ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - RIZIKA

ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - RIZIKA

Studijní opora k výukovému modulu v oblasti přírodních věd „K4/MPV01 Životní prostředí - rizika“ byla vytvořena v rámci projektu „Poznej tajemství vědy“. Projekt s reg. č. CZ.1.07/2.3.00/45.0019 je financován z operačního programu vzdělávání pro konkurenceschopnost a státního rozpočtu České republiky. Výukový modul představuje nástroj pro vzdělávání cílové skupiny (zájemci o vědu) ve specifickém tématu v rámci přírodních a technických věd. Tento modul popularizační formou seznámí potenciální zájemce o vědecko-výzkumnou práci s vědeckým přístupem (schopností odhalovat skryté příčiny dějů, rozpoznávat falešnou analogii). Dále motivační formou ukáže práci domácích i zahraničních výzkumníků v terénu i v laboratořích. Výukový modul je tvořený unikátním textem, obsahujícím: 1. Učební texty pro popularizátory vědy 2. Pracovní aktivity pro studenty a žáky, min. 5 aktivit pro SŠ, 3 aktivity pro ZŠ 2. st., 1 aktivita pro ZŠ 1. st.): a. popis vědeckých/badatelských aktivit (v laboratoři či terénu), b. pracovní listy, c. návody na experimenty a měření, d. dvě strany odborného anglického textu. 3. Metodická příručka

Materiál vytvořil expertní tým společnosti: ACCENDO – Centrum pro vědu a výzkum, z. ú. Švabinského 1749/19, 702 00 Moravská Ostrava, IČ: 28614950, Tel.: +420 596 112 649, Web: http://accendo.cz/, E-mail: [email protected]. ACCENDO – Centrum pro vědu a výzkum, z. ú. je vědecko-výzkumná organizace schválená poradním orgánem vlády – Radou pro výzkum, vývoj a inovace v ČR, za účelem podpory aplikovaného výzkumu v regionálních vědách. Svou činností se významně podílí na objevování a mapování procesů ve společnosti, které vedou k trvalému rozvoji. Pracuje na celém území ČR, rozvíjí evropskou výzkumnou spolupráci a podílí se na mezinárodních projektech v návaznosti na nové směry a předpisy Evropských společenství. Garant: Doc. Ing. Lubor Hruška, Ph.D. Autoři: RNDr. Radim Tolasz, Ph.D., Ing. Petr Proske, Ing. Luboš Trdlica, Mgr. Blanka Krejčí

© ACCENDO-Centrum pro vědu a výzkum, z. ú., 2015

2

OBSAH ČÁST A Seznámení popularizátora vědy s tématem ............................................................................. 8 1. Rizika spojená s klimatickou změnou................................................................................................ 9 Klima a jeho změny..................................................................................................................... 9 Modelování a projekce klimatu ................................................................................................. 12 Adaptace a mitigace .................................................................................................................. 13 IPCC, mezinárodní dohody ....................................................................................................... 14 2. Znečištení ovzduší - vliv na zdraví a majetek ................................................................................. 15 Toxické znečišťující látky a jejich zdravotní a environmentální efekt ..................................... 16 Atmosféra .................................................................................................................................. 16 Atmosférický transport a vliv meteorologických podmínek na kvalitu ovzduší ...................... 17 Původ znečišťujících látek v ovzduší ........................................................................................ 18 Smog.......................................................................................................................................... 20 Smogová situace, předpovědní a varovný systém ..................................................................... 21 Nejproblémovější škodliviny .................................................................................................... 22 Vývoj kvality ovzduší ............................................................................................................... 23 Jak měřit znečištění ovzduší ...................................................................................................... 25 Opatření k omezení smogu ...................................................................................................... 28 3. Povodně............................................................................................................................................ 30 Povodně a jejich charakteristiky ............................................................................................... 30 Povodeň .............................................................................................................................. 30 Charakteristiky povodně ..................................................................................................... 30 Faktory ovlivňující vznik a průběh povodně ...................................................................... 31 Druhy povodní .................................................................................................................... 32 Synoptické příčiny povodní na území České republiky ..................................................... 33 Největší povodňové katastrofy na našem území ................................................................ 35 Historie výskytu povodní v povodí Odry ........................................................................... 35 Hydrologické extrémy a změna klimatu ................................................................................... 38 Ochrana před povodněmi .......................................................................................................... 39 Organizace protipovodňové ochrany .................................................................................. 39 Povodňové plány ................................................................................................................ 40 Předpovědní a hlásná povodňová služba ............................................................................ 41 Stupně povodňové aktivity ................................................................................................. 48 Co dělat když hrozí povodně .............................................................................................. 49 Protipovodňová opatření..................................................................................................... 52 Seznam zdrojů a použitá literatura ....................................................................................................... 58

3

ČÁST B Pracovní aktivity pro studenty a žáky ................................................................................... 59 4. Pracovní aktivity pro 1. stupeň základních škol .............................................................................. 59 5. Pracovní aktivity pro 2. stupeň základních Škol .............................................................................. 61

6. Pracovní aktivity pro střední Školy.................................................................................................. 69

7. Pracovní listy s odborným textem v anglickém a českém jazyce .................................................... 81 Flood risk................................................................................................................................... 81 Povodňová rizika ....................................................................................................................... 85 ČÁST C Metodická příručka ............................................................................................................... 87

4

CÍL VÝUKOVÉHO MODULU Popularizátoři vědy se seznámí s následujícími okruhy Popularizátoři vědy se seznámí s riziky spojenými s klimatickými změnami, s oblastí znečištění ovzduší včetně nejnebezpečnějších látek pro lidské zdraví a také s oblastí povodní, jejich příčinami, důsledky a také základními doporoučeními, jak se případě povodní zachovat.

Znalosti

Popularizátoři vědy při aktivním seznámení s výukovým modulem budou schopni seznámit zájemce o vědu se základními riziky v oblasti životního prostředí a dopadech lidské činnosti na jeho kvalitu.

Dovednosti

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU Čas potřebný ke studiu je 33 hodin.

5

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK ČHMÚ

Český hydrometeorologický ústav

ČR

Česká republika

EU

Evropská unie

HZS

Hasičský záchranný systém

IPCC

Mezivládní panel pro změnu klimatu (z anglického „Intergovernmental Panel on Climate Change“)

IZS

Integrovaný záchranný systém

ORP

Obec s rozšířenou působností

SPA

Stupeň povodňové aktivity

SVRS

Smogový varovný a regulační systému

UNFCCC

Rámcová úmluva o změně klimatu (z anglického „United Nations Framework Convection On Climate Change“

VH dílo

Vodohospodářské dílo

WHO

Světová zdravotnická organizace (z anglického „World Health Organization“)

6

Seznam symbolů a zkratek

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

KLÍČOVÁ SLOVA

RYCHLÝ NÁHLED V MODULU

CÍL

ÚKOLY K PROCVIČENÍ KONTROLNÍ OTÁZKA

ŘEŠENÍ

SHRNUTÍ KAPITOLY

7

ČÁST A Seznámení popularizátora vědy s tématem CÍL Po úspěšném a aktivním absolvování Získáte znalosti o rizicích v životním prostředí způsobených přirozeně nebo lidskou činností. Dozvíte se informace o důsledcích klimatických změn, o znečištění ovzduší a jeho vlivu na zdraví člověka a také o nebezpečí povodní a způsobu, jak se při nich zachovat.

Znalosti

Získané znalosti použijete při realizaci činností s co nejmenším negativním dopadem na životní prostředí.

Dovednosti

KLÍČOVÁ SLOVA Životní prostředí, environmentální rizika, znečištění, ovzduší, povodeň, změna klimatu ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU Čas potřebný ke studiu je 4 hodiny.

8

1. RIZIKA SPOJENÁ S KLIMATICKOU ZMĚNOU Podnebí se v minulosti vždy měnilo a přirozené změny klimatu probíhají neustále. Rekonstrukcí podnebí před začátkem přístrojových měření se zabývají historická klimatologie a paleoklimatologie, které tak přispívají k poznání stavu a chování klimatického systému v dobách, kdy jednoznačně převažoval vliv přírodních faktorů. Míra vlivu člověka na klimatický systém postupně narůstá a například člověkem podmíněné zvyšování koncentrací skleníkových plynů přináší do atmosféry dříve neznámou nestabilitu. Vliv člověka je však daleko širší a těžko lze jednotlivé vlivy od sebe oddělovat – způsob využívání půdy, koncentrace aktivit do měst, aglomerací a megapolí, budování liniových překážek v krajině a další.

Klima a jeho změny Klima se již od vzniku atmosféry neustále mění a bude se měnit i v budoucnosti. Dostatečně dlouhé řady naměřených dat nám umožňují srovnávat podnebí v různých obdobích. Dostatečně kvalitní s dobrým prostorovým pokrytím máme k dispozici výsledky klimatologických měření za posledních 100 až 150 let. Hlouběji do minulosti je však k dispozici stále méně a méně přímo měřených hodnot. Pro analýzy starších období se musíme spoléhat jen na odhady charakteru klimatu konstruované z tzv. proxy dat. Klima vzniká vzájemnou interakcí mnoha faktorů mimozemských (sluneční záření, změny orbitální dráhy Země), pozemských (rozložení pevnin a oceánů, sopečná činnost, typ pokrytí povrchu) a samozřejmě je nutno brát v úvahu i změny uvnitř klimatického systému (chemické složení, biologické změny, změny ve využití půdy, emise skleníkových plynů). Důležitou vlastností klimatického systému je přenos různých druhů energie (obr. 1.1) a tzv. zpětné vazby. Příkladem kladné zpětné vazby je vazba mezi teplotou vzduchu a rozsahem polárního zalednění. Pokles teploty může znamenat zvětšení rozsahu sněhové či ledové pokrývky a tím odrazivosti zemského povrchu, který odráží více sluneční energie než povrch bez sněhu a ledu, což vede k dalšímu poklesu teploty v okolí. Naopak příkladem záporné zpětné vazby je vazba mezi teplotou a vývojem kupovité oblačnosti v létě - sluneční záření, dopadající na zemský povrch, působí ohřátí přízemních vrstev atmosféry a vznik konvektivního proudění a tvorbu kupovité oblačnosti. Oblačnost však část dopadajícího slunečního záření odráží, přízemní atmosféra se začne ohřívat méně a tvorba oblačnosti se omezí.

9

Obrázek 1.1: Schématické znázornění klimatického systému

Zdroj: Le Treut et al. (2007)

Existence a působení zpětných vazeb, přenosy energie, výměna vlhkosti a další jevy se v klimatickém systému mění během dne, během roku i místo od místa a celý klimatický systém tak patří k nejsložitějším systémům na Zemi. Atmosféru tvoří směs plynů, jejichž relativní podíly se až do výšky asi 100 kilometrů téměř nemění (tab. 1.1). Výjimkou je vodní pára, ozon a některé plyny antropogenního původu, jejichž relativní zastoupení ve vzduchu je prostorově i časově proměnlivé. Většina vodní páry se nachází ve spodní části atmosféry do výšky cca 15 km (v troposféře). Většina ozonu v ozonové vrstvě ve výšce kolem 25 km (ozonosféra), ale za příznivých podmínek se může tvořit i tzv. přízemní ozon v blízkosti zemského povrchu. Tabulka 1.1: Hlavní plyny v zemské atmosféře Značka

Plyn

% objemu v suchém vzduchu

dusík

N

78,08

kyslík

O2

20,95

argon

Ar

0,93

oxid uhličitý

CO2

0,04

Některé plyny obsažené v atmosféře mají významný vliv na tzv. energetickou bilanci atmosféry. Nazývají se skleníkové plyny. Tyto plyny ovlivňují chování celého klimatického systému. Zadržují na Zemi energii slunečního záření, kterou v transformované formě dlouhovlnného záření vyzařuje zemský povrch zpět do atmosféry, kde je těmito plyny absorbována a znovu vyzařována všemi směry a tedy i zpět k zemskému povrchu. Nejdůležitějšími skleníkovými plyny v atmosféře jsou vodní pára, oxid uhličitý, metan, ozon a oxid dusný.

10

Obrázek 1.2: Schéma skleníkového efektu atmosféry Země

Zdroj: Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis (http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/faq-1-3.html)

Bez skleníkových plynů by byla průměrná globální teplota přízemní atmosféry asi o 33°C nižší, než je dnes. Země by tak nebyla vhodná pro život, byla by pokryta sněhem a ledem od pólů až k rovníku. Již od 19. století víme, že zvýšení koncentrací skleníkových plynů vede ke zvýšení teploty. Jako první ho podrobněji zkoumal švédský fyzik Svante Arrhenius, který jako první upozornil na to, že antropogenní emise oxidu uhličitého mohou způsobit růst teplot atmosféry. Že jsou procesy v klimatickém systému komplikované, dokazují i spory o to, zda skleníkové plyny zvyšují teplotu nebo naopak vyšší teplota způsobuje růst koncentrací skleníkových plynů. Zvýšení teploty vzduchu jako následek zvýšení koncentrací skleníkových plynů je logickým důsledkem základních fyzikálních zákonů. Víme také, že schopnost vody absorbovat plyny klesá s rostoucí teplotou. A zvýšení teploty vzduchu může tak zvýšit koncentraci skleníkových plynů. Oteplení oceánu, které v posledních letech sledujeme, snižuje absorpci oxidu uhličitého (a dalších plynů) v mořích, v historii vedlo i k jejich uvolňování. Stejně tání věčně zmrzlé půdy (permafrostu) uvolňuje skleníkových plyny, hlavně CO 2 a metan.

11

Obrázek 1.3: Změna průměrného globálního obsahu tepla ve svrchních vrstvách oceánu do 700 m hloubky

Zdroj: IPCC 5AR, 2014

Skleníkový efekt má navíc i pozitivní zpětnou vazbu související s vodní parou. S vyšší teplotou stoupá výpar a tedy i obsah vodní páry v atmosféře, který dále zvyšuje skleníkový efekt.

Modelování a projekce klimatu Klimatologové dovedou pomocí počítačových modelů odhadovat možnosti budoucího vývoje klimatického systému. Modely nedělají prostou extrapolaci historických měření do budoucnosti. Tak jednoduché to není. Klimatické modely jsou dynamické a fyzikální, pracující se základními a dobře prověřenými fyzikálních principy. Globální klimatické modely pracují dnes s rozlišovacím krokem 150 až 300 kilometrů. Regionální modely, které nepočítají vývoj atmosféry na celé Zemi, ale pouze v určité omezené oblasti, již mají rozlišovací krok 10 až 25 km. Výsledky globálních modelů vstupují do modelů regionálních jako tzv. okrajové podmínky. Takový klimatický model je velice složitý, proto se k jeho propočítávání používají výkonné počítače. V Českém hydrometeorologickém ústavu byla v letech 2008 a 2009 počítána projekce klimatu do roku 2100 s krokem 25 km modelem ALADINCLIMAT-CZ. Výsledky výpočtů klimatických modelů jsou závislé na odhadech budoucích koncentrací skleníkových plynů a na jejich antropogenních emisích. Budoucí koncentrace skleníkových plynů globálně závisí na dalším ekonomickém, technologickém a politickém vývoji. Tento vývoj není předmětem zkoumání klimatologů. Klimatické modely tedy počítají s různými variantami vývoje koncentrací skleníkových plynů v následujících desetiletích. Tyto varianty jsou označovány jako emisní scénáře. Žádný ze scénářů, ani ty, které předpokládají výrazný pokles emisí oxidu uhličitého v průběhu 21. století, by ale v tomto období ještě nevedl k jeho ubývání v atmosféře. Oxid uhličitý totiž v ovzduší zůstává průměrně asi 100 let, takže pokles jeho koncentrací by se dostavil až se znatelným časovým zpožděním a bude pomalý. Téměř všechny scénáře indikují pro první čtvrtinu 21. století podobný růst koncentrací oxidu uhličitého. Křivky se začínají výrazně vzájemně odchylovat až ve druhé polovině století. A podle toho se chovají i projekce teploty (obr. 1.4) a dalších charakteristik.

12

Obrázek 1.4: Odhadované změny průměrné globální teploty při zemském povrchu

Zdroj: IPCC 5AR, 2014

Změna klimatu závislá na zvýšení koncentrace skleníkových plynů nebude stejná na všech místech na Zemi. Oteplení bude nad pevninou větší než nad oceány. Ve vyšších zeměpisných šířkách je předpokládané oteplení větší než v tropech a subtropech. Klima a jeho kolísání však ovlivňuje přírodu, lidi i ekonomiku. Větší výkyvy počasí přirozeně přinášejí i horší důsledky. Právě proto vědci varují, že nárůst teploty, který by podle klimatických modelů v řadě oblastí nastal při pokračujících emisích skleníkových plynů, je větší než přirozené proměny, na které je člověk zvyklý.

Adaptace a mitigace Průběh změn klimatu lze zmírnit nebo zpomalit tím, že člověk zastaví další růst emisí skleníkových plynů. V politických diskusích se objevují cíle udržet koncentrace skleníkových plynů pod určitou mezí (zpravidla se uvádí 450 ppm pro CO2) nebo udržet zvýšení globální průměrné teploty pod určitou hranicí (obvykle 2°C oproti předindustriálnímu období). Tyto limity však mají význam jen politický a většinou nevycházejí z klimatologických rozborů a modelů. Snižování emisí s cílem snížit vliv člověka na změnu klimatu je označováno jako mitigace. Splnění podmínky nepřekročit v koncentraci oxidu uhličitého hranici 450 ppm je i pro nejoptimističtější scénáře prakticky nemožné a i při těchto scénářích emisí bude s největší pravděpodobností limit 450 ppm v průběhu 21. století překročen. Pro nepřekročení hladiny 450 ppm CO2 by totiž bylo nutné během asi dvou desetiletí drasticky zredukovat emise CO2, což se z dnešního pohledu zdá být politicky i technicky nerealizovatelné. Proto je důležité neodkládat přípravu a realizaci tzv. adaptačních opatření, která by měla pro člověka zmírnit dopady změn klimatu. Největší pozornost je nutné věnovat vodním zdrojům a jejich využití, nejen v suchých oblastech, ale v oblastech, kde lze očekávat změny ve srážkovém režimu (např. střední Evropa). Na významné problémy je vhodné se připravit v zemědělství, které je na počasí přímo závislé. Jde o způsob pěstování a skladbu plodin, o ochranu půdy a o možnosti dalšího rozšiřováním zavlažovaných ploch. Lze očekávat dopady změny klimatu na lidské zdraví, které bude ohroženo rozšířením areálů výskytu různých chorob i do oblastí, kde se dříve nevyskytovaly. Výrazně se změní turistické cíle. Adaptační opatření budou nutná i v dalších oblastech hospodářských aktivit, jako jsou doprava nebo dodávky energie.

13

IPCC, mezinárodní dohody Organizace spojených národů (OSN) založila již v roce 1988 Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC), který v několikaletých intervalech vydává tzv. hodnotící zprávy. Vznikl na základě rezoluce Valného shromáždění OSN č.43/53 jako nezávislý vědecký a technický orgán, který má za úkol soustřeďovat a analyzovat nejaktuálnější vědecké poznatky a vytvořit tak odborný základ, mimo jiné i pro politická jednání. Panel publikoval v roce 1990 První hodnotící zprávu (IPCC First Assessment Report), která byla aktualizována v roce 1992. V roce 1995 uveřejnil Druhou zprávu (IPCC Second Assessment Report), v roce 2001 Třetí hodnotící zprávu (IPCC Third Assessment Report - TAR) a v roce 2007 Čtvrtou hodnotící zprávu (IPCC Fourth Assessment Report – 4AR); TAR a 4AR jsou doplněny i tzv. Syntetickými zprávami (IPCC Synthesis Reports). Všechny tyto zprávy přinesly podrobnou aktualizaci mezinárodně akceptovaných vědeckých výsledků o změně klimatu, orientovanou na vědeckou podstatu problému, dopady a možnosti snižování emisí. Zatím poslední Pátá hodnotící zpráva byla vydána v roce 2014 (IPCC Fifth Assesment Report – 5AR). V roce 1992 byla v Riu de Janeiru uzavřena Rámcová úmluva o změně klimatu (UNFCCC), v níž se státy (smluvní strany Úmluvy) zavázaly „odvrátit nebezpečné antropogenní ovlivnění klimatického systému“. V roce 1997 byl v japonském Kjótu podepsán protokol, v němž se průmyslově vyspělé státy zavázaly snížit emise skleníkových plynů do let 2008–2012 o 5,2 % ve srovnání s rokem 1990. Na mezinárodním poli se dnes nedaří připravit dohodu o pokračování Kjótského protokolu, který nám sice ukázal, že je možné se dohodnout, ale zároveň potvrdil, že změny klimatu jsou globální problém, který jednotlivé státy nebo jejich regionální sdružení nemůže izolovaně ovlivnit. Přes všechny snahy zatím nebyl přijat právně závazný dokument, který by do procesu snižování emisí skleníkových plynů zapojil všechny státy a zejména ty, které jsou označovány za klíčové z pohledu výrazného ovlivňování budoucích trendů vývoje emisí skleníkových plynů – Brazílii, Čínu, Indii, Jihoafrickou republiku, USA aj. Tato nová mezinárodní smlouva ve formě Protokolu k Rámcové úmluvě OSN o změně klimatu by měla být přijata v roce 2015 v Paříži (a vstoupit v platnost do 2020) a vymezit závazky jak pro rozvinuté, tak pro rozvojové státy.

14

2. ZNEČIŠTENÍ OVZDUŠÍ - VLIV NA ZDRAVÍ A MAJETEK Kvalita vnějšího ovzduší má bezprostřední vliv na zdravotní stav člověka a dalších organismů. Dospělý člověk prodýchá denně kolem 15 kg vzduchu a je odkázán na ovzduší, ve kterém se právě nachází. Do organismu se spolu s čistým ovzduším dostávají i škodlivé příměsi jako jsou plynné a tuhé imise. Riziky plynoucími ze znečištěného ovzduší jsou vyšší výskyt některých onemocnění, mutagenita a reprotoxicita, zvyšování výskytu alergií, spotřeby léků, snížení očekávané délky lidského života. Znečištěné ovzduší má vliv i na zemědělské a přírodní ekosystémy – kyselé deště způsobují imisně ekologický stres, který negativně působí na lesní porosty. Dochází k ovlivnění výnosů v zemědělství. Zhoršená kvalita ovzduší má nepřímý vliv i na biodiverzitu. Tato kapitola bude zaměřena (vzhledem k specifikům problematiky znečištění vnitřního ovzduší) na téma kvality vnějšího ovzduší a jeho hodnocení ve vztahu k současným imisním limitům působení na zdraví lidí. Ostravská průmyslová aglomerace je hospodářským jádrem Moravskoslezského kraje. Má velmi vysokou hustotu obyvatelstva, přibližně milion obyvatel žije převážně ve městech. Její největší rozvoj od 2. poloviny 18. století souvisel s nerostným bohatstvím, kromě hutnictví a chemického průmyslu zde byla klíčovým oborem těžba černého uhlí. K rozsáhlému útlumu průmyslu v kombinaci s ukončením těžby uhlí došlo až v posledním desetiletí 20. století a oblast stále prochází transformací. V celé oblasti i v jejím okolí je dlouhodobě značně znečištěné životní prostředí, zvláště ovzduší. I přes rozsáhlé investice do nápravy škod na životním prostředí a přes systematické zlepšení kvality ovzduší od poloviny 90. let, je tato oblast stále postižena nadlimitními koncentracemi znečišťujících látek v ovzduší, které se projevují zvýšenými zdravotními riziky pro obyvatelstvo. Emise oblasti patří k nejvyšším v Evropě. K přenosu znečištění dochází i ve velkých měřítcích přes hranice států. V oblasti Ostravské pánve tak má velký význam i vzájemný přenos znečišťujících látek s Polskou republikou.

15

Obrázek 2.1: Inverzní charakter počasí z vrcholu Lysé Hory v Beskydech

Zdroj: Fotoarchiv autora

Toxické znečišťující látky a jejich zdravotní a environmentální efekt Za toxické látky znečišťující ovzduší považujeme ty, které mohou způsobovat rakovinu nebo jiné závažné účinky na zdraví (účinky na reprodukci nebo vrozené vady), nebo nepříznivé účinky na životní prostředí. Jejich počet se blíží dvěma stovkám. Patří mezi ně některé kovy, aromatické organické sloučeniny nebo azbest. Toxické látky přítomné v ovzduší se mohou prostřednictvím depozice ukládat do půdy nebo do povrchových vod, kde mohou být dále přijímány rostlinami a zvířaty, a tak proniknout do potravních řetězců. Některé perzistentní toxické látky znečišťující ovzduší se hromadí v tkáních. U predátorů se obvykle hromadí ještě větší koncentrace znečišťujících látek než u jejich kontaminované kořisti. Atmosféra Atmosféra je hlavním místem přenosu chemických látek na planetě. Do jejího stálého složení zasahuje významně člověk. Některé z látek antropogenního původu setrvávají v atmosféře krátce (hodiny), jiné i několik tisíc let. Atmosféra Země se skládá z plynů, vodní páry, pevných a kapalných částic. Vodní pára a oxid uhličitý zastoupené v atmosféře jsou významnými skleníkovými plyny, ale nejsou považovány za znečišťující látky vzhledem k ochraně ovzduší. V atmosféře dochází působením zemské gravitace k poklesu tlaku se vzrůstající výškou (v blízkosti povrchu se tlak snižuje o 100 Pa na každých 8 m výšky). Podle průběhu teploty vzduchu s nadmořskou výškou rozlišujeme vertikální členění atmosféry na troposféru (0–12 km), ve které se nachází prakticky všechna atmosférická voda a kde probíhají děje, které označujeme jako počasí, teplota s výškou zde klesá průměrně o 0,65 °C na 100 m výšky, dále stratosféru (12–50 km), mezosféru (50–80 km), termosféru (80–320 km) a exosféru (nad 320 km).

16

Obrázek 2.2: Složení suché čisté atmosféry v blízkosti zemského povrchu

Dusík 78,084 % Kyslík 20,948 % Argon 0,934 % Oxid uhličitý 0,031 %

Zdroj:Vlastní zpracování

Atmosférický transport a vliv meteorologických podmínek na kvalitu ovzduší Transport sloučenin v atmosféře je součástí biogeochemických cyklů na Zemi. Je řízen fyzikálněchemickými vlastnostmi a stabilitou látek, které se mohou v atmosféře nacházet v různých podobách – jako plyn, částice nebo ve spojení s aerosoly. Podíl na procesech přeměn má i sluneční energie. Na výsledné koncentrace znečišťujících látek v ovzduší mají vliv rozptylové podmínky určované především rychlostí větru a teplotním zvrstvením atmosféry neboli průběhem teploty s výškou. Špatné rozptylové podmínky se vyskytují při nízkých rychlostech větru a teplotní inverzi, kdy nedochází k výškovému promíchávání vzduchu a znečišťující látky vypouštěné u zemského povrchu se neředí ve vyšších vrstvách atmosféry. Dobré rozptylové podmínky převládají za silného větru a při poklesu teploty s výškou, případně při výskytu silnějších srážek.

17

Obrázek 2.3: Teplotní inverze

Zdroj: Vlastní zpracování

Původ znečišťujících látek v ovzduší Většina toxických látek v ovzduší pochází z uměle vytvořených zdrojů - mobilních zdrojů (například osobní a nákladní automobily, autobusy) a stacionárních zdrojů (například továrny, rafinerie, elektrárny, domácí topeniště), jakož i vnitřních zdrojů (například některé stavební materiály, rozpouštědla, čisticí prostředky). Některé toxické látky jsou do ovzduší uvolňovány z přírodních zdrojů, jako jsou sopečné výbuchy a požáry. Množství znečišťujících příměsí dostávajících se z určitého zdroje do ovzduší označujeme slovem emise. Primární emise jsou látky vyloučené přímo ze zdroje. Chemickou přeměnou z tzv. prekursorů dochází ke vzniku sekundárních emisí. Po rozptýlení emisí do ovzduší, kdy látky podléhají fyzikálně-chemickým přeměnám, se výsledné koncentrace znečišťujících příměsí v atmosféře označují výrazem imise.

18

Obrázek 2.4: Elektrárna Třebovice


Obrázek 2.5: Emise z dopravy a stacionárních zdrojů


19

Obrázek 2.6: Kombinace emisí z domácích topenišť a velkého průmyslového zdroje

Zdroj: Fotoarchv autora

Smog Slovem smog, které pochází z anglického spojení dvou slov smoke (kouř) a fog (mlha), označujeme znečištění atmosféry lidskou činností. Rozlišujeme dva typy smogu. Redukční smog, označovaný také jako zimní, je znám už od historických dob. Jedná se o smísení průmyslového kouře s mlhou během častých inverzních situací v chladných obdobích roku, které bylo charakteristické například pro oblast anglického Londýna. V ovzduší se vyskytují pevné částice a typicky oxidy síry. Tento typ smogu je znám i z České republiky z pánevních oblastí severních Čech a Ostravska, kde byla situace nejhorší v 70. a 80. letech minulého století. V současnosti je věnována pozornost enormním smogovým situacím v Číně. Druhým typem smogu je smog oxidační, neboli letní či fotochemický. Popsán byl z kalifornského Los Angeles. Vzniká působením slunečního záření na znečišťující látky vypouštěné do ovzduší v městských aglomeracích, často z dopravy. Jedná se o směs druhotně vzniklých chemických látek s dráždivými účinky, která obsahuje ozon. V letním období se s tímto typem smogu setkáváme i v České republice.

20

Obrázek 2.7: Schéma letního a zimního typu smogu

SMOG

SUSPENDOVANÉ ČÁSTICE

OZON

NH3 VOC

SO2

NOX

PM

EMISE Recept na smog: vezmi trochu hezkého počasí beze srážek, doplň bezvětří a přidej hodně špinavých znečišťujících látek. Zdroj:Vlastní zpracování

Smogová situace, předpovědní a varovný systém Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) provozuje na základě pověření Ministerstvem životního prostředí Smogový varovný a regulační systém (SVRS). Informace, které systém poskytuje, slouží jednak k informaci o výskytu situace se zvýšenými koncentracemi znečišťujících látek v ovzduší a jednak k regulaci (omezení) vypouštění znečišťujících látek ze zdrojů, které významně ovlivňují kvalitu ovzduší daného území. Mezi sledované látky patří zejména suspendované částice PM10 (částice o efektivní velikosti do 10 µm) a dále oxid siřičitý (SO2), oxid dusičitý (NO2) a troposférický ozon (O3). Provoz SVRS je upraven zákonem č. 201/2012 Sb., o ochraně ovzduší. Stanovena je tzv. informativní prahová hodnota, při jejímž překročení je vyhlašována smogová situace a dále tzv. regulační prahová hodnota, po jejímž překročení se přistupuje k regulaci vybraných zdrojů znečišťování. Pro přízemní ozon je namísto regulační prahové hodnoty stanovena varovná prahová hodnota, po jejímž překročení je obyvatelstvo varováno před výskytem vysokých přízemních koncentrací ozonu. Smogová situace je definována jako stav mimořádně znečištěného ovzduší jednou ze sledovaných látek, ke kterému dochází již při překročení informativní prahové hodnoty. Pro případy překročení regulační prahové hodnoty stanovuje krajský úřad zvláštní podmínky provozu pro stacionární zdroje, které v dané lokalitě významně přispívají k úrovni znečištění. Pokud je třeba, vydá obec pro případy vzniku smogové situace regulační řád. Ten obsahuje opatření na omezení provozu silničních motorových vozidel. ČHMÚ informuje o vyhlášení smogové situace/regulace neprodleně stání správu, krajské a obecní úřady, dotčené zdroje a sdělovací prostředky.

21

Obrázek 2.8: Oblasti systému Smogového varovného a regulačního systému pro suspendované částice PM10 s vyznačením reprezentativních stanic

Zdroj: www.chmi.cz

Jak se chovat v případě vyhlášené smogové situace? Osobám s chronickými dýchacími potížemi, srdečním onemocněním, starším lidem a malým dětem se se při překročení informativní prahové hodnoty pro částice PM10 doporučuje zdržet se při pobytu pod širým nebem zvýšené fyzické zátěže spojené se zvýšenou frekvencí dýchání. U dospělých osob bez zdravotních potíží nejsou nutná žádná omezení. Doporučuje se omezit jízdy autem. Dalšími doporučeními jsou zvýšení příjmu vitamínu C a větrání prováděné krátce a intenzivně. V případě výskytu letní smogové situace se osobám s chronickými dýchacími potížemi, starším lidem a malým dětem doporučuje zdržet se při pobytu pod širým nebem v odpoledních hodinách zvýšené fyzické zátěže, spojené se zvýšenou frekvencí dýchání.

Nejproblémovější škodliviny Suspendované částice PM10 jsou jemné částice menší než 10 μm, jejichž hmotnost je tak malá, že mohou být unášeny vzduchem. Nejvyšší koncentrace částic se vyskytují v období inverzního počasí, nejčastěji na podzim a v zimě. Částice atmosférického aerosolu se usazují v dýchacích cestách. Částice menší než 10 µm poškozují hlavně kardiovaskulární a plicní systém. Mezi jejich dlouhodobé účinky patří snížení délky dožití a zvýšení kojenecké úmrtnosti. Mohou způsobovat chronické plicní choroby a v důsledku absorpce organických látek s mutagenními a karcinogenními účinky (např. některé polyaromatické uhlovodíky jako je benzo[a]pyren) i rakovinu plic. Sledovány jsou i koncentrace částic menších frakcí, které mohou mít ještě horší zdravotní účinky. Částice PM10 jsou považovány za bezprahově působící škodlivinu, proto ani doporučené hodnoty WHO nepředstavují bezpečnou mez z hlediska jejich vlivu na zdraví. Stanovené mezní hodnoty v sobě zahrnují jistou míru rizika považovanou za všeobecně akceptovatelnou. Sledovány jsou i jemnější 22

frakce částic, které díky snadnějšímu pronikání do hloubky organismu mohou mít nepříznivější účinky na zdraví. Složení částic se významně liší podle způsobu vzniku. Částice PM10 vznikají převážně důsledkem lidské činnosti primárně i sekundárně – hlavně při spalovacích procesech. Koncentrace částic ovšem ovlivňuje například i dálkový přenos znečištění z přirozených zdrojů, až na naše území za některých výjimečných situací pronikají oblaka saharského prachu. Přízemní ozon je reaktivní forma kyslíku. V přízemních vrstvách atmosféry představuje riziko pro většinu organismů, je příčinou tzv. oxidativního stresu. Ozon vzniká v ovzduší sekundárně, v denních hodinách, fotochemickými reakcemi ze svých prekursorů a kyslíku. Prekursory mohou být těkavé organické látky, oxidy dusíku, oxid uhelnatý. Vysoké koncentrace ozonu jsou měřeny na horských stanicích.

Vývoj kvality ovzduší Negativní vlivy na kvalitu ovzduší byly na našem území poprvé zaznamenávány přibližně od druhé poloviny 50. let 20. století. Do té doby byla ochota vnímat ekologické problémy doprovázející prudký ekonomický rozvoj minimální. Vážné narušení ekologické rovnováhy se projevilo v 60. letech nejprve v lesních porostech Krušných hor, posléze i v moravských pohořích. Pravidelná měření kvality ovzduší začala na severní Moravě v roce 1968. Škody se projevily i na zemědělských plodinách. Začala se sledovat míra ohrožení zdraví lidí. Informace o aktuálním stavu životního prostředí však byly před rokem 1989 zveřejňovány jen v omezené míře. Díky prostředkům vloženým do zlepšení životního prostředí v letech 1990 až 1998 došlo k zásadnímu snížení znečištění ovzduší. Právo na informace o životním prostředí v České republice bylo zakotveno v Listině práv a svobod. V souvislosti se vstupem České republiky do Evropské unie došlo v rámci sjednocení imisních limitů k jejich faktickému zpřísnění. V posledních letech má úroveň znečištění vnějšího ovzduší suspendovanými částicemi na severní Moravě a ve Slezsku spíše kolísavou úroveň v závislosti na převažujících rozptylových podmínkách v daném roce. Ke zlepšení došlo u ozonu a u koncentrací toxických kovů v PM, pod úroveň limitu poklesly koncentrace benzenu v Ostravě. Obrázek 2.9: Trendy ročních charakteristik PM10, 1996–2013 v aglomeracích

Zdroj: http://www.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/isko/grafroc/grafroc_CZ.html

23

Obrázek 2.10: Pole roční průměrné koncentrace PM 10 v roce 2013


Obrázek 2.11: Pole 26. nejvyššího maximálního denního 8hod. klouzavého průměru koncentrace přízemního ozonu v průměru za 3 roky, 2011–2013


Na jednotlivých stanicích lze hodnotit např. roční, sezónní nebo denní chod znečištění.

24

Obrázek 2.12: Denní chod koncentrací ozonu v µg.m-3, teplá polovina roku (měsíce duben až září) 2005-2010 v příhraniční oblasti ČR a Polska.

Zdroj: http://www.air-silesia.eu/files/file/air_silesia/publikace_.pdf

Obrázek 2.13: Roční chod průměrných měsíčních koncentrací PM10 (průměry pro daný typ stanice), 2013


Jak měřit znečištění ovzduší Míra znečištění ovzduší je objektivně zjišťována monitorováním koncentrací znečišťujících látek venkovního ovzduší v přízemní vrstvě atmosféry v síti měřicích stanic využívajících manuálních a automatických metod ke stanovení imisních koncentrací. Při hodnocení kvality ovzduší jsou především porovnávány zjištěné úrovně koncentrací s příslušnými imisními limity, případně s přípustnými četnostmi překročení těchto limitů. Kvalita a porovnatelnost měření je zajištěna v akreditovaných monitorovacích systémech hlavních dodavatelů dat do celostátní databáze Informačního systému kvality ovzduší spravované Českým hydrometeorologickým ústavem (ČHMÚ). Reprezentativnost stanic a použitelnost výsledků pro hodnocení je vyjádřena v systému staniční klasifikace, který je vytvořen v souladu s evropskými směrnicemi.

25

Na manuálních monitorovacích stanicích jsou odebírány nejméně 24hodinové vzorky ovzduší, které jsou následně vyhodnocovány v laboratořích. Jedná se většinou o složité a nákladné stopové analýzy. Vzorky jsou citlivé k vnějším vlivům, musí být transportovány za specifických podmínek. Klíčovou roli má kvalita obsluhy. Měřeny jsou koncentrace suspendovaných částic, benzenu a těžkých kovů a polyaromatických uhlovodíků v částicích PM10 a PM2.5. Provádí se i rozbor atmosférických srážek pro stanovení depozice. Obrázek 2.14: Manuální vzorkovač suspendovaných částic v Ostravě-Porubě


Obrázek 2.15: Ukázka extrémně znečištěných filtrů po denním odběru částic PM 10 za smogové situace


26

Automatické monitorovací stanice jsou vybaveny analyzátory s kontinuálním měřením koncentrací oxidu siřičitého, oxidů dusíku, suspendovaných částic PM10, příp. i PM2.5, oxidu uhelnatého, ozonu a těkavých organických látek měřícími na základě fyzikálně-chemických principů stanovení. Přístroje jsou umístěny v klimatizovaném kontejneru. Měření škodlivin je doplněno sledováním doprovodných meteorologických veličin, tj. směru a rychlosti větru, teploty a vlhkosti vzduchu, atmosférického tlaku a globálního slunečního záření na 10 m vysokém stožáru. Měření nevyžadují přítomnost obsluhy na místě, naměřené desetiminutové a hodinové údaje jsou přenášeny do sběrného centra v reálném čase. Obrázek 2.16: Stanice automatického imisního monitoringu na Bílém Kříži v Beskydech


27

Obrázek 2.17: Významné staniční sítě sledování kvality venkovního ovzduší, 2013


Opatření k omezení smogu V ostravsko-karvinské oblasti je stále velký počet průmyslových i komunálních zdrojů a rovněž velmi hustá silniční síť. Proto jsou nezbytná opatření ke snižování emisí ze všech typů zdrojů. Cílem je snížení imisní zátěže alespoň pod úroveň stávajících limitů zakotvených v Zákoně o ovzduší. Za účelem snížení celkové úrovně znečištění ministerstvo životního prostředí ve spolupráci s příslušnými ústředními správními úřady zpracovává nejméně jednou za čtyři roky Národní program snižování emisí České republiky, který schvaluje vláda. Velkým zdrojům (průmyslovým podnikům) nebo skupinám zdrojů jsou orgány státní správy stanoveny emisní stropy. Prostřednictvím tzv. kotlíkových dotací stát přispívá občanům na výměnu starých kotlů v rodinných domech za nové nízkoemisní. Podporou výstavby obchvatů měst a budováním nízkoemisních zón je možno omezit zátěž obyvatel imisemi z dopravy. Evropská unie definuje povinnosti, které musí být dodrženy při průmyslové činnosti se silným potenciálem znečištění. Ve Směrnici Evropského parlamentu a Rady 2010/75/EU o průmyslových emisích (integrované prevenci a omezování znečištění) zavádí povolovací řízení a stanovuje požadavky. Evropský parlament připravuje přísnější pravidla pro emise oxidu uhličitého u nových aut. V rámci jednání česko-polské Smíšené komise pro otázky životního prostředí pracuje i skupina zabývající se zlepšováním kvality ovzduší v příhraničních regionech. Ke zlepšení ovzduší lze přispívat i na lokální úrovni. Pozitivní význam má výsadba zeleně. V otevřených ohništích je přípustné spalovat jen suché rostlinné materiály neznečištěné chemickými látkami. Obec může vyhláškou stanovit podmínky pro spalování suchého rostlinného materiálu v otevřeném ohništi za účelem jeho odstranění nebo jeho spalování zakázat. Co můžu udělat pro zlepšení kvality vzduchu ve svém okolí – jak snížit rizika ze znečištěného ovzduší? 28

     

Nespalovat odpadky ani zahradní odpad Nezasahovat do funkce výfuku auta Dbát na pravidelné revize komínu a udržovat domácí kamna tak, aby dobře táhla Nekouřit Pravidelně přiměřeně větrat (v době smogové situace krátce a intenzivně) Upřednostňovat přírodní svíčky a aromalampy

Kde získat informace o kvalitě ovzduší? 

    

ČHMÚ (www.chmi.cz) Zdravotní ústavy (www.zuova.cz; www.zuusti.cz; www.szu.cz) Ministerstvo životního prostředí ČR (www.mzp.cz) AIR-Silesia (www.air-silesia.eu) Internetové portály měta Ostravy a Moravskoslezského kraje (dycham.ostrava.cz; lokalnitopeniste.kr-moravskoslezsky.cz) Evropská agentura pro životní prostředí (www.eea.europa.eu)

29

3. POVODNĚ Povodňové situace, stejně tak i sucho, představují největší hrozby přírodních katastrof na území České republiky. Tato skutečnost je dána polohou České republiky v kontinentálním i celosvětovém měřítku. Vzniku povodní nelze v současné době zabránit, lze pouze zmírnit jejich dopad na životy a majetek obyvatel. Vzhledem k bouřlivému rozvoji obcí a měst podél vodních toků, bez větší znalosti rozsahu záplavových území v 19. a 20. století, došlo ke zvyšování potenciálního ohrožení majetku a souvisejících povodňových škod. Nejen tyto skutečnosti přispěly k výši povodňových škod v posledním desetiletí na území České republiky. Vzhledem k procesu globálního oteplování se předpokládá, že dojde k zesílení rozkolísanosti atmosférických srážek a častějšímu výskytu výše uvedených přírodních jevů. Dopad klimatických změn vedoucí ke zvýšení průměrné teploty, pravděpodobně vyvolá následně řadu reakcí a ovlivní přírodní jevy. V jejich výčtu jsou však hrozby povodní na prvním místě.

Povodně a jejich charakteristiky Povodeň Pojem povodeň může být definován z různých hledisek. V České republice měl tento termín svůj určitý vývoj. Povodní se rozumí přechodné výrazné zvýšení hladiny toku, způsobené náhlým zvětšením průtoku anebo dočasným zmenšením průtočnosti koryta (např. ledovou zácpou). Povodeň zpravidla působí na některých úsecích toku hospodářské škody podle stupně vybudované ochrany. Pro účely vodního zákona č. 254/2001 Sb. se v § 64 povodněmi rozumí přechodné výrazné zvýšení hladiny vodních toků nebo jiných povrchových vod, při kterém voda již zaplavuje území mimo koryto vodního toku a může způsobit škody. Povodní je i stav, kdy voda může způsobit škody tím, že z určitého území nemůže dočasně přirozeným způsobem odtékat nebo její odtok je nedostatečný, případně dochází k zaplavení území při soustředěném odtoku srážkových vod. S ohledem na praktické činnosti se ve stejném paragrafu definuje začátek povodně vyhlášením druhého nebo třetího stupně povodňové aktivity a konec povodně jejich odvoláním. Vedle vlastní povodně jsou definovány ještě pojmy historická povodeň (významná povodeň známá z historických pramenů), největší známá povodeň (největší povodeň, která se vyskytla na toku za dobu pozorování) a katastrofální povodeň (povodeň mimořádné velikosti a dlouhé doby opakování, obvykle způsobující oběti a mimořádné škody). Charakteristiky povodně Průběh odtoku je popisován průtokovou vlnou, která představuje přechodné zvětšení a následující pokles průtoků a vodních stavů, vyvolaný dešti, táním sněhu nebo umělým zásahem nebo časový průběh popsaného jevu v určitém profilu toku nebo v trati toku v daném okamžiku. Pojem průtoková vlna se používá souhrnně pro všechny vlny na toku bez ohledu na původ jejich vzniku (přirozený nebo umělý). Prvky průtokové vlny jsou blíže objasněny na následujícím hydrogramu.

30

Obrázek 3.1: Příklad hydrogramu průtokové vlny a její prvky

Zvláštním případem průtokové vlny je vlna povodňová, která je definována jako průtoková vlna s charakterem povodně. Ta vzniká při překročení průtočné kapacity koryta, kdy se voda začne přelévat přes břehové hrany do okolí a stává se potenciálně škodlivým živlem. Povodně lze charakterizovat kulminačním průtokem, což je největší vrcholový průtok u průtokové vlny. Z hodnot kulminačních průtoků při jednotlivých povodních se pak stanovuje N-letý kulminační průtok (též N-Ietý průtok) QN, „který je v uvažovaném profilu dosažen nebo překročen průměrně jednou za N-let. Je-li např. na daném toku v určitém profilu Q100 = 150 m3.s-1, znamená to, že v průměru jednou za sto let bude takovýto kulminační průtok dosažen nebo překročen. Reálně se ale takovýto průtok může vyskytnout i vícekrát než jednou za sto let nebo dokonce i vícekrát než jednou v daném roce. S ohledem na to, že hodnoty QN jsou odvozovány proložením teoretické křivky konkrétními měřeními, jsou poplatné např. délce a časové volbě pozorovacího období, reprezentativnosti zvoleného teoretického rozdělení či homogenitě pozorování. Další důležitou charakteristikou průtokové vlny je objem průtokové vlny (zpravidla uváděný v milionech m3), takže se stanovují i N-leté povodňové objemy. Obecně však neplatí, že kulminačnímu průtoku s jistou pravděpodobností překročení odpovídá objem vlny se stejnou pravděpodobností překročení. Důvodem je složitost vzájemného působení příčinných faktorů, kdy při jejich mimořádné souhře může nastat povodeň s větším kulminačním průtokem než by v průměru odpovídalo objemu průtokové vlny či naopak. Faktory ovlivňující vznik a průběh povodně Voda z vydatného deště či tání sněhu nemusí být vždy příčinou vzniku povodně. Záleží rovněž na hydrologické situaci v povodí, zejména na tom, nakolik předešlé srážky nasytily povodí, aby mohlo pojmout ještě další vodu, anebo zda tání sněhové pokrývky probíhá na zamrzlé půdě, která brání vsaku, či naopak. Ke vzniku povodňového nebezpečí na větších povodích dochází zpravidla až poté, kdy je

31

překročeno určité množství spadlých srážek, anebo až po určité délce trvání kladných teplot vzduchu. Zjednodušeně si lze představit, že o tom rozhoduje kromě počasí také stav složek krajiny, které jsou schopny, každá svým způsobem, odtok ze spadlých srážek dočasně zadržovat (retence) či navíc i shromažďovat (akumulace). Faktory ovlivňující vznik a průběh povodně jsou následující. Meteorologické faktory 

předběžné - dny až měsíce před vznikem povodně (nasycenost povodí, promrznuti půdy, výška sněhové pokrývky a její vodní hodnota)



příčinné - hodiny až dny před vznikem povodně (dešťové srážky, kladné teploty vzduchu při oblevách při existenci sněhové pokrývky)

Hydrologické faktory 



předběžné - míra naplnění objemu koryt vodních toků před povodní, celkový stav ledových jevů na tocích - rozhodující vlivy na vývoj povodně mají: •

intercepce - zadržující účinek vegetace na padající srážky. Je dán druhem, hustotou a vývojovým stavem porostu, který může navíc zpomalovat pohyb vody na povrchu a tím prodlužovat dobu možného vsaku

•

retence - schopnost zpomalovat odtok ze spadlých srážek naplňováním depresí terénu, což může vést k dočasné akumulaci většího množství vody v rovinném než ve sklonitém terénu

•

infiltrace - vsak vody do půdních vrstev a zvodní podzemních vod, který závisí na typu půdy, její mocnosti, pórovitosti, obsahu humusu a jejím nasycením vodou

•

objem resp. kapacita říční sítě - plnění koryt toků včetně množství vody vtlačené do přilehlých podpovrchových částí břehové zóny v důsledku hydrostatického tlaku, a objemu rozlivů do inundačních území podél toku

příčinné - jako srážky (déletrvající, přívalové, monzuny), tání sněhu a ledové jevy na tocích, mořské dmutí a příboj, seismická činnost, náhlé tání ledovců vulkanickou činností, protržení jezer či vodních inženýrských staveb, svahové pohyby, klimatické změny (změny hladiny světového oceánu), popř. kombinace více příčin.

Fyzickogeografické faktory Tvorbu odtoku ještě ovlivňují stále působící fyzickogeografické faktory. Těmito specifickými podmínkami se jednotlivá povodí odtokově jedno od druhého odlišují. Jsou jimi tvar povodí, nadmořská výška, sklonitost a orientace svahů, spád a vlastnosti toku, orografie, charakter půdního pokryvu a charakter aktivního povrchu - vegetace aj. Druhy povodní V podmínkách české republiky se nejčastěji vyskytují následující typy povodní. Sněhové povodně Velké povodně způsobené táním sněhu vznikají v zimním a jarním období. Nebezpečnými faktory jejich vzniku jsou velké množství sněhu, zejména v nižších a středních nadmořských výškách, zima bez výskytu dílčích tání, promrzlá půda pod sněhovou pokrývkou, rychlé oteplení s teplotou vzduchu nad bodem mrazu i v noci. Ledové povodně Zámrz řeky zmenšuje průtočný profil, navíc při oblevě jsou ledové kry unášeny a mohou tvořit ledové bariéry, za nimiž se voda vzdouvá a zaplavuje údolí. Riziková místa pro vznik ledových bariér na 32

tocích jsou zejména v místech mělčin, jezů apod. V našich podmínkách se jedná spíše o lokální zaplavení. Smíšené povodně Jsou zapříčiněny kombinací tání sněhu a dešťových srážek. Mohou být rovněž doprovázeny ledovými ději. Jsou vázány na dosti rozdílné povětrnostní situace přinášející v zimě a na počátku jara oteplení s kladnými teplotami, doprovázené často i silnějším větrem. Tání sněhu je rovněž urychlováno vypadávajícími kapalnými srážkami, které zároveň samy přispívají k zvětšení průtoků. Dešťové povodně z trvalých srážek Několikadenní intenzivní letní srážky, často zesilované na návětří hor, nasytí půdu, která již dále není schopna zadržovat vodu, a vznikají povodně. Tento typ povodní postihuje nejen malé řeky a potoky, ale i velké řeky, které zaplavují rozsáhlé oblasti říčních niv až po několik dní. Dešťové povodně z přívalových srážek Přívalové povodně vznikají následkem krátkodobých a velmi intenzivních přívalových srážek při letních bouřkách. Rychlý přísun srážek nestačí půda vsakovat a voda odtéká rychle po povrchu. I když zasažená plocha většinou není velká, voda proudí velmi rychle, má velkou ničivou sílu a způsobuje značné škody. Zvláštní povodně Zvláštní povodně vznikají havárií vodních děl – protržením hrází rybníků či přehrad. Jsou velmi rychlé, naštěstí však výjimečné. Největší zvláštní povodeň u nás nastala 18. 9. 1916 protržením přehrady Bílá Desná v Jizerských horách. Synoptické příčiny povodní na území České republiky V profilech velkých toků na území České republiky nejsou pozorovány čistě sněhové povodně, tj. povodně jen z tání sněhu bez vlivu dešťových srážek. Tento druh povodní se vyskytuje v České republice pouze na menších tocích a hodnota kulminačního průtoku zpravidla nepřesáhne hodnotu pětiletého průtoku. Případy povodní ze zimního a jarního období jsou tedy vesměs smíšenými povodněmi. Téměř současně se smíšenými povodněmi se mohou vyskytnout i ledové povodně, spíše je však poněkud předbíhají (např. povodeň na Vltavě v Praze v březnu roku 1845). Jen ojediněle dochází k ledovým povodním bez smíšené povodně. Protože naprostá většina smíšených povodní v České republice se vyskytuje od prosince do března, jsou tyto případy označovány jako povodně zimního typu. Naproti tomu velká většina dešťových povodní se objevuje od dubna do října, takže takovéto případy jsou přiřazovány k povodním letního typu. Povodně zimního typu Je všeobecně známo, že pro vznik smíšených povodní jsou kromě dostatečné zásoby vody ve sněhu nutné pro jeho tání i poměrně vysoké kladné teploty vzduchu, trvající při oblevě alespoň 2 až 3 dny za sebou. S rostoucí rychlostí větru při kladných teplotách se urychluje přenos tepla (advekcí) do vrstvy sněhu, a tím i její tání. Termodynamicky složitý proces tání je rovněž velmi závislý na dešťových srážkách. Sněhová pokrývka však může ve svých dutinách mezi sněhovými krystaly roztátou i dešťovou vodu zadržovat až do doby, než se vyčerpá její retenční kapacita. Větší výška sněhové pokrývky má tak na rozdíl od rychle tající tenké vrstvy sněhu spíše brzdící účinek na formování povodňových průtoků. Pro vypadávání vydatných dešťových srážek na větší části určitého povodí jsou v zimních a jarních 33

měsících příznivé podmínky zejména při pohybech hlubokých cyklon severně od České republiky, kdy ve frontálních zónách přecházejí přes naše území atmosférické fronty, a to většinou opakovaně. Spojitost výrazného oteplení v období od listopadu do března s čerstvým až bouřlivým větrem je synopticky podmíněná intenzivní advekcí teplejšího vzduchu z oblasti Atlantského oceánu na jižní straně cyklon. Synoptické situace před povodní jsou nejvíce reprezentativní pro tři až jeden den před dnem kulminace povodně. Povodně letního typu Pro vznik dešťových povodní jsou nutné vydatné dešťové srážky. Obecně se klasifikují příčinné srážky pro vznik povodní podle měřítka odpovídajících atmosférických procesů. Makroprostorové procesy a procesy synoptického měřítka přispívají k vydatným srážkám na relativně velkém území, takže povodně s nimi spojené se vyvíjejí v intervalu desítek hodin až několika dnů a geograficky ovlivňují poměrně velké oblasti. Naproti tomu mezoměřitkové procesy a rozměry místních bouřek mají krátké trvání a způsobují lokálně omezené extrémní srážky, při nichž dochází k rychlému odtoku velkého množství vody (bleskové povodně). Ve střední Evropě je povodňově nejnebezpečnější postup středomořských cyklon ze severní Itálie k severovýchodu. Na základě současných poznatků lze tuto dráhu rozšířit a zobecnit tak, že „srážkotvorné" cyklony postupují z jižního kvadrantu většinou přes území České republiky (či Slovenska) do severního kvadrantu. V naprosté většině případů se území postižené trvalými intenzivními srážkami nachází nalevo od trajektorie středu „srážkotvorné" cyklony, tedy v její studené (týlové) části. V zimních měsících a na začátku jara jsou teploty zpravidla záporné, takže srážky vypadávající převážně ve formě sněhu povodeň nezpůsobí. Kromě množství příčinných srážek je případný vznik a vývoj dešťové povodně podstatně ovlivněn i časoprostorovým rozložením srážek v povodí. Z tohoto hlediska jsou zvláště nebezpečné případy, kdy trvalé srážky během několika dní postupné zesilují, neboť mimořádné velké srážkové úhrny vypadávají do již nasyceného povodí. K značnému nasycení povodí však může dojít i v období před počátkem příčinných srážek. V případě povodní z přívalových dešťů nehraje předchozí nasycenost povodí takovou roli jako u trvalých srážek, kdy se na vzniku povodňových průtoků větší měrou podílí podpovrchový odtok. Pro všechny případy dešťových povodní nicméně platí, že nebezpečí vzniku povodně narůstá v případě, kdy se srážkové pole posouvá ve směru hlavního toku. Sezonalita výskytu povodní Povodně na českém území se mohou vyskytnout kdykoliv a kdekoliv v průběhu roku. To dokládají, i když ze středověku mnohdy velmi sporadické, archivní záznamy o historických případech povodní za posledních zhruba 1000 let v době předpřístrojových měření, kdy se ještě pravidelně neměřily stavy vodních hladin. Doba přístrojových měření, tedy asi jen za posledních 100 až 150 let tuto skutečnost potvrdila. Po hydrometeorologické stránce se podařilo objasnit a zdůvodnit na základě typických povětrnostních situací některé zvláštnosti povodňové sezonality, tedy změny četnosti a velikosti povodní v jednotlivých měsících roku. Údaje o sezonalitě povodní jsou jedním z důležitých podkladů pro regionalizaci zatížení území ČR povodňovým nebezpečím. Průměrný den výskytu povodní a míru jejich rozptylu v průběhu roku ilustruje obr. 2.6.1. Z mapky je patrné, že na území ČR převládá ve frekvenci povodňových případů jejich zimní a jarní výskyt anebo kombinace výskytů jak zimních tak i letních povodní. Letní povodňový režim vykazuje převážně východní část republiky a jen některá povodí v povodí Labe.

34

Obrázek 3.2: Průměrný den a sezónní rozptyl povodní v roce. Velikost vektoru (šipky) charakterizuje velikost rozptylu a směr na časově orientované jednotkové kružnici pak datum průměrného výskytu povodně v roce v dané stanici

Největší povodňové katastrofy na našem území Nejkatastrofálnější dobře zdokumentované povodně postihly území České republiky v září 1118, lednu-únoru 1342, červenci 1432, srpnu 1501, v březnu a srpnu 1598, v únoru 1655, červnu 1675, únoru 1784, únoru 1799, březnu 1845, únoru 1862, květnu 1872, září 1890, červenci 1897, červenci 1903, srpnu-září 1938, červenci 1997 a srpnu 2002. Od povodně v květnu 1872 až do současnosti, tedy v období globálního oteplování, se jednalo výhradně o povodně letního synoptického typu (tj. dešťové). Kumulace katastrofálních povodní zimního synoptického typu (tj. smíšených) v únoru 1784, únoru 1799, březnu 1845 a únoru 1862 spadá z klimatologického hlediska do poslední části tzv. malé doby ledové. Historie výskytu povodní v povodí Odry Povodně na českém území povodí Odry jsou v historických pramenech popisovány už od 13. století. Je zaznamenáno 39 významnějších povodní, které jsou ale většinou dokumentovány jen slovním popisem a nelze přesněji určit jejich kulminaci či plošný rozsah. První přesnější informace se dochovaly z průběhu povodně v roce 1880, kdy byl kulminační průtok na Ostravici v Ostravě odhadnut na 2 000 m3.s-1 Podle současných výpočtů ale odvozujeme, že průtok při kulminaci mohl přesahovat pouze 1 000 m3.s-1 a je přibližně srovnatelný s hodnotou povodně v roce 1997. Katastrofální povodně v roce 1880 se staly impulsem k měření vodních stavů hydrologickou službou v povodí Odry, které bylo započato v roce 1895 na území tehdejšího Slezska. Nejvýznamnější povodně podle hodnocení závěrového profilu Odra v Bohumíně, nastaly v letech 1902, 1903, 1937, 1939, 1940, 1985, 1997 a 2010.

35

Velká voda z června 1902, kdy byly zasaženy převážně beskydské toky, byla způsobena zejména řekou Ostravicí, kde to byla za dobu měření průtokově dosud nejvýznamnější povodeň. Z povodně v roce 1903, která zasáhla celé území povodí Odry, se sice nezachovaly komplexní materiály pro její bližší rekonstrukci, byla však po povodni z roku 1997 co do objemu nesporně druhá nejvýznamnější. Při povodni v září 1937 vyvolané vydatnými dešti v oblasti Nízkého Jeseníku dosáhl průtok na Odře v Bohumíně hodnot blížící se dvacetiletým povodním. Významné povodňové stavy byly zaznamenány rovněž na dolním toku řeky Opavy. Další významná povodeň nastala v červenci 1939, kdy byly zachovány poměrně věrohodné podklady pro její dokumentaci ze stanic Svinov a Bohumín na řece Odře a Ostravy na Ostravici. V roce 1940 byla zaznamenána významná povodeň v květnu, která vznikla na Opavě i Ostravici. V tomto případě byla velká voda podmíněna zejména vydatnými srážkami, které dopadaly na povodí nasycené tajícím sněhem. V srpnu 1985 byla zaznamenána významná průtoková vlna, která byla pravděpodobně objemově třetí největší povodní. Zasáhla hlavně Odru a Olši. Povodeň v červenci roku 1997 byla doposud největší pozorovaná povodeň jak z hlediska dosažených kulminačních průtoků, tak i co do velikosti objemu vody, který v průběhu průtokových vln odtekl koryty řek. Její příčinou byly vysoké úhrny srážek, zapříčiněné usazením středu tlakové níže nad územím Moravy a Slezska. Během této povodně došlo k zaplavení Jeseníku, Vrbna pod Pradědem, Krnova, Opavy, Bohumína a Ostravy, když ve většině toků došlo při kulminaci k dosažení nebo překročení stoleté vody. Byly zcela zničeny údolní nivy zejména toků Bělé, Opavy a Opavice. Celkové povodňové škody byly vyčísleny na 17 mld. Kč. Poslední významnou rozsáhlejší povodní, která se vyskytla v povodí Odry, je povodeň z května 2010. Při ní byly intenzivními srážkami zasaženy zejména povodí pravostranných přítoků Odry pramenících v Beskydech. V mnoha profilech v povodí Odry byly překročeny hodnoty dvacetiletých průtoků, přičemž celkově nejvíce zasažená byla povodí Ostravice a Olše, kde na Olši ve Věřňovicích byla dokonce překročena úroveň stoletého průtoku a tato povodeň je zde největší zaznamenanou povodní. Celkové povodňové škody činily 2,5 mld. Kč.

36

Obrázek 3.3: Porovnání průběhu povodní v červenci 1997 a květnu 2010 na Odře v Bohumíně


Obrázek 3.4: Vliv vodních děl vodohospodářské soustavy povodí Odry na řekách Ostravice a Morávka na snížení kulminačních průtoků v profilu Frýdek-Místek při povodni v květnu 2010


Celkově lze shrnout, že povodně na území moravskoslezské části povodí Odry vznikají především v letním období po déletrvajících deštích plošného rozsahu. Vliv tajícího sněhu se na jejich vzniku projevuje spíše v jesenické části povodí. Na počátku dvacátého století byly povodně častější, ale zhruba od čtyřicátých let postupně ubývaly. Extrémem byl rok 1997, kdy nastala zatím největší pozorovaná povodňová epizoda.

37

Hydrologické extrémy a změna klimatu V období systematických vodoměrných pozorování (tj. asi od poloviny 19. století) klesal v České republice jak celkový počet povodní, tak i jejich extremita vyjádřená N-letostí kulminačních průtoků. Tento pokles lze přičítat zejména snížení četnosti výskytu povodní zimního synoptického typu následkem globálního oteplování, kdy v důsledku pozdějšího nástupu zim a menší akumulace vody ve sněhové pokrývce poklesl zejména počet povodní v měsících únoru až dubnu. Dokumentární údaje o povodních v českých zemích umožňují rozšířit i poznatky o povodních před začátkem systematických vodoměrných pozorování několik století do minulosti. Kriticky vyhodnocené informace lze potom využít ke studiu frekvencí výskytu povodní, jejich sezonality, synoptické typologie a dopadů. Díky tomu je možné poměrně spolehlivě dokumentovat katastrofální povodně v českých zemích pro posledních osm až devět století. Z této analýzy je zřejmé, že i když se ve 20. století vyskytlo několik ničivých povodní, patřilo toto období celkově k relativně velmi příznivým. Dosavadní poznatky dosud tedy neumožňují dát kvalifikovanou odpověď na otázku, do jaké míry jsou poslední katastrofální povodně z let 1997 a 2002, které přišly po relativně velmi klidném období, možným následkem antropogenně podmíněného procesu globálního oteplování a zda se v nejbližších letech podobné katastrofy nebudou opakovat se stejnou či větší intenzitou a frekvencí. Povodňové události mají ale dnes v porovnání s historickými povodněmi téže extremity daleko katastrofálnější následky než v minulosti a to v souvislosti se stále složitější infrastrukturou lidské společnosti a s rostoucím stupněm antropogenního přetváření kulturní krajiny. Počet obětí a rozsah škod povodňových událostí na území České republiky v posledním desetiletí je dokumentován v tabulce níže. Povodně, podobně jako v minulosti, budou vznikat i v budoucnosti při dosažení příznivé konstelace meteorologických, fyzickogeografických a antropogenních podmínek. Problematika protipovodňové ochrany se tak může stát v budoucnosti ještě naléhavější než v současnosti, pokud se potvrdí předpoklady pokračující antropogenně podmíněné klimatické změny promítající se do výraznějšího kolísání odtokového procesu a povodňové aktivity. Tabulka 3.1: Povodně v letech 1997-2012 z hlediska počtu ztrát na lidských životech a výše povodňových škod Povodňová situace (rok) 1997 1998 2000 2001 2002 2006 2009 2010 Celkem Zdroj: http://voda.chmi.cz/

Povodňové škody (mil. Kč)

Počet ztrát na lidských životech

celkové 60 10 2 0 19 9 15 8 123

38

62 600 1 800 3 800 1 000 75 100 6 200 8 500 15 200 174 200

Z toho na VH dílech v majetku státu 6 600 606 100 4 630 2 238 1 392 3 400 18 966

Ochrana před povodněmi Organizace protipovodňové ochrany Řízení ochrany před povodněmi zabezpečují povodňové orgány. Řízení ochrany před povodněmi zahrnuje přípravu na povodňové situace, řízení, organizaci a kontrolu všech příslušných činností v průběhu povodně a v období následujícím bezprostředně po povodni, včetně řízení, organizace a kontroly činnosti ostatních účastníků ochrany před povodněmi. Povodňové orgány se při své činnosti řídí povodňovými plány. Postavení a činnost povodňových orgánů jsou specifikovány ve dvou časových úrovních: a) mimo povodeň jsou povodňovými orgány: 

orgány obcí a v hlavním městě Praze orgány městských částí,



obecní úřady obcí s rozšířenou působností a v hlavním městě Praze úřady městských částí stanovené Statutem hlavního města Prahy,



krajské úřady,



Ministerstvo životního prostředí; zabezpečení přípravy záchranných prací přísluší Ministerstvu vnitra.

b) po dobu povodně jsou povodňovými orgány: 

povodňové komise obcí a v hlavním městě Praze povodňové komise městských částí,



povodňové komise obcí s rozšířenou působností a v hlavním městě Praze povodňové komise městských částí stanovené Statutem hlavního města Prahy,



povodňové komise krajů,



Ústřední povodňová komise.

Povodňové komise zřizují orgány státní správy a samosprávy jako své výkonné složky k plnění mimořádných úkolů v době povodně. Obce zřizují povodňové komise, jen je-li v jejich územních obvodech možnost povodní. Povodňové komise jsou v době povodně po dobu vyhlášení 2. nebo 3. stupně povodňové aktivity vybaveny mimořádnými pravomocemi činit opatření a vydávat operativní příkazy k zabezpečení ochrany před povodněmi. Ostatními účastníky povodňové ochrany, kteří se podílejí na ochraně před povodněmi v daném území, jsou zejména: 

pracoviště předpovědní povodňové služby Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ),



správci povodí (s.p. Povodí),



správci vodních toků,



vlastníci nebo správci vodních děl,



vlastníci pozemků a staveb, které se nacházejí v záplavovém území nebo zhoršují průběh povodně,



složky integrovaného záchranného systému (IZS).

Zapojení ostatních účastníků ochrany před povodněmi závisí na charakteru povodňové situace a místních podmínkách. Zástupci nejdůležitějších subjektů jsou obvykle členy příslušné povodňové komise. Koordinace opatření, která mohou ovlivnit odtokové poměry v rámci uceleného povodí, je zajišťována z úrovně správců povodí (s.p. Povodí), které mají pro účely operativního řízení 39

vodohospodářských soustav vybudovány vodohospodářské dispečinky. Zapojení složek IZS, pokud není vyhlášen krizový stav, se děje formou výpomoci na žádost povodňových orgánů. Pokud jsou při povodni ohroženy životy, zdraví, majetek nebo životní prostředí, a ohrožení není možné odvrátit běžnou činností povodňových orgánů a složek IZS, dojde k vyhlášení krizového stavu a řízení ochrany před povodněmi přebírají orgány krizového řízení. Stav nebezpečí pro území kraje nebo jeho část vyhlašuje hejtman, nouzový stav vyhlašuje vláda. Orgány krizového řízení jsou: 

starosta obce; může zřídit krizový štáb obce,



starosta obce s rozšířenou působností (ORP); zřizuje bezpečnostní radu ORP a krizový štáb ORP; v Praze plní obdobné funkce starosta městské části,



hejtman; zřizuje bezpečnostní radu kraje a krizový štáb kraje; v Praze plní obdobné funkce primátor hlavního města Prahy,



Vláda; zřizuje Ústřední krizový štáb.

V případech, kdy je v době povodní vyhlášen stav nebezpečí nebo nouzový stav, se povodňové komise stávají součástí krizového štábu kraje a Ústřední povodňová komise součástí Ústředního krizového štábu. Výkon státní správy v oblasti krizového řízení koordinuje Ministerstvo vnitra. Operativní úkoly Ministerstva vnitra, zejména ústřední koordinaci záchranných a likvidačních prací zabezpečuje Generální ředitelství Hasičského záchranného sboru (GŘ HZS). Integrovaný záchranný systém tvoří základní složky a ostatní složky, které koordinovaně postupují při přípravě na mimořádné události a při provádění záchranných a likvidačních prací. Základními složkami IZS jsou Hasičský záchranný sbor ČR (HZS), jednotky požární ochrany zařazené do plošného pokrytí kraje jednotkami požární ochrany, zdravotnická záchranná služba a Policie ČR. Ostatními složkami IZS jsou vyčleněné síly a prostředky, odborné a jiné služby, které poskytují při záchranných a likvidačních pracích plánovanou pomoc na vyžádání. Základní složky IZS zajišťují nepřetržitou pohotovost pro příjem ohlášení vzniku mimořádné události. Operační a informační střediska HZS (OPIS) zabezpečují vyrozumění základních a ostatních složek IZS a státních a samosprávných orgánů podle dokumentace IZS. Způsob je upraven Vyhláškou Ministerstva vnitra č. 328/2001 Sb., o některých podrobnostech zabezpečení integrovaného záchranného systému. IZS funguje i při běžných povodních, při kterých nejsou vyhlášeny krizové stavy. Povodňové plány Povodňové plány jsou dokumenty obsahující souhrn organizačních a technických opatření potřebných k odvrácení, nebo zmírnění škod při povodních na životech, majetku občanů a společnosti a na životním prostředí v rámci určitého územního celku, pozemku, nebo stavby. Základní strukturu povodňových plánů tvoří: 

povodňové plány obcí, v jejichž územních obvodech může dojít k povodni,



povodňové plány správních obvodů obcí s rozšířenou působností (ORP),



povodňové plány správních obvodů krajů,



povodňový plán České republiky.

40

Mimo to jsou na vyžádání povodňového orgánu nebo dle vlastní potřeby sestavovány: 

povodňové plány ohrožených staveb, které se nacházejí v záplavovém území, nebo mohou zhoršit průběh povodně,



pozemků, které se nacházejí v záplavových územích.

Povodňové plány jsou základním dokumentem pro organizaci a zabezpečení hlásné povodňové služby v daném území. Obsahují způsob zajištění včasných a spolehlivých informací o vývoji povodně, zajištění včasné aktivizace povodňových orgánů, zabezpečení hlásné a hlídkové služby a směrodatné limity pro vyhlašování stupňů povodňové aktivity. Povodňové plány jsou součástí přílohové části krizových plánů, což je důležité pro hladký přechod v řízení povodňových opatření z povodňových orgánů na orgány krizového řízení. V případě vyhlášení krizového stavu jsou v případě potřeby dále prováděna operativní opatření podle povodňových plánů a musí dále fungovat systém hlásné povodňové služby. Povodňové plány mají zpravidla část věcnou a grafickou, obsahující relativně trvalé údaje o zdrojích povodňového nebezpečí, záplavovém území a opatřeních k ochraně před povodněmi, a část organizační se způsobem spojení na pracovníky a složky povodňové služby a jejich úkoly. Povodňové plány územních celků zpracovatelé každoročně prověřují a podle potřeby doplňují a upravují. Věcnou a grafickou část povodňového plánu předkládají příslušnému povodňovému orgánu k potvrzení souladu s povodňovým plánem vyššího stupně. Organizační část průběžně opravují a poskytují povodňovým orgánům a dalším zainteresovaným účastníkům k využití. Povodňové plány krajů, ORP a obcí jsou postupně převáděny do digitální formy a jsou zveřejňovány na stránkách povodňového informačního systému POVIS (http://www.povis.cz).

Předpovědní a hlásná povodňová služba Předpovědní povodňová služba informuje povodňové orgány a obyvatelstvo o možnosti vzniku povodňové situace. Tuto službu dle Vodního zákona zabezpečuje Český hydrometeorologický ústav ve spolupráci se správci povodí. Hlavní součástí předpovědní služby jsou výstrahy ČHMÚ před povodňovými jevy, intenzivními srážkami a bouřkami. Výstrahy jsou vydávány před vznikem nebezpečné povodňové situace a slouží k aktivizaci povodňových orgánů na různých úrovních řízení.

41

Obrázek 3.5: Informace o výstrahách platných pro ČR lze nalézt na internetových stránkách ČHMU

Zdroj: http://pocasi.chmi.cz

Součástí předpovědní služby jsou i další informace vydávané v průběhu povodně pro potřeby řízení aktivit protipovodňové ochrany. Jde o informační zprávy ČHMÚ a státních podniků Povodí o aktuální situaci a dalším předpokládaném vývoji v zasažených povodích. V rámci předpovědní povodňové služby vydává ČHMÚ rovněž předpovědi vodních stavů a průtoků ve vybraných profilech v celé ČR.

42

Obrázek 3.6: Vlastní hydrologické předpovědi pro síť vybraných „předpovědních profilů je k dispozici na internetových stránkách ČHMU

Zdroj: http://hydro.chmi.cz/hpps

Předpověď je informace předpovědní povodňové služby o očekávaných srážkách, vodních stavech nebo průtocích v určeném místě a čase. Její přesné číselné vyjádření je však velmi problematické. Příroda je velmi složitý systém, který nikdy nedokážeme dostatečně přesně popsat, proto ani předpovědi nebudou nikdy úplně přesné. Hovoříme o nejistotě předpovědí, kterou lze vyjádřit použitím pravděpodobnostních předpovědí. V současnosti máme k dispozici řadu dat o průtocích ve vodních tocích a srážkách, máme také meteorologické a hydrologické modely, které nám pomáhají odhadnout budoucí vývoj počasí a odtoku. Přesto jak již bylo naznačeno, není nikdy možné povodeň předpovědět naprosto přesně. Procesy v atmosféře i na zemském povrchu a pod ním jsou příliš složité, než abychom je dokázaly 43

zcela postihnout počítačovými programy. Naše schopnost předpovídat se liší v různých situacích a při různých typech povodní. U letních povodní z dlouhotrvajících srážek je nejdůležitější přesná předpověď srážek meteorologickým modelem. Předpověď srážek však je to nejtěžší v meteorologii. U malých vodních toků tak následná hydrologická předpověď často "nevyjde" právě kvůli nepřesné předpovědi srážek. Obrázek 3.7: Meteorologický i hydrologický model jsou složité počítačové programy. Meteorologický model ALADIN počítaný v ČR například předpovídá množství srážek

Zdroj: http://www.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/ov/aladin/results/ala.html

V zimním období hydrologickou předpověď komplikuje nedostatek informací o sněhu, respektive o množství vody, kterou sníh obsahuje. Zvláště pokud do sněhu prší, je obtížné přesně předpovědět, jak rychle sníh bude odtávat. Záleží totiž nejen na teplotě vzduchu, ale i množství deště a hustotě sněhu, o které máme jen málo informací. Přívalové srážky se mohou vyskytnout takřka kdykoliv a kdekoliv. Meteorologické modely je předpovědět bohužel nedokážou, neboť ohniska bouřek (cely) vznikají nahodile a již po 15 až 30 minutách mohou zase zaniknout. Většinou tak ani není čas hydrologickou předpověď zpracovat. Při bouřkách je proto třeba sledovat spíše meteorologické radary, samotnou oblohu a přímo množství srážek v okolí.

44

Obrázek 3.8: Meteorologické radary "vidí", kde vypadávají z oblačnosti srážky. Důležité jsou hlavně při výstraze před blížícími se bouřkami, které mohou způsobit přívalové povodně.

Zdroj: http://www.chmi.cz

Obecně je větší problém úspěšně předpovídat povodně na menších tocích, kde je třeba počítat s tím, že předpověď se může od reality dosti lišit, zvláště při intenzivních bouřkových srážkách. Naopak pro větší toky s povodím o rozloze více než 1 500 km2 předpověď na 24 hodin bývá většinou poměrně spolehlivá.

45

Obrázek 3.9: Hydrologický model SAC-SMA simuluje, co se děje se spadlou vodou v půdě, než se dostane do vodního toku

Zdroj: http://www.chmi.cz/files/portal/docs/poboc/CB/pruvodce/hydrologicke_predpovedi_v_cr.htm

Hlásná povodňová služba zabezpečuje informace o nebezpečí, průběhu a vývoji povodně pro povodňové orgány. Na základě jejích informací je organizována a řízena opatření na ochranu před povodněmi. Hlásnou povodňovou službu organizují povodňové orgány obcí a obcí s rozšířenou působností. Hlásná povodňová služba je tedy systém předávání dat o vývoji povodně mezi obcemi a dalšími účastníky ochrany před povodněmi. Informace přitom "proudí" zejména podél vodního toku do níže ležících lokalit směrem k nadřízeným povodňovým orgánům. Hlásnou povodňovou službu doplňují další účastníci systému ochrany před povodněmi, zejména pak ČHMÚ a státní podniky Povodí, kteří provozují vodoměrné profily. Hlásná povodňová služba sleduje vývoj vodních stavů a dalších vlastností povodně (výskyt ledových jevů, protržení hrází podél toků aj.). Za tímto účelem je možné zřídit hlídkovou službu sledující vývoj povodně přímo v terénu. Hlásné profily se dělí do tří kategorií: „A“ - hlásné profily významné pro řízení povodně na národní úrovni (provozuje ČHMÚ, nebo státní podniky Povodí), „B“ - hlásné profily významné pro řízení povodně na regionální úrovni, „C“ - lokální hlásné profily. Profily kategorie „A“ a „B“ jsou většinou automatizovány ČHMÚ, nebo státními podniky Povodí.

46

Tabulka 3.2: Seznam hlásných profilů kategorie „A“ v povodí Odry Tok Odra Lubina Odra Opava Opavice Opava Moravice Moravice Moravice Opava Ostravice Morávka Ostravice Lučina Ostravice Odra Olše Lomná Olše Stonávka Olše Bělá

Název stanice Odry Petřvald Svinov Krnov Krnov Opava Valšov VD Kružberk Branka u Opavy Děhylov VD Šance VD Morávka Frýdek-Místek VD Žermanice Ostrava Bohumín Jablunkov Jablunkov Český Těšín VD Těrlicko Věřňovice Mikulovice

Provozovatel ČHMÚ Ostrava Povodí Odry Ostrava Povodí Odry Ostrava ČHMÚ Ostrava Povodí Odry Ostrava ČHMÚ Ostrava Povodí Odry Ostrava Povodí Odry Ostrava ČHMÚ Ostrava Povodí Odry Ostrava Povodí Odry Ostrava Povodí Odry Ostrava Povodí Odry Ostrava Povodí Odry Ostrava Povodí Odry Ostrava ČHMÚ Ostrava ČHMÚ Ostrava ČHMÚ Ostrava ČHMÚ Ostrava Povodí Odry Ostrava Povodí Odry Ostrava ČHMÚ Ostrava

Obec s rozšířenou působností Odry Kopřivnice Ostrava Krnov Krnov Opava Bruntál Vítkov Opava Hlučín Frýdlant nad Ostravicí Frýdek-Místek Frýdek-Místek Frýdek-Místek Ostrava Bohumín Jablunkov Jablunkov Český Těšín Havířov Orlová Jeseník

Zdroj: http://hydro.chmi.cz/hpps/, vlastní zpracování

Obrázek 3.10: Evidenční list hlásného profilu Odra - Bohumín

Zdroj: http://hydro.chmi.cz/hpps/hpps_prfbk_detail.php?seq=307324

47

Stupně povodňové aktivity Úrovně stupňů povodňové aktivity (SPA) jsou stanoveny vždy k jednotlivým hlásným profilům na vodním toku, jejich platnost je však vztažena k delšímu úseku vodního toku. Veškeré protipovodňové aktivity v daném úseku se pak řídí SPA a aktuálním průběhem stavu hladiny v příslušném hlásném profilu. Úrovně SPA jsou stanoveny většinou v cm vodního stavu, výjimečně v hodnotě průtoku (m3.s1 ). Při 1. SPA (bdělost) voda ještě zůstává v korytě, průtok však dosahuje nadprůměrných hodnot. Dosažení 1. SPA signalizuje nebezpečí příchodu povodně a měl by sloužit jako signál k předběžné přípravě na povodeň, například kontroly okolí vodního toku, propustků atd.). Činnost také zahajuje hlídková a hlásná služba. Při 2. SPA (pohotovost) voda již vystupuje z koryta a začíná zaplavovat přilehlá území. Úroveň 2. SPA je však navržena tak, že voda ještě nepůsobí téměř žádné škody, zaplavuje totiž jen louky, pastviny, lužní lesy či ostatní příbřežní vegetaci. Podle vodního zákona platí, že pokud je dosažena úroveň 2. SPA je daná situace oficiálně považována za povodeň. Při 2. SPA se aktivizují povodňové orgány (povodňové komise) a provádějí se aktivity pro zmírnění průběhu povodně podle povodňového plánu. Při 3. SPA (ohrožení) voda začíná zaplavovat i území, kde již vznikají škody. Může se jednat o obytné domy, průmyslové areály, významné dopravní spojnice apod. Provádějí se zabezpečovací práce a v případě potřeby záchranné práce a evakuace podle podkladů povodňového plánu. Úroveň pro 2. a 3. SPA je pouze orientační hodnotou. Tyto stupně povodňové aktivity jsou vyhlašovány a odvolávány příslušnými povodňovými orgány (povodňovými komisemi), které mohou vzít v úvahu i další faktory povodně než jen vodní stav v hlásném profilu. Při katastrofálních povodních, kdy již nelze povodeň zvládat běžnými prostředky bývá vyhlášen krizový stav. V takovém případě řízení přebírají krizové štáby s většími pravomocemi (např. nařízení použití soukromých prostředků, či využití armády). Jaké jsou úrovně SPA na vybraných tocích lze zjistit na stránkách ČHMÚ v evidenci hlásných profilů (http://hydro.chmi.cz/hpps).

48

Obrázek 3.11: Schematické znázornění úrovně hladiny v toku při různých stupních povodňové aktivity


Co dělat když hrozí povodně O hrozbě či vzniku povodně mohou být občané informováni z různých zdrojů: sirénami, sdělovacími prostředky, místním rozhlasem, mobilními megafony apod. Další informace o povodňové situaci lze získat zejména na televizní stanici ČT24 a na internetové stránce ČHMÚ http://hydro.chmi.cz Níže jsou uvedeny základní pokyny a doporučení Hasičského záchranného sboru ČR pro občany v souvislosti s výskytem povodňové události. Jak se připravit na příchod povodně (v případě včasné předpovědi) 

informujte se na obecním úřadě, zda se vaše obydlí, chata, zahrada či pozemek nenachází v záplavovém území či v území ohroženém zvláštní povodní



dále se informujte o místě a způsobu evakuace, o případné humanitární pomoci a způsobu varování a informování obyvatelstva při povodni



vytipujte si bezpečné místo, které nebude zaplaveno vodou



připravte si materiál na utěsnění nízko položených dveří, oken, odpadních potrubí atd. (pytle s pískem fólie, desky, ucpávky kanalizace)

49



proveďte si povodňovou prohlídku kolem svého obydlí, chaty a pozemku a zajistěte, aby neupevněný materiál, ploty, boudy a další překážky nebránily volnému průtoku vody a nevytvářely druhotné hrázky a ucpávky vodního toku



buďte v pohotovosti, trvale sledujte předpovědi počasí, stav hladiny vodního toku, rybníka, přehrady (může-li vás ohrozit)



sledujte hromadné sdělovací prostředky a místní sdělovací prostředky (obecní rozhlas)



řiďte se pokyny povodňových orgánů, policie a záchranářů, aktivně se zapojte do ochrany před povodní dle jejich pokynů

Evakuační zavazadlo Evakuační zavazadlo se připravuje pro případ opuštění obydlí na delší dobu. Jako evakuační zavazadlo poslouží např. kufr, batoh nebo cestovní taška. Zavazadlo je nutné označit jménem a adresou. Doporučený obsah evakuačního zavazadla: 

základní trvanlivé potraviny (nejlépe v konzervách), dobře zabalený chléb a pitná voda – vše na dva až tři dny



předměty denní potřeby, (jídelní nádobí a příbor, otvírák, ostrý nůž, hrnky)



užívané léky, toaletní a hygienické potřeby



osobní doklady, peníze, pojistné smlouvy a cennosti



náhradní oděv, obuv, pláštěnka, spací pytel nebo přikrývka



přenosné rádio s rezervními bateriemi,



mobil, přenosná svítilna, zápalky, nůž



knížky, stolní hry, hračky apod.

Jak se chovat během povodně 

jednejte v klidu a s rozvahou



dodržujte pokyny povodňových orgánů, policie a záchranářů



pomáhejte sousedům, dětem, starým a nemocným lidem



zbytečně neriskujte, pokud možno nevstupujte do míst, která jsou zatopená, nechoďte do blízkosti rozbouřených toků. Nehazardujte a nesjíždějte na lodích rozvodněné vodní toky.



pamatujte, že povodňový orgán obce ve svých územních obvodech organizuje, řídí, koordinuje a ukládá opatření na ochranu před povodněmi a v případě potřeby může i od vás požadovat osobní a věcnou pomoc



v případě zaplavování domu, kdy už nezvládáte svou ochranu vlastní silou a prostředky, včas požádejte o pomoc povodňový orgán obce



nezůstávejte v místě, kde byste mohli ohrozit život svůj a svých blízkých, včas se přesuňte na místo, které nebude zatopené vodou



buďte připraveni na evakuaci – opuštění domova

Konkrétní informace o postupu při ohrožení i evakuaci získají občané u orgánů místní samosprávy – v případě ohrožení městské či obecní úřady standardně zřizují krizové linky.

50

Jak se chovat při evakuaci 

při evakuaci (a zaplavování domu) vypněte přívod elektrického proudu, uzavřete hlavní přívod plynu a vody



vyvezte vozidlo z garáže, doplňte pohonné hmoty a zaparkujte ho mimo záplavové území, nebudete-li jej využívat při evakuaci



připravte si evakuační zavazadla pro svou rodinu



přestěhujte potraviny, oblečení, nábytek, stroje a zařízení, suroviny a další materiály do výše položených míst v bytě, nebo do vyšších pater budovy



odvezte nebo nezávadně zlikvidujte nebezpečné látky



odstraňte nebo řádně upevněte snadno odplavitelný materiál



uvolněte cestu domácímu a hospodářskému zvířectvu



uvědomte o evakuaci sousedy



dobře se oblečte a obujte



uzavřete a uzamkněte všechny vstupy a okna



při opuštění domácnosti dejte na dveře oznámení, kdo, kdy a kam se evakuoval, popř. kde jsou umístěna hospodářská zvířata



malým dětem vložit do kapsy kartičku se jménem a adresou



vezměte si s sebou evakuační zavazadlo



zbytečně neriskujte, jednej v klidu a s rozvahou

Je-li nedostatek času, okamžitě se přesuňte na vytipované místo, které nebude zaplaveno vodou, opusťte ohrožený prostor. Jak se chovat po povodni, při návratu do obydlí po opadnutí vody 

nechte si zkontrolovat stav obydlí, zejména statiku budovy, rozvody energií a kanalizaci



zlikvidujte vodou kontaminované potraviny, plodiny a uhynulé zvířectvo a dodržujte základní hygienická pravidla



nechte si řádně ošetřit každé otevřené zranění



při obnově studní a zdrojů pitné vody se řiďte pokyny odborníků, nepijte vodu z místních zdrojů, dokud nebude prověřena její kvalita



kontaktujte příslušné pojišťovny ohledně náhrady škod (nahlásit pojistnou událost, vyhotovit jejich soupis škod, zdokumentovat je fotografiemi, znaleckými posudky, účty, svědectvími),



pokud možno aktivně se zapojte při likvidaci následků povodní



jednejte s rozvahou, pomáhejte sousedům, dětem, starým a nemocným lidem



dodržujte pokyny územně příslušných správních úřadů



na obecním úřadě se informujte o místech humanitární pomoci a v případě stavu nouze si vyžádejte finanční, materiální, psychologickou nebo sociální pomoc 51

Protipovodňová opatření Problém ochrany před velkými vodami se řeší na zájmové ploše - chráněném území. Toto území může být ohrožováno dvěma skupinami vod. Tyto skupiny vod se dělí podle místa jejích vzniku a to na vody vnitřní (srážky) - které padají přímo na zájmovém území a povrchově odtékají a vody vnější - vody přitékající na zájmové území z jiných ploch jak povrchově tak pod zemí. Opatření na ochranu před velkými vodami se dělí na opatření: 

biologická



technická



organizační

Každá skupina těchto opatření má svoje vlastní specifika a ve většině případů nemůže samostatně komplexně vyřešit problematiku ochrany území. Výsledný návrh pak většinou tvoří komplex všech těchto opatření, které jsou navrhovány s přihlédnutím na ekonomičnost návrhu. Ekonomičnost návrhu je spojena s možnými škodami vzniklými v důsledku velkých vod. Biologická opatření Biologická opatření na ochranu před velkými vodami spočívají především ve zvýšení retenční schopnosti krajiny, úpravě a využití retenční a odvodňovací schopnosti údolní nivy podél vodních toků, odstranění překážek, zejména staveb v inundačním území. Jedná se tedy o komplex opatření, které je možné rozdělit takto: 

zvýšení retenční schopnosti krajiny se docílí zejména zlepšením hydropedologických vlastností půd, především zvýšením jejich vodní kapacity, obsahu humusu, vsakovacích vlastností půd, vytvářením potřebného retenčního prostoru půd; toho se docílí zejména změnou hospodaření na těchto půdách, zatravňováním a zalesňováním,



změna v osevních postupech s přednostním zařazováním plodin zlepšujících půdní strukturu, využíváním lehkých mechanizačních prostředků, odvodněním apod.,



využívání všech dostupných protierozních opatření, kterými jsou záchytné a vsakovací průlehy,



vhodná agrotechnická opatření, kterými se zvyšuje retenční schopnost mikroreliéfu, vytvářejí se umělé prohlubně (velmi mělké deprese), kterými se postupně převádí především voda z dešťových srážek do podzemních vod a výtopová pole, určená zejména k závlaze luk a lužních lesů,



pečlivý návrh komplexních pozemkových úprav zaměřených na maximální poutání vody v povodí a její využívání;



změna hospodaření v lesích, především ve změně druhové skladby, využívání mimoprodukční funkce lesa jako regulátoru odtoku, minimalizaci holosečí, šetrné využívání mechanizačních prostředků,



plné a řízené využívání retenční schopnosti rašelinišť a mokřadů, jejich ochrana před zanášením a devastací. Ve vhodných lokalitách se přistoupí k jejich obnově,



využívání inundací kolem vodních toků, jejich zatravnění a využívání k řízené retenci a neškodnému odtoku velkých vod,

52



revitalizace vodních toků, které revitalizaci potřebují a jejich přizpůsobení k neškodnému odvedení velkých vod. Obrázek 3.12: Revitalizovaný úsek Bílovky


Význam biologických opatření pro snížení maximálního průtoku povodně a snížení jejího objemu exponenciálně klesá s N-letostí povodně. Pro Q100 již dosahuje pouze asi 5 až 10 %. Vodohospodářsko-technická opatření Do skupiny hlavních vodohospodářsko-technických opatření na ochranu před nepříznivým účinkem velkých vod patří především zodpovědně řešená úprava vodního toku a jeho údržba, ze speciálních vodohospodářských opatření se jedná především o záchytné a odlehčovací kanály, ochranné hráze a ochranné nádrže. Kanály jsou liniové vodohospodářské stavby, většinou s pravidelným příčným profilem, pro převedení stanoveného množství vody. Kanály se výjimečně navrhují jako uzavřené – podzemní. Navrhují se převážně s gravitačním vyústěním do recipientu, výjimečně s přečerpáváním. Záchytné kanály jsou určeny k zachycení přítoku vnějších (cizích) vod na zájmovou – chráněnou plochu z výše položeného území. Navrhují se buď po obvodu chráněného území, nebo v polohách vyšších nad vlastní zájmovou plochou. Záchytné kanály odvádějí vodu gravitačně; přečerpávání se použije jen ve zcela nezbytných případech. Nejmenší zařízení tohoto typu jsou protierozní záchytné příkopy, které se používají k zachycení menších množství vody přitékajících po svahu. Jejich úkolem je zadržení povrchového odtoku a jeho převedení do vsaku, nevsáklé vody pak odvádějí řízeným odtokem.

53

Odlehčovací kanály snižují průtok vodním tokem odvedením části průtoku mimo chráněné území. Odlehčovací kanál začíná dělícím objektem (např. jezem) na vodním toku a trasuje se co nejkratším směrem do jiného recipientu dostatečné kapacity. Obrázek 3.13: Odlehčovací kanál z řeky Olešné do řeky Ostravice v době mimo povodně odvádí pouze drenážní odtoky


Obvodový kanál je funkční obdobou odlehčovacího kanálu. Liší se tím, že pod chráněným územím ústí zpět do původního toku. Ochranné hráze mají zamezit vniknutí povrchových vod na chráněné zájmové území. U nás se nejčastěji používají tzv. břehové hráze k soustředění velkých vod do koryta řeky. Vhodnější řešení, které však je náročnější na prostor, jsou „vzdálené" hráze. Mezihrází u tohoto typu ochrany má omezené ekonomické využití, což značně limituje použití této ochrany v hustě osídlené a intenzivně využívané krajině. Ohrazováním dochází ke zvýšení výšky povodňové vlny a zrychlení jejího pohybu. Tento negativní jev se nejvíce projevuje právě při použití břehových hrází. Velmi aktuální v ochraně území je nyní použití obvodových hrází k ochraně jednotlivých objektů a zařízení před vniknutím povrchových vod při povodních. Na vzdušní straně ochranných hrází se někdy (podle velikosti průsaku podložím) navrhuje odvodňovací příkop k zachycení prosáklé vody. Stavebně technické řešení ochranných hrází spočívá v návrhu příčného profilu, druhu těsnění, způsobu opevnění a založení, resp. zavázání ochranné hráze do terénu. Ochranný účinek hrází se navrhuje podle požadovaného stupně ochrany zájmového území. Hráze navržené na průtok menší než Q100 se též nazývají hráze přelévané nebo letní. Ochranné hráze se budují z místních zemních materiálů. K nejdůležitějším objektům zemních hrází patří hrázové výpustě, umožňující při běžných průtocích volný gravitační odtok vody z chráněného území. Při vyšších vodních stavech se hrázové výpustě uzavírají a tím se zabrání zpětnému vniknutí vody na chráněné území. Hrázové výpustě se navrhují s uzavřeným průtočným profilem (trubní) a s otevřeným, obvykle obdélníkovým průtočným profilem. U hrázových výpustí se používají šoupátkové, stavidlové, segmentové aj. uzávěry; umísťují se na návodní stranu výpustě, velmi často se zdvojují, nebo se alespoň doplňují provizorním hrazením. 54

Obrázek 3.14: Pravobřežní ochranná hráz na řece Olši v Karviné-Darkově


Hlavní funkcí ochranných (retenčních) nádrží je zajištění ochrany níže ležícího území, resp. objektů před účinky zaplavením nebo před zamokřením. V ochranné nádrži se zachytí část nebo celý povodňový průtok včetně splavenin, který by způsobil škody pod nádrží. K tomuto účelu se používá ovladatelný i neovladatelný ochranný (retenční) prostor nádrže. Pro návrh je nezbytná znalost hydrologických poměrů, zejména průběh maximálních povodňových průtoků, parametry povodňových vln, pravděpodobnost rozložení a výskytu povodní a velikost neškodného odtoku z nádrže, který se stanoví jako minimum rozdílu neškodného průtoku ve vodním toku a přírůstku průtoku z mezipovodí. Vodohospodářské řešení spočívá ve stanovení velikosti ochranného prostoru nádrže ve vztahu k požadovanému snížení povodňových průtoků (ochraně území a objektů podél toku pod nádrží), morfologickým podmínkám lokality a určení způsobu manipulace s výpustnými a přelivnými objekty.

55

Obrázek 3.15: Retenční nádrž Pocheň na Čižině původně sloužila k akumulaci vody pro závlahu


Požadovaný stupeň ochrany se určí z ekonomického hodnocení celkových nákladů na ochrannou nádrž a povodňových škod. Využívají-li se na povodí další ochranné nádrže, je třeba do řešení zahrnout vliv ostatních nádrží na transformaci povodňové vlny. Obrázek 3.16: Transformace povodňové vlny 13. - 24. května 2010 vodním dílem Šance. Manipulací na vodním díle byl kulminační průtok snížen přibližně na polovinu

Zdroj: http://www.pod.cz/stranka/stavy-a-prutoky-v-nadrzich-tabulka.html (květen 2010)

56

Z hlediska provozního se dělí ochranné nádrže do tří skupin: 

suché ochranné nádrže určené k zachycení povodňových odtoků, jejich krátkodobé akumulaci a postupnému vypouštění při snížených vodních stavech,



ochranné nádrže s přesně vymezeným velkým ochranným prostorem určeným k zachycení povodňových průtoků, resp. ke snížení kulminace povodňových průtoků a malým zásobním prostorem,



běžné nádrže přehradního a rybničního typu s vymezeným regulovatelně a neregulovatelně vyprazdňovaným ochranným prostorem (zálohový prostor) a neovladatelným retenčním prostorem, kde ochranná funkce není dominantní.

Ochranné nádrže se navrhují buď průtočné, nebo neprůtočné (boční poldry). Objekty ochranných nádrží se poněkud liší od objektů používaných na běžných víceúčelových nádržích. K hlavním objektům patří hráze nádrže, regulovatelné a neregulovatelné výpustě, bezpečnostní přelivy, v případě, že se nádrží nezachytí celkový objem povodňové vlny, zajišťují převedení povodně, a provozní objekty u víceúčelových nádrží. Ochranné vodní nádrže také plní řadu vedlejších funkcí, zejména zlepšují fyzikální a chemické vlastnosti vody, vyrovnávají průtoky a jakost vody, převádějí infiltrací vodu do podzemních vod apod. Hráze ochranných nádrží se navrhují převážně zemní. Návrh hráze a jejího opevnění musí respektovat náhlý vzestup a pokles výšky hladiny, ale i krátkodobé zatopení. Jako výpustná zařízení slouží stavidlové, šoupátkové, segmentové a tabulové uzávěry, umístěné před nebo za trubní otevřenou výpustí, nověji se používají automaticky regulovatelné uzávěry. U malých ochranných nádrží se navrhují výpustná zařízení bez pohyblivých konstrukcí, nevyžadující obsluhu. Pro nádrže s kombinovaným využitím se navrhují u nás často sdružené objekty. Organizační opatření Organizační opatření úzce souvisejí s komplexem biologických a technických opatření, spočívají především: 

v pečlivém zhodnocení povodňové situace a protipovodňových opatření, ve zpracování komplexu opatření na ochranu před negativním účinkem velkých vod,



v kvalitním a podrobném zpracování plánu protipovodňových opatření a jeho důsledné realizaci na všech úrovních řízení,



v informovanosti obyvatelstva o povodňové situaci a základních způsobech řešení ochrany před velkými vodami,



vyloučení výstavby v inundačních územích vodních toků a v postupném odstraňování stávajících staveb, které znesnadňují odtok vody,



v pečlivé údržbě všech vodohospodářských zařízení, zejména těch, které ovlivňují odtok vody resp. jejich neškodnou retenci,



v podrobném zpracování manipulačních a provozních řádů, zejména přehradních nádrží, se zaměřením na protipovodňovou ochranu, spočívající ve vytváření potřebných ochranných (retenčních) prostor a jejich využívání.

57

SEZNAM ZDROJŮ A POUŽITÁ LITERATURA Blažek, Z., Černikovský, L., Krajny, E., Krejčí, B., Ośródka, L. et al., 2013. Vliv meteorologických podmínek na kvalitu ovzduší v přeshraniční oblasti Slezska a Moravy. Praha: Český hydrometeorologický ústav. ISBN 978-80-87577-15-8. http://www.chmi.cz/files/portal/docs/poboc/OS/OCO/pdf_ooco/publikace.pdf. Braniš M., Hůnová I., eds.: Atmosféra a klima. Aktuální otázky ochrany ovzduší. Praha, Karolinum 2009. ISBN/ISSN ISBN 978-80-246-1598-1. Brázdil, R. a kol.: Historické a současné povodně v České republice. Masarykova univerzita v Brně, 2005, 369 s. Brosch, O. a kol.: Povodí Odry, Povodí Odry s.p. Ostrava, 2005, 323 s. Český hydrometeorologický ústav. [online]. 2014. http://www.chmi.cz. Fakta o vodě. MZe ČR, Praha, 2013, 36 s. Henelová, V., Andreovský, J. eds: Příručka ochrany kvality ovzduší. Chrudim, Sdružení společností IREAS centrum, 2013, Vodní zdroje Ekomonitor, ISBN: 978-80-86832-77-7, 640 s. http://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/prirucka_ochrany_kvality_ovzdusi/$FILE/OOOprirucka_OPLZZ_komplet-20140408.pdf. Hladký, J. a kol.: Vyhodnocení povodňové situace v červenci 1997 – souhrnná zpráva, MŽP, Praha, 1998, http://voda.chmi.cz/pov97/uvod1.html. Ivan Holoubek: Troposférická chemie. Masarykova univerzita, Brno, 2005, ISBN 80‐210‐3656‐7. Němec, J. a kol.: Voda v České republice. MZe ČR, Praha, 2006, 257 s. Němec, J. a kol.: Vodstvo a podnebí v České republice v souvislosti se změnou klimatu. MZe ČR, Praha, 2009, 258 s. Pokorný, D. a kol: Voda a katastrofy. MZe ČR, Praha, 2004, 63 s. Sandev, M. a kol.: Vyhodnocení povodní v květnu a červnu 2010 na území ČR – souhrnná zpráva. MŽP, 2011, http://voda.chmi.cz/pov10/index.html. US Environmental Protection Agency. [online]. 2014. http://www.epa.gov. Volný, P.: Co dělat když hrozí povodně. http://www.hzscr.cz/clanek/co-delat-kdyz-hrozipovodne-241565.aspx World Health Organization. [online]. 2014. http://www.who.int. Zákon č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší. Znečištění ovzduší na území České republiky v roce 2012. ČHMÚ, Praha, 2013. ISBN 978-8087577-20-2. http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/uoco/isko/grafroc/grafroc_CZ.html.

58

ČÁST B PRACOVNÍ AKTIVITY PRO STUDENTY A ŽÁKY

4. PRACOVNÍ AKTIVITY PRO 1. STUPEŇ ZÁKLADNÍCH ŠKOL Tato aktivita je vhodná pro 3. a 4. třídy základních škol.

Životní prostředí - rizika Povodně provázejí lidskou společnost už od jejího vzniku. V posledních zhruba 20 letech došlo v České republice k řadě velkých povodní, které svým rozsahem mnohdy překonaly všechny dosud měřené a sledované povodně z naší historie. Každá povodeň může znamenat jisté riziko vzhledem k možným škodám na majetku a v některých případech i přímé ohrožení lidských životů. Poznat procesy, které jsou hlavními příčinami povodní, může vést k minimalizaci následných škod. Rovněž vybudovaná technická, organizační opatření jsou důležitým prvkem Motivace v protipovodňové ochraně. Nedílnou součástí protipovodňových opatření jsou informační zdroje, systém vydávání výstrah a upozornění a činnosti povodňových komisí na různých úrovních. Žáci mají nyní možnost seznámit se z výše uvedenými procesy, opatřeními a důsledky povodní jako přírodního jevu, který nás provází a bude jistě provázet i v budoucnosti. Držíme ti palce a přejeme řadu úspěchů při plnění následujících úkolů! A/ Zdroje znečištění ovzduší Rozhodni, ve které trojici uvedených dopravních prostředků se nachází pouze takové, které při pohybu neznečišťují škodlivými látkami ovzduší:

Úkol

a) Plachetnice; motocykl; tramvaj. b) Lyže, koloběžka, letadlo. c) Jízdní kolo, loďka poháněná vesly, elektromobil. Autobus, kolečkové brusle, vlak.

Jaké znáte ve svém okolí zdroje, které znečišťují ovzduší?

59

Úkol

B/ Typy povodní - srážky Zamysli se nad příčinami povodní, proč dochází k povodním, jakou úlohu hraje počasí?

Úkol

C/ Povodně ve tvém okolí Dokážeš napsat, na kterých řekách v Moravskoslezském kraji došlo v poslední době k významným povodňovým událostem?

Úkol

D/ Co dělat, když se blíží povodeň? Co budeš dělat, pokud se bude blížit povodeň a jsi v záplavové oblasti?

60

Úkol

E/ Povodňové evakuační zavazadlo Co musí obsahovat tvé evakuační zavazadlo pro případ, že bude nutné se evakuovat z tvého domu, chaty, tábora apod.

Úkol

Hodnotící komise pedagog a vybraní dva spolužáci vyhodnotí jednotlivé odpovědi a vyberou vítěze (v pořadí 1. – 3.), vítězové obdrží odměnu.

Úkol s učitelem

F/ Závěr

5. PRACOVNÍ AKTIVITY PRO 2. STUPEŇ ZÁKLADNÍCH ŠKOL Klimatická změna a znečištění ovzduší Znečištění ovzduší je jedním z hlavních problémů životního prostředí, který se příslušné vlády snaží řešit na úrovni světa, kontinentů a jednotlivých států. Vzhledem k průmyslové povaze Moravskoslezského kraje se problémy s ovzduším v rámci ČR nejvíce vyskytují právě. Znečištění ovzduší má negativní vliv nejen na lidské zdraví, ale znečišťující látky také ovlivňují a způsobují změny klimatu, znehodnocují a poškozují budovy apod. V rámci kapitoly získáte Informace o tom, jakým způsobem toto znečištění vzniká, jak můžete

61

Motivace

přispět k jeho zmírnění a jakým způsobem se chovat v obdobích zhoršených vzdušných podmínek, tzv. smogových situací. A/ Klima a jeho změny Jaké hlavní plyny se nachází v atmosféře a jaké je jejich přibližně zastoupení? (seřaďte jednotlivé plyny dle jejich zastoupení v atmosféře).

Popište pojem „skleníkový efekt“.

Úkol

Úkol

B/ Smogová situace V jakém období roku se vyskytují na našem území nejvyšší koncentrace znečišťujících látek a proč?

Úkol

Jakým způsobem může člověk přispět ke zlepšení kvality ovzduší ve svém okolí?

Úkol

62

Jakým způsobem by se měli lidé chovat při vyhlášení smogové situace?

Úkol

C/ Závěr Hodnotící komise pedagog a vybraní dva spolužáci vyhodnotí jednotlivé odpovědi a vyberou vítěze (v pořadí 1. – 3.), vítězové obdrží odměnu.

Úkol s učitelem

Povodně - rizika Už jste se určitě setkali s pojmy, přívalový déšť, déletrvající déšť, „blesková povodeň“ apod. Pokud ne, získáte potřebné znalosti právě v tomto modulu. Dozvíte se podrobnější informace o příčinách vzniku povodňových událostí, o průběhu povodně z grafů budete umět poznat, jestli šlo o povodeň z přívalových srážek – tzv. „bleskovou povodeň“ nebo o povodeň z déletrvajících dešťů. Získáte znalosti o základních meteorologických dějích, které jsou příčinami povodňových událostí. Dostanete informace o základních zdrojích zpráv a aktuálních situacích při povodňových událostech, kdy povodeň a její průběh, v kterémkoli místě ČR, můžete sledovat on-line přes webové stránky.

63

Motivace

A/ Příčiny povodní Dovedeš určit některé zásadní příčiny povodňových událostí a jevů.

Úkol

B/ Meteorologické předpovědi a modely Kdo je oficiálně ze zákona zodpovědný v ČR za předpověď počasí, srážek a za vyhlašování výstražných informací a kde tyto informace můžete získat?

Úkol

Jaký je používán model pro meteorologickou předpověď? Kde se s jeho výsledky můžete setkat? Co lze s následujícího obrázku určit, pokud jde o očekávané srážky nad územím ČR?

Úkol

64

Popište situaci na následujícím obrázku, kde se podle výstupu z radarových dat vyskytují v ČR nejintenzívnější srážky?

Úkol

C/ Základní typy povodní Uveďte, které druhy povodní znáte a kdy se nejčastěji vyskytují.

65

Úkol

Z následujícího obrázku určete, kde se v ČR vyskytují nejčastěji jarní, zimní a letní povodně. Jsou zaznamenány i podzimní povodně a kde?

Úkol

Kdy proběhly největší povodně v povodí řeky Odry a na kterých řekách nebo v jaké části povodí byly zaznamenány?

Úkol

Co je přesně myšleno pod pojmem „zvláštní povodeň“, kdy a kde Doplňkový například došlo k takové události v podmínkách ČR a v zahraničí? úkol

66

D/ Závěr Hodnotící komise pedagog a vybraní dva spolužáci vyhodnotí jednotlivé odpovědi a vyberou vítěze (v pořadí 1. – 3.), vítězové obdrží odměnu.

67

Úkol s učitelem

Stupeň povodňové aktivity (SPA) je jednoduché číselné označení situace z hlediska míry ohrožení obyvatelstva a jeho majetku možnou či právě probíhající povodní. V současné době definuje platný zákon tři možné stupně povodňové aktivity: První stupeň – stav bdělosti Druhý stupeň – stav pohotovosti Třetí stupeň – stav ohrožení První stupeň Stav bdělosti nastává při nebezpečí povodně. Situaci na vodním toku nebo vodním díle je třeba věnovat zvýšenou pozornost, zahajuje hlídková služba. Druhý stupeň Ke stavu pohotovosti dochází v případě, že již nebezpečí přerostlo do skutečné povodně. Při jeho vyhlášení se aktivizují orgány protipovodňové ochrany a provádějí se opatření podle povodňového plánu. Třetí stupeň Stav ohrožení se vyhlašuje při nebezpečí vzniku škod většího rozsahu nebo ohrožení životů a majetku v záplavovém území. Probíhají zabezpečovací a případně i záchranné a evakuační činnosti. Vysvětlení

Co je to stoletá voda nebo přesněji řečeno stoletá povodeň? Pojem stoletá voda je v poslední době dost známý a široce používaný, ale málokdo ví, co vlastně znamená. Stoletá voda nebývá jednou za 100 let. Nikdo ale neví, kdy přesně to bude. Nemůžeme si tedy po takové povodni říci, že máme na sto let klid. Podle platné názvoslovné normy vyjadřují tzv. N-leté hodnoty průměrnou dobu opakování nějakého hydrologického jevu. V případě povodní jde o posouzení extrémnosti kulminačního průtoku. Hodnoty se zjišťují analýzou dlouhodobých časových řad pozorování. 100-letá povodeň je taková povodeň, jejíž kulminační průtok je v dlouhodobém průměru dosažen nebo překročen 1 krát za 100 let. Jde o statistickou charakteristiku, nikoli predikční. Tudíž neplatí, že v případě výskytu 100-leté povodně se další povodeň této velikosti či vyšší vyskytne až za 100 let. K tomu připomínáme, že neplatí lineární úměra mezi jednotlivými hodnotami N-letých vod. Čili hodnota 100-leté povodně není

68

dvojnásobkem 50-leté povodně, hodnota 500-leté povodně není 5násobkem 100-leté povodně a podobně. Pro orientaci uvádíme hodnoty N-letých průtoků na Vltavě ve stanici Praha-Chuchle: Q1 = 856 m3.s-1 Q5 = 1770 m3.s-1 Q10 = 2230 m3.s-1 Q50 = 3440 m3.s-1 Q100 = 4020 m3.s-1 Kulminačnímu průtoku Q = 5160 m3.s-1 v Praze dne 14. srpna 2002 byla přiřazena doba opakování - N = 200 - 500 let.

6. PRACOVNÍ AKTIVITY PRO STŘEDNÍ ŠKOLY Klimatická změna a znečištění ovzduší Znečištění ovzduší je jedním z hlavních problémů životního prostředí, který se příslušné vlády snaží řešit na úrovni světa, kontinentů a jednotlivých států. Vzhledem k průmyslové povaze Moravskoslezského kraje se problémy s ovzduším v rámci ČR nejvíce vyskytují právě. Znečištění ovzduší má negativní vliv nejen na lidské zdraví, ale znečišťující látky také ovlivňují a způsobují změny klimatu, znehodnocují a poškozují budovy apod. Obsah jednotlivých sloučenin a látek ovlivňuje klima na Zemi a má tak přímý dopad na podmínky pro život. Problematika změn klimatu je celosvětovým fenoménem, ke kterému vznikla mimo jiné řada mezinárodních dohod s cílem omezování znečištění ovzduší a negativním klimatických změn. V této kapitole získáte poznatky ohledně role klimatu na život na planetě zemi a jeho provázanosti na znečištění ovzduší.

Motivace

A/ Klima a jeho změny Jaké jsou nejdůležitější skleníkové plyny v atmosféře a jakým způsobem ovlivňují naši planetu? Jak by vypadala naše planeta bez existence těchto plynů?

Jaké znáte mezinárodní dohody řešící klimatické změny a jejich negativní dopady? Co je jejich cílem a jak chtějí tohoto cíle dosáhnout?

69

Úkol

Úkol

B/ Výskyt znečišťujících látek v ovzduší V jakém období roku se vyskytují na našem území nejvyšší koncentrace znečišťujících látek a proč?

Úkol

Jaký je rozdíl mezi emisními a imisními koncentracemi znečišťujících látek v ovzduší?

Úkol

Hodnotící komise pedagog a vybraní dva spolužáci vyhodnotí jednotlivé odpovědi a vyberou vítěze (v pořadí 1. – 3.), vítězové obdrží odměnu.

Úkol s učitelem

C/ Závěr

70

Povodně – rizika A/ Stupně povodňové aktivity Přiřaď odpovídající stupně povodňové aktivity (číslo) k jednotlivým barvám.

Úkol

Pozn. Použij obrázek na str. 18 textu v části A Modulu MPV06. Barvené označení

Číslo stupně povodňové aktivity

Červená barva Zelená barva Žlutá barva

Už jste se určitě setkali s pojmy „stoletá voda“ a „stupeň povodňové aktivity“. V rámci této pracovní aktivity se seznámíte se systémem vyhlašování stupňů povodňové aktivity a vysvětlíte si pojmy „stoletá voda“ apod. Tyto informace jsou důležité pro každého z nás, protože při povodňové události nás obecně informují o případných rizicích a nebezpečí, které hrozí našemu majetku a v některých případech i může dojít i k ohrožení našich životů.

Motivace

Důležitou znalostí je i možnost získat aktuální informace o průběhu povodně. Existují webové portály, kde se tyto informace můžete dozvědět a sledovat jejich vývoj v reálném čase a místě.

B/ 100-letá povodeň – co to je? Vysvětli svými slovy, jak rozumíš pojmu 100-letá povodeň. Mohou se vyskytovat i jiné povodně a jaké například. Doplňková otázka - Víš, na jakou povodeň (s jakou dobou opakování) jsou navrhovány hráze našich nádrží?

71

Úkol

C/ Co měříme ve vodoměrných stanicích? Jaké jsou hlavní veličiny, které sledujeme a měříme na vodoměrných stanicích?

Úkol

Z následujícího grafu urči o kolik m3/s byl při povodní v roce 1997 větší maximální měřený průtok v řece Odře než při povodní v roce 2010 v profilu Odra-Bohumín.

Úkol

Z následujícího grafu urči, o kolik se snížil průtok ve Frýdku-Místku v květnu 2010 účinkem soustavy nádrží v povodí řeky Ostravice a jaká je zhruba kapacita (m3/s) koryta řeky Ostravice ve Frýdku-Místku.

Úkol

72

Z následující tabulky vyber, které povodně od roku 1997 byly nejtragičtější a způsobily největší škody.

73

Úkol

D/ Protipovodňová opatření Jaká znáš protipovodňová opatření?

Úkol

Správně přiřaď k protipovodňovému opatření správnou skupinu opatření – biologická, vodohospodářsko-technická a organizační.

Úkol

Revitalizace - …………………………………… Ochranné hráze - ………………………………………… Ochranné nádrže - ……………………………………… Odlehčovací kanály - …………………………………….. Vyhodnocení povodní - ………………………………… Manipulační a provozní řád vodního díla - ……………………………….. Informovanost veřejnosti - ………………………………………… Dokážeš nalézt některá protipovodňová opatření ve svém okolí, městě, obci? (Můžeš použít rozdělení opatření z předcházejícího úkolu).

Jaké znáš úrovně povodňových plánů?

74

Úkol

Úkol

Jaké znáš orgány krizového řízení během povodní?

Úkol

E/ Závěr Hodnotící komise pedagog a vybraní dva spolužáci vyhodnotí jednotlivé odpovědi a vyberou vítěze (v pořadí 1. – 3.), vítězové obdrží odměnu.

75

Úkol s učitelem

Výkladový slovník odborných pojmů Pojem

Vysvětlení

Aerosol

částice pevného nebo kapalného skupenství rozptýlené v plynném prostředí

Atmosféra

vzdušný obal Země

Biodiverzita

rozmanitost života v přírodě

Depozice

imise zachycená na zemském povrchu, spad

Ekosystém

ucelená část přírody komunikující s okolím

Emise

množství znečišťujících příměsí dostávajících se z určitého zdroje do ovzduší

Expozice

míra působení látky na živý organismus

Imise

koncentrace znečišťujících látek ve vnějším ovzduší

Imisní limit

hodnota nejvýše přípustné úrovně znečištění ovzduší

Karcinogenita

vlastnost látek nebo procesů způsobovat rakovinné bujení

Nox

oxidy dusíku

Pm

suspendované částice, particulate matter (PM10 - částice menší než 10 μm, PM2.5 částice menší než 2,5 μm)

Polyaromáty

skupina aromatických uhlovodíků s nejméně dvěma benzenovými jádry

Přízemní ozon

znečišťující látka s oxidačními účinky v troposféře

Smog

znečištění atmosféry lidskou činností

Smogová situace

stav mimořádně znečištěného ovzduší

Státní imisní síť

stanice ČHMÚ sledující úrovně znečištění ovzduší na území státu

Suspendované částice

pevné nebo kapalné příměsi v ovzduší , které kvůli své velikosti a hmotnosti zůstávají v ovzduší rozptýleny

76

Slovník odborných pojmů

WHO

Světová zdravotnická organizace

Povodeň

Povodní se rozumí přechodné výrazné zvýšení hladiny vody v toku, způsobené náhlým zvětšením průtoku anebo dočasným zmenšením průtočnosti koryta (např. ledovou zácpou).

Historická povodeň

Významná povodeň z historických pramenů.

Největší známá povodeň

Největší povodeň, která se vyskytla na toku za dobu pozorování.

Katastrofální povodeň

Povodeň mimořádné velikosti a dlouhé doby opakování, obvykle způsobující ztráty na lidských životech a mimořádné majetkové škody.

N-letý průtok

maximální Představuje takový maximální průtok, který je dlouhodobě dosažen nebo překročen jednou za N let. Pravděpodobnost výskytu (označovaná jako doba opakování či perioda) N-letého průtoku je tedy 1/N. Pro odvození N-letých průtoků se vychází z čáry překročení maximálních ročních průtoků v daném profilu toku, která je získána pozorováním. N-letý maximální průtok s určitou dobou opakování se používá se pro vyjádření povodňových průtoků.

Průtoková vlna

Představuje přechodné zvětšení a následující pokles průtoků a vodních stavů, vyvolaný dešti, táním sněhu nebo umělým zásahem nebo časový průběh popsaného jevu v určitém měrném profilu toku v trati toku v daném okamžiku. Pojem průtoková vlna se používá souhrnně pro všechny vlny na toku bez ohledu na původ jejich vzniku (přirozený nebo umělý). Více v textové části tohoto modulu Obr. 2.2.1.)

Povodňová vlna

Průtoková vlna s charakterem povodně.

Sněhové povodně

Veliké povodně vzniklé náhlým táním sněhu v nižších a středních nadmořských výškách v zimním a jarním období.

Ledové povodně

Zámrz řeky zmenšuje průtočný profil, při oblevě jsou ledové kry unášeny a mohou tvořit ledové bariéry např. u mostních pilířů nebo nad jezy. Způsobují spíše lokální zaplavení.

Smíšené povodně

Jsou zapříčiněny kombinací tání sněhu a dešťových srážek a rovněž mohou být

77

doprovázeny ledovými jevy. Vyskytují nejčastěji na konci zimy a na počátku jara.

se

Dešťové povodně Několikadenní trvalé dešťové srážky převážně z trvalých srážek v letním období, často zesilované na návětří hor. Tento typ byly např. povodně v letech 1997 a 2002. Dešťové povodně Přívalové povodně z intenzívních krátkodobých z přívalových srážek srážek – bouřek. Většinou spíše lokálního („bleskové povodně“) charakteru – např. Novojičínsko 2009, Krnovsko a Bruntálsko 1996. Zvláštní povodně

Vznikají havárií vodních děl např. hrází údolních nádrží. Největší zvláštní povodeň v ČR 18.9:1916 – hráz nádrže Bílá Desná v Jizerských horách. V Evropě – Itálie, nádrž Vajont – 1963, sesuv půdy do nádrže přelití koruny hráze 200m vysokou povodňovou vlnou – více než 2000 obětí na životech. Protržení hráze odkalovací nádrže hliníkárny ve městě Ajka (Maďarsko), 2010, atd.

Povodňové komise

Komise zřizují orgány státní správy a samosprávy (obce, kraje, Ministerstvo životního prostředí - ústřední povodňový orgán v ČR), jako své výkonné složky k plnění mimořádných úkolů v době povodně. Komise jsou v době povodně a po dobu vyhlášení 2. Nebo 3. Stupně povodňové aktivity vybaveny mimořádnými pravomocemi činit opatření a vydávat operativní příkazy k zabezpečení osob a majetku před povodněmi.

Integrovaný záchranný Hasičská záchranný sbor, jednotky požární systém ochrany, zdravotnická záchranná služba a Policie ČR koordinovaně postupují při přípravě na mimořádné události a při provádění záchranných a likvidačních prací. V některých případech jsou členem systému i specializované složky armády ČR. Předpovědní povodňová služba

Informuje občany a povodňové orgány o možnosti vzniku povodňové situace a při jejím vzniku o jejím průběhu. Tuto službu vykonává Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) ve spolupráci se správci povodí – státními podniky Povodí Odry, Moravy, Labe, Vltavy a Ohře.

Předpověď

Informace předpovědní povodňové služby o očekávaných srážkách, vodních stavech nebo průtocích v určeném místě a čase. 78

Hlásná služba

povodňová Zabezpečuje informace o nebezpečí, průběhu a vývoji povodně pro povodňové orgány.

Stupně povodňové Jsou stanoveny vždy k jednotlivým hlásným aktivity (SPA) profilům na vodním toku, jejich platnost je vztažena k delšímu úseku vodního toku. Jsou tři - 1. bdělost, 2. pohotovost a 3. ohrožení. Jaké jsou úrovně jednotlivých SPA lze zjistit na webových stránkách ČHMÚ v evidenci hlásných profilů (http://hydro.chmi.cz/hpps). Hlásný profil

Jsou členěny do tří kategorií – „A“ – hlásné profily významné pro řízení povodně na národní úrovni (provozuje ČHMÚ nebo státní podniky Povodí), „B“ – hlásné profily významné pro řízení povodně na regionální úrovni, „C“ – lokální hlásné profily.

Evakuační zavazadlo

Připravuje se pro případ opuštění obydlí na delší dobu v souvislosti s potenciálním ohrožením lidských životů při mimořádných událostech – např. kufr, taška, batoh. Je nutné zavazadlo označit jménem a adresou majitele.

Protipovodňová opatření

Opatření na ochranu před povodněmi lez rozdělit na biologická, technická a organizační.

Biologická opatření

Zvýšení retenční schopnosti krajiny, úpravě a využití retenční a odvodňovací schopnosti údolní nivy podél vodních toků, odstranění překážek, zejména staveb v inundačním území.

Technická opatření

Úprava a údržba vodního toku, záchytně a odlehčovací kanály, ochranné hráze a ochranné nádrže.

Kanály

Liniové vodohospodářské stavby, většinou s pravidelným příčným profilem, pro převedení stanoveného množství vody.

Záchytné kanály

Zachycení přítoku vnějších (cizích) vod na chráněnou plochu z výše položeného území. Odvádějí vodu gravitačně.

Protierozní příkopy

záchytné Používají se k zachycení menších množství vody přitékajících po svahu. Jejich úkolem je zadržení povrchového odtoku a jeho převedení od vsaku, nevsáklé vody se odvádějí řízeným odtokem.

Odlehčovací kanál

Snižuje průtok vodním tokem odvedením části průtoku mimo chráněné území. Začíná dělícím

79

objektem (např. jezem) na vodním toku a vede, co nejkratším směrem do jiného recipientu. Obvodový kanál

Je to obdoba odlehčovacího kanálu, ale s tím rozdílem, že pod chráněným územím, ústí zpět do původního toku.

Ochranné hráze

Mají zamezit vniknutí povrchových vod na chráněné území. U nás se nejčastěji používají tzv. břehové hráze k soustředění velkých vod do koryta řeky.

Hrázové výpustě

Umožňují při běžných průtocích volný gravitační odtok vody z chráněného území. Při vyšších stavech se výpustě uzavírají a tím zabraňují zpětnému vniknutí vody na chráněné území.

Ochranné nádrže

(retenční) Zajištění ochrany níže ležícího území, resp. objektů před účinky povodně nebo zamokřením. V ochranné nádrži se zachytí část nebo celý povodňový průtok včetně splavenin, který by způsobil škody pod nádrží. Máme tři skupiny ochranných nádrží – suché ochranné nádrže (poldry), ochranné nádrže s přesně vymezeným velkým ochranným prostorem a běžné nádrže přehradního a rybničního typu.

Organizační opatření

Souvisí s komplexem biologických a technických opatření a tyto opatření doplňují. Jsou to opatření legislativní, organizační – povodňové komise, integrovaných záchranný systém a informační – předpovědní a hlásná služba apod.

80

7. PRACOVNÍ LISTY S ODBORNÝM TEXTEM V ANGLICKÉM A ČESKÉM JAZYCE Flood risk Cílová skupina: pro studenty 2. až 4. ročníku středních odborných škol a gymnázií V rámci předmětů: ekologie, ochrana prostředí, lesnictví, životní prostředí, informační technologie.

Pokyny pro učitele

Brázdil, R. a kol.: Historické a současné povodně v České republice. Masarykova univerzita v Brně, 2005, 369 s. Brosch, O. a kol.: Povodí Odry, Povodí Odry s.p. Ostrava, 2005, 323 s. Fakta o vodě. MZe ČR, Praha, 2013, 36 s. Sandev, M. a kol.: Vyhodnocení povodní v květnu a červnu 2010 na území ČR – souhrnná zpráva. MŽP, 2011, http://voda.chmi.cz/pov10/index.html.

Zdroj

Volný, P.: Co dělat když hrozí povodně. http://www.hzscr.cz/clanek/co-delat-kdyzhrozi-povodne-241565.aspx The term flood can be defined from different point of view. The term had a certain development in the Czech Republic. Considering the term "flood" it means a temporary state of significant increase of water current, which is caused by sudden flow rate increase or by temporary narrowed riverbed (for example ice congestion). Flood often cause agricultural damage on some parts of the stream - it depends on level of protection existing. According to the legal national regulations the definition of flood means temporary significant increase of water currents or other surface waters, where water deluge areas outside of riverbed and can therefore cause any kind of damage. Flood can be also a state, when water causes damages in cases where it can not flow away naturally from a certain area or water flow rate is insufficient, or there can for instance exist flooding of areas where precipitation water is gathered. Regarding practical activities it is defined in the same paragraph that the flood begins with declaring second or third flood level and the flood ends within a cancellation of these states. Apart from flood itself there exist definitions of terms historical flood (a significant flood known from historical sources), the biggest known flood (the biggest flood that appeared on a particular stream within the time of observation) and a catastrophic flood (enormous flood, mostly repeating state, often causes casualties and extraordinary damage). Massive precipitation water or water from melting snow can not always lead to flooding. It also depends on hydrological river basin situation, mainly on the fact to what extent previous precipitation filled the catchment area or whether the snow melting happens on frozen ground, which protects absorption or quite the reverse. Flood danger on bigger water catchments mostly arises after certain rainfall quantity is exceeded or after a certain period of plus temperature of the air. There is simply another significant factor which determines the situation - it is a state of landscape components which are able to hold the precipitation flow (retention) or even gather this flow (accumulation). 81

There are mostly the following catchment types in the Czech Republic: Snow Floods Big floods caused by snow melting arise in winter and spring season. Dangerous factor is great amount of snow, in particular in lower and mid-lower altitudes, a long winter without any particular melting periods, frozen ground beneath the snowy cover, sudden temperature growth with air temperature above the frozen point even at nights. Icy Floods River freezing narrows the flowing rate of water, and what more when there is thaw ice floes are flown and can create icy barriers, behind which water is gathered and can flood the valley. High-risk areas for icy barriers are mainly in parts of shallow water, weirs, and so on. In our geographical conditions it means rather local floods. Mixed Floods Mixed floods are caused by combination of melting snow and precipitation. It can be also joined with ice problems. Mixed floods are connected with different weather conditions which bring temperature rising in the spring beginning; it is mostly joined with stronger wind. A period of thaw is also accelerated with precipitation, which can itself contribute to rise of flow rate. Permanent Precipitation Floods Permanent summer precipitation, mostly intensified in windy sides of mountain range, saturate ground, which is no longer able to hold water and floods are to come. This flood type affects not only small rivers and streams, but also big rivers which flood large areas of floodplains up to several days. Torrential Rains Floods Torrential rains floods arise as a result of short-term and very intense torrential rains within summer storms. Sudden supply of precipitation can not be absorbed and water runs onto surface. Although the stricken areas are often not large, water flows very quickly and there goes a vast power with the water and therefore it can result in a lot of damage. Specific Floods Specific floods come of accidents of artificial water reservoirs - breaking off damming within reservoir dams or ponds. Specific floods are very fast, but fortunately quite exceptional. The biggest specific flood in the Czech Republic happened on 18.9.1916, when the damming broke off on "Bílá Desná" reservoir in "Jizerské hory". Flood protection should solve the problem of protection against powerful waters in special protected areas. This area can be threatened by two groups of waters. It is divided according the place of creation: inner waters (precipitation) - it falls down to protected areas and it flows away on the surface and second type is outer water - it flows to protected area from other areas either on the surface or under the ground.

Special measures for protection against powerful waters are the following: • •

biological water-management-technical 82

•

organizational

Each of these measure groups has its own specifics and in many cases there can not be given one complex solution for landscape protection. The final proposal is mostly made of a set of particular measures, which are suggested together with the economical side of the proposal. Economical side of the proposal can be connected with possible damages as a result of flooding.

Výkladový slovník pojmů Anglicky

Česky

absorption

vsakování (vody), vstřebávání

accelerate

urychlit, zrychlit

area

oblast, plocha

arise

vzniknout, povstat

artificial

umělý

catchment

povodí

cause

příčina, způsobovat

damage

škoda

damming

hráz

divide

dělit, rozdělit

flow rate

průtok (řeky)

measure

opatření

melt

topit se, tát

pond

rybník

precipitation

srážky

protection

ochrana (krajiny)

reservoir dam

přehrada

result

důsledek, následek

riverbed

koryto řeky

solution

řešení

83

Slovník pojmů

solve

řešit, vyřešit

surface

povrch

stream

vodní tok, potok, pramen

temporary

dočasný

threaten

ohrožovat

torrential rain

přívalový déšť

84

Povodňová rizika Pojem povodeň může být definován z různých hledisek. V České republice měl tento termín svůj určitý vývoj. Povodní se rozumí přechodné výrazné zvýšení hladiny toku, způsobené náhlým zvětšením průtoku anebo dočasným zmenšením průtočnosti koryta (např. ledovou zácpou). Povodeň zpravidla působí na některých úsecích toku hospodářské škody podle stupně vybudované ochrany. Z pohledu definice uvedené v legislativních národních předpisech se povodněmi rozumí přechodné výrazné zvýšení hladiny vodních toků nebo jiných povrchových vod, při kterém voda již zaplavuje území mimo koryto vodního toku a může způsobit škody. Povodní je i stav, kdy voda může způsobit škody tím, že z určitého území nemůže dočasně přirozeným způsobem odtékat nebo její odtok je nedostatečný, případně dochází k zaplavení území při soustředěném odtoku srážkových vod. S ohledem na praktické činnosti se ve stejném paragrafu definuje začátek povodně vyhlášením druhého nebo třetího stupně povodňové aktivity a konec povodně jejich odvoláním. Vedle vlastní povodně jsou definovány ještě pojmy historická povodeň (významná povodeň známá z historických pramenů), největší známá povodeň (největší povodeň, která se vyskytla na toku za dobu pozorování) a katastrofální povodeň (povodeň mimořádné velikosti a dlouhé doby opakování, obvykle způsobující oběti a mimořádné škody). Voda z vydatného deště či tání sněhu nemusí být vždy příčinou vzniku povodně. Záleží rovněž na hydrologické situaci v povodí, zejména na tom, nakolik předešlé srážky nasytily povodí, aby mohlo pojmout ještě další vodu, anebo zda tání sněhové pokrývky probíhá na zamrzlé půdě, která brání vsaku, či naopak. Ke vzniku povodňového nebezpečí na větších povodích dochází zpravidla až poté, kdy je překročeno určité množství spadlých srážek, anebo až po určité délce trvání kladných teplot vzduchu. Zjednodušeně si lze představit, že o tom rozhoduje kromě počasí také stav složek krajiny, které jsou schopny, každá svým způsobem, odtok ze spadlých srážek dočasně zadržovat (retence) či navíc i shromažďovat (akumulace). V podmínkách české republiky se nejčastěji vyskytují následující typy povodní. Sněhové povodně Velké povodně způsobené táním sněhu vznikají v zimním a jarním období. Nebezpečnými faktory jejich vzniku jsou velké množství sněhu, zejména v nižších a středních nadmořských výškách, zima bez výskytu dílčích tání, promrzlá půda pod sněhovou pokrývkou, rychlé oteplení s teplotou vzduchu nad bodem mrazu i v noci. Ledové povodně Zámrz řeky zmenšuje průtočný profil, navíc při oblevě jsou ledové kry unášeny a mohou tvořit ledové bariéry, za nimiž se voda vzdouvá a zaplavuje údolí. Riziková místa pro vznik ledových bariér na tocích jsou zejména v místech mělčin, jezů apod. V našich podmínkách se jedná spíše o lokální zaplavení. Smíšené povodně Jsou zapříčiněny kombinací tání sněhu a dešťových srážek. Mohou být rovněž doprovázeny ledovými ději. Jsou vázány na dosti rozdílné povětrnostní situace přinášející v zimě a na počátku jara oteplení s kladnými teplotami, doprovázené často i silnějším větrem. Tání sněhu je rovněž urychlováno vypadávajícími kapalnými srážkami, které zároveň samy přispívají k zvětšení průtoků.

85

Dešťové povodně z trvalých srážek Několikadenní intenzivní letní srážky, často zesilované na návětří hor, nasytí půdu, která již dále není schopna zadržovat vodu, a vznikají povodně. Tento typ povodní postihuje nejen malé řeky a potoky, ale i velké řeky, které zaplavují rozsáhlé oblasti říčních niv až po několik dní. Dešťové povodně z přívalových srážek Přívalové povodně vznikají následkem krátkodobých a velmi intenzivních přívalových srážek při letních bouřkách. Rychlý přísun srážek nestačí půda vsakovat a voda odtéká rychle po povrchu. I když zasažená plocha většinou není velká, voda proudí velmi rychle, má velkou ničivou sílu a způsobuje značné škody. Zvláštní povodně Zvláštní povodně vznikají havárií vodních děl – protržením hrází rybníků či přehrad. Jsou velmi rychlé, naštěstí však výjimečné. Největší zvláštní povodeň u nás nastala 18. 9. 1916 protržením přehrady Bílá Desná v Jizerských horách. Protipovodňová opatření by měla řešit problém ochrany před velkými vodami na zájmové ploše chráněném území. Toto území může být ohrožováno dvěma skupinami vod. Tyto skupiny vod se dělí podle místa jejích vzniku a to na vody vnitřní (srážky) - které padají přímo na zájmovém území a povrchově odtékají a vody vnější - vody přitékající na zájmové území z jiných ploch jak povrchově tak pod zemí. Opatření na ochranu před velkými vodami se dělí na opatření:   

biologická vodohospodářsko-technická organizační

Každá skupina těchto opatření má svoje vlastní specifika a ve většině případů nemůže samostatně komplexně vyřešit problematiku ochrany území. Výsledný návrh pak většinou tvoří komplex všech těchto opatření, které jsou navrhovány s přihlédnutím na ekonomičnost návrhu. Ekonomičnost návrhu je spojena s možnými škodami vzniklými v důsledku velkých vod.

86

ČÁST C METODICKÁ PŘÍRUČKA

PRACOVNÍ AKTIVITY PRO 1. STUPEŇ ZÁKLADNÍCH ŠKOL Životní prostředí - rizika Vzdělávací cíl: Rozvoj znalostí o znečištění ovzduší a povodňových rizicích. Jaké jsou příčiny vzniku povodňových událostí. Co si s sebou vzít pokud dojde k evakuaci - obsah evakuačního zavazadla. Můžeš si vzpomenout na nějaké povodně na řekách ve tvém okolí nebo na území Moravskoslezského kraje. Na kterých řekách může docházet k povodním nejčastěji. Cílová skupina: pro žáky 1. stupně základních škol V rámci předmětů: přírodověda, vlastivěda Rozsah: 1 hodina

Pokyny pro učitele

Poznámka: Možná práce ve dvojicích nebo ve skupinkách. Vyhodnocení hodnotící komisí, tj. učitel a dva spolužáci, možnost přizvání externího experta. Pomůcky: Papír A2 nebo A3, pastelky, tužka; mapa ČR, příp. Moravskoslezského kraje. Podle počtu žáků ve třídě rozdělte děti do skupinek. Přečtěte dětem Motivaci a jednoduše jim popište, jak dělíme povodně do několika základních typů, jaké jsou příčiny jejich vzniku. Co dělat, když se blíží povodeň a kde můžeme najít potřebné informace. Řešení v bodě A/ Znečištění ovzduší:

a)

Plachetnice; motocykl; tramvaj.

b)

Lyže, koloběžka, letadlo.

c)

Jízdní kolo, loďka poháněná vesly, elektromobil.

d)

Autobus, kolečkové brusle, vlak.

V bodě B/ Typy povodní – srážky vyjmenujte jednotlivé typy povodní, kdy se mohou vyskytovat během roku a jako úlohu při vzniku povodní hraje aktuální počasí a meteorologická situace. Řešení: Povodeň je přechodné významné zvýšení průtoků a stavů na tocích. Dochází k nim z několika důvodů – vydatné dešťové srážky, rychlé odtávání sněhu, ledové bariéry a jiné překážky v korytě toku, havárie, apod. V bodě C/ Povodně ve tvém okolí. Žáci se pokusí vypsat řeky, u kterých dochází k povodním a doplní i roky, ve kterých došlo k významným povodňovým událostem v našem okolí nebo v Moravskoslezském kraji. Řešení: Olše, Ostravice, Odra, Opava, Jičínka, Luha 87

V bodě D/ Co dělat když se blíží povodeň? Děti se pokusí popsat svými slovy, jak se budou chovat, když budou v místě, které bude zasaženo povodní. Řešení: Pozorně sledovat informace o povodni, pokyny zástupců obecní povodňové komise, rozhlas, televize, internet. Včas uposlechnout výzvy Policie ČR a HZS k případné evakuaci. V bodě E/ Povodňové evakuační zavazadlo. Děti vypíší, co všechno by mělo obsahovat jejich evakuační zavazadlo, pokud by bylo nutné se evakuovat v souvislosti s blížící se povodní, která by ohrožovala jejich život. Řešení: základní trvanlivé potraviny (nejlépe v konzervách), dobře zabalený chléb a pitná voda – vše na dva až tři dny       

předměty denní potřeby, (jídelní nádobí a příbor, otvírák, ostrý nůž, hrnky) užívané léky, toaletní a hygienické potřeby osobní doklady, peníze, pojistné smlouvy a cennosti náhradní oděv, obuv, pláštěnka, spací pytel nebo přikrývka přenosné rádio s rezervními bateriemi, mobil, přenosná svítilna, zápalky, nůž knížky, stolní hry, hračky apod.

V bodě F zhodnoťte práci všech skupinek, dosažené výsledky a poznatky.

PRACOVNÍ AKTIVITY PRO 2 STUPEŇ ZÁKLADNÍCH ŠKOL Klimatická změna a znečištění ovzduší Vzdělávací cíl: Rozvoj znalostí v oblasti klimatických změn, jejich dopadů na životní prostředí a na člověka, znalosti v oblasti ovzduší, jeho kvality a ovlivňování lidskou činností i přirozenými jevy. Popis jednotlivých škodlivin ovlivňujících kvalitu ovzduší, jejich zdrojů a vlivu na zdraví člověka. Přiblížení možných opatření pro snižování znečištění ovzduší na úrovni veřejné správy, podniků a domácností, získání poznatků o mezinárodních dohodách řešících změny klimatu a znečištění ovzduší. Cílová skupina: pro žáky 2. stupně základních škol V rámci předmětů: zeměpis Rozsah: 1 až 2 hodiny Poznámka: Nutnost aktivní účasti učitele. Samostatná práce i práce v týmech. Pomůcky: Psací potřeby, papír A4, Řešení v bodě A/ Klima a jeho změny:

 

Dusík (N, 78,08 %) Kyslík (O2, 20,95 %) 88

Pokyny pro učitele

 

Argon (Ar, 0,93 %) Oxid uhličitý (CO2, 0,04 %)

Řešení v bodě B/ Smogové situace: V jakém období roku se vyskytují na našem území nejvyšší koncentrace znečišťujících látek a proč? Kritickým obdobím vzhledem k znečištění ovzduší jsou zimní měsíce. Vzhledem k nízkým teplotám je lze označit za topnou sezónu, kdy se do ovzduší dostávají znečišťující látky z lokálních topenišť, ve kterých se často nachází neefektivní spalovací zařízení (kotle), navíc jsou často využívána paliva do těchto kotlů nepatřící. Jakým způsobem může člověk přispět ke zlepšení kvality ovzduší ve svém okolí?: V rámci své každodenní činnosti může ke kvalitě ovzduší člověk přispět například:      

Nespalovat odpadky ani zahradní odpad Nezasahovat do funkce výfuku auta Dbát na pravidelné revize komínu a udržovat domácí kamna tak, aby dobře táhla Nekouřit Pravidelně přiměřeně větrat (v době smogové situace krátce a intenzivně) Upřednostňovat přírodní svíčky a aromalampy

Jakým způsobem by se měli lidé chovat při vyhlášení smogové situace?: Při vyhlášení smogové situace by měly osoby s dýchacími potížemi, srdečními chorobami, starším lidé a malé děti zdržet pobytu pod širým nebem a zvýšené fyzické zátěže spojené se zvýšenou frekvencí dýchání. V bodě C zhodnoťte práci všech skupinek, dosažené výsledky a poznatky.

Povodně - rizika Vzdělávací cíl: Rozvoj znalostí o příčinách povodní o meteorologických předpovědích a jejich úloze při předpovědí povodní. Popis srážkových událostí a jejich vývoje. Rozdělení povodní podle typů a jejich výskytu v rámci České republiky. Největší povodně v povodí řeky Odry. Pochopení pojmů „zvláštní povodeň“ a některé příklady z ČR a zahraničí. Cílová skupina: pro žáky 2. stupně základních škol V rámci předmětů: zeměpis

Pokyny pro učitele

Rozsah: 1 až 2 hodiny Poznámka: Nutnost aktivní účasti učitele. Možná práce ve skupinkách. Pomůcky: Pastelky, tužka, mapa ČR, papír A4. Pročtěte s dětmi Motivaci a vysvětlete rozdělení povodní do jednotlivých typů a výskyt v rámci roku a v rámci ČR. Co, způsobuje „bleskové povodně“. Jak pracovat s údaji z meteorologických předpovědí a srážkových modelů, kde nalézt potřebné informace. Co můžete vyčíst z map srážkových modelů?

89

V bodě A/ Příčiny povodní. Děti se pokusí pojmenovat všechny známé příčiny vzniku povodňových událostí. Řešení: Meteorologická situace, profil terénu, sklonitost svahů, návětrný efekt na úpatí hor atd. V bodě B/ Meteorologické předpovědi a modely. Děti napíší, kde mohou získat potřebné informace v případě, že se blíží povodeň. Jaký model je používán pro meteorologickou předpověď ČHMÚ, pokusí se popsat meteorologickou situaci podle obrázku. Řešení:   

Český hydrometeorologický ústav Model ALADIN Pás srážek jde ze Západních Čechách a postupuje směrem na východ. Nejintenzivnější srážky jsou červenou barvou.

V bodě C/ Základní typy povodní. Děti určí z obrázku, které typy povodní se vyskytují v různých částech ČR. Kdy proběhly významné povodně v povodí řeky Odry a v jakých letech. Co se skrývá pod pojmem „zvláštní povodeň“? Řešení:    

Sněhové, ledové, smíšené, dešťové povodně z trvalých srážek a z přívalových srážek, zvláštní povodně Jarní povodně – jižní Morava, Podzimní povodně – severní Čechy 1997 a 2010 – Odra, Opava, Ostravice, Olše, Bělá Zvláštní povodně vznikají havárií vodních děl – protržením hrází rybníků či přehrad. Jsou velmi rychlé, naštěstí však výjimečné. Největší zvláštní povodeň u nás nastala 18. 9. 1916 protržením přehrady Bílá Desná v Jizerských horách. V roce 1963 v Itálii, záplavová vlna se přelila přes hráz nádrže Vajont přes 2 000 obětí.

V bodě D zhodnoťte práci všech skupinek, dosažené výsledky a poznatky.

PRACOVNÍ AKTIVITY PRO STŘEDNÍ ŠKOLY Klimatická změna a znečištění ovzduší Vzdělávací cíl: Rozvoj znalostí v oblasti klimatických změn, jejich dopadů na životní prostředí a na člověka, znalosti v oblasti ovzduší, jeho kvality a ovlivňování lidskou činností i přirozenými jevy. Popis jednotlivých škodlivin ovlivňujících kvalitu ovzduší, jejich zdrojů a vlivu na zdraví člověka. Přiblížení možných opatření pro snižování znečištění ovzduší na úrovni veřejné správy, podniků a domácností, získání poznatků o mezinárodních dohodách řešících změny klimatu a znečištění ovzduší. Cílová skupina: pro studenty 1. až 3. ročníku gymnázií, středních odborných škol V rámci předmětů: biologie, environmentální výchova. Rozsah: 1 až 2 hodiny 90

Pokyny pro učitele

Poznámka: Nutnost aktivní účasti učitele. Samostatná práce i práce v týmech. Pomůcky: Psací potřeby, papír A4, Řešení v bodě A/ Klima a jeho změny: Jaké jsou nejdůležitější skleníkové plyny v atmosféře a jakým způsobem ovlivňují naši planetu? Jak by vypadala naše planeta bez existence těchto plynů?: K základním skleníkovým plynům nacházejícím se v zemské atmosféře patří vodní pára, oxid uhličitý (CO2), metan (CH4), ozon (O3) a oxid dusný (N2O). Skleníkové plyny na Zemi zadržují od ní zadržené sluneční záření a přispívají tak ke zvýšení teploty. Bez skleníkových plynů by byla průměrná teplota přízemní atmosféry o cca 33 °C, než je dnes. Země by tak nebyla vhodná pro život, byla by pokryta sněhem a ledem od pólu až k rovníku. Jaké znáte mezinárodní dohody řešící klimatické změny a jejich negativní dopady? Co je jejich cílem a jak chtějí tohoto cíle dosáhnout?: K nejznámějším mezinárodním dohodám patří například Rámcová úmluva o změně klimatu (UNFCCC) z roku 1992 z Ria de Janeiru, Kjótský protokol uzavřený v Japonsku v roce 1997. Cílem mezinárodních dohod je snižování emisí skleníkových plynů a tím přispět k zamezení dopadů negativních klimatických změn. Řešení v bodě B/ Výskyt znečišťujících látek v ovzduší: V jakém období roku se vyskytují na našem území nejvyšší koncentrace znečišťujících látek a proč? Kritickým obdobím vzhledem k znečištění ovzduší jsou zimní měsíce. Vzhledem k nízkým teplotám je lze označit za topnou sezónu, kdy se do ovzduší dostávají znečišťující látky z lokálních topenišť, ve kterých se často nachází neefektivní spalovací zařízení (kotle), navíc jsou často využívána paliva do těchto kotlů nepatřící. Jaký je rozdíl mezi emisními a imisními koncentracemi znečišťujících látek v ovzduší?: Za emisní koncentrace látek je považováno množství znečišťujících látek, které je produkováno přímo zdrojem tohoto znečištění. Imisní koncentrace znečišťující látek odpovídají skutečnému obsahu těchto látek v ovzduší. V bodě C/ zhodnoťte práci všech studentů, dosažené výsledky a poznatky.

Povodně - rizika Vzdělávací cíl: Rozvoj znalostí o různých stupních povodňové aktivit (SPA) a jejich vyhlašování. Vysvětlení a pochopení pojmu „stoletá voda (povodeň)“. K čemu slouží měřící stanice a co se na nich měří a sleduje za veličiny. Účinek soustavy nádrží v povodí řeky Odry na průběh povodní pod touto soustavou. Získání informací o typech protipovodňových opatření a jejich úloze při prevenci před povodněmi. Studenti získají informace o organizaci krizového řízení během povodní a o různých úrovních povodňových plánů, které jsou určující pro organizaci záchranných aktivit a pro obnov zničených území a oblastí po povodni. Cílová skupina: pro studenty 1. až 3. ročníku gymnázií, středních odborných škol V rámci předmětů: biologie, environmentální výchova. Rozsah: 1 až 2 hodiny Poznámka: Nutnost aktivní účasti učitele. Samostatná práce i práce v týmech. Pomůcky: Počítač s MS Office, přístup k internetu, papír A4, mapa ČR.

91

Pokyny pro učitele

Proberte se studenty pečlivě vysvětlení některých pojmů a následně studentům přečtěte Motivaci a pokračujte dalšími úkoly v bodě A. V bodě A/ Stupně povodňové aktivity (SPA) – co to je a co znamená jejich vyhlášení? Studenti přidají k jednotlivým barvám příslušné stupně povodňové aktivity včetně čísla. Řešení: Červená barva – 3. stupeň povodňové aktivity Zelená barva – 1. stupeň povodňové aktivity Žlutá barva – 2. stupeň povodňové aktivity Dále je nutné studentům vysvětlit pojem „stoletá voda (povodeň) a uvést některé příklady z nedávné historie (viz Vysvětlení). V bodě B/ 100 – letá povodeň – co to je? Studenti vlastními slovy popíší a vysvětlí tento pojem. Doplňková otázka se týká navrhovaného povodňového průtoku pro stavby hrází nádrží a bezpečnostní přelivy. Řešení: Pojem stoletá voda je v poslední době dost známý a široce používaný, ale málokdo ví, co vlastně znamená. Stoletá voda nebývá jednou za 100 let. Nikdo ale neví, kdy přesně to bude. Nemůžeme si tedy po takové povodni říci, že máme na sto let klid. Hráze našich nádrží jsou navrhovány většinou na 10 000 letou povodeň. V bodě C/ Co měříme ve vodoměrných stanicích? Studenti uvedou, jaké veličiny jsou měřeny a sledovány ve vodoměrných stanicích na tocích. Dále porovnají grafy povodňových průtoků v profilu Odra-Bohumín v letech 1997 a 2010, což byly roky s největšími povodněmi na řece Odře v novodobé historii. Z dalšího grafu studenti určí, o kolik soustava nádrží v povodí řeky Ostravice, snížila průtok ve Frýdku-Místku při povodní v roce 2010. Z tabulky s přehledem největších povodní v ČR od roku 1997 studenti vyberou nejtragičtější a ty, které způsobily největší škody na majetku. Řešení:    

Průtok a stav hladiny, v některých stanicích i kvalitu povrchových vod – teplota, pH, obsah kyslíku apod. V roce 1997 byl cca 2x větší kulminační průtok než v roce 2010. Asi o 250 m3/s Povodně v roce 2002, 2006, 2009 a 2010.

V bodě D/ Protipovodňová opatření - Studenti se pokusí vypsat základní kategorie protipovodňových opatření. Dále správně přiřadí druh protipovodňového opatření do příslušné skupiny – biologická, technická a organizační opatření. Studenti se pokusí vyjít ze své vlastní zkušenosti a uvést některá protipovodňová opatření ze svého okolí. V další otázce studenti vyjmenují druhy povodňových plánů a složky a orgány krizového řízení během povodní.

92

Řešení:  

 



Ochranné hráze, odlehčovací kanály, ochranné nádrže, atd. Revitalizace - biologická Ochranné hráze – vh-technická Ochranné nádrže – vh-technická Odlehčovací kanály – vh-technická Vyhodnocení povodní - organizační Manipulační a provozní řád vodního díla - organizační Informovanost veřejnosti – organizační Ochranné hráze – Ostrava – centrum města Odlehčovací kanály – Olešná-Ostravice, Morávka-Žermanice Ochranné nádrže – každá nádrž plní více funkcí – Olešná, Baška, Žermanice, Těrlicko atd. povodňové plány obcí, v jejichž územních obvodech může dojít k povodni, povodňové plány správních obvodů obcí s rozšířenou působností (ORP), povodňové plány správních obvodů krajů, povodňový plán České republiky starosta obce; může zřídit krizový štáb obce, starosta obce s rozšířenou působností (ORP); zřizuje bezpečnostní radu ORP a krizový štáb ORP; v Praze plní obdobné funkce starosta městské části, hejtman; zřizuje bezpečnostní radu kraje a krizový štáb kraje; v Praze plní obdobné funkce primátor hlavního města Prahy, vláda; zřizuje Ústřední krizový štáb.

V bodě E/ zhodnoťte práci všech studentů, dosažené výsledky a poznatky.

93

ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - RIZIKA

Recommend Documents