Kč)
Graf 3: Závislost MPT4 na nákladech objektu (kategorie B) Záv islost M PT4 na náklade ch obje ktu (parame tr šířka) kate gorie B 1,0 a = 60m
0,9 a = 40m
0,8
MPT4 (a)
0,7 a = 25m
0,6 0,5 0,4
a = 15m
0,3 0,2
a = 10m
0,1 a = 5m
0,0 0
10
20
30
40
50
60
70
Náklady (mil. kč)
47
80
90
100
110
120
Helena Andělová
Diplomová práce
Graf 4: Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie A) Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie A) 0,16 0,14 0,12
dMPT
0,10
dMPT Polynomický (dMPT)
0,08 0,06 0,04 0,02 0,00
0
20
40
60
80
100
120
Náklady (mil. Kč)
Graf 5: Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie B) Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie B) 0,16 0,14 0,12
dMPT
0,10
dMPT Polynomický (dMPT)
0,08 0,06 0,04 0,02 0,00
0
20
40
60
80
100
120
Náklady (mil. Kč)
Z uvedených grafů vyplývají následující závěry: • Náklady objektů se v intervalu migračního potenciálu <0, 1> pohybují pro kategorii A řádově od 10 do 100 mil. Kč, pro kategorii B od 5 do 60 mil. Kč, což odpovídá obecnému předpokladu, že kategorie živočichů B je méně náročná na podmínky migrace a tudíž lze tyto objekty pořídit s nižšími náklady.
48
Helena Andělová
Diplomová práce
• Závislost mezi náklady a migračním potenciálem není lineární, tzn. že efektivita vynaložených prostředků se v různých intervalech mění. Nejvyššího přírůstku migračního potenciálu na vynaloženou jednotku nákladů se dosahuje pro kategorii A cca od 15 do 40 mil. Kč, pro kategorii B cca od 10 do 40 mil. Kč. Sumarizace a interpretace výsledků je uvedena v grafech 6, 7. Je zde provedeno srovnání vynaložených prostředků jednak z hlediska ekologické účinnosti, jednak z hlediska ekonomické efektivnosti: • Oblast I.: Náklady objektů se pohybují v této oblasti pro kategorii A do cca 7 mil. Kč, pro kategorii B do cca 5 mil. Kč. Výstavba takovýchto objektů se v praxi neprovádí. • Oblast II.: Tato oblast je z praktického hlediska pro migraci živočichů nevyhovující. Minimální hodnota nákladů objektů dosahujících migrační potenciál 0,2 je pro kategorii A cca 12 mil. Kč, pro kategorii B do cca 10 mil. Kč. Výstavba takovýchto objektů se v praxi rovněž neprovádí. • Oblast III.: Tato oblast je oblastí optimalizace, jak z hlediska migračního, tak z hlediska ekonomického. Náklady objektů pro kategorii A se pohybují v rozmezí 40 – 50 mil. Kč, pro kategorii B v rozmezí 30 – 35 mil. Kč. Šířka objektů dosahujících migrační potenciál 0,8 (40 - 50 m pro kategorii A) se již považuje za dostatečnou pro zajištění migrace živočichů. • Oblast IV.: Objekty těchto parametrů jsou z hlediska migrace plně funkční. Pro dosažení ideálního migračního potenciálu (1,0) je nutné vynaložit pro kategorii A cca 100 mil. Kč, pro kategorii B cca 60 mil. Kč. Z grafu je zřejmé, že tento interval je oproti minulé oblasti velmi široký. Objekt dosahující optimální účinnosti je možné postavit jak za 50 mil. Kč, tak za 100 mil. Kč. Tento rozdíl je již velmi významný. Tato oblast je proto klíčovou z hlediska ekonomické optimalizace, vynakládání dodatečných prostředků zde již není nutné. Přesto se v praxi nejvíce postavených objektů pohybuje v této cenové kategorii. Objekty s migračním potenciálem kolem 1,0 již splňují parametry pro samostatnou kategorii E (ekosystémy), kde je třeba propojit dvě části cenného ekosystému s vysokým stupněm ochrany, který by byl pozemní komunikací přerušen a rozdělen. • Oblast V.: Objekt těchto rozměrů je již plně funkční z hlediska migrace. Vynakládání dodatečných prostředků není z hlediska účinnosti objektů nutné. Požadavky na objekty o větší šířce (např. 150 m) nejsou z hlediska migrace relevantní.
49
Helena Andělová
Diplomová práce
Graf 6: Kategorizace (kat. živočichů A) KATEGORIZACE Závislost M PT4 na náklade ch obje ktu (parame tr šířka) - kate gorie A 1,0 0,9 0,8
MPT4 (a)
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Náklady (mil. Kč)
Graf 7: Kategorizace (kat. živočichů B) KATEGORIZACE Záv islost M PT4 na nákladech objektu (parametr šířka) - kate gorie B 1,0 0,9 0,8
MPT4 (a)
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0
10
20
30
40
50
60
70
Náklady (mil. Kč)
50
80
90
100
110
120
Helena Andělová
Diplomová práce
5.2. PODCHODY Hodnocenými parametry určujícími funkčnost podchodu jsou výška (v) a šířka (š). Stanovené náklady objektů v závislosti na těchto dvou parametrech jsou uvedeny v tabulce 17, výsledný migrační potenciál v tab. 18. Prázdná pole odpovídají takovým kombinacím parametrů, které nejsou v praxi reálné a proto nebyla do výsledného hodnocení zahrnuta. Tab. 17: Náklady (mil. Kč) výška (v) 4 7 10 15 2,99 5,24 7,49 11,23 2 3,30 5,78 8,25 12,38 3 3,65 6,38 9,12 13,67 5 3,85 6,74 9,63 14,44 7 7,40 10,58 15,87 10 11,54 17,31 15 18,56 20 Tab. 18: Celkový MPT výška (v) 4 7 10 Kategorie A 0 0 0 2 0 0 0 3 0,00 0,00 0,13 5 0,00 0,00 0,21 7 0,00 0,26 10 0,29 15 20 Kategorie B 0,00 0,00 0,00 2 0,00 0,14 0,20 3 0,00 0,23 0,34 5 0,00 0,28 0,41 7 0,30 0,44 10 0,46 15 20
20 14,97 16,50 18,23 19,25 21,16 23,08 24,75
25 18,72 20,63 22,79 24,06 26,44 28,85 30,94
30 22,46 24,75 27,35 28,88 31,73 34,62 37,13
šířka (š) 35 40 26,21 28,88 33,00 31,90 36,46 33,69 38,50 37,02 42,31 40,39 46,16 43,31 49,50
45
50
55
60
70
80
41,02 43,31 47,60 51,93 55,69
45,58 48,13 52,89 57,70 61,88
50,13 52,94 58,18 63,47 68,06
54,69 57,75 63,47 69,24 74,25
63,81 67,38 74,05 80,78 86,63
72,92 77,00 84,62 92,32 99,00
15
20
25
30
šířka (š) 35 40
45
50
55
60
70
80
0 0 0,20 0,32 0,40 0,44 0,46
0 0 0,25 0,40 0,49 0,55 0,57
0 0 0,29 0,45 0,55 0,62 0,64
0 0 0,32 0,51 0,62 0,70 0,72
0 0 0,35 0,56 0,68 0,76 0,79
0 0,38 0,60 0,74 0,82 0,85
0,41 0,65 0,79 0,88 0,92
0,42 0,67 0,82 0,91 0,95
0,44 0,69 0,85 0,94 0,98
0,45 0,71 0,87 0,96 1,00
0,45 0,71 0,87 0,96 1,00
0,45 0,71 0,87 0,96 1,00
0,00 0,27 0,45 0,54 0,59 0,61 0,61
0,00 0,32 0,53 0,64 0,70 0,72 0,72
0,00 0,36 0,60 0,72 0,78 0,81 0,81
0,00 0,39 0,65 0,79 0,85 0,88 0,88
0,00 0,42 0,69 0,83 0,90 0,93 0,93
0,43 0,72 0,87 0,93 0,97 0,97
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
Nejprve byly hodnoceny samostatně oba dva parametry. První derivace těchto závislostí (pro jednu zvolenou výšku v = 7 m) je uvedena v grafech 8, 9. Celkový migrační potenciál (MPT) se stanoví jako geometrický průměr hodnocených parametrů, tedy v tomto případě MPT = geometrický průměr (MPT1, MPT2). Výsledné závislosti mezi celkovým MPT a náklady udávají grafy 10, 11.
51
Helena Andělová
Diplomová práce
Graf 8: Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie A) Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie A) 0,14 0,12
dMPT Polynomický (dMPT)
dMPT
0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0
10
20
30
40
50
60
70
80
Náklady (mil. Kč)
Graf 9: Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie B) Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie B) 0,18 dMPT
0,16
Polynomický (dMPT) 0,14
dMPT
0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 0
10
20
30
40
50
60
70
80
Náklady (mil. Kč)
Závislost mezi náklady a migračním potenciálem není lineární, tzn. že efektivnost vynaložených prostředků se v různých intervalech mění. Nejvyššího přírůstku migračního potenciálu na vynaloženou jednotku nákladů se dosahuje pro kategorii A cca od 15 do 35 mil. Kč, pro kategorii B cca od 10 do 30 mil. Kč.
52
Helena Andělová
Diplomová práce
Graf 10: Závislost MPT na nákladech (kategorie A) Závislost MPT na nákladech objektu kategorie A 1,0 0,9 0,8
MPT
0,7
v=5m
0,6
v=7m
0,5
v=10m
0,4
v=15m v=20m
0,3 0,2 0,1 0,0 0
20
40
60
80
100
120
Náklady (mil. Kč)
Graf 11: Závislost MPT na nákladech (kategorie B) Závislost MPT na nákladech objektu kategorie B 1,0 0,9 0,8
MPT
0,7
v=5m
0,6
v=7m
0,5
v=10m
0,4
v=15m v=20m
0,3 0,2 0,1 0,0 0
20
40
60
80
100
120
Náklady (mil. Kč)
Z výsledků bylo možné stanovit významné hodnoty z hlediska ekonomické efektivnosti: 1. Minimální hodnotu nákladů, za kterou lze získat daný migrační potenciál (MPT). Tato hodnota je velmi významná, jelikož vymezuje hranici, za kterou není nutné investovat další finanční prostředky pokud chceme dosáhnout určitou účinnost objektu (graf 12, 13). Rámcové hodnoty jsou v následující tabulce.
53
Helena Andělová
Diplomová práce
Tab. 19: Minimální hodnota nákladů objektu pro daný MPT pro kategorie živočichů A, B MP Náklady (mil. Kč) A B 0,2 9,5 6,5 0,4 16 9,5 0,6 30 16 0,8 45 25 1,0 75 50 Graf 12: Minimální hodnota nákladů pro kategorie MPT (kategorie A) Minimální hodnota nákladů pro kategorie MPT (kategore A) 1,0 0,9 0,8 0,7 MPT
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0
10
20
30
40
50
60
70
80
Náklady (mil. Kč)
Graf 13: Minimální hodnota nákladů pro kategorie MPT (kategorie B) Minimální hodnota nákladů pro kategorie MPT (kategore B) 1,0 0,9 0,8 0,7 MPT
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0
10
20
30
40
50
60
Náklady (mil. kč)
2. Maximální hodnotu nákladů, do které ještě lze zvyšovat MP při konstantním jednom parametru (výška, šířka). Tato hodnota je nejlépe vidět z tabulky dat. Pro daný parametr výška (v): žlutě jsou zvýrazněny hodnoty pro kategorii A, zeleně pro kategorii B. Např. pro kategorii A při parametrech výška 5 m, není možné od šířky 60 m (kdy je dosažen migrační potenciál 1,0) jejím dalším zvyšováním migrační potenciál
54
Helena Andělová
Diplomová práce
zvýšit. Ten zůstává na hodnotě 0,45. Vložení dodatečných finančních prostředků nevede ke zvýšení jeho účinnosti z hlediska migrace. Obdobně toto platí pro kategorii B od šířky 45 m. Stejná interpretace je pro daný parametr šířka: migrační potenciál není možné zvýšit pro danou šířku pro kategorii A od výšky 20 m, pro kategorii B od výšky 15 m. Tento fakt demonstruje základní myšlenku teorie migračního potenciálu: jeden ideální parametr objektu z hlediska migrace (MPT = 1) nemůže zaručit celkovou vysokou účinnost objektu. Tab. 20: Náklady (mil. Kč) výška (v) 4 7 10 15 2,99 5,24 7,49 11,23 2 3,30 5,78 8,25 12,38 3 3,65 6,38 9,12 13,67 5 3,85 6,74 9,63 14,44 7 7,40 10,58 15,87 10 11,54 17,31 15 18,56 20 Tab. 21: Celkový MPT výška (v) 4 7 10 Kategorie A 0 0 0 2 0 0 0 3 0,00 0,00 0,13 5 0,00 0,00 0,21 7 0,00 0,26 10 0,29 15 20 Kategorie B 0,00 0,00 0,00 2 0,00 0,14 0,20 3 0,00 0,23 0,34 5 0,00 0,28 0,41 7 0,30 0,44 10 0,46 15 20
20 14,97 16,50 18,23 19,25 21,16 23,08 24,75
25 18,72 20,63 22,79 24,06 26,44 28,85 30,94
30 22,46 24,75 27,35 28,88 31,73 34,62 37,13
šířka (š) 35 40 26,21 28,88 33,00 31,90 36,46 33,69 38,50 37,02 42,31 40,39 46,16 43,31 49,50
45
50
55
60
70
80
41,02 43,31 47,60 51,93 55,69
45,58 48,13 52,89 57,70 61,88
50,13 52,94 58,18 63,47 68,06
54,69 57,75 63,47 69,24 74,25
63,81 67,38 74,05 80,78 86,63
72,92 77,00 84,62 92,32 99,00
15
20
25
30
šířka (š) 35 40
45
50
55
60
70
80
0 0 0,20 0,32 0,40 0,44 0,46
0 0 0,25 0,40 0,49 0,55 0,57
0 0 0,29 0,45 0,55 0,62 0,64
0 0 0,32 0,51 0,62 0,70 0,72
0 0 0,35 0,56 0,68 0,76 0,79
0 0,38 0,60 0,74 0,82 0,85
0,41 0,65 0,79 0,88 0,92
0,42 0,67 0,82 0,91 0,95
0,44 0,69 0,85 0,94 0,98
0,45 0,71 0,87 0,96 1,00
0,45 0,71 0,87 0,96 1,00
0,45 0,71 0,87 0,96 1,00
0,00 0,27 0,45 0,54 0,59 0,61 0,61
0,00 0,32 0,53 0,64 0,70 0,72 0,72
0,00 0,36 0,60 0,72 0,78 0,81 0,81
0,00 0,39 0,65 0,79 0,85 0,88 0,88
0,00 0,42 0,69 0,83 0,90 0,93 0,93
0,43 0,72 0,87 0,93 0,97 0,97
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
0,74 0,89 0,96 1,00 1,00
Z tabulky dat je také patrné, že určité migrační potenciály lze dosáhnout s různými náklady. Jako příklad uvedu dosažení migračního potenciálu cca 0,4. Políčka jsou označena červeně. Tohoto potenciálu lze dosáhnout jak za cca 16 mil. Kč., tak také za cca 40 mil. Kč. Podobné rozpětí je možné vidět i u ostatních hodnot migračního potenciálu. Z výsledků tedy vyplývá, že zde existuje značný prostor pro ekonomickou optimalizaci.
55
Helena Andělová
Diplomová práce
Sumarizace a interpretace výsledků je uvedena v grafech kategorizace 14, 15: • Oblast I.: Náklady se pohybují pro kategorii A do cca 7 mil. Kč, pro kategorii B do cca 4 mil. Kč. Výstavba takovýchto objektů se v praxi neprovádí. U již stávajících objektů těchto parametrů, např. víceúčelových podchodů (převedení polní cesty atd., kategorie P3), není racionální investovat prostředky do dodatečné optimalizace pro migraci živočichů (např. vegetační úprava, navádění na objekt atd.). • Oblast II.: Tato oblast je z praktického hlediska pro migraci živočichů nevyhovující. Minimální hodnota nákladů dosahujících migrační potenciál 0,2 je pro kategorii A cca 10 mil. Kč, pro kategorii B cca 6 mil. Kč. Objekty s těmito parametry (např. šířka 10 m, výška 7 m) se na pozemních komunikacích hojně vyskytují. Většinou se jedná o objekty pro převedení místní komunikace. Protože zde působí negativní dopady místní dopravy (hluk, rušení atd.), nebývají tyto podchody živočichy využívány. V konkrétních speciálních případech by bylo možné pomocí doprovodných opatření migrační účinnost objektu zvýšit, obecně však není efektivní do těchto objektů finanční prostředky investovat. • Oblast III.: Tato oblast je oblastí optimalizace, jak z hlediska migračního, tak z hlediska ekonomického. Náklady pro kategorii A se pohybuje v rozmezí 10 – 45 mil. Kč, pro kategorii B od 6 – 30 mil. Kč. Účinnost stávajících objektů těchto parametrů může být pomocí doprovodných opatření výrazně zvýšena. • Oblast IV.: V této oblasti jsou objekty plně funkční z hlediska migrace. Náklady se pro kategorii A pohybují v intervalu cca od 45 – 75 mil. Kč., pro kategorii B od 30 – 50 mil. Kč. • Oblast V.: Objekty z hlediska migrace plně funkční, jakékoli dodatečně vynakládané finanční prostředky jsou zbytečné.
56
Helena Andělová
Diplomová práce
Graf 14: Kategorizace (kategorie živočichů A) KATEGORIZACE Závislost MPT na nákladech objektu - kategorie A 1,0 0,9 0,8
MPT
0,7
v=5m
0,6
v=7m
0,5
v=10m
0,4
v=15m v=20m
0,3 0,2 0,1 0,0 0
20
40
60
80
100
120
Náklady (mil. Kč)
Graf 15: Kategorizace (kategorie živočichů B) KATEGORIZACE Závislost MPT na nákladech objektu - kategorie B 1,0 0,9 0,8
MPT
0,7
v=5m
0,6
v=7m
0,5
v=10m
0,4
v=15m v=20m
0,3 0,2 0,1 0,0 0
20
40
60
80
Náklady (mil. kč)
57
100
120
Helena Andělová
6.
DOPORUČENÍ
Diplomová práce
POSTUPU
INVESTIČNÍ
PŘÍPRAVY
POZEMNÍCH
KOMUNIKACÍ Z předchozích výsledků vyplývá, že při návrzích migračních objektů existuje široké pole působnosti pro ekonomickou optimalizaci. V řadě případů lze stejné účinnosti objektu (migračního potenciálu) dosáhnout různými technickými řešeními, které se mezi sebou mohou výrazně nákladově lišit. Tyto rozdíly nemusí být zanedbatelné a mohou se pohybovat i v řádově desítkách mil. Kč. Je proto možné doporučit zařazení ekonomické analýzy do procesu investiční přípravy. V následující části práce je popsán návrh možného řešení. 6.1. Základní teze
1. Ekonomická analýza na principu analýzy nákladové efektivnosti je navržena jako součást procesu investiční přípravy migračních objektů. 2. Migrační objekty musí být navrhovány v součinnosti ekologa, technika a ekonoma (oproti Technickým podmínkám Ministerstva dopravy TP 180, kde je zakotvena spolupráce ekologa a technika je tým rozšířen o odborníka na CEA analýzu). 3. V rámci investiční přípravy je ekonomická optimalizace zařazena do dvou etap: (a) rámcová optimalizace do etapy technické studie a zpracování dokumentace E.I.A., ve které se současně připravuje rámcová migrační studie, (b) detailní optimalizace do fáze dokumentace pro územní řízení (DÚR), ve kterém je zpracována detailní migrační studie. 6.2. Postup začlenění ekonomické optimalizace do investiční přípravy
Schéma základního postupu je vyznačeno na obr. 12 a dělí se na 7 fází: F1. Stanovení požadavků na migraci Ekolog na základě celostátně platných materiálů o migraci živočichů a podrobného místního průzkumu stanoví pro daný úsek trasy komunikace požadavky na zachování migračních tahů volně žijících živočichů. F2. Základní návrh trasy Technik na základě dopravní koncepce a územních plánů navrhne základní směrové a výškové vedení trasy hodnoceného úseku komunikace. F3. Základní návrh migračních objektů Na základě podkladů z fází F1, F2 stanoví technik ve spolupráci s ekologem základní návrh migračních objektů, tzn. určí přesnou lokalizaci na trase, technický princip řešení a základní rozměrové parametry.
58
Helena Andělová
Diplomová práce
F4. Stanovení migračního potenciálu Na základě rozměrových parametrů a místních podmínek stanoví ekolog s technikem migrační potenciál objektu. F5. Stanovení základních pořizovacích nákladů migračního objektu Na základě technických parametrů stanoví ekonom prvotní pořizovací náklady objektu. F6. Technicko-ekonomická optimalizace Ekonom s technikem provedou technicko-ekonomickou analýzu s cílem zjistit, zda požadovaného migračního potenciálu nelze dosáhnout i jiným levnějším technickým řešením. Pokud toto řešení bude nalezeno, je označeno jako optimalizovaný návrh migračního objektu. F7. Optimalizovaný návrh migračního objektu Výsledný návrh vyplývající z technicko-ekonomické analýzy musí být prověřen ekologem a pokud vyhovuje ekologickým požadavkům je přijat jako výsledný optimalizovaný návrh migračního objektu do další projektové přípravy.
Domnívám se, že zařazení analýzy nákladové efektivnosti do investiční přípravy migračních objektů může nejen zlevnit výstavbu navržených opatření, ale současně i zajistit lepší využití dostupných finančních prostředků a tím přispět ke konečnému cíli z hlediska ochrany přírody, tj. ke snížení fragmentačních účinků pozemních komunikací.
59
Helena Andělová
Diplomová práce
Obr. 11: Schéma postupu
TECHNIK
EKOLOG
F1
STANOVENÍ POŽADAVKŮ NA MIGRACI
F2
F3
ZÁKLADNÍ NÁVRH MIGRAČNÍCH OBJEKTŮ
EKONOM
ZÁKLADNÍ NÁVRH TRASY
F5 F4
STANOVENÍ NÁKLADŮ OBJEKTU
STANOVENÍ MIGRAČNÍHO POTENCIÁLU
F6
F7
TECHNICKO-EKONOMICKÁ OPTIMALIZACE
OPTIMALIZOVANÝ NÁVRH MIGRAČNÍHO OBJEKTU
60
Helena Andělová
Diplomová práce
ZÁVĚR 1. Předkládaná práce se zabývá ekonomickými aspekty technických opatření pro migraci živočichů přes pozemní komunikace. Jejím cílem je poukázat na možnost ekonomické optimalizace nákladů u opatření realizovaných na ochranu přírody s využitím principů analýzy nákladové efektivnosti (Cost-effectiveness analysis). 2. Dálnice a rychlostní silnice jsou považovány za hlavní faktory způsobující fragmentaci krajiny. Pro pohyb volně žijících živočichů představují významné bariéry. Tento bariérový efekt je v praxi minimalizován výstavbou speciálních objektů, které nazýváme migrační objekty. Dělí se na dva typy: podchody (P), nadchody (N). 3. Výstavba těchto objektů je velmi nákladná a problémem jsou i často neujasněné požadavky na jejich rozměry. Využití klasické analýzy nákladů a užitků (Cost-benefit analysis) brání skutečnost, že užitek z uskutečněné migrace živočichů přes tyto objekty nelze finančně kvantifikovat. 4. Tato práce navrhuje následující postup pro ekonomickou optimalizaci: a) využití teorie migračního potenciálu, který popisuje účinnost migračních objektů na základě jejich rozměrů a byl publikován v oficiálním materiálu Ministerstva dopravy (Technické podmínky TP 180); b) na základě zvolených modelových rozměrů migračních objektů stanovit jak migrační potenciál, tak pořizovací náklady objektu a uvedené parametry porovnat na principech analýzy nákladové efektivnosti. 5. Pro 18 modelových variant rozměrů nadchodů a 86 variant rozměrů podchodů byla stanovena závislost mezi migračním potenciálem (= účinností objektu) a jeho náklady. Výsledky jsou prezentovány tabulkově i graficky. 6. Z hlediska praktické aplikace byla analýza provedena formou rozdělení oblasti nákladů do 5 kategorií z hlediska dosaženého účinku a z toho vyplývající efektivnosti nákladů: (I) oblast zbytečného vynakládání prostředků vzhledem k nefunkčnosti objektu, (II) oblast nízké efektivnosti vynakládání prostředků ve vazbě na problematickou účinnost objektu, (III) oblast optimalizace, ve které je účelné optimalizovat vztah mezi účinností a vynaloženými náklady, (IV) oblast, ve které další vynakládání prostředků již přináší jen omezené zlepšení účinnosti a mělo být proto vždy řádně zdůvodněno, (V) oblast, kde je objekt již plně funkční a vynakládání dalších prostředků je zbytečné. 7. Výsledky modelové studie ukazují, že s využitím výše uvedeného postupu je při výstavbě migračních objektů široké pole pro ekonomickou optimalizaci nákladů. Téhož migračního
61
Helena Andělová
Diplomová práce
účinku lze často dosáhnout s náklady, které se mezi sebou mohou lišit v desítkách mil. Kč. V kap. 6 je navržen postup začlenění ekonomické optimalizace do investiční přípravy. Postup je rozdělen do sedmi fází: (i) F1 - Stanovení požadavků na migraci, (ii) F2 – Základní návrh trasy, (iii) F3 – Základní návrh migračních objektů, (iv) F4 – Stanovení migračního potenciálu, (v) F5 – Stanovení pořizovacích nákladů migračního objektu, (vi) F6 – Technicko-ekonomická optimalizace, (vii) F7 - Optimalizovaný návrh migračního objektu. 8. Ekonomická analýza by se měla stát pravidelnou součástí investiční přípravy migračních objektů.
62
Helena Andělová
Diplomová práce
LITERATURA Písemné prameny ANDĚL, P.: Metodika pro navrhování migračních profilů pro zvěř, závěrečná zpráva, Praha, Ředitelství silnic a dálnic ČR 2000, 29 s. ANDĚL, P., HLAVÁČ, V., LENNER, R., ANDĚLOVÁ, H., GORČICOVÁ, I., HANUŠ, F., VAISAR, M.: Migrační objekty pro zajištění průchodnosti dálnic a silnic pro volně žijící živočichy, Technické podmínky Ministerstva dopravy TP 180, 1. vyd., Praha, Ministerstvo dopravy ČR 2006, 92 s. ANDĚL, P., GORČICOVÁ, I., HLAVÁČ, V., MIKO, L., ANDĚLOVÁ, H.: Hodnocení fragmentace krajiny dopravou, Metodická příručka, 1. vyd., Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny 2005, 97 s. ANDĚLOVÁ, H.: Vliv silnice I/13 v úseku Bílý Kostel – Jitrava na migraci velkých savců a návrh optimalizačních opatření, Diplomová práce, Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta Lesnická a environmentální 2004, 93 s. BAOFA, Y., HUYIN, H., YILI, Z., LE, Z., WANHONG, W.: Influence of the QinghaiTibetan railway and highway on the activities of wild animals, Acta Ecologica Sinica, 26(12), 2006, s. 3917-3923. BEKKER, H., VASTENHOUT, M.: Nature across motorways, Delft, Ministry of Transport, Public Works and Water Management 1995, 103 s. BOARDMAN, A. E., GREENBERG, D. H., VINING, D. H., WEIMER, D. L.: Cost-Benefit Analysis: Concepts and practice. New Jersey, Prentice-Hall 1996, 479 s. BRNUŠÁK, A. a kol.: Ekodukty, 1. vyd., Praha, Inženýrská akademie České republiky 2003, 216 s. BROTONS, L., HERRANDO, S.: Reduced bird occurrence in pine forest fragments associated with road proximity in a Mediterranean agricultural area, Landscape and Urban Planning, 57(2), 2001, s. 77-89. CLEVENGER, A. P., WALTHO, N.: Performance indices to identify attributes of highway crossing structures facilitating movement of large mammals, Biological Conservation, 121(3), 2005, s. 453-464.
63
Helena Andělová
Diplomová práce
CLOUDSLEY - THOMPSON, J.: Migrace zvířat, Praha, nakladatelství Albatros a. s. 1988, 126 s. Česká technická norma. Projektování silnic a dálnic. ČSN 73 6101. Český normalizační institut 2004. Česká republika - Ministerstvo dopravy: Dopravní politika České republiky pro léta 2005 – 2013. Praha, ČR – Ministerstvo dopravy 2005, 64 s. DVOŘÁK, A, NOUZA, R: Ekonomika přírodních zdrojů a surovinová politika. Praha, Vysoká škola ekonomická 2002. ERIKSSON, I. M., SKOOG, J., 1996: Assessment of the Ecological Effects of Roads and Railways, Recommended Methodology, Borlänge, Swedish National Road Administration 1996, 32 s. FICETOLA, G. F., BERNARDI, F.: Amphibians in a human-dominated landscape: the community structure is related to habitat features and isolation. Biological Conservation, 119(2), 2004, s. 219-230 HACKETT, S. C.: Environmental and natural resources economics: theory, policy, and the sustainable society, New York, M.E. Sharpe 2006, 524 s. HELS, T., BUCHWALD, E., 2001: The effect of road kills on amphibian populations, Biological Conservation, 99(3), s. 331-340. HLAVÁČ, V., ANDĚL, P.: Metodická příručka k zajišťování průchodnosti dálničních komunikací pro volně žijící živočichy, Praha, Agentura ochrany přírody a krajiny ČR 2001, 51 s. IUELL, B. a kol.: Wildlife and Traffic: A European Handbook for Identifying Conflicts and Designing Solutions, Brussels, KNNV Publishers 2003, 169 s. JONG, T. M. DE, DEKKER, J.N.M., POSTHOORN, R.: Landscape ecology in the Dutch context. Nature, town and infrastructure. Delft, KNNV Publishing 2007, 688 s. KOLSTAD, C. D.: Environmental Economics. New York, Oxford University Press 2000, 400 s. KYEK, M.: Amphibienschutz an Strassen – Empfehlungen für den Strassenbau. Bundesministerium für wirtschaftliche Angelegenheiten, Salzburg 1998, 32 s.
64
Helena Andělová
Diplomová práce
MACARTHUR, R. H., WILSON, E.O.: The Theory of Island Biogeography. Princeton, New Jersey, Princeton University Press 1967. MARKANDYA, A., PERELET, R., MASON, P., TAYLOR, T.: Dictionary of Environmetnal Economics. London, Earthscan Publications Ltd. 2001, 189 s. MÍCHAL, I.: Ekologická stabilita. Brno, Veronica 1994, 276 s. MÜLLER, S., BERTOULD, G.: Fauna/Traffic safety, Manual for Civil Engineers, Lausanne, École polytechnique fédérale de Lausanne 1997, 119 s. Millennium Ecosystem Assessment: Ecosystems and Human Well-being: Synthesis. Washington, D.C., Island Press 2005, 137 s. NIEUWENHUIZEN, W., APELDOORN, R. C.: Mammal use of fauna passages on national road A1 at Oldenzaal, Delft, Ministry of Transport, Public Works and Water Management, Road and Hydraulic Engineering Division 1995, 47 s. NIJKAMP, P.: Environmental Economics and Evaluation. Cheltenham, Edward Elgar Publishing 2004, 339 s. PARDINI, R.: Effects of forest fragmentation on small mammals in an Atlantic Forest landscape. Biodiversity and Conservation, 13(13), 2004, s. 2567-2586. PEARCE, D., ÖZDEMIROGLU, E. a kol.: Economic Valuation with Stated Preference Techniques. Summary Guide. London, Department for Transport, Local Government and the Regions 2002, 94 s. PEARCE, D. a kol.: Handbook of Biodiversity Valuation. A Guide for Policy Makers. OECD 2002, 153 s. PEARCE, D., ATKINSON, G., MOURATO, S: Cost-benefit Analysis and the Environment. Recent Developments. Paris, OECD 2006, 318 s. PFISTER, H. P., KELLER, V., GEORGII, B., RECK, H.: Grünbrücken – ein Beitrag zur Verminderung strassenbedingter Trennwirkungen, Landschaftstagung, 30/03, 1999, s. 96-100 PHILLIPS, A.: Economic Values of Protected Areas. Guidelines for Protected Area Managers. World Commission on Protected Areas 1998, 62 s.
65
Helena Andělová
Diplomová práce
ROTH, J., KLATT, M., 1991: Zum Stand der wissenschftlichen Diskussion um sogenannte Grünbrücken – Veröffentlichungen der Aktionsgemeinschaft Natur und Umweltschutz, Baden-Württemberg, č. 20, 31 s. REIJNEN, M. J. S. M., VEENBAAS, G., FOPPEN, R. P. B.: Predicting the Effects of Motorway Traffic on Breeding Bird Populations, Delft, Ministry of Transport, Public Works and Water Management, Road and Hydraulic Engineering Division 1995, 91 s. Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Praha, Ředitelství silnic a dálnic 2007. Ředitelství silnic a dálnic: Výroční zpráva 2006, s. 2 Ředitelství silnic a dálnic ČR: Výroční zpráva Ředitelství silnic a dálnic ČR: Silnice a dálnice v České republice. Praha, Ředitelství silnic a dálnic 1999. SAEKI, M., MACDONALD, D. W.: The effects of traffic on the raccoon dog (Nyctereutes procyonoides viverrinus) and other mammals in Japan, Biological Conservation, 118(5), 2004, s. 559-571 SANTOS, T., TELLERIA, J. L., CARBONELL, R.: Bird conservation in fragmented Mediterranean forests of Spain: effects of geographical location, habitat and landscape degradation. Biological Conservation, 105(1), 2002, s. 113-125 STORCH, D., MIHULKA, S.: Úvod do současné ekologie, Praha, Portál, s.r.o. 2000, 160 s. ŠAUER, P. a kol.: Úvod do ekonomiky životního prostředí. Praha, Vysoká škola ekonomická 1997, 140 s. ŠAUER, P. a kol.: Optimalizace nákladů na ochranu životního prostředí. Praha, Oeconomica 2005, 100 s. ŠAUER, P. a kol.: Náklady na ochranu
životního prostředí. Pojetí, efektivnost a
optimalizace. Praha, Oeconomica 2005, 244 s. TP 99: Vysazování a ošetřování silniční vegetace, Praha, Ministerstvo dopravy a spojů České republiky, Odbor pozemních komunikací 1977, Praha, 138 s. TROCMÉ, M. a kol.: Habitat Fragmentation due to Transportation Infrastructure - The European review, Luxembourg, European Commission, Directorate-General for Research 2003, 251 s.
66
Helena Andělová
Diplomová práce
VÖLK, F., GLITZER, I., WÖSS, M., 2001: Kostenreduktion bei Grünbrücken durch deren rationallen Einsatz, Vien, Institut für Wildbiologie und Jagdwirtschaft der Universität für Bodenkultur 2001, s. 211 VERBOOM, J. a kol.: Combining biodiversity modelling with political and economic development scenarios for 25 EU countries. Ecological Economics, 62, 2007, s. 267-276 VRIES, H. a kol., 2001: De-fragmentation by bits and pieces. Ministry of Transport, public Works and Water Management, Delft, 31 s. Technicko-ekonomické projekční podklady firmy Valbek s.r.o., Mostní oddělení, Ing. Ehrenberger, říjen 2007. Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu. Ze dne 14. března 2006. Zákon č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích. Ze dne 23. ledna 1997. Internetové zdroje FAHRIG, L.: Effects of Habitat Fragmentation on the Extinction Threshold: A Synthesis. Ecological Applications, 12(2) 2002, s. 346-353, Databáze JSTOR, Přístup z internetu: URL:http://links.jstor.org/sici?sici=10510761%28200204%2912%3A2%3C346%3AEOHFOT%3E2.0.CO%3B2-K Infra Eco Network Europe (IENE), Přístup z Internetu: URL:http://www.iene.info Státní fond dopravní infrastruktury (citace listopad, 27., 2007). Přístup z internetu: URL:http://www.sfdi.cz
67
Helena Andělová
Diplomová práce
SEZNAM TABULEK A GRAFŮ Tab. 1: Vztah mezi hustotou dopravy a propustností komunikace pro savce
14
Tab. 2: Průměrné intenzity dopravy na silnicích a dálnicích (intenzita ve vozidlech/24 h)
16
Tab. 3: Počet objektů podle druhu k 1.1.2007
16
Tab. 4: Klasifikace optimalizačních opatření
18
Tab. 5: Kategorizace živočichů
19
Tab. 6: Rozměrové charakteristiky migračních objektů (MO)
21
Tab. 7: Základní charakteristika podchodů
23
Tab. 8: Základní charakteristika nadchodů
24
Tab. 9: Složky migračního potenciálu
27
Tab. 10: Kategorizace migračního potenciálu MP
27
Tab. 11: Rámcové náklady migračních objektů
29
Tab. 12: Ředitelství silnic a dálnic – Investice celkem § 2211 (dálnice) a §2212 (silnice)
31
Tab. 13: Ekonomická škoda a náklady na zamezení
34
Tab. 14: Náklady podchodu v závislosti na výšce (v)
41
Tab. 15: Náklady (mil. Kč)
46
Tab. 16: MPT4 pro kategorie živočichů A, B
46
Tab. 17: Náklady (mil. Kč)
51
Tab. 18: Celkový MPT
51
Tab. 19: Minimální hodnota nákladů objektu pro daný MPT pro kategorie živočichů A, B 54 Tab. 20: Náklady (mil. Kč)
55
Tab. 21: Celkový MPT
55
Graf 1: Optimalizace
31
Graf 2: Závislost MPT4 na nákladech objektu (kategorie A)
47
Graf 3: Závislost MPT4 na nákladech objektu (kategorie B)
47
Graf 4: Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie A)
48
Graf 5: Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie B)
48
Graf 6: Kategorizace (kat. živočichů A)
50
Graf 7: Kategorizace (kat. živočichů B)
50
Graf 8: Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie A)
52
Graf 9: Derivace závislosti MPT na nákladech (kategorie B)
52
Graf 10: Závislost MPT na nákladech (kategorie A)
53
68
Helena Andělová
Diplomová práce
Graf 11: Závislost MPT na nákladech (kategorie A)
53
Graf 12: Minimální hodnota nákladů pro kategorie MPT (kategorie A)
54
Graf 13: Minimální hodnota nákladů pro kategorie MPT (kategorie B)
54
Graf 14: Kategorizace (kategorie živočichů A)
57
Graf 15: Kategorizace (kategorie živočichů B)
57
Obr. 1: Mapa intenzit dopravy ČR
15
Obr. 2: Mapa kategorizace území ČR z hlediska výskytu a migrací velkých savců
20
Obr. 3: Rozměrové charakteristiky migračních objektů
22
Obr. 4: Podchody
23
Obr. 5: Nadchody
24
Obr. 6: Vegetační úprava nadchodů
26
Obr. 7: Metody oceňování
36
Obr. 8: Metodický přístup
39
Obr. 9: Nomogramy – Podchod, parametr šířka
42
Obr. 10: Nomogramy – Podchod, parametr výška
42
Obr. 11: Nomogramy – Nadchod, parametr šířka
43
Obr. 12: Schéma postupu
59
69
Helena Andělová
Diplomová práce
SUMMARY, KEYWORDS A KÓDY JEL CLASSIFICATION 1. This thesis is dealing with economical aspects of technical measures for wildlife migration through transport infrastructure. The aim is to show the possibility of economical optimization
of
nature
conservation
measures
following
the
principles
of
Cost-effectiveness analysis. 2. Highways and high-speed roads are considered to be the most significant factors causing landscape fragmentation. These buildings present unsurpassable barriers for wildlife migration. The barrier effect may be minimized through a variety of special buildings called migration passages. There are two types of migration passages: underpasses (P), overpasses (N). 3. The costs of these passages are very high and moreover the technical parameters are often not clarified properly. The common Cost-benefit analysis cannot be used, because the benefit of wildlife migration through migration passages is not feasible to quantify in monetary terms. 4. This paper proposes following method for economical optimization: a) application of migration potential theory, which describes functionality of migration passages through technical parameters. This theory was published in official material of the Ministry of Transport (Technical Standard TP 180); b) determine both the migration potential and costs of the passage on the basis of model selected dimensions of migration passages. Then compare these two parameters following the principles of Cost-effectiveness analysis. 5. The relation of migration potential (= passage functionality) and passage costs were determined for 18 model dimensions alternatives of overpasses and 86 alternatives of underpasses. Results are presented both in tables and charts. 6. From the practical point of view, five categories of achieved functionality and resulting cost effectiveness were established: (I) area where financial resources are useless to spend because migration passage is functionless; (I) area of low effectiveness of spending resources due to problematic functionality of the passage; (III) optimization area, where is effective to optimize the relation of functionality and resources; (IV) area where additional spend money produce only limited improvement of passage functionality. Appropriate argumentation of additional money is necessary; (V) area where passage is fully functional and spending additional money is useless.
70
Helena Andělová
Diplomová práce
7. As the results show, there is a broad area for economical optimization of migration passages costs. The same functionality is often reached with the different costs; this difference could be even ten millions of Czech crowns. The chapter 6 suggests procedure of integration of economical optimization into the investment preparation work. The procedure is divided into seven phases: (i) F1 – Determination of migration requirements; (ii) F2 – basic route proposal; (iii) F3 – basic proposal of migration passages; (iv) F4 – Determination of migration potential; (v) F5 – Determination of passage costs; (vi) F6 – Technical-economical optimization; (vii) F7 – Optimized proposal of migration passage. 8. Economical analysis should be regular part of migration passages investment preparatory work.
Key words: habitat fragmentation, migration passages, transport infrastructure, traffic, costeffectiveness analysis, costs, Czech Republic
JEL Classification Q570, Q580
71
