Návrh protierozních opatření v katastrálním území Most I Diplomová práce

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie (AF)

Návrh protierozních opatření v katastrálním území Most I Diplomová práce

Vedoucí práce:

Vypracovala:

prof. Ing. František Toman, CSc. Brno 2013

Bc. Michala Kudrličková

ZADÁNÍ

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Návrh protierozních opatření v katastrálním území Most I vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.

Dne: Podpis diplomanta:

PODĚKOVÁNÍ Mé poděkování jako projev úcty a vděčnosti patří panu profesorovi Tomanovi za výbornou spolupráci a cenné rady a připomínky, mým rodičům za podporu během celého mého studia, a mým přátelům za spolupráci při konečném dolaďování celé práce.

ABSTRAKT Diplomová práce Návrh protierozních opatření v katastrálním území Most I se zabývá rozborem přírodních a územních poměrů v dané lokalitě, stanovením stupně erozního ohrožení a návrhem vhodných protierozních opatření, které zlepší stav půdy v území. Součástí teoretické části práce je představení pojmu eroze, erozních faktorů a různé metody, jak hodnoty těchto faktorů získat. V praktické části práce se stanoví hodnoty jednotlivých erozních faktorů v dané lokalitě a zjistí se průměrná dlouhodobá ztráta půdy vodní erozí. Následně se zvolí varianty vhodných protierozních opatření a zhodnotí se jejich vliv na půdu. Součástí práce jsou přílohy v podobě fotografií postiženého území, tabulek s výpočty a mapy lokality. Klíčová slova: eroze půdy, Wischmeier-Smithova rovnice, Jezero Most, protierozní opatření

ABSTRACT The master thesis A Suggestion of an antierosion measure in the cadastral territory Most I contains an analysis of the natural and territorial conditions, an assessment of the degree of erosion threat and a suggestion the suitable antierosion measure. The theoretical part contains the characteristic of erosion, the factors of erosion and numerical methods. The practical part contains the values of each erosion factor and the value of the total damage of the soil because of the water erosion. There are the variants of antierosion measure too and their influence on the soil. The thesis contains pictures of the damaged area, tables and maps of the locality.

Key words: erosion of soil, Wischmeier-Smith equation, the lake Most, antierosion measure

OBSAH 1 ÚVOD.............................................................................................................................8 2 CÍL PRÁCE....................................................................................................................9 3 EROZE...........................................................................................................................9 3.1 Druhy eroze ........................................................................................................9 3.1.1 Vodní eroze......................................................................................................9 3.1.2 Větrná eroze ........................................................................................10 3.1.3 Sněhová a ledovcová eroze...........................................................................10 3.1.4 Ostatní druhy eroze.......................................................................................11 3.2 Dělení eroze dle intenzity a její činitelé................................................................12 3.3 Škody způsobené vodní a větrnou erozí...............................................................12 4 FAKTORY NUTNÉ PRO VÝPOČET VODNÍ EROZE PŮDY..................................13 4.1 Faktor erozní účinnosti deště R.............................................................................14 4.1.1 Vzorec...........................................................................................................14 4.1.2 Tabulka..........................................................................................................15 4.1.3 Průměrná hodnota pro ČR.............................................................................16 4.2 Faktor erodovatelnosti půdy K..............................................................................17 4.2.1 Vzorec ..........................................................................................................17 4.2.2 Nomogram.....................................................................................................17 4.2.3 BPEJ..............................................................................................................18 4.2.4 Půdní druh.....................................................................................................20 4.3 Topografický faktor LxS.......................................................................................20 4.3.1 Vzorec LxS....................................................................................................21 4.3.2 Vzorec pro faktor L a S.................................................................................21 4.3.3 Odečtení faktoru L a S z tabulky a grafu.......................................................22 4.3.4 Faktor S dle BPEJ.........................................................................................23 4.4 Faktor ochranného vlivu vegetace C.....................................................................23 4.4.1 Osevní postup................................................................................................24 4.5 Faktor účinnosti protierozních opatření P.............................................................27 4.6 Přípustná ztráta půdy vodní erozí.........................................................................27 5 OPATŘENÍ PROTI VODNÍ EROZI............................................................................28 5.1 Organizační opatření.............................................................................................29 5.1.1 Delimitace druhů pozemků...........................................................................29 5.1.2 Protierozní rozmístění plodin........................................................................29 5.1.3 Protierozní směr výsadby – ve speciálních kulturách...................................30 5.1.4 Optimalizace velikosti a tvaru pozemku.......................................................31 5.2 Agrotechnická opatření.........................................................................................31 5.2.1 Agrotechnická opatření na orné půdě............................................................31 5.2.2 Agrotechnická opatření v trvale travních porostech......................................33 5.2.3 Agrotechnická opatření ve speciálních kulturách..........................................33 5.3 Technická opatření................................................................................................34 5.3.1 Terénní urovnávky.........................................................................................34 5.3.2 Terasy............................................................................................................35 5.3.3 Protierozní průlehy........................................................................................35 5.3.4 Protierozní příkopy........................................................................................36 5.3.5 Asanace drah soustředěného povrchového odtoku........................................36 5.3.6 Asanace strží..................................................................................................36

5.3.7 Protierozní hrázky.........................................................................................37 5.3.8 Protierozní nádrže.........................................................................................37 5.3.9 Protierozní cesty............................................................................................37 5.3.10 Protierozní meze..........................................................................................37 5.3.11 Manipulační pásy........................................................................................38 5.3.12 Zasakovací pásy..........................................................................................38 6 CHARAKTERISTIKA ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ..........................................................38 6.1 Poloha a popis zájmového území..........................................................................38 6.2 Přírodní poměry zájmového území .....................................................................39 6.2.1 Biogeografické členění..................................................................................39 6.2.2 Geomorfologické poměry.............................................................................41 6.2.3 Půdní poměry................................................................................................41 6.2.4 Klimatické a hydrologické poměry...............................................................41 7 METODIKA STANOVENÍ EROZNÍCH FAKTORŮ.................................................42 7.1 Stanovení faktoru R..............................................................................................42 7.2 Stanovení faktoru K..............................................................................................42 7.3 Stanovení faktoru LS............................................................................................43 7.4 Stanovení faktoru C..............................................................................................43 7.5 Stanovení faktoru P...............................................................................................43 7.6 Přípustná ztráta půdy vodní erozí.........................................................................43 8 STANOVENÍ OHROŽENÍ PŮDY VODNÍ EROZÍ....................................................44 9 STANOVENÍ PROTIEROZNÍHO OPATŘENÍ...........................................................45 10 DISKUZE...................................................................................................................47 11 ZÁVĚR.......................................................................................................................49 12 SEZNAM LITERATURY..........................................................................................50 12.1 Tištěné publikace................................................................................................50 12.2 Internetové zdroje ..............................................................................................51 13 SEZNAM PŘÍLOH....................................................................................................52 13. 1 Tabulkové přílohy..............................................................................................52 13. 2 Foto přílohy........................................................................................................52 13. 3 Mapové přílohy..................................................................................................52

1 ÚVOD Město Most se nachází na území silně poznamenaném těžbou hnědého uhlí. V důsledku této těžby se zde nacházejí rozsáhlé oblasti vytvořené pomocí rekultivace. Rekultivovaná území často podléhají silné erozi. To je případ i řešené lokality, katastrálního území Most I, ve které se nachází vodní nádrž Jezero Most. Tato nádrž byla napuštěna roku 2012 jako zbytková jáma po povrchové těžbě a jejím účelem, po dodělání vedlejších rekultivací, bude především pozvednout cestovní ruch na Mostecku. Břehové svahy této vodní nádrže jsou ovšem viditelně erodovány a smyv půdy odtéka většinou přímo do vodní plochy, čímž znehodnocuje kvalitu vody. Je tedy nutné přistoupit k nápravě tohoto stavu. Právě toto je hlavním obsahem této diplomové práce, která může sloužit jako studie tohoto problému. V první části této práce je pomocí literární rešerše představen pojem eroze, čím a jak je eroze způsobena, jak lze stanovit erozní ohroženost pomocí výpočtů a výčet všech protierozních opatření, kterými lze docílit snížení účinku vodní eroze na půdu. V druhé části diplomové práce je proveden rozbor a charakteristika lokality, ve které se účinek vodní eroze projevuje nejvíce. Dále se určí ohroženost půdy vodní erozí a poté se stanoví návrh vhodného protierozního opatření, které by vedlo k nápravě poměrů v území. Důležitá je také snaha začlenit tato opatření do krajiny kvůli návštěvníkům jezera i kvůli zde žijícím organismům. Věřím, že tato diplomová práce může sloužit jako regulérní návrh, jak půdu v tomto území ochránit před vodní erozí.

8

2 CÍL PRÁCE

Cílem této diplomové práce je formou literární rešerše představit pojem eroze a její účinky na půdu, výpočty, kterými lze stanovit erozní ohroženost a protierozní opatření, kterými lze omezit vodní erozi. Dále provést rozbor lokality v katastrálním území Most I, konkrétně břehových svahů, které náležejí vodní nádrži Jezero Most. Poté stanovit erozní faktory, které jsou důležité pro dosazení do Wischmeier-Smithovy rovnice a tím určit stupeň erozní ohroženosti. Po zhodnocení stavu v jednotlivých erozně uzavřených celkách navrhnout vhodné protierozní opatření, které nejlépe bude splňovat funkci ochrany půdy a zabrání nadbytečnému smyvu půdy do vodní nádrže.

3 EROZE Proces eroze je zcela přírodní jev vyskytující se na celé planetě. Za tento jev je zodpovědné působení činitelů především jako je voda, vítr, led a člověk. Tito činitelé způsobují rozrušování povrchu půdy, transport půdních částic a jejich sedimentaci. Z tohoto vyplývá, že na jedné straně se zemský povrch degraduje, na straně druhé se vlivem sedimentace vyvyšuje, tedy agraduje. Dochází tedy k zarovnávání zemského povrchu, tedy k planaci. (Dufková, 2007)

3.1 Druhy eroze Erozi lze třídit dle erozních činitelů na vodní, větrnou, ledovcovou, sněhovou, zemní, biologickou a antropogenní.

3.1.1 Vodní eroze Dle útvarů, které díky erozi vznikají, se eroze ještě dále dělí. Vodní eroze je 9

dvojího typu a to eroze povrchová, která probíhá na povrchu pozemku kvůli povrchovému odtoku nebo eroze podpovrchová, která je způsobená podpovrchovým odtokem. Tyto dvě formy vodní eroze se dále dělí a to: povrchová eroze může být plošná, výmolná nebo proudová. Podpovrchová eroze může být ve formě tunelů, které se tvoří vymíláním podpovrchových chodeb pomocí podpovrchového odtoku ze srážkových vod. Vodní eroze povrchová plošná, při které je půda erodována rovnoměrně po celé ploše pozemku, probíhá ve dvou fázích. V první fázi, která se nazývá selektivní, se vymílají nejjemnější půdní částice. V druhé fázi vrstevné může být půda odnášena ve vrstách, přičemž se naruší celý půdní horizont a tudíž je to již znatelné riziko pro budoucí úrodu na půdách. Dalším druhem povrchové vodní eroze je eroze výmolná, při které povrchový odtok způsobuje nejprve rýžky (rýžková eroze), přechází v rýhy (rýhová eroze) a konečným stádiem je vznik výmolů až strží. Posledním typem vodní eroze povrchové je eroze proudová, kterou způsobuje vodní tok, buď v oblasti dna (dnová eroze) nebo břehů (břehová eroze). (Dufková, 2007)

3.1.2 Větrná eroze Větrná eroze je jev, kdy dochází k rozrušování půdního povrchu mechanickou silou větru, odnášení půdních částic větrem a jejich ukládání na jiném místě. Rozlišují se tři druhy pohybu půdních částic: suspenze (nejjemnější půdní částečky), saltace (půdní částečky o takové hmotnosti, kdy dochází pomocí větru k jejich skokovému pohybu) a válení po povrchu (půdní části o větší hmotnosti). Hrubozrnné částice, které jsou větrem sunuty po povrchu, tvoří erozi posuvnou a výsledkem jsou písečné přesypy. Naopak prašné bouře odnášejí nejjemnější částice do výše mraků až na kilometrové vzdálenosti od erozního ohniska. (Dufková, 2009)

3.1.3 Sněhová a ledovcová eroze

10

Sněhová eroze se vyskytuje v několika formách – ve formě lavin, povrchového odtoku tající vody a ve formě eroze sněhové přikrývky. Tato eroze se vyskytuje především v podhorských oblastech při jarním tání. Ledovcová eroze je způsobena ledovci, kteří se pohybují vlivem tíže do údolí. Tímto pohybem se eroduje skalní podloží, které se vyhlazuje a obrušuje. Horninové zvětraliny, jejichž velké množství ledovec strhuje a unáší do nižších poloh, se ukládají a vytvářejí morény. Po odtání morén se materiál, ze kterého jsou vytvořeny, s tající vodou dostává do vodních toků, v nichž tvoří významný podíl splavenin. Ledovcová eroze se vyskytuje ve vysokohorských polohách, v podmínkách ČR se nevyskytuje. (Holý, 1978). 3.1.4 Ostatní druhy eroze Antropogenní erozi způsobuje člověk svými zásahy do přírody. Člověk působí na erozní procesy přímo i nepřímo. Mezi nepřímé vlivy patří ničení přirozeného vegetačního krytu půdy, zhoršení fyzikálních, chemických i biologických vlastností půdy, soustřeďování povrchového odtoku různými úpravami území apod. Za přímý vliv se považuje především realizace technických staveb, urbanizací a v neposlední řadě těžba nerostů. (Holý, 1978) Zejména povrchová těžba uhlí představuje velké nebezpečí pro půdu. Při této činnosti se vytváří rozlehlé těžební jámy, které narušují odtok vody, režim podzemních vod a vyskytovat se mohou i sesuvná území. Na takto narušené půdě se snadněji vyskytne jak vodní, tak větrná eroze. (Jůva, 1977) Eroze nezemědělských půd se týká např. svažitých pozemků nebo břehů vod. Zahrnuje také erozi způsobenou stavební činností, kdy je půda narušována a v důsledku toho ohrožována buď erozí vodní, pokud je půda nezakrytá, nebo erozí větrnou, pokud je půda příliš vysušená. Těžká mechanizace popojížděním půdu utužuje, čímž omezuje vsak vody a naopak zesiluje povrchový odtok. (Dufková, 2009) Těžebně dopravní eroze se vyskytuje v lese díky těžbě a dopravě dříví. Mezi faktory, které tuto erozi vyvolávají, se řadí např. velkoplošné odlesňování, kdy dochází k velkým ztrátám půdy, nevhodný způsob těžby, způsob přibližování a odvoz dřeva a charakter lesních komunikací, kdy se v rýhách může soustřeďovat voda. Jako následek této eroze je úbytek lesní půdy, devastace lesních ekosystémů, zhoršení fyzikálně11

chemických vlastností půdy a snižování produkčních a mimoprodukčních funkcí lesa. (Dufková, 2009)

3.2 Dělení eroze dle intenzity a její činitelé Jak již bylo zmíněno výše, proces eroze je přirozený jev, který se vyskytuje od nepaměti. Proto se rozlišuje, zda se jedná o erozi normální, která nenarušuje přírodní rovnováhu mezi odnášenými půdními částicemi a nově vytvořenými nebo o erozi zrychlenou. Zrychlená eroze má za následek ztrátu velkého množství půdních částích a živin v takové míře, že nemohou být nahrazeny půdotvorným procesem a půdní profil se tím pádem stává oslabeným a neúrodným. Pokud ročně odnos půdy převyšuje 0,5 metru krychlového z hektaru pozemku, jedná se již o erozi zrychlenou. Pro zhodnocení, jak velká je ztráta půdy vlivem eroze, se posuzuje právě její intenzita – množství půdních částeček odnesených z plošné jednotky za určitý čas [m³.ha·¹.rok·¹] nebo [t.ha·¹.rok·¹]. Mezi činitele, které svým působením ovlivňují průběh vodní eroze, se řadí klimatické a hydrologické poměry (srážky, teplota, výpar, odtok, vítr), územní poměry (např. sklonitost a expozice), půdní poměry (např. druh a typ půdy), biologické poměry (především vegetační pokryv) a hospodářsko-technické poměry (zda na území již byly provedeny nějaké meliorační či jiné zásahy nebo zda již bylo použito nějaké protierozní opatření). (Dufková, 2007) Činitelé, kteří ovlivňují větrnou erozi, jsou především klimatické (hlavně rychlost a směr větru, evapotranspirace), morfologické (délka pozemku), půdní, vegetační a způsob využívání a obhospodařování půdy (Dufková, 2009). Tito činitelé vždy působí na sebe navzájem nikoli pouze jednotlivě, je však možné, že jeden z činitelů má převládající vliv a tím průběh eroze zásadně ovlivňuje. (Dufková, 2007)

3.3 Škody způsobené vodní a větrnou erozí Vodní eroze způsobuje nenávratnou ztrátu zeminy, a to především nejúrodnější

12

části ornice, humusu i rostlinných živin a utlumení mikrobiálního života v půdě, které může vést až k celkové degradaci produktivní půdy (Pasák, 1984). Dále vodní eroze může být příčinou zhoršených fyzikálně-chemických vlastností půd, zmenšení mocnosti půdního profilu, zvýšení štěrkovitosti a poškození plodin a kultur. Vodní eroze negativně nepůsobí jen tím, že odnáší na živiny bohaté půdní části a tím vytváří z úrodné půdy méně úrodnou, ale také tím, že tyto části zanáší do vodních zdrojů a tím vodní zdroje znečišťuje. Tento proces má za důsledek také zanesení akumulačních prostor nádrží, snížení průtočné kapacity toků nebo zhoršení prostředí pro vodní organismy.(Dufková, 2007) Nejjemnější půdní částice, které jsou na povrchu půdy a jsou odnášeny vodou, mají na sebe navázánu nejenom vyšší koncentraci živin, ale také težké kovy, pesticidy, hnojiva apod. než půda původní. Proto smyv a transport těchto částic do vodních toků a nádrží je nebezpečný. (Pasák, 1984) Větrná eroze závisí především na rychlosti a síle větru a s tím souvisí i možné škody, které jsou větrnou erozí způsobené. Jedná se především o přesekávání stonků unášenými zrnky písku, kdy jsou ohroženy zejména klíčící rostliny, dále o obnažování kořínku rostlin, odnos ornice, osiv, hnojiv a humusu. Větrná eroze může zapříčinit znečištění ovzduší a zanášení toků či komunikací. (Dufková, 2007)

4 FAKTORY NUTNÉ PRO VÝPOČET VODNÍ EROZE PŮDY Jak již bylo zmíněno výše, eroze půdy závisí na mnoha faktorech jako jsou přírodní poměry nebo hospodaření na daném pozemku. Tyto faktory působí komplexně. Průběh erozního procesu způsobeného vodní erozí z přívalových dešťů určují zejména ty faktory, jejíchž kvantitativní účinek je vyjádřen v rovnici pro výpočet průměrné dlouhodobé ztráty půdy z pozemků erozí – tzv. univerzální nebo-li WischmeierSmithova rovnice: G=RxKxLxSxCxP kde

G=

průměrná dlouhodobá roční ztráta půdy (t.ha·¹.rok·¹)

13

R=

faktor erozní účinnosti dešťů vyjádřený v závislosti na jejich četnosti výskytu, úhrnu, intenzitě a kinetické energii

K=

faktor erodovatelnosti půdy vyjádřený v závislosti na textuře a struktuře ornice, obsahu organické hmoty a propustnosti

L=

faktor délky svahu vyjadřující vliv nepřerušené délky svahu na velikost ztráty půdy erozí

S=

faktor sklonu svahu vyjadřující vliv sklonu svahu na velikost ztráty půdy erozí

C=

faktor ochranného vlivu vegetačního pokryvu vyjádřen v závislosti na vývoji vegetace a použité agrotechnice

P=

faktor účinnosti protierozních opatření

Tuto rovnici nelze použít pro dobu kratší než jeden rok ani pro zjištění ztrát půdy erozí z jednotlivých srážek. (Dufková, 2007)

4.1 Faktor erozní účinnosti deště R Tento faktor, který definovali Wischmeier a Smith, lze získat několika způsoby a to výpočtem ze vzorce, vyhledáním v příslušné tabulce nebo lze použít průměrnou hodnotu pro Českou republiku. 4.1.1 Vzorec E . i30 R = 100 kde

R = faktor erozní účinnosti deště (MJ.ha·¹.cm.h·¹) E = celková kinetická energie deště (J.m²) i30 = max. 30ti minutová intenzita deště (cm.h·¹) Celková kinetická energie deště E se vypočítá jako: 14

n E = Σ Ei i=1

Ei = kinetická energie i-tého úseku deště n = počet úseků deště Ei = (206 + 87 log isi ) * Hsi kde

isi = intenzita deště i-tého úseku (cm.h·¹) Hsi = úhrn deště v i-tém úseku (cm)

Do tohoto vzorce se započítávají pouze deště s úhrnem větším či stejným než 12,5 mm a intenzitou větší nebo stejnou jak 24 mm/hod, které jsou od předchozích a následných dešťů odděleny šestihodinovou či delší přestávkou. Těmto dešťům se říká přívalové a představují erozně nebezpečné deště.

4.1.2 Tabulka Pro jednotlivé stanice v ČR je tabelována četnost výskytu erozně nebezpečných dešťů a průměrné hodnoty faktoru R. Hodnota faktoru R je rozdílná pro každý měsíc vegetačního období, proto je potřeba vypočítat průměr tohoto faktoru za celé vegetační období tj. od dubna do počátku října, kdy se přívalové deště vyskytují. Největší pravděpodobnost přívalových dešťů je od června do srpna a v tomto období je ochrana půdy nejdůležitější.

15

Tab. 1 Četnost výskytu erozně nebezpečných dešťů a průměrné roční hodnoty faktoru

(Zdroj: Dufková, 2007) 4.1.3 Průměrná hodnota pro ČR Pokud nejsou dostupné údaje o jednotlivých přívalových deštích za období alespoň 50 let pro jednotlivá místa, lze použít pro české kraje průměrnou hodnotu 20 (MJ.ha·¹.cm.h·¹). K získání tohoto čísla byly použity výsledky srážkoměrných pozorování ze tří stanic ČHMÚ za období 50 let. Do tohoto měření se započítávají opět pouze deště tzv. přívalové jako se používají u vzorce. (Dufková, 2007) Dle nové metodiky se hodnota 20 (MJ.ha·¹.cm.h·¹) zdvojnásobila na 40 (MJ.ha·¹.cm.h·¹), protože původní hodnota se jeví již jako nedostatečná. (Janeček, 2012)

16

4.2 Faktor erodovatelnosti půdy K Tento faktor označovaný též jako faktor náchylnosti půdy k erozi je v univerzální rovnici charakterizován jako odnos půdy v tunách z jednoho hektaru na jednotku dešťového faktoru R ze standardního pozemku (standardní pozemek je vymezen jako kypřený černý úhor o délce 22,13 metrů na svahu o sklonu 9%). Faktor K lze získat několika způsoby: výpočtem ze vzorce, graficky z nomogramu, z bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ) a určením z půdního druhu.

4.2.1 Vzorec Faktor K lze určit ze vzorce za předpokladu, že obsah prachu a práškového písku (0,002-0,100 mm) nepřekročí 70%. 100K = 2,1M1,14 10-4 (12 – a) + 3,25(b – 2) + 2,5(c – 3) Kde

M = součin (% prachu + % práškového písku) * ( 100 - % jílu) a = % organické hmoty (humusu) b = třída struktury půdy c = třída propustnosti půdního profilu

4.2.2 Nomogram Hodnoty faktoru K lze také získat odečtením z nomogramu. V tomto případě se všechny vstupní hodnoty vztahují na ornici, pouze třídy propustnosti c se vážou na půdní profil. Pro určení faktoru K pro zemědělské půdy se zrnitou a drobtovitou strukturou ornice a střední propustností půdního profilu lze přímo využít levou stranu nomogramu. (Pasák, 1984) Získaný údaj je ale nutný vynásobit součinitelem 1,292, aby se převedl na SI jednotky. V nomogramu se pracuje s údaji jako procentický obsah písku, prachu a organické hmoty, strukturou půdy a propustností. Nejprve se určí v levé části grafu 17

procentické zastoupení prachu, písku a organické hmoty a poté se přejde do pravé části, kde se odečte struktura půdy a propustnost. (Dufková, 2009) 4.2.3 BPEJ Bonitovaná půdně-ekologická jednotka je pětičíselný kód, který nám udává: 1. klimatický region, 2. a 3. hlavní půdní jednotka, 4. sklonitost a expozice, 5. skeletovitost a hloubka. Faktor K lze přibližně určit dle hlavní půdní jednotky.

18

Tab. 2 Přibližné hodnoty faktoru K podle hlavní půdní jednotky (HPJ)

(Zdroj: Janeček, 2012)

19

4.2.4 Půdní druh Hodnotu faktoru K lze orientačně určit dle půdního druhu. Rozlišuje se pět půdních druhů: písčitá, hlinitopísčitá, písčitohlinitá, hlinitá a jílovitohlinitá (jílovitá) půda. Ve všech případech platí, že čím je hodnota faktoru K vyšší, tím je půda náchylnější k erozi. (Dufková, 2007) Tab. 3 Orientační hodnoty faktoru K podle půdního druhu

(Zdroj: Dufková, 2007)

4.3 Topografický faktor LxS Vliv faktoru délky a sklonu pozemku je určující při smyvu půdy. Při stanovování tohoto faktoru je důležité rozložení odtokových linií na pozemku a to především jejich poloha a hustota. Aby se linie správně identifikovaly je nutné si řešené území rozdělit na menší celky, tzv. erozně uzavřené celky (EUC). Každý tento celek je lemován části rozvodnice a údolnice. Uvnitř každého erozně uzavřeného celku jsou odtokové linie vedeny kolmo na vrstevnice. Linie směřují od rozvodnice k nejbližší údolnici a procházejí místy s největší délkou a sklonem svahu. Topografický faktor lze vypočítat přímo pomocí vzorce nebo spočítat zvlášť hodnotu faktoru S a L a to pomocí výpočtem ze vzorce, odečtením z grafu, tabulky a v případě faktoru S lze využít BPEJ.

20

4.3.1 Vzorec LxS Topografický faktor představuje poměr ztrát půdy na jednotku plochy svahu ke ztrátě půdy na standardní srovnávací ploše (pozemek dlouhý 22,13 m o sklonu 9%) (Pasák, 1984). Hodnota tohoto faktoru pro přímé svahy se získá ze vzorce: LS = 10,5 (0,0138 + 0,0097s + 0,00138s²) kde

l = nepřerušená délka svahu (m) s = sklon svahu (%) Topografický faktor lze také odečíst z grafu dle délky a svahu pozemku.

4.3.2 Vzorec pro faktor L a S Faktor L lze vypočítat samostatně ze vzorce: L= ( kde

l ) 22,13

p

l = nepřerušená délka svahu (m) p = exponent zahrnující vliv sklonu svahu (viz. tab. č. 4) Vzorec pro výpočet faktoru S: S=

kde

0,43+0,30 s+0,043 s 2 6,613

s = sklon svahu (%)

21

Tab. 4 Hodnoty exponentu p, který zahrnuje vliv sklonu svahu

(Zdroj: Dufková, 2007)

4.3.3 Odečtení faktoru L a S z tabulky a grafu V těchto případech se v grafu či tabulce (viz. tab. č. 5) nalezne odpovídající délka řešeného pozemku a z tohoto údaje se odečte hledaná hodnota faktoru L. V případě faktoru S se postupuje stejně dle tabulky a grafu (viz. tab. č. 6). Tab. 5 Hodnoty faktoru délky svahu L

(Zdroj: Dufková, 2007) Tab. 6 Hodnoty faktoru sklonu svahu S

(Zdroj: Dufková, 2007)

22

4.3.4 Faktor S dle BPEJ Hodnotu faktoru S lze přibližně stanovit ze 4. čísla kódu BPEJ, a to přesně z části sklonitosti. Jelikož v přírodním terénu hůře nalezneme pravidelné svahy, byly Castrem a Zobeckem (1986) sestaveny tabulky opravných součinitelů. K nim byly využity rozdíly mezi výpočty topografického faktoru LS pro konkávní, přímé, kombinované a konvexní svahy.

Pro

dostatečné

zpřesnění

hodnoty

sklonu

postačí

rozdělit

si

svah

o nepravidelném sklonu do tří úseků. Jako reprezentativní trasa pro zkoumaný pozemek je ta s nejvyšší hodnotou součinu LS. Pro určení délek a sklonů pozemků slouží vrstevnicové a hospodářské mapy a zjištěné údaje se aktualizují terénní pochůzkou. (Dufková, 2007)

4.4 Faktor ochranného vlivu vegetace C Vegetace ochraňuje půdu buď přímo nebo nepřímo. Přímý vliv vegetace spočívá v ochraně půdy před destruktivním působením dopadajících dešťových kapek a ve zpomalování rychlosti povrchového odtoku. Nepřímým vlivem se rozumí působení vegetace na půdní vlastnosti jako je pórovitost a propustnost a mechanické zpevnění půdy kořenovým systémem. (Dufková, 2007) U kořenového systému je důležitá jeho hustota a hloubka.V zimě se díky vegetaci pravidelně rozloží sněhová pokrývka a podle vývojového stádia zmenšuje riziko zamrzání půdy. Mezi další kladné vlivy vegetace na půdu patří zastiňovací účinek, který omezuje výpar z půdy a tím zachovává její příznivý vlhkostní stav. Ve vztahu k větrné erozi chrání vegetace povrch půdy před přímým stykem s větrem a před vysoušením. (Holý, 1978) Z výsledků pozorování a měření v přírodě bylo sestaveno pořadí jednotlivých kultur podle protierozní účinnosti a to: les, travní porost, obiloviny a okopaniny (širokořádkové plodiny). (Holý, 1978) Je dané, že čím je pokryvnost vegetace a hustota porostu větší v době přívalového deště, tím je její protierozní účinek vyšší. Proto by se mělo dbát na správnou posloupnost pěstování plodin během roku v závislosti na době 23

přívalového deště, tzv. osevní postup. (Dufková, 2007) Právě z osevního postupu lze získat hodnotu faktoru C, přičemž při posuzování dlouhodobé erozní ohroženosti pozemku je nutno posuzovat celý osevní postup a to minimálně za pět let.(Dufková, 2007) Pokud není přesný osevní postup k dispozici, lze získat hodnotu faktoru C z mapy izolinií, kde jsou pouze orientační hodnoty tohoto faktoru na různých území pro některé plodiny. (Dufková, 2009)

4.4.1 Osevní postup Faktor ochranného vlivu vegetace představuje poměr smyvu na pozemku s pěstovanými plodinami ke ztrátě půdy na kypřeném černém úhoru při stejných podmínkách (Holý, 1978). Pěstební období je rozděleno podle vývoje plodiny do celkem pěti období (viz tab. č. 7). Pro každou plodinu nastoupí jednotlivá období v různou kalendářní dobu ( viz tab. č. 8), což je důležité nejenom v samotném sestavení osevního postupu, ale také k výpočtu procentickému rozdělení faktoru R v průběhu celého roku. (viz tab. č. 7). (Dufková, 2007) Tab. 7 Hodnoty faktoru C pro řepku ozimou

(Zdroj: Dufková, 2007)

24

Tab. 8 Průměrná data setí a sklizně jednotlivých výrobních oblastí

(Zdroj: Dufková, 2007) Pro samotný výpočet průměrné hodnoty faktoru C za celý osevní postup se sestavuje tabulka (viz tab. č. 9). V prvním sloupci této tabulky je uveden měsíc a ve druhém procentické zastoupení faktoru R vždy k danému měsíci tzn. %R. V dalších sloupcích jsou uvedeny pěstované plodiny, přičemž pod každou plodinou jsou tři sloupce, které obsahují údaje: pěstební období, příslušná hodnota faktoru C dle pěstované plodiny k danému pěstebnímu období a součin dílčího faktoru C s procentickým zastoupením faktoru R tzn. %R.C. Pokud se sečtou všechny hodnoty ve sloupci %R.C a podělí 100, získá se celoroční hodnota faktoru C pro danou plodinu a rok osevního postupu. Pokud se spočítá aritmetický průměr všech plodin v osevním postupu, získá se tím průměrná hodnota faktoru C. V záhlaví této tabulky musí být označen název osevního postupu a čísla pozemků, na kterých je tento osevní postup prováděn. Důležitý je údaj o výrobní oblasti, na který se musí brát zřetel kvůli správnému určení kalendářní doby pěstebního období. Čím je hodnota faktoru C menší, tím je protierozní účinek lepší. (Dufková, 2007)

25

Tab. 9 Příklad výpočtu průměrné hodnoty faktoru C za celý osevní postup na pozemcích č.: 112, 156, 201

Měsíc % R IV.

0,5

V.

7,0

VI.

26,8

VII.

32,2

VIII. 31,1 IX.

2,0

X.

0,4

Celoroční C

KVO

řepka ozimá brambory kukuřice ječmen jarní kukuřice ječmen jarní obd.č. C %R.C obd.č. C %R.C obd.č. C %R.C obd.č. C %R.C obd.č. C %R.C obd.č. C %R.C 3 3 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0,225 0,225 0,040 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,629

0,113 0,113 0,280 2,275 8,710 8,710 10,465 10,465 10,108 10,108 0,650 0,650 0,130 0,130

1 2 2 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1 1

0,325 0,400 0,400 0,325 0,325 0,150 0,150 0,150 0,150 0,150 0,150 0,325 0,325 0,325 0,384

0,163 0,200 2,800 2,275 8,710 4,020 4,830 4,830 4,665 4,665 0,300 0,650 0,130 0,130

1 2 2 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1 1

0,350 0,450 0,450 0,350 0,350 0,175 0,175 0,175 0,175 0,175 0,175 0,350 0,350 0,350

0,175 0,225 3,150 2,450 9,380 4,690 5,635 5,635 5,443 5,443 0,350 0,700 0,140 0,140

0,436

2 3 3 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0,375 0,250 0,250 0,040 0,040 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,588

0,188 0,125 1,750 0,280 1,072 9,380 11,270 11,270 10,885 10,885 0,700 0,700 0,140 0,140

1 2 2 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1 1

0,350 0,450 0,450 0,350 0,350 0,175 0,175 0,175 0,175 0,175 0,175 0,350 0,350 0,350 0,436

Průměrná hodnota C za celý osevní postup = 0,51

(Zdroj: Kudrličková – projekt do předmětu Protierozní ochrana půdy, 2009)

0,175 0,225 3,150 2,450 9,380 4,690 5,635 5,635 5,443 5,443 0,350 0,700 0,140 0,140

2 3 3 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0,375 0,250 0,250 0,040 0,040 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,350 0,588

0,188 0,125 1,750 0,280 1,072 9,380 11,270 11,270 10,885 10,885 0,700 0,700 0,140 0,140

4.5 Faktor účinnosti protierozních opatření P Hodnoty faktoru P jsou k dohledání v příslušné tabulce (viz tab. č. 10) podle protierozního opatření, které se na pozemku nachází a sklonu svahu. Pokud se na pozemku žádné protierozní opatření nenachází, není uvedeno v tabulce přesně dle zadání nebo vůbec, počítá se P = 1. Hodnoty faktoru P uvedené v tabulce se blíží realitě jen za skutečnosti, že zkoumaný pozemek je vždy dokonale chráněn před cizí vodou. (Dufková, 2007) Tab. 10 Hodnoty faktoru P

(Zdroj: Dufková, 2007)

4.6 Přípustná ztráta půdy vodní erozí Po vypočtení a získání všech potřebných hodnot faktorů, které jsou obsaženy v univerzální rovnici (USLE), se určí průměrná ztráta půdy vodní erozí (G). Výsledek je nutné porovnat s přípustnou ztrátou půdy vodní erozí (Gp) a zjistit, zda je potřeba pozemek chránit pomocí protierozních opatření. Hodnoty Gp jsou tabelovány dle hloubky půdy (viz tab. č. 11). Na pozemcích se zvláštním režimem ochrany nebo již značně poškozené erozí se hodnoty Gp sníží o jeden stupeň tzn. Gp pro hluboké půdy bude 4 t.ha·¹.rok·¹ místo 10 t.ha·¹.rok·¹. Pokud se porovnáním hodnot G a Gp zjistí, že je nutné vytvořit protierozní opatření, musí se zvolit vhodné protierozní opatření, opětovně vypočítat průměrnou ztrátu půdy vodní erozí a porovnat ji s přípustnou ztrátou půdy vodní erozí (G X Gp), 27

aby bylo zřetelné, že použité protierozní opatření je dostatečné nebo nikoli a musí se provést další změny. (Dufková, 2007) Tab. 11 Přípustná ztráta půdy erozí

(Zdroj: Dufková, 2007)

5 OPATŘENÍ PROTI VODNÍ EROZI Protierozní opatření mají za úkol zabránit smyvu půdy a upravit odtokové poměry. Důraz je kladen především na jejich komplexnost, protože každé protierozní opatření má jinou účinnost a správně zvolená souhra opatření zajistí nejlepší ochranu před erozí. Při realizaci je také nutné uvažovat náklady vzniklé vytvořením protierozního opatření, přičemž ta nejdražší opatření bývají nejúčinnější, ale ne vždy je dostatek finančních prostředků, tudíž se přistupuje k jejich kombinaci. (Dufková, 2007) Aby bylo opatření proti vodní erozi účinné, je potřeba řešit celé povodí. K realizaci je nutný odborně vypracovaný projekt skládající se z projektu pozemkových úprav a projektu protierozních opatření. Součástí tohoto projektu musí být hydrologické posouzení daného povodí, posouzení současného uspořádání a využití pozemků včetně určeným dlouhodobým průměrným smyvem v t.ha·¹.rok·¹ a řešení protierozní ochrany území v několika variantách s doporučením té nejoptimálnější. (Dufková, 2007) Opatření proti vodní erozi se dají rozdělit podle několika metodik, které jsou založeny na podobné podstatě, liší se však svým označením. Podle Jůvy (1977) jsou rozděleny na: ochrana půdního fondu, zemědělskomeliorační, lesnickomeliorační a technickomeliorační způsoby ochrany. Holý (1978) uvádí toto rozdělení: zemědělská a lesnická opatření, technická opatření proti důsledkům plošného povrchového odtoku a technická opatření proti důsledkům soustředěného povrchového odtoku. Ovšem rozdělení, které užila Dufková (2007), se používá v současné době: jsou to protierozní

28

opatření organizační, agrotechnická a biotechnická. Organizační protierozní opatření jsou nejlevnější, avšak také nejmíň účinná. Za nejvíce účinná opatření proti vodní erozi se považují biotechnická opatření, ty jsou ovšem nejvíce nákladná.

5.1 Organizační opatření Podstatou těchto opatření je docílit optimálního funkčního a prostorového uspořádání pozemků, kdy základem je situování pozemků delší stranou ve směru vrstevnic. Velkou roli při realizaci těchto opatření hrají užité plodiny, které se na pozemcích budou pěstovat a jakým způsobem. Organizační opatření dále rozdělujeme na: delimitace druhů pozemků, protierozní rozmisťování plodin, protierozní směr výsadby a tvar a velikost pozemku. (Dufková, 2007)

5.1.1 Delimitace druhů pozemků Tímto opatřením se docílí právě prostorové a funkční optimalizaci pozemku, který slouží k pěstování jednotlivých kultur. V rámci půdního fondu se půda dělí na ornou půdu, pastviny a louky a speciální kultury. Na velmi svažitých pozemcích se sklonem větším jak 12°, které jsou silně ohroženy erozí a které již nelze využít jako ornou půdu se doporučuje použít ochranné zatravnění. Jedná se především o pozemky s těžkými půdami v nadmořské výšce větší jak 850 m n m. Na pozemcích se sklonem nad 17° se provádí ochranné zalesňování. Může se jednat i o takové pozemky, které nelze připojit k ostatním pozemků, ale jsou dostatečně velké. Při použití jednoho z těchto způsobů protierozního opatření se snižuje faktor C na hodnotu 0,005 v případě ochranného zatravnění a na hodnotu 0,005 – 0,001 v případě ochranného zalesnění. (Dufková, 2007)

5.1.2 Protierozní rozmístění plodin Velmi záleží na vzrůstu plodin, na velikosti listových ploch a rychlosti vývoje rostlin. Nejlepší protierozní účinky mají trvale travní porost a les, dále pak úzkořádkové 29

plodiny (obilí), nejméně účinné pak jsou širokořádkové plodiny (okopaniny, kukuřice, slunečnice). Na pozemcích mírně svažitých do sklonu 3° je vhodné pěstovat rostliny, které nechrání půdu před erozí dostatečně, např. okopaniny a další širokořádkové plodiny. Na pozemcích více svažitých do sklonu 7°, které jsou erozí ohroženy středně, se doporučuje okopaniny střídat s pásy pícnin nebo zasít celoplošně obilí. Na pozemcích ohrožených erozí silně do sklonu 12° by se měly pěstovat pouze úzkořádkové plodiny (např. obilí) a provádět pouze minimální úpravy půdy. (Dufková, 2009) Při využití tohoto protierozního opatření lze postupovat dvojím způsobem a to protierozními osevními postupy nebo pásovým střídáním plodin. Principem osevního postupu je vyloučit plodiny s nízkou protierozní účinností a naopak zvýšit zastoupení plodiny s vysokým protierozním účinkem. Nutné je také zařadit plodiny, které zlepšují půdní vlastnosti a mají alespoň střední protierozní účinek. Při použití tohoto opatření se snižuje hodnota faktoru C. Pásové střídání plodin chrání půdu použitím různě i stejně širokých pásů s plodinami, které nejsou erozně tolik ohrožené a střídají se s pásy s pěstovanou erozně ohroženou plodinou. Zohledněna by měla být také velikost sklonu a typ svahu pozemku. Minimální šíře ochranného pásu by měla být: 30 m při délce pole s ohroženou plodinou 200 m na svahu 2 – 5 % (1 – 3°) 25 m …...................................................... 100 m na svahu 6 – 9 % (4 – 5°) 20 m …........................................................ 50 m na svahu 10 – 12 % (6 – 7°). Toto protierozní opatření snižuje hodnotu faktoru P. (Dufková, 2007) 5.1.3 Protierozní směr výsadby – ve speciálních kulturách Za speciální kultury se považují sady, vinice a chmelnice. Výsadba by měla mít vrstevnicový směr s malým sklonem tak, aby přebytečná voda odtékala meziřadím na okraj pozemku. Toto protierozní opatření by mělo být v kombinaci s vybraným biotechnickým protierozním opatření například ve formě průlehů či příkopů, aby voda, která se soustřeďuje na okraji pozemku byla dále odváděná mimo pozemek. Protierozní směr výsadby je vhodný provádět v terénech nečlenitých až mírně členitých o sklonu 30

1 – 7 °. Při použití tohoto protierozního opatření se sníží hodnota faktoru P. (Dufková, 2007) 5.1.4 Optimalizace velikosti a tvaru pozemku Toto protierozní opatření se provádí v rámci komplexních pozemkových úprav. Při vytváření nových pozemků je nutné zohlednit přírodní i ekonomické faktory. Pozemky by měly být přiměřeně homogenní z hlediska půdního pokryvu, sklonitosti terénu a expozice. Ideálním tvarem pozemku je obdélník, jehož poměr šířka ku délce je 1:2 až 1:3. Tento pozemek by měl ležet delší stranou po vrstevnici, aby se zabránilo velkému povrchovému odtoku. Úhly v obdélníků by neměly být menší než 60 – 70° a to kvůli snadnějšímu obdělávání a přístupu mechanizace. Každý pozemek musí být přístupný alespoň z jedné strany. Při použití tohoto protierozního opatření se sníží hodnota faktoru L. (Dufková, 2009)

5.2 Agrotechnická opatření Tato opatření navazují na organizační opatření a jejich hlavní složkou je vegetace, jejíž pokrytí půdy by mělo odpovídat období ohrožení půdy erozí a to především v období přívalových dešťů a v době tání sněhu. Pro maximální ochranu půdy před erozí pomocí vegetace by se měly dodržovat tyto zásady: zmenšení časového úseku, kdy je půda bez vegetačního pokryvu, výběr vhodné agrotechniky a správný způsob obdělávání zemědělské půdy – směr orby, setí a další operace, kdy nejvhodnějším způsobem provádění těchto operací je ve směru vrstevnic. (Dufková, 2009) 5.2.1 Agrotechnická opatření na orné půdě Mezi tato opatření se řadí vrstevnicové obdělávání půdy, kdy hlavní zásadou je všechny operace provádět ve směru vrstevnic. Musí se volit vhodná mechanizace, která při orbě překlápí půdu proti svahu a tím omezuje sesouvání půdy, které vede ke ztrátě půdy a zároveň přináší i energetické úspory. Toto opatření se doporučuje provádět 31

na svahu do sklonu 7° a snižuje hodnotu faktoru P. (Dufková, 2009) Ochranné obdělávání půdy je dalším z agrotechnických opatření na orné půdě a znamená výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče nebo posklizňových zbytků. Tyto ochranné plodiny či rostlinné zbytky kryjí povrch a tím ho chrání před erozí v době, kdy je půda nejvíce ohrožena. Agrotechnické operace by měly být redukovány jejich zmenšením nebo sloučením, aby půda byla co nejméně zatěžována mechanizací. V tomto případě se vylučuje orba a půda se pouze kypří tzv. kypřičemi pasivními nebo aktivními. Nevýhodou tohoto opatření, kdy se kypření používá místo orby, je utužená půda, která není provzdušněna a tudíž je snížen její vsak a propustnost a tím pádem je zvýšen povrchový odtok. Použitím tohoto způsobu ochrany půdy se sníží hodnota faktoru C. (Dufková, 2009) Dalším agrotechnickým opatřením je protierozní technologie pěstování širokořádkových plodin jako je kukuřice, brambory a cukrová řepa. Kukuřice má nejmenší protierozní účinek ze tří zde uvedených plodin. Existuje několik variant, jak tuto plodinu pěstovat a zároveň snížit dopad eroze na půdu. Jednou z nich je bezprostředný výsev ochranné podplodiny v pásech po vysetí kukuřice nebo se kukuřice zaseje do mulče nebo ponechaného strniště po sklizni přezimující meziplodiny. Obdobně se pracuje i s cukrovou řepou, která se vysévá do krycí plodiny nebo mulče. Do mulče může být proveden i výsev brambor, který se provádí na jaře. Brambory se mohou zasít také do meziplodiny, která byla zasetá na podzim nebo se sázejí do zaoraného jetele, který se používá jako zlepšující předplodina. Při použití jakékoli z těchto tří plodin je povrch půdy v meziřadí chráněn vegetačními zbytky (strniště, mulč) a snižuje se hodnota faktoru C. (Dufková, 2009) Posledním protierozním opatřením v této kategorii je důlkování a hrázkování povrchu půdy. Principem tohoto opatření je vytváření nádržek v půdě, ve kterých se zadržují spadlé srážky a sníží se povrchový odtok. Hrázkování se používá v meziřadí a důlkování na zbytku pozemku. K vytvoření těchto útvarů se využívá speciálních strojů – hrázkovačů a důlkovačů. Hrázkování meziřadí se provádí u širokořádkových plodin, které se pěstují v hrůbcích – např. brambory a doporučuje se použít toto opatření na svahy do sklonu 7° a maximální délce pozemku 300 metrů. Důlkování není tak účinné jako hrázkování a provádí se u všech širokořádkových plodin. Při využití těchto technologií se snižuje hodnota faktoru P. (Dufková, 2007) 32

5.2.2 Agrotechnická opatření v trvale travních porostech Pokud se tato opatření provádějí na loukách jedná se o protierozní obnovu drnu a pokud jsou na pastvinách, nazývají se protierozní organizace pastvy. Při protierozní obnově drnu se využívá disková technologie do hloubky 8-12 cm při 4 – 6 ti násobném opakování. Pastviny narušuje celodenní pastva zvířat, velké zatížení pastevních výběhů a také nevhodné napáječky pro zvířata. Proto se doporučuje neprovádět pastvu za deště, zvážit únosnou velikost stáda a používat napáječky bez přepadu vody na zem, která půdu rozmělňuje. V obou případech se snižuje hodnota faktoru C. (Dufková, 2009)

5.2.3 Agrotechnická opatření ve speciálních kulturách Mezi tato opatření patří zatravnění meziřadí, které poskytuje vysokou protierozní ochranu. Této technologie se dá využít na svazích o sklonu 7 – 12°, ale také již na svahu o sklonu 4° pokud je půda těžká a snadno erodovatelná. Důležitým kritériem pro použití tohoto opatření je dostatek vláhy a živin, neboť vlivem krytu trvale travního porostu dochází k větší evapotranspiraci, proto by se průměrný roční úhrn srážek měl pohybovat v rozmezí 400-800 mm. Pokud by úhrn srážek nebyl dostatečný, lze využít doplňkovou závlahu. Další obdobnou technologií, která se využívá jsou krátkodobé porosty v meziřadí, které mohou být pěstovány ve všech meziřadí nebo jen v některých. Různé druhy plodin mohou být použity v čistém porostu nebo ve směsi. Poté co se porost požne, ponechá se v meziřadí jako mulč. Minimální šířka pásu porostu v meziřadí je 2 metry a to především kvůli dostupnosti agrotechniky. V poslední době se často používá mulčování neboli nastýlání organickou hmotou. K tomu je potřeba posklizňových zbytků – slámy, kůry ze stromů, drcené révy apod. Mulčování se doporučuje na svazích o sklonu 7 – 10°. Může být dočasné, kdy na jaře se nastýlá vrstva 10-15 cm vysoká a na podzim se zaorá. Trvalé mulčování se neodstraňuje a vrstva organické hmoty by měla být minimálně 20 cm vysoká a to především kvůli zabránění prorůstání plevelů. Výhodou je ochrana půdy před erozí, 33

snížení výparu a zvýšení vsaku. Je nutné si dát pozor i na negativní důsledky mulčování jako je posouvání kořenů blíže k povrchu, kdy může dojít k jejich poškozování a je nezbytné chránit pozemek proti hlodavcům a jiným škůdcům, kterým se ve vlhkém a tmavém prostředí daří. Při použití jakéhokoli z těchto tří protierozních opatření se snižuje hodnota faktoru C, přičemž při zatravnění meziřadí na hodnotu 0,025. I ve speciálních kulturách lze využít důlkování a hrázkování povrchu půdy, o kterém již bylo zmíněno výše nebo metoda herbicidního úhoru, která se považuje za experimentální. Jejím principem je likvidace vyšších rostlin a ponechání pouze nižších rostlin a mechů, které mají vysokou protierozní účinnost. Tato metoda negativně ovlivňuje životní prostředí, proto se používat nedoporučuje. (Dufková, 2009)

5.3 Technická opatření Pokud organizační a agrotechnická opatření selžou nebo se při plánování jeví jako nedostačující, přistupuje se k opatřením technickým, která jsou nejúčinnější. Zároveň nelze použít technické opatření samostatně, ale v souladu s doplňkovým systémem organizačních a agrotechnických opatření. Biotechnické prvky v kombinaci s dřevinnou zelení plní v krajině funkci estetickou a ekologickou a liniové prvky mohou být součástí územních systémů ekologické stability krajiny jako biokoridory. Technická opatření jsou chápána jako stavby nebo stavební úpravy na pozemku, který mají trvalý charakter. Za úkol mají především vyrovnání příčných nerovností, snížení podélného sklonu, ochranu pozemku před cizí vodou a její odvod mimo pozemek, snižování povrchového odtoku a ochranu intravilánu obcí, komunikací před povrchovým odtokem a smytou zeminou. (Dufková, 2007)

5.3.1 Terénní urovnávky Terénní urovnávky se provádějí tam, kde je třeba odstranit vertikální nerovnosti 34

pomocí přesunu zeminy, který nám zajistí snížení příčného sklonu. Tím dochází k omezení soustřeďování povrchového odtoku a vzniku rýhové eroze. Provádí se pouze na hlubokých půdách a snižuje hodnotu faktoru S. (Dufková, 2007)

5.3.2 Terasy Na extrémně svažitých pozemcích se sklonem větším jak 11°, s hlubokými půdami a těžkým přístupem je jednou z možností vybudování teras. Ty odstraní svažitost, přeruší délku svahu a umožní obdělávat půdu. Nicméně znamenají velký zásah do krajiny a to konkrétně do geologie, geomorfologie, pedologie, biologie i ekosystémů, a proto se nedoporučují stavět, anebo jako krajní řešení protierozní ochrany a tudíž je nezbytná realizace jen v nejnutnějším rozsahu. Při použití tohoto protierozního opatření se snižuje hodnota faktoru P. (Dufková, 2007)

5.3.3 Protierozní průlehy Dlouhý svažitý pozemek, který je třeba chránit před cizí vodou a zároveň odvést vodu vnitřní z pozemku pryč, je možné příčně rozdělit průlehy na řadu menších svahů. Svažitost pozemků musí být maximálně 10° a musí zde být hlubší půdy. Průlehy s téměř nulovým podélným sklonem slouží k zasakování po povrchu stékající vody a průlehy s větším podélným sklonem odvádějí vodu po povrchu tekoucí, ty musí být zatravněny. Průleh je mělký příkop, který lze přejíždět mechanizací, je zatravněn, případně opevněn a může být obděláván. Maximální délka průlehu je 600 m a hloubka se pohybuje v rozmezí 20-100 cm. Rozlišuje se několik typů průlehů: záchytné, sběrné a svodné. Záchytné průlehy představují ochranu pozemku před cizí vodou. Sběrné chrání pozemky před vnitřní vodou a zároveň se dělí na průlehy sběrné vsakovací, odváděcí a kombinované. Svodné průlehy odvádí vodu ze záchytných a sběrných průlehů, a protože mají větší podélný sklon a větší průtok vody, musí být opevněny. Při využití průlehů se snižuje hodnota faktoru L.(Dufková, 2007)

35

5.3.4 Protierozní příkopy Protierozní příkopy fungují na podobném principu jako průlehy, takže chrání pozemek před vnikem cizí vody, zachycují povrchovou vodu uvnitř pozemku a odvádí přebytečnou vodu mimo pozemek. Příkopy musí být napojeny na stálou hydrologickou síť v povodí a nejenom proto jsou nákladnějším opatřením než průlehy. Příkop je charakterizován jako menší otevřené umělé koryto s lichoběžníkovým tvarem příčného profilu, které se nedá přejíždět mechanizací a nelze jej obdělávat. Typy příkopů jsou stejné jako u průlehů, tedy záchytné, sběrné a svodné. Stejně jako při použití průlehů i použití příkopů snižuje hodnotu faktoru L. (Dufková, 2007)

5.3.5 Asanace drah soustředěného povrchového odtoku V údolnicích, údolích nebo úžlabinách se přirozeně soustřeďuje povrchový odtok vody a tím způsobuje rýhovou erozi. Je třeba tyto místa chránit a zabránit ještě většímu rozsahu eroze. K tomu se využívá vegetačního krytu, nejlépe zatravnění, které dokáže bezpečně odvést povrchový odtok, aniž by způsobil další erozi. Takto upravená dráha soustředěného povrchového odtoku potřebuje následnou údržbu a to ve formě sečení,

kosení,

přihnojování

a

odstraňování

škod

vzniklých

při

provádění

agrotechnických operací. Toto opatření snižuje hodnotu faktoru C. (Dufková, 2007)

5.3.6 Asanace strží Rozlišují se strže zachované a nezachované. U nezachovaných strží se přistupuje k jejich úplné likvidaci a půda se vrátí do původní stavu, aby se následně mohla využívat. Zachované strže se upraví a využijí jako svodné zařízení pro odvod vody. Je nutná stabilizace jejich dna a svahů. V tomto případě se nemění hodnota žádného faktoru, protože se jedná pouze o nápravu stavu, který eroze způsobila. (Dufková, 2007)

36

5.3.7 Protierozní hrázky Protierozní hrázky jsou nižší nepřelévavé zemní hráze. Budují se na úpatí svahu a chrání především komunikace před zaplavením a zanesením splaveninami. Při tomto opatření se opět hodnota žádného faktoru nemění, protože hrázky pouze zadržují vodu a splaveniny. (Dufková, 2007)

5.3.8 Protierozní nádrže Úkol protierozních nádrží je akumulace, retence, retardace a infiltrace povrchového odtoku a zachycených splavenin. Nádrže musí být schopny zachytit vodu z přívalového deště nebo jarního tání s dobou trvání alespoň jedenkrát za 100 let. Aby jejich účinnost byla co největší, doporučuje se jejich výstavba pouze v malých povodí. Rozlišují se dva typy nádrží a to suché nádrže tzv. poldry, které slouží ke krátkodobému zadržení povrchového odtoku a splavenin a po odtoku vody lze dno nádrže obhospodařovat jako louku. Zatopené nádrže jsou neustále naplněny vodou. Opět se nemění hodnota žádného faktoru. (Dufková, 2007)

5.3.9 Protierozní cesty Pokud je potřeba přerušit délku pozemku po spádnici a zároveň mít i dopravní přístupnost k pozemku, budují se protierozní cesty. Podél těchto cest směrem ke svahu jsou vytvořeny příkopy, které slouží k zachycení povrchového odtoku a smyté zeminy. (Dufková, 2007) 5.3.10 Protierozní meze Protierozní meze tvoří trvalou překážku pro povrchový odtok, který se díky mezi mění na odtok podpovrchový. Mez se skládá ze tří částí: nadmezí, ve kterém dochází právě k přeměně odtoku, těleso meze a podmezí, jehož součástí může být průleh, který slouží jako odváděcí prvek. Mez často slouží i jako hnízdiště či migrační zóna pro 37

živočichy a tím plní funkci krajinnou i estetickou. Použitím protierozní meze se snižuje hodnota faktoru L.(Dufková, 2007)

5.3.11 Manipulační pásy Aby bylo možno správně, tedy po vrstevnicích, obdělávat pozemky, které mají svah o sklonitosti větší jak 8°, je nutné rozdělit si pozemek na několik kratších úseků. Vytvořením manipulačních pásů je umožněno zemědělské technice otáčet se na dříve nebezpečných svazích po směru vrstevnic. Šířka jednotlivých pásů by měla být zhruba 12 metrů, musí být zatravněny, podélný sklon má být vrstevnicový a příčný 4°. Mění se hodnota faktoru L nebo C. (Dufková, 2007)

5.3.12 Zasakovací pásy Zasakovací pásy tvoří liniové protierozní prvky, které mění povrchový odtok na podpovrchový. Mohou být travní, křovinné nebo lesní a navrhují se na svažitých pozemcích podél vrstevnic, kdy se střídají s pásy plodiny nedostatečně chránící půdu před erozí nebo jsou zasakovací pásy podél nádrží a vodotečí, vždy na obou stranách břehů. Takto umístěné zasakovací pásy chrání vodu proti eroznímu smyvu. Šířka pásů by měla být 15 – 30 metrů. Použitím tohoto protierozního opatření se snižuje hodnota faktoru L. (Dufková, 2007)

6 CHARAKTERISTIKA ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ 6.1 Poloha a popis zájmového území Řešená lokalita se nachází na území města Mostu. Město Most leží zhruba 85 km severozápadně od města Prahy a rozkládá se na ploše 8 694 hektarů (Magistrát města Mostu, 2013). Žije zde 67 058 obyvatel (Český statistický úřad, 2011) a jeho správní území se člení na 8 velkých celků a dohromady na 18 katastrálních území. Z nichž nejvýznamnější je katastrální území Most I a Most II. Katastrální území Most II

38

představuje centrum současného města.(Magistrát města Mostu, 2013) V katastrálním území Most I se nacházelo původní město Most, které bylo v 60. - 70. letech minulého století zlikvidováno z důvodu těžby hnědého uhlí (Krejčí, 2008b). V tomto místě se těžilo až do počátku 90. let, kdy se povrchový lom uzavřel a začaly probíhat rekultivace, které stále nejsou ukončeny (Ekologické centrum Most, 2013). Předmětem rekultivace je zatopení lomu, které aktivně probíhá od roku 2008, a vytvoření jezera. Napouštění jezera skončilo v červnu roku 2012, kdy do září roku 2013 bude probíhat stabilizace břehů a jejich komunikací a poté dojde k dopuštění jezera na konečný objem 70,5 mil m3. (Palivový kombinát Ústí, 2012) Přiléhající břehy ovšem podléhají vodní erozi a to tak, že v určitých místech na svazích jsou viditelné hluboké rýhy, které způsobil povrchový odtok (viz. příloha č. 5).

6.2 Přírodní poměry zájmového území 6.2.1 Biogeografické členění Zkoumaná plocha nacházející se v katastrálním území Most I se rozprostírá na hranici dvou bioregionů – Milešovského a Mosteckého bioregionu – členění dle Culka. Hranice mezi oběma bioregiony, která se nachází na Mostecku, není vždy zcela jednoznačná. Dochází k prolínání obou bioregionů i jejich přírodních podmínek (Krejčí, 2008a). Okrajové části Milešovského bioregionu jsou řazeny do teplé oblasti T 2, střední polohy do mírně teplé oblasti MT 11 a MT 4 a vrcholky nad 700 m do chladné oblasti CH 7 (řazení dle Quitta). Sledovaná plocha se dá považovat za okraj Milešovského bioregionu a tudíž se dá říci, že patří do teplé oblasti T 2. Nicméně dominantou tohoto bioregionu je jeho výšková rozmanitost, která se pohybuje v rozmezí 250 – 720 m a je příčinou bohaté klimatické mozaiky s výkyvy teplého a chladného vzduchu. Průměrná teplota činí 8 – 8,5 °C a celé území leží ve srážkovém stínu – průměrné roční srážky se pohybují okolo 500 mm. V celém bioregionu jsou půdy velmi rozmanité. Nacházejí se zde především kambizemě a slabě vyvinuté půdy. V nižších suchých polohách, kam by se dala zařadit i zkoumaná oblast, se vytvořily různé typy černozemních půd. Půdy se v celém bioregionu rychle střídají podle sklonu a expozice. Bioregion je tvořen pískovci, slíny, 39

slínovci a místy ostrůvky kyselých hornin, které byly vytvořeny tektonickou činností. Oblast bioregionu se řadí do vegetačního stupně kolinní až submontánní (dle Skalického). Rostou zde dubohabřiny, teplomilné doubravy, květnaté bučiny. Flóru zastupují například prvosenka vyšší, jaterník podléška nebo kakost lesní. Z fauny se zde vyskytují ježek západní, jeřábek lesní nebo mlok skvrnitý. Současný stav krajiny v jihovýchodním a jihozápadním okraji bioregionu lze charakterizovat jako úplně odlesněný, hojná jsou pole, sady a travnatá lada. Ve střední části jsou zachované přirozené lesní porosty. Celé území je narušováno vlivem imisí, především tak zájmové území, které bylo přímo v kontaktu s územím postihnutém těžební činností a následnou rekultivací. Dá se tedy říci, že charakteristické znaky pro Milešovský bioregion jako je půda, fauna a flora zde stoprocentně neplatí, protože vlivem narušení krajiny člověkem se původní stav změnil. Největší chráněná oblast v Milešovském regionu je CHKO České Středohoří a mimo něj další chráněné památky v režimu národní přírodní památka a národní přírodní rezervace. Oblast Mosteckého bioregionu je téměř totožná s geomorfologickou jednotkou Mostecká pánev. Tento bioregion je charakteristický především velkými zásobami hnědého uhlí a tudíž kvůli povrchové těžební činnosti je pro něj typická rozsáhlá přestavba reliéfu a devastace bioty. Ojedinělými nejsou ani sesuvy půdy. Téměř celé území tohoto regionu se nachází v teplé oblasti T 2, přičemž je jeho podnebí silně ovlivněno reliéfem. I Mostecký bioregion se nachází ve srážkovém stínu Krušných hor, což znamená, že toto místo je velmi chudé na srážky a velmi častým jevem jsou teplotní inverze. Standardní výška tohoto území se pohybuje v rozmezí 220 – 350 metrů. Převládajícím půdním druhem jsou černozemě, na východ od Mostu kambizemě. Fauna a flora je téměř shodná jako v Milešovském bioregionu. I zde platí, že vlastnosti typické pro tento bioregion nejsou v okolí Mostu zcela zjevné a to především kvůli rozsáhlé těžební činnosti a následných rekultivacích, kdy se toto území silně antropicky přetváří. (Culek, 1996)

40

6.2.2 Geomorfologické poměry Mostecko se rozkládá na dvou hlavních geomorfologických jednotkách – Mostecká pánev a České středohoří. Řešené území, které se nachází v k.ú. Most I, je zařazeno do jednotky Mostecké pánve. Charakteristický rys pro tuto jednotku je, že se jedná z převážné části o antropogenně přeměněné území a je zcela významně ovlivněna těžbou hnědého uhlí. Těžební činnost způsobuje, že se v oblasti Mostecké pánve nacházejí sesuvní i poddolovaná území a reliéf je celkově nestabilní. Kromě hnědouhelné sloje se na Mostecku nacházejí i ložiska bentonitu, žáruvzdorných jílů, čediče, štěrků nebo písků. (Antlová, 2008) 6.2.3 Půdní poměry Již dle popisu bioregionů je známo, že oblast Mostecka vyplňují převážně černozemě a kambizemě. (Culek, 1996) Zastoupeny jsou zde také rozsáhlé plochy, které byly vytvořeny nebo přeměněny člověkem, tzv. antropogenní půda, do které spadají především plochy rekultivované nebo po rekultivaci, při které byla použita ornice různého původu. Takto upravené plochy bývají často náchylné k erozi. (Antlová, 2008) 6.2.4 Klimatické a hydrologické poměry Území celého Mostecka se nachází v teplé klimatické oblasti ve srážkovém stínu Krušných hor, proto se jedná o srážkově velmi chudé místo. Průměrné roční srážky činí zhruba 500 mm (Culek, 1996). Vlivem reliéfu převažuje jihozápadní proudění větru (Antlová, 2008). Průměrné roční teploty se pohybují v rozmezí 8,0 až 8,5°C. (Culek, 1996) Celé území Mostecka patří do povodí řeky Bíliny (Antlová, 2008), která se nachází v blízkosti řešené lokality. Tato řeka tvoří hranici mezi katastrálním územím Most I. a II. Stejně jako řeka Bílina tak i většina menších toků na území Mostecka byla ovlivněna těžební činností. Některé toky zanikly úplně a klesla i hladina spodních vod. Celkově hydrologická síť není hustá a díky klimatu je málo vodná. Oproti tomu je 41

výraznější zastoupení vodních ploch, které vznikly díky rekultivaci po těžební činnosti. Jednou z těchto ploch je právě Jezero Most, jehož břehy postižené erozí jsou předmětem této diplomové práce. (Krejčí, 2008a)

7 METODIKA STANOVENÍ EROZNÍCH FAKTORŮ Pro správné stanovení jednotlivých erozních faktorů je nutné znát širší souvislosti v daném území jak z hlediska přírodních poměrů tak i možných provedených protierozních opatření. Důležitými podklady jsou především mapy a různé studie o řešeném území a studie o erozi obecně, ve kterých se řeší varianty určení jednotlivých faktorů.

7.1 Stanovení faktoru R Faktor R je uvažován ve dvou variantách. V první variantě se za faktor R dosadí původně změřená průměrná hodnota pro Českou republiku 20 MJ.ha-1.cm.h-1 a ve druhé variantě dle nové metodiky se bude dosazovat hodnota dvojnásobná tzn. 40 MJ.ha1

.cm.h-1 (Janeček, 2012). Výpočty se porovnají a zjistí se, jaký rozdíl mezi nimi je.

7.2 Stanovení faktoru K Faktor K neboli faktor erodovatelnosti půdy se zjišťuje z mapových podkladů a to především z mapy BPEJ. V řešeném území však probíhala těžba hnědého uhlí a následná rekultivace, která ještě nebyla dokončena, a proto půdy, které se zde nachází, nejsou původní. Tudíž není dostupná ani mapa BPEJ konkrétně pro toto místo, protože neexistuje. Přistoupila jsem proto k variantě využít dostupné znalosti o bezprostředním okolí řešeného území a uvažovat, že půdy, které se zde původně nacházely, jsou shodné, jako půdy právě v okolí vodní nádrže. Dle dostupné mapy BPEJ v bezprostředním okolí řešené lokality se vyhodnotí i faktor K.

42

7.3 Stanovení faktoru LS Topografický faktor je určen z mapy vrstevnic. Zájmové území bylo rozděleno na několik erozně uzavřených celků (EUC), ve kterých bylo vytyčeno několik odtokových linií. Na základě těchto linií se zjistí délka a sklon svahu. Pro převedení na faktor L a S se využilo vzorce na výpočet faktoru L, na výpočet faktoru S i na výpočet přímo součinu těchto faktorů LS. Hodnoty, které se získají výpočtem budou dále ověřeny hodnotami z příslušných tabulek pro stanovení faktoru L a S. Jelikož se vždy nejedná o přímé svahy, bude několik vybraných svahů podrobeno analýze tvaru sklonu svahu a jak tento tvar ovlivňuje konečné výsledky. K této analýze se svah rozdělí na deset stejných částí a metodou váženého průměru se zjistí přesná hodnota faktoru S.

7.4 Stanovení faktoru C Za faktor ochranného vlivu vegetace se dosadí číslo 1, protože se bude uvažovat, že vegetace na daném území není nebo její ochranný vliv je nedostatečný. Půda na řešeném území nespadá do kategorie zemědělsky obdělávané půdy, a proto není možné použít data z osevního postupu, protože zde žádný není praktikován.

7.5 Stanovení faktoru P V zájmovém území není vybudováno žádné protierozní opatření, a proto se za tento faktor dosadí hodnota 1.

7.6 Přípustná ztráta půdy vodní erozí Z hodnoty BPEJ bylo zjištěno, že v řešeném území se nacházejí půdy středně hluboké až hluboké, což odpovídá tomu, že přípustná ztráta půdy vodní erozí (Gp) činí 4 t.ha-1.rok-1. Jelikož povrchový odtok z řešené lokality stéká přímo do vodní nádrže,

43

kterou tímto může zanášet a znehodnocovat její funkci, ve druhé variantě výpočtu se uvažují zpřísněná kritéria a tudíž hodnota přípustné ztráty půdy vodní erozí je snížena na 1 t.ha-1.rok-1. Hodnota Gp bude porovnána s hodnotou průměrné dlouhodobé roční ztráty půdy (G) a stanoví se stupeň eroze pro každou odtokovou linii zvlášť v jednotlivých EUC. Z každého erozně uzavřeného celku se vybere ta nejohroženější odtoková linie s největším smyvem a na základě hodnot, kterých dosahuje průměrná dlouhodobá roční ztráta půdy v porovnání s přípustnou ztrátou půdy vlivem vodní eroze, se stanoví nejvhodnější protierozní opatření, které sníží výskyt vodní eroze nebo její následky na co nejmenší možnou míru.

8 STANOVENÍ OHROŽENÍ PŮDY VODNÍ EROZÍ Pomocí výpočtů v uvedených tabulkách, které jsou vytvořeny pro jednotlivé erozně uzavřené celky, je možné porovnat, jaký vliv má faktor R, který uvažujeme ve dvou variantách, na průměrnou dlouhodobou roční ztrátu půdy vlivem vodní eroze, respektive na erozi celkovou v každém EUC. Také je zřetelné, jak se změní konečný poměr mezi G a Gp, pokud za Gp dosadíme zpřísněnou hodnotu 1 t.ha-1.rok-1 Ke každému EUC byla vytvořena tabulka (viz přílohy), ve které je vypočítána G a Gp a stanoven stupeň eroze. Obecně lze říci, že nejohroženější odtokové linii v každém EUC byl přirazen 4. stupeň eroze, tedy největší. Z výsledku jasně plyne, že půda v zájmovém území je velmi silně ohrožena erozí, protože dochází až k tisícům tun smyvu ročně. Největší celková eroze byla zaznamenána u EUC 1, 4, 5, 6, 7, 8 a 9 (viz příloha č. 1), kde dochází k překročení tisíci tunové hodnoty. U EUC 3, 4, 5, 6, 8 a 9 je zásadní délka svahu, kdy hodnota faktoru L je větší jak 5. A v EUC 1, 7, 8 a 9 je rozhodující vliv sklonu svahu, kde hodnota faktoru S přesahuje 1. Pokud se získaná data zgeneralizují je jasné, že nejproblematičtějším faktorem je topografický faktor LS. Také faktor R podle nové metodiky, který je zdvojnásoben oproti původní metodice je zdrojem zvětšení průměrné dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí (G). Dalším důvodem, proč je eroze na pozemcích tak silná je zpřísnění přípustné 44

ztrátě půdy vodní erozí (Gp) kvůli ochraně vodní nádrže a tudíž poměr mezi G a Gp dosahuje mnohem větších hodnot než když se Gp zachová původní pro středně hluboké až hluboké půdy.

9 STANOVENÍ PROTIEROZNÍHO OPATŘENÍ Jako protierozní opatření jsem zvolila ochranné zatravnění, ochranné zalesnění, zasakovací lesní pás a kombinaci všech tří možností a to z důvodu velkých hodnot průměrné dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí a celkové eroze. Pro vhodnou volbu protierozního umístění je rozhodující charakter každého erozně uzavřeného celku a nejohroženější odtokové linie. V příloze č. 1 - 4 jsou uvedeny tabulky s výpočty, ve kterých jsou zřejmé měnící se hodnoty podle druhu zvoleného protierozního opatření. Ve všech erozně uzavřených celcích je postačující provést ochranné zatravnění. Rapidně se sníží dlouhodobá roční ztráta půdy vodní erozí (G) na takovou hodnotu, která odpovídá Gp. Tím se sníží i celková eroze každého EUC. Například v EUC 1 byla hodnota G před zavedením protierozního opatření (při R = 40) 87,08 t.ha·¹.rok·¹ a po provedení ochranného zatravnění se tato hodnota snížila na 0,44 t t.ha·¹.rok·¹. Toto snížení má za důsledek změna hodnoty faktoru C a to z 1 na 0,005. Zatravnění lze provést například hydroosevem především na strmých východních svazích nebo ručním výsevem. Vzhledem k morfologickému tvaru erozně uzavřených celků 4, 5 a 6 lze zde pro další snížení výskytu vodní eroze umístit zasakovací lesní pás. Tento pás navazuje na les, který tvoří hranici s EUC 6, protíná erozně uzavřené celky 6, 5 a 4 a dále je možno ho vést přes EUC 3, 2 a 1 nebo ho ukončit u zahrad, které jsou hranicí pro EUC 3. Tento pás je umístěn na rovině, která dělí téměř uprostřed svahy erozně uzavřených celků. Jeho šířka je 20 metrů a rozděluje každý erozně uzavřený celek na dvě části. Tím se přerušuje délka svahu a mění se především topografický faktor LS. Pro každou tuto část se počítá G a celková eroze zvlášť. Tento zasakovací lesní pás může plnit funkci biokoridoru. Dle těchto výpočtů bylo totiž zjištěno, že u EUC 4, 5 a 6 tento zasakovací pás 45

dále snižuje celkovou erozi. Např. V EUC 4 je hodnota celkové eroze před zavedením protierozního opatření 1541,87 tun. Při použití ochranného zatravnění se tato hodnota snížila na 7,71 tun a v kombinaci se zasakovacím lesním pásem se tato hodnota dostává na 5,93 tun (vše při R = 40). Nicméně při použití tohoto pásu i v erozně uzavřených celkách 1, 2 a 3 se hodnoty celkové eroze nesnižují, ale naopak zvyšují oproti použití pouze ochranného zatravnění. Např. V EUC 1 je hodnota celkové eroze bez protierozního opatření 1332,29 tun, při ochranném zatravnění se tato hodnota snižuje na 6,66 tun a při zavedení zasakovacího lesního pásu se tato hodnota zvyšuje 8,37 tun (vše při R = 40). Dle mého názoru je tedy zavádění ochranného lesního pásu do těchto celků neprospěšné jak z hlediska ochrany půdy, tak z hlediska ekonomického. Východní břehové svahy jsou velmi strmé a jsou zde velmi vysoké sklony svahů. Tyto svahy jsou rozděleny na erozně uzavřené celky 7, 8, 9 a 10. Jak již bylo popsáno výše, i u těchto celků by bylo dostačující provedení ochranného zatravnění. Ale ještě pro další snížení celkové eroze je vhodné provést i ochranné zalesnění. Tímto zalesněním se zmenší plocha každého erozně uzavřeného celku, tudíž zkrátí délka svahu. Například u EUC 10 se celková plocha 16,12 hektarů zalesněním zmenší na 5, 07 hektarů. Sníží se hodnota faktoru L z 4,11 na 2,64 a celková eroze se změní z hodnoty 519,43 tun na 0,75 tun. Při použití pouze ochranného zatravnění, kdy plocha zůstává původní, tedy 16,12 hektarů se celková eroze sníží na 2,60 tun. Ochranné zalesnění je proto vhodné použít do kombinace s ochranným zatravněním. Při použití těchto protierozních opatření se stupeň eroze sníží na požadovaný 1. stupeň. Svahy jsou ohroženy vodní erozí minimálně a dojde k rapidnímu úbytku průměrné dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí.

46

10 DISKUZE Tato diplomová práce je studií na možnosti ochrany břehů před vodní erozí a snížení odnosu půdy do vodní nádrže v katastrálním území Most I. Jejím obsahem je nejprve charakteristika a rozbor řešeného území. Již při pohledu v terénu je zřejmé, že břehy jsou strmé a je zde viditelná rýhová eroze (viz. příloha č. 5 a 9). V dalších částech území se nacházejí oblasti, kde se povrchový odtok mění na zamokřená místa s viditelnou udržující se vodou. Pro stanovení průměrné dlouhodobé ztráty půdy vodní erozí (G) bylo území rozděleno na 10 erozně uzavřených celků, stanoveno několik odtokových linií v každém erozně uzavřeném celku a byla použita WischmeierSmithova rovnice. Erozní faktory, které jsou součástí rovnice, byly zjištěny především z mapy a nebo byly tabelovány. Při stanovování erozní ohroženosti byl uvažován faktor R ve dvou variantách, dle staré a nové metodiky. Přičemž dle nové metodiky, kdy je faktor R dvojnásobný, byl účinek vodní eroze vyšší. Hodnota G byla srovnávána s hodnotou přípustné ztráty půdy vodní erozí (Gp). Hodnota Gp byla také uvažována ve dvou variantách. Jelikož se v řešeném území dle BPEJ nacházejí středně hluboké až hluboké půdy (30 - 60 cm) je hodnota Gp stanovena na 4 t.ha·¹.rok·¹. V blízkosti svahů se nachází vodní nádrž a tudíž veškerý smyv z těchto břehových svahů ústí do této nádrže. Dle nové metodiky tedy musí být hodnota Gp zpřísněna a to na 1 t.ha·¹.rok·¹, aby nedocházelo k nadměrnému znečišťování nádrže. Tato vodní nádrž slouží k rekreaci. Dle výpočtů je zřejmé, že se jedná o území s velmi silnou vodní erozí a je nutné vybudovat protierozní opatření. Pro stanovení vhodného protierozního opatření je nutné znát terén území, aby se protierozní opatření dobře začlenilo do krajiny. Vzhledem k velkým hodnotám celkové eroze bylo navrženo technické a organizační protierozní opatření a to zejména ochranné zatravnění a zalesnění v doplňku se zasakovacím lesním pásem. Při zkoumání vhodnosti těchto protierozních opatření bylo zjištěno, že ochranné zatravnění je dostačující v každém erozně uzavřeném celku, protože snižuje hodnotu G na vyžadovanou hodnotu. Nicméně při použití ještě ochranného zalesnění či zasakovacího lesního pásu se hodnoty celkové eroze snižují a tím pádem je ochrana půdy zvýšena stejně tak jako ochrana vodní nádrže před smyvem půdy.

47

Domnívám se, že navrhovaná protierozní opatření nejsou finančně příliš nákladná. Jedná se o nákup a výsev travního semene a lesního materiálu. Do krajiny v blízkosti nádrže tato opatření budou dobře zakomponovatelné. Zalesnění bude navazovat na již stávající les a zasakovací lesní pás propojí les s přilehlými zahradami, řekou a jiným lesem a tudíž může sloužit jako biokoridor pro migraci živočichů. Proto je navržen i v odpovídající šířce dvaceti metrů. Vodní nádrž slouží především k rekreačním účelům, a proto si myslím, že celkový vzhled krajiny nebude výrazně narušen vybudováním těchto konkrétních protierozních opatření a kvalita vody ve vodní nádrži bude zlepšena.

48

11 ZÁVĚR

Tato diplomová práce slouží jako studie lokality katastrálního území Most I z hlediska ohroženosti vodní erozí. Obsahem je rozbor území, stanovení stupně eroze a návrh vhodného protierozního opatření. Z průzkumu vyplynulo, že řešená oblast podléhá silně vodní erozi a je nutno zvolit účinná protierozní opatření. Přistoupila jsem k výběru organizačních a technických opatření proti vodní erozi, konkrétně k ochrannému zatravnění, zalesnění a zasakovacímu lesnímu pásu. Při návrhu těchto opatření bylo zjištěno, že na celém území je dostačující provést ochranné zatravnění, přičemž se celková eroze sníží až o několik stovek tun a průměrná dlouhodobá ztráta půdy klesne pod hranici přípustné ztráty půdy vodní erozí. Pro další snížení celkové eroze se s ochranným zatravněním navrhuje kombinace ochranného zalesnění a zasakovacího lesního pásu, které mohou plnit kromě protierozního účinku i funkci estetickou a krajinotvornou. V kontextu k celému území, které tvoří břehy vodní nádrže, která bude sloužit především k rekreaci, se tyto protierozní opatření jeví jako nejvhodnější jak z hlediska omezení vodní eroze, z hlediska ekonomického, tak vizuálního pro návštěvníky vodní plochy a zvyšujícího přírodní hodnotu krajiny pro zde žijící organismy.

49

12 SEZNAM LITERATURY 12.1 Tištěné publikace

ANTLOVÁ, P. Podklady pro rozbor udržitelného rozvoje území a rozbor udržitelného rozvoje území pro územně analytické podklady pro správní obvod obce s rozšířenou působností MOST, Hradec Králové: T-mapy, listopad 2008. CULEK, Martin. Biogeografické členění České republiky. Praha: Enigma, 1996, 347 s. ISBN 80-853-6880-3.

DUFKOVÁ, Jana. Krajinné inženýrství. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2007, 204 s. ISBN 978-80-7375-112-8.

HOLÝ, Miloš. Protierozní ochrana. Praha: SNTL, 1978, 283 s.

JANEČEK, Miloslav a kol., Ochrana zemědělské půdy před erozí. Česká zemědělská univerzita Praha, 2012, 113 s. ISBN 978-80-87415-42-9

JŮVA, Karel, Antonín HRABAL a Václav TLAPÁK. Ochrana půdy, vegetace, vod a ovzduší. Praha: SZN, 1977, 180 s.

KREJČÍ, T. a kol. Hodnocení krajinného rázu Mostecka (Úvodní studie analýzy a jejího rázu), Brno, 2008. (a) KREJČÍ, V. Most, Zánik a vznik města, Most: Nakladatelství AA 2000 a. s., 2008. ISBN 978-80-254-3157-3. (b)

50

PASÁK, Vlastimil. Ochrana půdy před erozí. Praha: SZN, 1984, 164 s.

12.2 Internetové zdroje KOZLOVSKY DUFKOVÁ, Jana. Protierozní erozní ochrana půdy - přednášky. [online]. 2009 [cit. 2012-09-06]. Dostupné z: http://www.dufkova.kozlovsky.eu/PROOP_AF_prednasky.php

Základní informace o městě Most [online]. Most: Magistrát města Mostu, [cit. 2013-03-25]. Dostupný z: http://mesto-most.cz/mesto.asp?p1=51 Lom Most [online]. Ekologické centrum Most pro Krušnohoří. [online]. [cit. 2013-03-25] Dostupné z: http://www.ecmost.cz/rekultivace.php?page=pruvodce_lom Údaje o jezeře Most [online]. Palivový kombinát Ústí, státní podnik [online]. [2012-06-25] [cit.2013-02-06]. Dostupné z: http://www.pku.cz/pku/site.php?location=5&type=napousteni_most Počet obyvatel ve městě Most [online].Český statistický úřad, [2011-12-31] [cit. 2013-04-01]. Dostupný z: http://vdb.czso.cz/vdbvo/tabdetail.jsp? kapitola_id=5&pro_1_154=567027&cislotab=MOS+ZV01

51

13 SEZNAM PŘÍLOH 13. 1 Tabulkové přílohy Č. 1

Stanovení erozní ohroženosti v jednotlivých EUC

Č. 2

Návrh protierozního opatření – ochranné zatravnění

Č. 3

Návrh protierozního opatření – ochranné zatravnění + zasakovací lesní pás EUC 4, 5, 6

Č. 4

Návrh protierozní opatření – ochranné zatravnění + ochranné zalesnění EUC 7, 8, 9, 10

13. 2 Foto přílohy Č. 5

Rýhová eroze na svazích Jezera Most (foto: Autor diplomové práce)

Č. 6

Pohled na EUC 1, 2, 3 (foto: Autor diplomové práce)

Č. 7

Pohled na EUC 4, 5, 6 (foto: Autor diplomové práce)

Č. 8

Pohled na EUC 7, 8 (foto: Autor diplomové práce)

Č. 9

Pohled na EUC 9, 10 (foto: Autor diplomové práce)

13. 3 Mapové přílohy Č. 10 Erozně uzavřené celky na svazích Jezera Most (mapa: Autor diplomové práce) Č. 11 Návrh protierozního opatření na svazích Jezera Most (mapa: Autor diplomové práce)

52

Příloha č. 1 Stanovení erozní ohroženosti v jednotlivých EUC

Příloha č. 2 Návrh protierozního opatření – ochranné zatravnění

Příloha č. 3 Návrh protierozního opatření – ochranné zatravnění + zasakovací lesní pás EUC 4, 5, 6

Příloha č. 4 Návrh protierozní opatření – ochranné zatravnění + ochranné zalesnění EUC 7, 8, 9, 10

Příloha č. 5 Rýhová eroze na svazích Jezera Most, 2012 (foto: Autor diplomové práce)

Příloha č. 6 Pohled na EUC 1, 2, 3 (foto: Autor diplomové práce)

Příloha č. 7 Pohled na EUC 4, 5, 6 (foto: Autor diplomové práce)

Příloha č. 8 Pohled na EUC 7, 8 (foto: Autor diplomové práce)

Příloha č. 9 Pohled na EUC 9, 10 (foto: Autor diplomové práce)