mate né podloí, kterým jsou pískovce, prachovce a slínovce. Po vystoupení z lesa protéká Svodnice mezi bloky orné p dy. Zde se také nachází první objekt na toku. Tím je kruhový propustek v í ním kilometru 17,711. Propustek slouí k p ejezdu zem d lské techniky. Pr m r propustku je 1,4 m a délka je 15 m.
Obr. . 10: Fotografie a schéma propustku v í ním kilometru 17, 711 (Zdroj: autor).
V této ásti jsou b ehy lemovány vrbami (Salix spp.). V í ním kilometru 17,024 je soutok Svodnice a Suchovského potoka. Délka Suchovského potoka je 3,017 km. Suchovský potok má 2 pravostranné bezejmenné p ítoky a protéká jediným zastav ným územím a to obcí Suchov. Zajímavostí je, e v intravilánu obce Suchov je potok veden potrubím pod povrchem zem . Celý potok leí v CHKO Bílé Karpaty. O n co níe po toku se nachází druhý objekt. Tímto objektem je propustek pod silnicí III. t ídy íslo 49915 v í ním kilometru 16,929. Tato silnice spojuje Suchov s Blatni kou (Boricemi u Blatnice). Tento propustek je významný tím, e ást Svodnice, která se nachází nad tímto propustkem, leí v CHKO Bílé Karpaty. Jedná se o elezobetonový propustek, jeho povodní i návodní strana jsou opevn ny ulovými kvádry. Délka tohoto propustku je 15,3 m a pr to ná plocha je tvercového pr ezu o délce hrany 3 m.
Obr. . 11: Fotografie a schéma propustku v í ním kilometru 16,929 (Zdroj: autor).
- 42 -
Pod propustkem protéká Svodnice nadále zem d lskou krajinou. Na levé stran toku se nachází ve svahu blok orné p dy. Hlavní p dní jednotkou je zde ernozem ernická. Ta ve spojení s vysokým sklonem svahu napomáhá k tvorb erozních rýh a splachování p dy do toku. Levá strana toku je zde tvo ena svahem, který silnice I. t ídy . 54 rozd luje na horní a spodní ást. Spodní ást tohoto svahu je zatravn na a horní ást pokrývají vinice. B ehové hrany obklopuje jasanový porost (Fraxinus excelsior). Tato oblast p íb eního porostu funguje jako niva a asto zde dochází k vyb eení toku. Celá tato niva je lemována n kolik metr
vysokými
strmými b ehy. P i vysokých pr tocích zde tok tyto strmé b ehy vymílá. Tím se v tomto úseku do toku dostává velké mnoství balastních látek. Koryto toku zde místy tvo í hluboké zá ezy a odhaluje mate nou horninu. V í ním kilometru 16,054 je zde druhý soutok. Levostranným p ítokem je zde bezejmenný tok dlouhý asi 800 m. Tento p ítok v letních m sících pravideln vysychá a funguje p edevím jako p ivad
povrchového odtoku z okolní orné p dy. Jasanový porost je ukon en
kamennou p ehrákou v í ním kilometru 15,630. Tato p ehráka vak neplní svou p vodní funkci. Po p epadovou hranu je zanesena a tvo í tak splav. í ka p ehráky v korun je 17 m. í ka samotné p epadové hrany je 4,5 m a výka p epadové hrany je 2,5 m. Pod p ehrákou je t
a porueným betonovým
vývarem.
Obr. . 12: Fotografie a schéma p ehráky v í ním kilometru 15,630 (Zdroj: autor).
V t sné blízkosti p ehráky se nachází v po adí 3. propustek. Propustek je tvo en elezobetonovou konstrukcí, nad ní vede silnice I. t ídy . 54 z Blatni ky do Boric u Blatnice. Tento propustek má délku 19,5 m a otvor je tvercového pr ezu o í ce hrany 3,6 m. Návodní hrana propustku je zanesena balvany, které sem byly dopraveny korytem za velkých pr tok .
- 43 -
Obr. . 13: Fotografie a schéma propustku v í ním kilometru 15,590 (Zdroj: autor).
Potok poté prochází hlubokou strí. Pravá strana stre je zde velmi nestabilní. D vodem nestability je zde s nejv tí pravd podobností p íkrost svahu, který tvo í zasypaná stará skládka. Svahy stre jsou zarosteny stromy a ke i. V í ním kilometru 14,998 je zde druhá p ehráka. Tuto p ehráku lze povaovat za vstupní bod do intravilánu obce Blatni ka. Od této p ehráky za ínají pravý b eh lemovat domy. í ka p ehráky v korun je 23,9 m. í ka p elivné hrany je 15 m. Výka p elivné hrany je 2,8 m. Pod p epadovou hranou se nachází vývar tvo ený balvany. P ehráka nemá spodní výpustné otvory a tvo í tak jakousi p ehradu. Na levé stran p ehráky je také rybí p echod. V míst
této p ehráky byly stanoveny N-leté
návrhové pr toky QN pro doby opakování 1, 5, 10, 20, 50 a 100 let (Surgeo 2004). Obr. . 14: Fotografie a schéma p ehráky v í ním kilometru 14,998 (Zdroj: autor).
P vodní koryto toku bylo od této p ehráky a po most v í ním kilometru 13,661 v roce 1976 regulováno. Koryto v této
ásti bylo upraveno do
lichob níkového tvaru se st elkou uprost ed. Dno i koryto zde byly opevn ny betonovými panely. Konkuren ním návrhem v roce 1976 k této úprav koryta bylo úplné zatrubn ní toku v intravilánu obce. Mezi lety 2011 a 2012 byla v této ásti toku provedena úprava koryta. P vodní koryto zde bylo pokozeno letní povodní v roce 2009. Povode poruila p vodní panelové opevn ní koryta, zp sobila mnoství nátrí a zaplavení obce.
- 44 -
V rámci úpravy koryta dolo k úpravám sklonu dna, opravení nátrí a kompletní zm n opevn ní. P vodní panelové opevn ní bylo nahrazeno kamennou rovnaninou. Lichob níkový tvar koryta byl zachován. V í ním kilometru 14,521 se nachází pevná p í lávka. Lávka je iroká 1,65 m. Sv tlá výka lávky je 2,2 m. Výka mostovky je 0,4 m (0,24 m mostovka + 0,16 m zpevn ní mostovky ze spodní strany). Lávka do koryta toku zasahuje podp rnými patkami. Pravá i levá patka jsou od st edu koryta vzdáleny 3,5 m. Výka spodní hrany mostní desky u levé patky je 2,16 m. Výka spodní hrany mostní desky u pravé patky je 2,46 m. Tyto výky jsou m eny ode dna koryta. B hem povodn 2009 dolo v prostoru nad lávkou k vyb eení Svodnice. Konkrétn na pravé stran toku. D vodem byla nedostate ná výka pravého b ehu koryta. B hem úpravy dolo v tomto míst k navýení b ehové hrany. Toto navýení bylo provedeno vytvo ením zemního valu, který je vysoký i iroký 0,5 m.
Obr. . 15: Fotografie a schéma lávky v í ním kilometru 14,521 (Zdroj: autor).
Dalí pevná p í lávka se nachází v í ním kilometru 14,333. Lávka op t zasahuje do koryta toku podp rnými patkami, které jsou od sebe vzdáleny 7,2 m. Pravá patka je vzdálena od st edu koryta 3,8 m a levá patka 3,4 m. Sv tlá výka lávky je 2,5 m. í ka mostovky je 1,75 m. Výka mostovky je 0,24 m.
Obr. . 16: Fotografie a schéma lávky v í ním kilometru 14,333 (Zdroj: autor).
- 45 -
T etím objektem na toku v intravilánu obce je most v í ním kilometru 14,179. Sv tlá výka tohoto mostu je 2,3 m. í ka mostovky je 12,74 m. Výka mostovky je 0,83 m. Pravá stana pr to né plochy mostu je tvo ena svislou st nou. Levá strana je tvo ena z ásti svislou st nou a z ásti ikmou patkou. í ka pr to né plochy mostu je u dna 4 m a u mostovky 7 m. Pravá mostní st na je vzdálena 2,33 m od st edu toku a levá kolmá mostní st na 4,67 m. Návodní strana tohoto mostu slouí také jako hlásný profil kategorie C1. Hlásný profil kategorie C1 je definován jako ú elový profil, který m e z ídit a provozovat pro své ú ely obec i vlastník ohroené nemovitosti. Na pravé stran mostu jsou barevné zna ky signalizující stupe povod ového nebezpe í. Nejnií zelená zna ka se nachází ve výce 0,78 m ode dna. A signalizuje stav bd losti. Nad ní je ve výce 1,03 m umíst na lutá zna ka signalizující stav pohotovosti. Ve výce 1,23 m je umíst na
ervená zna ka
signalizující ohroení (SURGEO 2004).
Obr. . 17: Fotografie a schéma mostu v í ním kilometru 14,179 (Zdroj: autor).
Dalím objektem je pevná lávka v í ním kilometru 14,015. Sv tlá výka lávky je 2,2 m. Výka mostovky je 0,24 m. í ka mostovky je 1,75 m. Lávka do koryta op t zasahuje podp rnými patkami, vzdálenost mezi nimi je 6,3 m. Pravá patka je vzdálena od st edu koryta 2,8 m a levá patka 3,5 m.
Obr. . 18: Fotografie a schéma lávky v í ním kilometru 14,015 (Zdroj: autor).
- 46 -
V í ním kilometru 13,886 se nachází dalí most. Most zmenuje pr to nou plochu koryta jen minimáln , protoe podp rné patky jsou umíst ny mimo pr to nou plochu koryta. Výka mostovky je 0,8 m., mostovka je iroká 7,3 m. Sv tlá výka mostu je 2,5 m.
Obr. . 19: Fotografie a schéma mostu v í ním kilometru 13,886 (Zdroj: autor).
Poslední lávka se nachází v í ním kilometru 13,839. Jedná se op t o jednoduchou lávku s výkou mostovky 0,1 m. Na lávce jsou p ipevn na nad sebou 2 potrubí. Díky nim je pro nae ú ely zv tena výka mostovky na 0.84 m. í ka mostovky je 1,5 m po p i tení potrubí se í ka mostovky zv tí na 2,4 m. Pr to ná plocha toku je mírn zmenena podp rnými patkami. Vzdálenost mezi podp rnými patkami je 7,5 m. Pravá i levá patka jsou od st edu koryta vzdáleny 3,75 m.
Obr. . 20: Fotografie a schéma lávky v í ním kilometru 13,839 (Zdroj: autor).
- 47 -
Posledním mostem na toku v zájmovém území je most v í ním kilometru 13,661. Jedná se o elezobetonový most pod silnicí I. t ídy . 54, který svou konstrukcí významn omezuje pr to nou plochu koryta. Sv tlá výka tohoto mostu je 2,9 m. Výka mostovky je 0,85 m. í ka mostovky je 13 m. St ny mostu jsou od sebe vzdáleny 3,6 m. Pravá i levá st na mostu jsou pak shodn vzdáleny 1,8 m od st edu koryta. Ob
st ny jsou ve hloubce 2,1 m od mostovky zeikmeny
v neprosp ch pr to né plochy. í ka ve dn je tedy zmenena na 2,2 m.
Obr. . 21: Fotografie a schéma mostu v í ním kilometru 13,661 (Zdroj: autor).
- 48 -
5. Sestavení matematického modelu Pro sestavení matematického 1D modelu bylo pouito softwarového prost edí programu HEC-RAS ver. 4.1.0.
5.1 Schematizace osy koryta Pro schematizaci osy koryta byla pouita rastrová mapa 1 : 5 000. Byla vloena do okna GEOMETRIC DATA. P esn ji se jednalo o klad s ozna ením UHRA38k.tif. Tato mapa byla poskytnuta ji poskytovatelem v georeferencovaném stavu. Informace o sou adnicovém umíst ní mapy byly v p iloeném souboru UHRA38k.aux. Osa koryta byla zanáena do mapového podkladu ve sm ru toku proudu. V tomto úseku se do Svodnice nevléval ádný p ítok. Do programu byla Svodnice zanesena pod názvem RIVER = svodnice, RECH = 1. Výsledek schematizace nad podkladovou mapou je moné vid t na obrázku . 22.
Obr. . 22: Schematizace toku nad podkladovou mapou (Zdroj: autor).
- 49 -
5.2 Zadávání p í ných profil P í né profily se zadávají v okn CROSS SECTION vyvolaného v rámci okna GEOMETRIC DATA. P í ný profil je zde podle jeho stani ení umíst n na schematizovaný tok. Krom stani ení profilu na toku je profil popsán skupinou podrobných bod , které mají definovanou nadmo skou výku a vzdálenost po ítanou od osy koryta. Body nacházející se na pravé stran od osy koryta mají kladné hodnoty vzdálenosti, body nacházející se nalevo od osy koryta mají zápornou vzdálenost. V rámci kadého profilu byly ur eny 2 body, které rozd lovali koryto na 3 ásti. Levou inundaci, samotné koryto a pravou inundaci. Za tyto 2 body jsou obvykle voleny body b hové hrany. Pro správné rozmíst ní a nato ení profil , je t eba definovat vzdálenost od p edchozího p í ného profilu. Vzdálenost se definuje v ose koryta a v pravé a levé b ehové hran (K ovák 2004). Práv vzdáleností v pravé a levé b ehové hran
se definuje nato ení profil . K profilu je nutné
definovat drsnost. Ta byla zadána Manningovým sou initelem drsnosti n. Drsnost lze zadávat dv ma zp soby. Standardn se zadává jeden sou initel drsnosti, kterým se vyjad uje celková drsnost v koryt , dále pak v levé a pravé inundaci. Druhým zp sobem je monost zadávat drsnost pro jednotlivá stani ení v rámci profilu. Toto eení umo uje zadat nap íklad jinou drsnost pro dno koryta a jinou pro kadý svah. V naem p ípad
byla drsnost zadávána dle standardního postupu. Hodnota
sou initele drsnosti v koryt
byla volena na základ
opevn ní daného profilu.
Hodnota pro ob inundace byla stanovena uniform . Konkrétní hodnoty sou initele drsnosti jsou stanoveny v tabulce
. 3. Posledními údaji zadávanými v rámci
p í ného profilu jsou koeficienty náhlé ztráty energie, zp sobené nenadálým rozí ením nebo zúením koryta. Hodnoty t chto koeficient
byly ponechány
v p ednastavené form .
Tab. . 3: Pouité sou initele drsnosti (Zdroj: autor). stani ení
n
koryto toku
14,11 - 14, 23
0,03
koryto toku
13,647 - 14,09; 14, 252 - 14, 998
0,04
levá inundace
13,647 - 14,998
0,025
pravá inundace
13,647 - 14,998
0,025
- 50 -
Pro pot eby zadávání objekt je nutné, aby byly p í né profily zam eny také v dostate ném odstupu od povodní a návodní strany objektu, kde tato podmínka spln na nebyla, bylo nutné profily dointerpolovat.
Obr. . 23: P íklad zadávání p í ného profilu (Zdroj: autor).
5.3 Zadávání objekt Objekty se zadávají v okn
BRIDGE / CULVERT DATA vyvolaného
v rámci okna GEOMETRIC DATA. V naem p ípad se jednalo o 4 lávky a 3 mosty. Oba tyto typy objekt se zadávají stejn . Po ur ení stani ení byly povodní a návodní stran objektu programem automaticky p i azeny geometrie koryta. Povodní stran mostu byla p i azena geometrie niího profilu. Návodní stran mostu byla p i azena geometrie profilu nadcházejícího se nad objektem. Vlastní geometrie mostu se zadává v okn DECK / ROADWAY. Zde se zadává vzdálenost mostu od nejbliího profilu nacházejícího se nad objektem. Dalími parametry jsou í ka objektu a sou initel p epadu. Za hodnotu sou initele p epadu byla zvolena standardní hodnota nabízená programem HEC-RAS. Dále je nutno dle stani ení a nadmo ských výek nadefinovat polohu mostní desky a st n mostu (K ovák 2004). Proud ní mostní konstrukcí bylo provedeno na základ energetické rovnice. Aby bylo dosaeno správného výpo tu proud ní pod mosty, je t eba profil m, jejich geometrii p evzala povodní a návodní strana mostu, zadat informaci o inefektivní plochách proud ní p ed a za mostem. Tyto inefektivní plochy by se m li nacházet nalevo i napravo od pr to né plochy mostu. Vzdálenost inefektivních ploch od hrany mostních st n, by se m la rovnat vzdálenosti p evzatého profilu od mostu (Brunner 2010, Warner et al. 2010).
- 51 -
Obr. . 24: P íklad zadání mostu (Zdroj: autor).
5.4 Zadání okrajových podmínek Posledními informacemi pro sestavení modelu je zadání okrajových podmínek. Simulace byla provedena pro ustálené nerovnom rné proud ní. Okrajové podmínky pro ustálené nerovnom rné proud ní se zadávají v sekci STEADY FLOW DATA. Tato sekce se vyvolá ze základního panelu programu. V rámci ustáleného nerovnom rného proud ní jsou jako horní okrajové podmínky pouity hodnoty návrhových pr tok pro dobu opakování 5, 20 a 100let. K dispozici byly 2 sady pr tok odpovídající t mto dobám opakování. Jedna sada byla pro most v í ním kilometru 13,661. Jedná se o most v místech, kde Svodnice opoutí intravilán obce Blatni ka. Druhá sada byla pro kamennou p ehráku v í ním kilometru 14,998. Ta se nachází nad na vstupu toku Svodnice do intravilánu obce. Pro výpo et byla zvolena sada odpovídající mostu v í ním kilometru 13,661. V této sad hodnoty N-letých pr tok modelované
nepatrn
byly
vyí. D vodem této volby bylo zatíení
ásti koryta nejv tí hodnotou pr toku, která se v této
ásti m e
vyskytovat. Jako dolní okrajové podmínky bylo pouito kritické hloubky (Brunner 2010).
- 52 -
5.5 Sput ní výpo tu Sput ní výpo tu bylo vyvoláno v hlavním okn
ikonou PERFORM
A STEADY FLOW SIMULATION. Reim proud ní byl zvolen jako kombinované proud ní. Po prvním sput ní byly zjit ny nedostatky v zadání geometrie koryta. T mito nedostatky byla p edevím nedostate ná kapacita p í ných profil .
Obr. . 25: P íklad nedostate ného rozsahu p í ného profilu (Zdroj: autor).
Dalím nedostatkem bylo to, e v profilu íslo 14,13 docházelo k vyb eení toku p i pr toku Q100. V tomto míst
zaplavená oblast zahrnovala i místní
komunikaci. Tato cesta za ala v okamiku zaplavení fungovat jako samostatný kanál odvád jící vodu, která se dostala mimo koryto toku Svodnice. Z t chto d vod muselo dojít k p epracování modelu.
5.6 Revize modelu Problém kapacity p í ných profil byl vy een jejich rozí ením na základ vytvo eného 3D modelu terénu. V n kolika místech profil kon il u st ny domu, tyto profily nebyly nadále prodluovány, aby nedocházelo k modelování nereálné situace. Problém byl vy een vloením hrázky (levees) do místa st ny domu. Toto eení bylo vyhodnoceno jako nejp ijateln jí z hlediska reálného popisu situace, nebo domy zde p sobily jako p ekáka omezující v rozlivu hladiny. Nejv tí úpravou bylo vloení nového postranního kanálu. Tímto kanálem byl úsek cesty kopírující koryto Svodnice na levé stran . Tento úsek za ínal v profilu
- 53 -
13,75 a kon il v profilu 14,13. P esné umíst ní kanálu je znázorn no v p íloze . 2. Geometrie kanálu byla vytvo ena na základ
3D modelu terénu, s vloením
sníeniny simulující vozovku. Vozovka byla oproti okolnímu terénu zahloubena o 9 cm. Bo ní st ny byly lemovány patníky. í ka vozovky byla 4 m. Povrch vozovky byl tvo en asfaltovým kobercem. Drsnost byla volena dle tabulek, viz kapitola 3.4. Kapacita tohoto koryta byla sestavena na základ podmínky, e poslední profil postranního kanálu musí mít stejnou nadmo skou výku hladiny jako profil 14,13. Na základ známé výky hladiny pak byla programem HEC-RAS dopo tena velikost pr toku, který je odvád n postranním kanálem. Velikost odvád ného pr toku inila 4,4 m3.s-1. O tuto hodnotu byla sníena hodnota horní okrajové podmínky pro profil 14,09 v hlavním koryt , tj. profil, který se nachází pod profilem 14,13. Detail místa odd lení postranního kanálu je vyobrazen na obrázku 28. Bylo také zjit no, e v n kterých profilech postranního kanálu dochází ke zp tnému navrácení vody do hlavního koryta Svodnice. V t chto místech byl pr tok v postranním kanále sniován a pr tok v koryt svodnice navyován. Výsledný soubor okrajových podmínek je znázorn n na obrázku . 26.
Obr. . 26: P ehled zm n pr tok v hlavním koryt a postranním kanále (Zdroj: autor).
- 54 -
5.7 Simulace Pro simulaci byl matematický model vyhotoven ve 2 variantách.
První
varianta geometrie koryta byla sestavena na základ sou asného stavu koryta. V této variant je zahrnuto navýení pravé strany koryta nad lávkou v í ním kilometru 14,521. Druhá varianta geometrie koryta je sestavena výhradn na základ dat poskytnutých správcem toku. V této variant není navýení koryta zahrnuto a m e být chápána také jako p ípad, kdy dojde k protrení zemního valu, o n j bylo koryto navýeno. Na kadém modelu byly následn provedeny 3 simulace. Oba modely byly shodn zatíeny vdy 5, 20 a 100letým pr tokem.
5.8 Zobrazení záplavových ar a záplavových území Záplavové áry a záplavová území byly zobrazeny nad základní rastrovou mapou eské republiky 1 : 10 000. Toto zobrazení odpovídá poadavk m vyhláky . 236/2002 o zp sobu a rozsahu zpracování návrhu a stanovování záplavových území ze dne 24. 5. 2002. Jednotlivé mapové výstupy jsou uvedeny v p ílohách . 3, 4, 5 a 6. Aktivní zóna záplavového území byla ur ena dle p ísluné metodiky jako rozsah záplavového území pro 20letý pr tok (patka et al. 2005). Mapa záplavového území pro pr tok 100leté vody byla také zobrazena nad ortofotomapou. V této map byly nadále vyzna eny objekty p ímo dot ené vodní hladinou a aktivní zóna záplavového území.
- 55 -
6. Výsledky Celkov bylo provedeno 6 simulací pro 2 r zné varianty geometrie koryta. P i t chto simulacích byly stanoveny záplavové áry pro 5, 20 a 100leté pr toky pro zájmové území mezi 13,647. a 14,998. í ním kilometrem vodního toku Svodnice. Dále byla ur ena aktivní zóna záplavového území dle metodiky Ministerstva zem d lství. Pro vyhotovení zátopových
ar bylo pouito programu 1D
matematického modelu HEC-RAS. Výsledná záplavová území se pro simulaci 5letého pr toku shodovala pro ob varianty geometrie koryta. Stejná situace nastala i p i simulaci 20letého pr toku na obou variantách geometrie koryta. Této shody bylo dosaeno díky tomu, e zm na geometrie, tj. navýení pravého b ehu v profilu nacházejícím se v í ním kilometru 14,55, prob hlo a nad úrovní hladin 5 i 20letého pr toku. Rozdíly v rozsahu hladiny nastaly a p i simulaci 100letého pr toku. P i tomto pr toku hrála ji varianta geometrie koryta podstatnou roli. V první variant geometrie koryta, která byla sestavena dle reálného stavu koryta, nedolo v profilu 14,55 k vyb eení toku. P i pouití druhé varianty, která byla sestavena podle dat poskytnutých správcem toku k pravostrannému vyb eení toku. Tento rozliv nebyl nijak extrémn významný z hlediska zv tení plochy záplavového území. Problémem je ale to, e v takto stanoveném záplavovém území se nachází rodinný d m, který je p ímo ohroen povodní. K jiným rozdíl m ve stanovení záplavových území p i pouití r zných geometrií koryta nedolo. Modely se od sebe liili tedy jen v jednom lokálním míst . Detail rozdílu simulací pro ob varianty koryta je vyobrazen na obrázku . 27.
Obr.
. 27: Rozdíl rozsahu záplavových území p i Q100 zp sobený rozdílnou
geometrií koryta (Zdroj: autor).
- 56 -
Pomocí modelu HEC-RAS bylo také vyhotoveno hydrotechnické posouzení vodního toku Svodnice. Toto posouzení odhalilo lokální nedostatky v sou asné kapacit
koryta toku svodnice. Nedostate ná kapacita koryta byla detekována
v profilu, který se nachází v í ním kilometru 14,13 a pro variantu 2 geometrie koryta i v profilu 14,55. V profilu 14,13 dochází k lokálnímu vzdutí hladiny. Vzdutí hladiny má za následek vyb eení toku. Ke vzdutí hladiny dochází z d vodu malého sklonu dna koryta. Rozliv v tomto míst nemá pouze lokální charakter ale voda je odvád na p ilehlou komunikací, která tak tvo í postranní kanál, jím voda proudí od místa vyb eení. Díky tomu dochází k výraznému zv tení plochy záplavového území a ohroení staveb v blízkosti této komunikace. Detailní pohled na tuto situaci je zobrazen na obrázku . 28.
Obr. . 28: Vyb eení toku v profilu 14,13 a vznik postranního kanálu (Zdroj: autor).
Na základ výky hladiny odpovídající pr toku 100leté vody byla posouzena také kapacita mostních konstrukcí. Výsledky posouzení dle normy SN 73 6201 jsou uvedeny v tabulce . 4.
Tab. . 4: Zhodnocení kapacity mostních konstrukcí dle normy SN 73 6201 (Zdroj: autor). Objekt
Stani ení [km] Vyhodnocení dle
SN 73 6201
Most 1
13,661
nespl uje
Lávka 1
13,839
nespl uje
Most 2
13,887
nespl uje
Lávka 2
14,015
spl uje
Most 3
14,178
nespl uje
Lávka 3
14,333
spl uje
Lávka 4
14,521
nespl uje
- 57 -
Nedostate ná kapacita mostu 1 ( í ní kilometr 13,661) zp sobuje silné vzdutí hladiny v profilech 13,675 13,79. Díky tomuto vzdutí hladiny dochází v tomto úseku toku k vyb eení toku. Voda v tomto úseku nemá díky náspu pod silnicí I. t ídy . 54 kam odtékat a dojde zde vytvo ení bazénu. Situace je umocn na nadále faktem, e do tohoto místa je zaúst n odd lený postranní kanál, který se od koryta toku Svodnice odd lil v profilu 14,13. Detailní pohled na tuto situaci je uveden na obrázku . 29.
Obr. . 29: Detail vyb eení toku mezi profily 13,675 13,79 (Zdroj: autor).
Pomocí programu HEC-RAS byl vytvo en také podélný profil koryta toku Svodnice v úseku mezi 13,647 - 14,998 í ním kilometrem. V tomto podélném profilu jsou mimo jiné patrn viditelné i vzdutí hladiny za mostními konstrukcemi.
- 58 -
7. Diskuse Záplavové území pro obec Blatni ka není ú edn stanoveno. Záplavové áry vak stanoveny byly. Lze je dohledat v povod ovém plánu obce Blatni ka z roku 2004. Není zde vak uveden zp sob, jakým byly záplavové áry stanoveny. Pro zkoumanou ást vodního toku Svodnice v intravilánu obce Blatni ka nebylo v minulosti provedeno ani hydrotechnické posouzení. Hydrotechnické posouzení je závislé na kvalit zejména geometrických dat, pouitých k sestavení koryta toku. V tomto p ípad
byla geometrická data po ízena geodetickým
zam ením. Geodetické zam ení je v sou asné dob nejp esn jím zp sobem jakým lze geometrické charakteristiky toku získat. Pro popis ásti toku dlouhý 1 351 m bylo pouito 57 geodeticky zam ených p í ných profil
a dalích 9, které byly
dointerpolovány pro pot eby vkládání objekt na toku. Vzdálenost mezi profily byla maximáln 40 m. Problémem, který vak pravd podobn vnesl áste nou nep esnost do geometrie koryta, bylo rozí ení p í ných profil . Nep esnost je tedy vázána na inunda ní území, co m e být zna ným problémem p i stanovení rozsahu záplavového území. Dalím vstupem do hydraulického modelu je drsnost. Hodnota drsnosti m e být v pr b hu roku zna n prom nlivá. Její hodnota se m e zvyovat se zar stáním koryta bu ení. Prom nlivost drsnosti je také vázána na velikost pr toku v koryt . Proto byla v tomto p ípad zvolená hodnota drsnosti konzultována také s odborníky zabývajícími se experimentálním stanovováním drsností v í ních korytech na území R. Nejvhodn jí pro ov ení správn zvolené drsnosti by ovem bylo porovnání s daty z m rného profilu. V p ípad toku Svodnice se ale jedná o nepozorované povodí, ve kterém se ádný m rný profil nenachází. Posledním vstupem do hydraulických model je návrhový pr tok, který zde funguje jako horní okrajová podmínka. Tento pr tok byl stanoven HM
p ímo pro
intravilán obce Blatni ky. Chyby v odhadu tohoto parametru jsou tedy minimální. Výsledky hydrotechnického posouzení ukázaly 3 kritická místa. Jedním tímto místem je profil 14,55. V tomto profilu bylo provedeno um lé navýení pravé b ehové hrany. Realizace tohoto navýení byla pomocí zemního valu. Otázkou vak z stává, zda tento zemní val dokáe vydret nápor povod ové vlny. Druhým kritickým místem je profil 14,13, ve kterém dochází k vyb eení toku a následnému vytvo ení postranního kanálu, který zv tuje plochu záplavového území. K vy eení
- 59 -
tohoto problému by posta ilo navýit levou b ehovou hranu v profilu 14,13. Alternativními zákroky by mohla být úprava sklonu dna, nebo rozí ení toku. Ob tyto alternativy by vak byly vzhledem k okolí toku a jeho opevn ní zna n finan n náro né. T etím kritickým místem je most v í ním kilometru 13,661. Kapacita tohoto mostu je absolutn nedosta ující. Most zp sobuje zp tné vzdutí hladiny v takovém rozsahu, e dojde k následnému vyb eení toku v hned n kolika p í ných profilech nacházejících se nad tímto mostem. Pro vy eení tohoto problému by bylo nejvhodn jím eením zv tit pr to nou kapacitu mostu. Jistým zdrojem nep esnosti je také zanáení výsledk do mapových podklad . V této práci bylo pro zanesení záplavových ar a záplavových území do mapových podklad pouito programu ArcGIS. Data byla exportována z programu HEC-RAS do programu ArcGIS. Tento p enos byl proveden na základ známých sou adnic, které vymezují hladinu záplavového území. Dále pak byla takto p enesená hladina zobrazena na poadovaných mapových podkladech. Cílem tohoto postupu bylo zamezit chybám vznikajícím p i p enosu výsledné informace prost ednictvím interpolací mezi vrstevnicemi.
- 60 -
8. Záv r Cílem této práce bylo provedení hydrotechnického posouzení vodního toku Svodnice v intravilánu obce Blatni ka. Posuzována byla schopnost koryta toku p evád t p edem definované pr toky. Jednalo se o pr toky odpovídající 5, 20 a 100leté povodni. Pr toky 5 a 20leté povodn dokáe koryto p evézt, ani by dolo k vyb eení. 100letou povode koryto Svodnice vak bezpe n p evézt nedokáe. P i posuzování pr toku 100leté vody lze na toku detekovat 3 kritická místa. Ve dvou kritických místech dojde k vyb eení toku. Ve t etím kritickém míst by mohlo dojít k poruení nov vytvo eného zemního valu a následnému vyb eení toku. Prvním místem je profil 14,13, ve kterém je nedostate ná kapacita koryta. Druhým kritickým místem je silni ní most I. t ídy . 54 Blatni ka Blatnice pod Sv. Ant.. Pr to ná kapacita tohoto mostu je nedostate ná a zp sobuje vzdutí hladiny, které má za následek vyb eení toku. T etím kritickým místem je profil 14,55. P vodní kapacita koryta byla nedostate ná, proto b hem úpravy koryta v letech 2011-2012 dolo k navýení pravé b ehové hrany. Toto navýení bylo realizováno vytvo ením zemního valu. Hydrotechnickým posouzením bylo zjit no, e navýením b ehové hrany je dostate n zv tena kapacita koryta toku pro p evedení 100letého pr toku. Otázkou ovem z stává, zda samotná konstrukce valu odolá náporu povod ové vlny. Dále bylo provedeno posouzení kapacity mostních konstrukcí, které se v intravilánu obce Blatni ka nacházejí. Toto posouzení bylo provedeno dle normy SN 73 6201. Podmínky této normy splnily pouze 2 lávky z celkového po tu 7 mostních konstrukcí nacházejících se na toku. Tyto 2 lávky se nachází v í ním kilometru 14,333 a 14,015. Kapacita ostatních mostních konstrukcí je nedostate ná. Na základ zátopové
výsledk
hydrotechnického posouzení toku byly stanoveny
áry pro pr toky odpovídající 5, 20 a 100leté povodni. Pro pr tok
odpovídající 100leté povodni byla také stanovena aktivní zóna záplavového území. Hlavním p ínosem práce je ucelený náhled na sou asný hydrotechnický stav koryta toku Svodnice v intravilánu obce Blatni ka. V rámci sb ru dat byly také zam eny a podrobn popsány objekty nacházející se na toku ve zkoumané ásti. Dále v práci byla ozna ena kritická místa spolu s návrhem jejich eení. Práce by mohla být nadále vyuita jako zdroj informací pro dodate nou úpravu koryta toku Svodnice. Tato dodate ná úprava by se m la týkat zejména
- 61 -
jmenovaných kritických míst a dimenzování mostních konstrukcí. Dále m e být práce vyuita jako ucelený zdroj informací o povodí v horní ásti vodního toku Svodnice. Tato práce m e také slouit jako informa ní materiál ze kterého mohou obyvatelé obce Blatni ka zjistit, které objekty v obci mohou být p i povodni ohroeny, nebo kde lze p edpokládat problémová místa.
- 62 -
9. Seznam pouité literatury Abbott M. B., 1991: Hydroinformatics: Information Technology and the Aquatic Environment. Aldershot, Brookfield, USA : Avebury Technical, Aldershot, 158 s.
Amet s.r.o., 2011: Meteorologická stanice MeteoUNI s moností konfigurace jednotlivých vstup . Amet s.r.o., Velké Bílovice, online: http://amet.cz/meteouni.htm, cit. 12. 2. 2013.
Balvín P., Gabriel P., Bouka P., Havlík A., 2009: Hydrotechnické posouzení mostních objekt na vodních tocích, Výzkumný ústav vodohospodá ský T.G.Masaryka, Praha, 91 s.
Bárdossy A., 2007: Calibration of hydrological model parameters for ungauged catchments. Hydrology and Earth System Sciences 11: 703-710.
Barnard T. E., Kuch A. W., Thompson G. R., Mudailar S., Phillips B. C., 2007: Evolution of an Integrated 1D/2D Modeling package for Urban Drainage. In: Contemporary Modelig of urban Water systems. Online: http://www.xpsoftware.com/wp-content/uploads/cs-evolutionofintegrated1d2dmodel.pdf
Becker A., Serban P., 1990: Hydrological models for water - resources system design and operation. Operational Hydrology Report No. 34, WMO, Geneva. 80 s.
Brázdil R., Dobrovolný P., Elleder L., Kakos V., Kotyza O., Kv to V., Macková J., Müller M., tekl J., Tolasz R., Valáek H., 2005: Historické a sou asné povodn v eské republice. Masarykova univerzita v Brn ve spolupráci s HMU Praha, Brno Praha, 370 s.
Brunner G. W., 2010: HEC-RAS, River Analysis System Hydraulic Reference Manual: Version 4.1. US Army Corps of Engineers, Davis, California, 417 s.
Cílek V., 2009: Vodu nezastaví, Vesmír88, 9/2009: 614-617.
- 63 -
Clarke R. T., 1973: A review of some mathematical models used in hydrology, with observations on thein calibration and use. Journal of Hydrology, Vol 19, No 1 : 1 20.
SN 73 6201, 2008: Projektování mostních objekt . eský normaliza ní institut. Praha. 76 s.
Da helka J., Krej í J., álek M., percl P., Zezulák J., 2003: Posouzení vhodnosti aplikace sráko-odtokových model s ohledem na simulaci povod ových stav pro lokality na území R. ZÚ, Praha. 214 s.
Dooge J. C. I., 1986: Looking for Hydrologic Laws. Water resources research, Vol 22, No 9: 468 588.
Drbal K., Levitus V., t pánková P., íha J., Dráb A., Satrapa L., Valenta P., Valentová J., Horský M., 2009: Metodika tvorby map povod ového nebezpe í a povod ových rizik. Výzkumný ústav vodohospodá ský T. G. Masaryka, v. v. i., Praha, 86 s., online: http://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/sber_sprava_vystupnich_dat/$FILE/OF EU-DALSI_INFORMACE-20100609.pdf, cit. 24. 3. 2013.
Dvo ák L., íha J., 2011: Parametrické srovnání vztahu sou initele drsnosti u 1D a 2D model proud ní vody v tocích. Vodní hospodá ství 8: 322-325.
Fajmon K., Konvi ka O., Jongepierová I., 2011: Chrán ná krajinná oblast Bílé Karpaty t icetiletá. Chrán ná krajinná oblast Bílé Karpaty, Luha ovice, online: http://www.casopis.ochranaprirody.cz/Z-nasi-prirody/chranena-krajinna-oblast-bilekarpaty-tricetileta.html, Veselí nad Moravou, cit. 15. 4. 2013.
Havlík A., 2013: Metodika odhadu kulmina ního pr toku p i povod ových pr tocích pomocí hydraulických výpo etních postup , VUT Praha, online: http://www.cvut.cz/pracoviste/odbor-
- 64 -
rozvoje/dokumenty/hab_inaug/hp/2006/habilita_350 n_355-p_370edn_341_232kahavl_355k.pdf , cit. 23. 3. 2013.
Hrádek F., Ku ík P., 2002: Hydrologie. eská zem d lská univerzita v Praze, Praha, 280 s.
Chamout L., Skála P., 2008: Geodézie, ZU Praha, Praha, 172 s.
Janál P., Starý M., 2009: Fuzzy model pro p edpov
stupn ohroenosti povodí
povodn mi z p ívalových de . Journal of hydrology and hydromechanics Vol. 57, No. 3, 145-153.
Jení ek M., 2005: Monosti vyuití sráko-odtokových model na malých a st edn velkých povodích. In Langhammer, J (ed.): Vliv zm n p írodního prost edí povodí a údolní nivy na povod ové riziko. P F UK, Praha. s. 112 - 126.
Jowett, I. G., Duncan, M. J., 2012: Effectiveness of 1D and 2D hydraulic models for instream habitat analysis in a braided river. Ecological Engineering 48: 92 100.
Just T., Matouek V., Duek M., Fischer D., Karlík P., 2005: Vodohospodá ské revitalizace a jejich uplatn ní v ochran p ed povodn mi. 3.ZO SOP Ho ovicko, Praha.
Knebl M. R., Yang Z. L., Hutchison K., Maidment D. R., 2005: Regional scale flood modeling using NEXRAD rainfall, GIS, and HEC-HMS/RAS: a case study for the San Antonio River Basin Summer 2002 storm event. Journal of Environmental Management 75: 325336.
Ková M., 2004: Ochrana p ed povodn mi, Triton, Praha 104 s.
K ovák F., 2004: HEC-RAS stru ný manuál: eská verze. KTI & AquaLogic, Praha. 21 s.
- 65 -
Pappenberger F., Beven K., Horritt M., Blazkova S., 2004: Uncertainty in the calibration of effective roughness parameters in HEC-RAS using inundation and downstream level observations. Journal of Hydrology Vol 302 No 1: 49-69.
Procházková D., 2006: Bezpe nost a krizové ízení. Police History, Praha.
Roub R., Hejduk T., Novák P., 2012: Automating the creation of channel cross section data from aerial laser scanning and hydrological surveying for modeling flood events. Journal of Hydrologi and Hydromechanics Vol 60, No 4: 227241.
íha J. et. al., 1997: Matematické modelování hydrodynamických a disperzních jev . Skriptum VUT, Brno, 185 s. Soukup M., Hrádek F., 1999: Optimální regulace povrchového odtoku z povodí. Výzkumný ústav meliorací a ochrany p dy Praha, Praha, 98 s.
Smelík L., Uhmannová H., Foltýnová L., 2013: Katalog drsností, Brno, online: https://sites.google.com/site/katalogdrsnosti/uvod ,cit. 24. 3. 2013.
Surgeo s.r.o., 2004: Povod ový plán obce Blatni ka. Surgeo s.r.o., Hodonín.
patka J., Ji inec P., Hrn í V., Svobodová M., Ma a M., Tachecí P., Mateásko F., Ingeduldová E., Sklená P., 2005: Metodika stanovení aktivní zóny záplavového území. DHI Hydroinform a. s., Praha, online: http://eagri.cz/public/web/file/16381/Metodika_stanoveni_AZZU.pdf, cit. 23. 3. 2013.
Valentová J., Valenta P., 2006: Vliv prostorové schematizace na kvalitu numerického modelování proud ní vody p i povodních. Journal of Hydrologi and Hydromechanics Vol 54, No 1: 58 70.
Valentová J., 2001: Hydraulika podzemní vody. Skriptum VUT, Praha, 174 s.
- 66 -
Vitásek E., 1987: Numerické metody. SNTL Praha, 516 s.
Vyhláka MP 236/2002 ze dne 24. kv tna 2002 o zp sobu a rozsahu zpracování návrhu a stanovování záplavových území.
Warner J. C., Brunner G. W., Wolfe B. C. et Piper S. S., 2010: HEC-RAS,River Analysis System Applications Guide: Version 4.1. US Army Corps of Engineers, Davis, California, 351 s.
Zákon 254/2001 Sb. ze dne 28. ervna 2001 o vodách a o zm n n kterých zákon (Vodní zákon).
molík M., 2008: Geologie Bílých Karpat. Bílé Karpaty 2 18-19.
- 67 -