Podíl hlavních zdrojnic na celkovém průtoku Bečvy

MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA GEOGRAFICKÝ ÚSTAV

Podíl hlavních zdrojnic na celkovém průtoku Bečvy Diplomová práce

Lucie Románková

Vedoucí práce: RNDr. Miroslav Kolář, CSc.

Brno 2012

Bibliografický záznam Autor:

Bc. Lucie Románková Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Geografický ústav

Název práce:

Podíl hlavních zdrojnic na celkovém průtoku Bečvy

Studijní program:

Geografie a kartografie

Studijní obor:

Fyzická geografie

Vedoucí práce:

RNDr. Miroslav Kolář, CSc.

Akademický rok:

2011/2012

Počet stran:

96+5 příloha

Klíčová slova:

Bečva, odtokové poměry, model MIKE 11, podíl na říčním průtoku, korelační koeficient, koeficient determinace

Bibliographic Entry Author:

Bc. Lucie Románková Faculty of Science, Masaryk University Department of Geography

Title of Thesis:

Contribution of main head-water sources to total flow rate of the Bečva river

Degree programme:

Geography and Cartography

Field of Study:

Physical Geography

Supervisor:

RNDr. Miroslav Kolář, CSc.

Academic Year:

2011/2012

Number of Pages:

96+5 supplement

Keyword:

the Bečva river, runoff conditions, model MIKE 11, contribution to a river flow rate, correlation coefficient, coefficient of determination

Abstrakt Tato práce hodnotí podíl hlavních zdrojnic (Vsetínské a Roţnovské Bečvy) na celkovém průtoku Bečvy pomocí koeficientu korelace a determinace. Zaměřuje se přitom na období zvýšených vodností. Vyuţívá data z pěti povodňových situací, které proběhly v letech 1985, 1986, 1996, 1997 a 2006, a také výstupy hydrologického modelu MIKE 11, jenţ umoţňuje detailnější rozdělení zkoumaného území. Výsledky jsou doplněny analýzou odtokových poměrů dotčených povodí za období 1990-2009. Závěry práce mohou slouţit jako podklady pro zefektivnění plánování protipovodňových opatření.

Abstract This thesis evaluates a contribution of the main water sources (the Vsetínská Bečva river and the Roţnovská Bečva river) to total flow rate of the Bečva river by a correlation coefficient and a coefficient of determination. It is aimed at periods of increased runoff. Data from five flood situations in 1985, 1986, 1996, 1997 and 2006 are used and also outputs of a hydrological model MIKE 11, which enables dividing the research area into smaller parts. An analysis of drainage conditions in individual catchments between 1990 and 2009 is added to the results. Conclusions can be used as a resource material of planning flood control system.

Poděkování Na tomto místě bych chtěla poděkovat RNDr. Miroslavu Koláři, CSc. za vedení práce, cenné rady a kontakty, RNDr. Tomáši Řehánkovi, Ph.D. za pomoc při výběru tématu a poskytnutí dat, Ing. Vladislavu Gimunovi za moţnost vyzkoušet si model MIKE 11 a veškerý obětovaný čas, RNDr. Marii Budíkové, Dr. za rychlokurz ovládání programu Statistica a pomoc při výběru vhodných statistických metod a všem, kteří mi byli oporou a během psaní této práce vydrţeli být mými přáteli.

Prohlášení Prohlašuji, ţe jsem zadanou diplomovou práci vypracovala samostatně s vyuţitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. V Brně dne

……………………………… podpis

Obsah Seznam pouţitých zkratek ……………………………………………………………….. 11 1. Úvod …………………………………………………………………………………. 12 1.1. Cíle práce ………...……….………………………………………………….. 12 1.2. Vymezení území ...…………………………………………………………… 12 2. Dostupná literatura …………………………………………………………………... 15 2.1. Bečva ………………………………………………………………………… 15 2.2. Statistické zpracování hydrologických dat …………………………………... 16 2.3. Ovlivnění odtoku …………………………………………………………….. 17 2.4. Hydrologické modely ………………………………………………………... 17 2.5. Povodně ……………………………………………………………………… 18 3. Metodika .…………………………………………………………………………….. 20 4. Fyzickogeografická charakteristika území …………….…………………………….. 22 4.1. Geologická stavba …………………………………………………………… 22 4.2. Hydrogeologické podmínky ……………………………………………….… 22 4.3. Reliéf ………………………………………………………………………… 24 4.4. Půdní pokryv ………………………………………………………………… 25 4.5. Hydrologická situace ………………………………………………………… 27 4.6. Klimatické podmínky ………………………………………………………... 28 4.7. Biota …………………………………………………………………………. 30 5. Socioekonomická charakteristika území …………….………………………………. 32 5.1. Vyuţití území ………………………………………………………………... 32 5.2. Úpravy vodních toků ………………………………………………………… 35 5.2.1. Opatření do poloviny 20. století …………………………………… 35 5.2.2. Vodní nádrţe ………………………………………………………. 36 5.2.3. Úpravy menších vodních toků …………………………………….. 38 5.2.4. Současná situace …………………………………………………… 40 6. Hydrologické modely ………………………………………………………………... 42 6.1. Klasifikace modelů …………………………………………………………... 42 6.2. Příklady sráţkoodtokových modelů ……………………………….………… 43 6.2.1. MIKE 11 …..……………………………………………………….. 44 7. Analýza odtokových poměrů ………………………………………………………... 48 8. Charakteristika vybraných povodňových situací ……………………………………. 60 8.1. Srpen 1985 …………………………………………………………………... 60 8.2. Červen 1986 …………………………………………………………………. 60 8.3. Září 1996 …………………………………………………………………….. 61 8.4. Červenec 1997 ……………………………………………………………….. 62 8.5. Jaro 2006 …………………………………………………………………….. 64 9. Výsledky měření závislosti ………………………………………………………….. 65 9.1. Podíl zdrojnic na celkovém průtoku během vybraných povodňových situací. 65 9.2. Odtok simulovaný modelem MIKE 11…………………………...………….. 67 9.2.1. Podíl jednotlivých povodí na celkovém průtoku při stejné intenzitě sráţek .…………………………………………………………….... 67 9.2.2. Podíl jednotlivých povodí na celkovém průtoku při různé intenzitě sráţek ………………………………………………………………. 75 9.2.3. Porovnání s menší povodňovou situací a obdobím s nízkým průtokem ………………………………………………………...… 80 10. Diskuze ………………………………………………………………………………. 83 10.1. Odtokové poměry ……………………………………………………………. 83

9

10.2. Kulminační průtoky …………………………………………………………. 83 10.3. Koeficient korelace …………………………………………………………... 84 10.4. Koeficient determinace ………………………………………………………. 84 11. Závěr …………………………………………………………………………………. 86 12. Seznam pouţité literatury ……………………………………………………………. 88 13. Seznam příloh ………………………………………………………………………... 96

10

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK AOPK CHOPAV ČHMÚ ČR ČSOP ČSR ČVUT DHI GIS HBV HEC HEC-HMS HEC-RAS MŢP NAM NASIM NPR NWSRFS PP PR RMS SAC-SAM SHMÚ SS-SAC UK VUT VÚV T.G.M. WMO ZO ČSOP

Agentura ochrany přírody a krajiny chráněná oblast přirozené akumulace vod Český hydrometeorologický ústav Česká republika Český svaz ochránců přírody Československá republika České vysoké učení technické Danish Hydraulic Institute geografický informační systém Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning Hydrologic Engineering Center Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System Hydrologic Engineering Center's River Analysis System Ministerstvo ţivotního prostředí Nedbør Afstromnings Model Niederschlag-Abfluss Simulation Modell národní přírodní rezervace National Weather Service Real Time Forecasting System přírodní památka přírodní rezervace Research Modeling System Sacramento Soil Moisture Accounting Model Slovenský hydrometeorologický ústav State Space Sacramento Univerzita Karlova Vysoké učení technické Výzkumný ústav vodohospodářský Tomáše Garrigua Masaryka World Meteorological Organization základní organizace Českého svazu ochránců přírody

11

1 ÚVOD 1.1 Cíle práce Bečva je jedním z nejdůleţitějších přítoků Moravy a můţe výrazně ovlivnit průběh povodní na jejím středním toku. Sama ovšem vzniká soutokem dvou zdrojnic, které nemusí k celkovému průtoku přispívat vţdy stejným mnoţstvím vody. Roţnovská Bečva má sice třetinový průměrný průtok, ale značná část povodí leţí ve vysokých nadmořských výškách, kde se déle udrţí sněhová pokrývka. Vsetínská Bečva je oproti tomu dvakrát delší a její povodí zabírá trojnásobnou plochu. Cílem této práce je analyzovat odtokové poměry obou zdrojnic a zhodnotit jejich podíl na výsledné vodnosti Bečvy. Důraz je přitom kladen na období se zvýšeními průtoky. Kromě průměrných hodnot se proto analyzují i kulminace a konkrétní povodňové situace. Vyuţívají se také výstupy hydrologického modelu MIKE 11, který umoţňuje rozdělit zkoumané území na více menších povodí. Ačkoliv jsou modely určitým zjednodušením skutečných podmínek a výsledky získané statistickými metodami mají jen omezenou platnost, lze získat relativně objektivní pohled na průběh povrchového odtoku v povodí Bečvy. Vodohospodáři mohou mít díky své praxi lepší přehled, jejich zkušenosti jsou ovšem do určité míry nepřenositelné. Předkládaná práce můţe slouţit i jako návod, na které povodí se více zaměřit při plánování protipovodňových opatření.

1.2 Vymezení území

Obr. 1 Povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice Zdroj: VÚV T.G.M. 2011

12

Zkoumá se povodí Bečvy po Teplice (viz. obrázek 1), kde se nachází vodoměrná stanice nejblíţe soutoku Vsetínské a Roţnovské Bečvy. Vzdálenost činí 20,2 km. Nedaleko závěrových profilů obou zdrojnic stojí další dvě stanice – Jarcová na Vsetínské Bečvě, 3,9 km před soutokem a Valašské Meziříčí (dříve Krásno) na Roţnovské Bečvě, 1,8 km před soutokem. Umístění jednotlivých stanic je znázorněno na obrázku 1 a 2, další doplňující informace včetně N-letých průtoků jsou uvedeny v tabulce 1 a 2, případně v kapitole 4.5 Hydrologická situace.

Obr. 2 Podélný profil řeky Bečvy se znázorněním umístění vybraných vodoměrných stanic Zdroj: VÚV TGM, v.v.i. 2011 Tab. 1 Základní informace o vybraných vodoměrných stanicích v povodí Bečvy stanice Valašské Meziříčí Jarcová Teplice

plocha povodí [km2] procento plochy povodí [ %] průměrný roční stav [cm] 252,40 99,0 101 723,43 98,6 119 1275,33 79,0 109

Zdroj: Hlásná a předpovědní sluţba ČHMÚ 2007 Tab. 2 N-leté průtoky na vybraných vodoměrných stanicích v povodí Bečvy stanice Valašské Meziříčí Jarcová Teplice

Qa [m3/s] Q1 [m3/s] Q5 [m3/s] Q20 [m3/s] Q50 [m3/s] Q100 [m3/s] 3,50 66,5 161 274 364 441 9,18 151,0 274 394 479 547 15,30 219,0 452 659 799 908

Zdroj: Hlásná a předpovědní sluţba ČHMÚ 2007

13

Obr. 3 Vodoměrná stanice Jarcová na Vsetínské Bečvě Zdroj: archiv autorky

Obr. 4 Vodoměrná stanice Valašské Meziříčí na Rožnovské Bečvě Zdroj: archiv autorky

Obr. 5 Vodoměrná stanice Teplice na spojené Bečvě Zdroj: archiv autorky

14

2 DOSTUPNÁ LITERATURA MIHOLA ve své diplomové práci Režim velkých vod v povodí řeky Bečvy z roku 1975 spočítal korelační závislost mezi průtoky na stejných vodoměrných stanicích, se kterými se pracuje i zde, tedy Teplice, Krásno a Jarcová. Výpočet byl proveden na základě 15-ti povodňových situací z let 1941 aţ 1960 a výsledek ukázal, ţe „na tvorbě a vývoji povodní se podílí více Roţnovská Bečva neţ Bečva Vsetínská.“ (MIHOLA 1975, s. 113) Korelační koeficient pro stanici Krásno totiţ dosáhl hodnoty 0,84, pro stanici Jarcová pouze 0,69. Test významnosti korelačního koeficientu pak potvrdil v prvním případě velmi významný, v druhém případě významný vztah. Mezi další zjištěné poznatky patřil také fakt, ţe povodně na Roţnovské Bečvě vţdy předchází povodním na Bečvě Vsetínské a od roku 1940 ještě nedošlo ke střetnutí povodňových vln. Otázkou ale zůstává, zda sledované období můţeme povaţovat za dost dlouhé a reprezentativní na to, aby se výsledky daly pokládat za obecně platné. BUREL v roce 2001 rozebíral povodňovou situaci z července 1997. Pro potřeby své práce vytvořil imaginární stanici „soutok“, na níţ se průtok rovnal součtu průtoků naměřených ve stejnou hodinu na stanicích Jarcová a Valašské Meziříčí. Podle této jednoduché schematizace vypočítal, ţe při první povodňové epizodě – kulminace 7.7., se na celkovém průtoku v místě soutoku významněji podílela Roţnovská Bečva (téměř 54%), při druhé epizodě – kulminace 20.7., naopak Bečva Vsetínská (více neţ 88%). V pozdější práci z roku 2003 upřesnil, ţe na vývoj povodně v roce 1997 měl zásadní vliv odtok z povodí Roţnovské Bečvy a Bystřice, tedy sousedních území, kde byly zároveň zaznamenány nejvyšší sráţkové úhrny. Počítal zde i korelační koeficient, ovšem pouze pro jednotlivé části povodňové vlny. Hodnoty pro vrchol V1 a V3 u první epizody vyšly na obou stanicích stejné, pro vrchol V2 byla hodnota vyšší na stanici Valašské Meziříčí, kde činila 0,989 oproti 0,943 na stanici Jarcová. Bohuţel chybí upřesnění, jak dlouhé časové úseky se braly v úvahu. V celém textu se velmi špatně hledá, jaký okamţik byl povaţován za začátek a konec dané situace.

2.1 Bečva Vybrané území – povodí Bečvy, je častým místem výzkumu pro zpracování odborných studií, především vysokoškolských závěrečných prací. Většinou se řeší témata biologická (rozšíření jednotlivých druhů včetně invazivních, sukcese vegetace na náplavech), geomorfologická (fluviální tvary a procesy) nebo geologická (sedimenty říčních teras). V poslední době se začínají více objevovat i ekologicky zaměřené práce (revitalizace, ekologický stav toku, vliv znečištění). Zahraniční literatura se Bečvě nevěnuje, případné cizojazyčné články jsou psány českými autory. Čistě hydrologické studie jsou převáţně staršího data vydání. Uţ na začátku 20. století se psalo o prováděných regulacích. V odborných novinách v roce 1907 vyšel článek o stavbě přehrady Bystřička od jejího projektanta GROHMANNA, v roce 1928 TICHÁČEK s TAUSCHEM představili provedené úpravy Bečvy a hrazení bystřin v jejím povodí. Prvním uceleným dílem o Bečvě je aţ ČERMÁKŮV hydrologický a vodohospodářský popis z roku 1946, který je překvapivě podrobný a komplexní. Kromě základních informací nabízí zhodnocení významných povodňových situací mezi lety 1880 a 1940, zabývá se také např. vyuţitím vodní energie, spotřebou vody nebo zámrzem toku. Od konce 60. let se věnovalo několik diplomových prací podzemním vodám, za zmínku stojí Podíl podzemních vod na vodnosti řek povodí Bečvy od ZAJÍCOVÉ (1970). Ve čtyřech sledovaných letech byl naměřen nejvyšší podíl podzemní vody na celkovém odtoku na stanici Kelč v povodí spojené Bečvy, dále pak na stanicích v povodí Roţnovské

15

Bečvy. Maximum průměrných ročních hodnot se pohybovalo kolem 20%, sezónní maxima se objevovala převáţně v letním, méně často v podzimním období a činila v extrémním případě více neţ 93%. KOŢNÁREK, KOTRNEC a KUBOVÁ v roce 1974 přehodnocovali N-letost vod v povodí Bečvy po povodních z července 1960 a 1970. V sedmdesátých letech se objevilo několik prací od jiţ zmiňovaného MIHOLY. V roce 1975 ověřil, ţe se reţim povodní na Bečvě neliší od obecně vysledovaného chodu na tocích střední Evropy. To znamená, ţe nejvyšších kulminačních průtoků bývá dosahováno v letních měsících, kdy jsou povodně také nejčastější. Jarní povodně oproti tomu bývají delší. Téhoţ roku stejný autor s POLIŠENSKÝM napsal článek o vlivu Bečvy na průtokové poměry řeky Moravy. Konstatovali v něm, ţe Bečva sice nadlepšuje minimální průtoky, ale je také často příčinou povodní. Situaci by přitom mohla podstatně zlepšit plánovaná nádrţ u Teplic. Snaha získat kvalitní podkladové materiály pro návrh této vodní nádrţe byla hlavním impulzem k výzkumu SAŇOVÉ, která v roce 1977 převedla sráţkoodtokové vztahy do podoby vzorců ke stanovení objemu odtoku. Metodika byla vytvořena pouze pro profil Vsetín, ale bylo v plánu ji aplikovat i na další profily v povodí Bečvy, coţ mělo vést k zlepšení hydrologické předpovědi. Projekt na výstavbu nádrţe se ale do dnešní doby nepodařilo uskutečnit a výsledky práce zatím zastaraly. Jednou z výhod doporučeného výpočtu byl fakt, ţe se nemusí provádět na počítači. KONEČNÁ (1983) porovnávala dlouhodobé výkyvy vodností Bečvy v Teplicích nad Bečvou od roku 1920 a Moravy v Raškově od roku 1911. Pouţitím třech metod (součtové čáry, klouzavých průměrů a analýzy trendů) byly zjištěny v podstatě stejné periody kolísání ročních průtoků, lišily se pouze v míře shlazení. V Teplicích nedocházelo k výraznějším krátkodobým výkyvům vodnosti, ale byla zde celkově větší amplituda mezi obdobími s maximálními a minimálními průtoky. V novější době se objevují pouze jiţ výše zmíněné práce od BURELA (2001, 2003) na téma transformace průtokových vln. Shrnul v nich největší povodně za období přístrojových měření, dosavadní provedené úpravy toků, rozebral odtokovou situaci v červenci 1997 a navrhl moţná protipovodňová opatření.

2.2 Statistické zpracování hydrologických dat K analýze hydrologických dat se vyuţívají metody statistického zpracování. Jako základní literatura v tomto směru můţe slouţit rozsáhlá publikace od HAANA (2002), Statistical Methods in Hydrology. V češtině pak existuje zjednodušená obdoba od HERBERA (1990). Příklad konkrétního pouţití v zájmovém území nabízí BUDÍK s BUDÍKOVOU (2001): Statistické zpracování měsíčních a ročních srážkových a odtokových charakteristik povodí řeky Moravy. Tato práce se ale kromě základní statistiky věnuje více měření závislostí. Vycházet se proto dá i z článku Correlation and covariance of runoff od GOTTSCHALKA (1993). Po praktické stránce je uţitečná práce od TOMÁŠKA (2010), která popisuje metody kvantifikace vzájemné vazby mezi dvěma veličinami v systémech Matlab a Statistica. Samozřejmě se najde řada dalších studií rozebírajících statistickou analýzu hydrologických dat (často v kombinaci s daty meteorologickými) z konkrétního povodí nebo za dané časové období. Opět můţeme uvést MIHOLU (1977) s článkem Hodnocení povodňových průtoků a objemů povodňových vln v podélném profilu Bečvy, ze zahraniční literatury potom např. článek MELESSEHO a kol. (2010) Low and high flow analyses and wavelet application for characterization of the Blue Nile River system.

16

2.3 Ovlivnění odtoku Při vyhodnocování průtoků se nesmí zapomínat na vliv mnoha faktorů, ať uţ přírodních, nebo antropogenních. Vliv fyzickogeografických faktorů je popsán v práci ŠERCLA (2009), která obsahuje souhrn výsledků různě podrobných studií zpracovaných převáţně u nás, ale i v zahraničí. Závěry z nich jsou poměrně známé a logické: pro odtok je rozhodující velikost a časové rozloţení sráţek, kromě toho je důleţitá také plocha povodí, sklonitost terénu a infiltrační schopnost povrchu. Nemělo by se opomíjet ani tání sněhové pokrývky, bohuţel ale zatím neexistují dostatečně přesná měření její vodní hodnoty, takţe se obtíţně zahrnuje do výpočtů. Ani kvantifikace ostatních faktorů není vţdy jednoduchá, celková odezva povodí je navíc dána kombinací faktorů. Není proto moţné příliš zobecňovat a roste tak význam studií zpracovaných přímo pro konkrétní území, jako např. pro povodí Labe (CHALUŠOVÁ 2004) nebo Berounky (ŠTĚPÁNKOVÁ 2004). Objevuje se řada prací, které podrobněji hodnotí vliv jednoho faktoru. Uţ v roce 1984 vyšel článek o vlivu lesů a lesního hospodářství na odtok a erozi půdy od JAŘABÁČE a CHLEBKA, kteří se výzkumem této problematiky v Beskydech zabývali déle neţ 40 let. Shrnutí novějších poznatků výzkumu na Šumavě nabízí KŘOVÁK, PÁNKOVÁ a DOLEŢAL (2004). TRPKOŠOVÁ, KRÁSNÝ a PAVLÍKOVÁ (2008) zase popisují rozdílné podmínky odtoku na flyšovém a krystalinickém podloţí. V terciérních flyšových oblastech (reprezentovaných povodím Bečvy) byl zjištěn niţší základní odtok a celkově větší rozkolísanost povrchového odtoku. Jako jedno z moţných vysvětlení autoři nabízí výraznější zastoupení těţších půd. Časté jsou práce i o antropogenním vlivu, např. v podobě změn vodního reţimu po výstavbě vodních děl (ŠVAŘÍČEK 2008). Ovlivněním sráţkoodtokových poměrů změnou vyuţití území se zabývá ADAMEC a kol. (2006), který si jako zkoumanou oblast vybral povodí Roţnovské Bečvy. Z výsledků modelů HYDROG a HEC-HMS učinil závěr, ţe v dané oblasti „je vliv změn land use na odtokové poměry daleko významnější neţ úprava hydraulických parametrů koryt v podobném územním rozsahu“. (ADAMEC a kol. 2006, s. 349) VILÍMEK a kol. (2003) hodnotil efektivnost změn ve vyuţívání území na retenci vody v krajině. Jako příklady uváděl oblasti zasaţené povodní v roce 2002, tedy Čechy. Velmi diskutované jsou především pramenné úseky. HANZLOVÁ a kol. z Ostravské univerzity se v roce 2007 snaţili navrhnout obecnou klasifikaci pokryvu území vhodnou pro potřeby hydrologie. Za pokladové materiály by přitom měla z větší části slouţit data z dálkového průzkumu země. Ovšem tato klasifikace byla zatím pouţita pouze v jedné diplomové práci, a to ve značně redukované podobě.

2. 4 Hydrologické modely Modelování odtoku je přínosné ze dvou důvodů. Jednak lze vyuţít k tvorbě předpovědí, dají se z něj ale také zpětně odvodit podmínky, které panovaly v určitém povodí před a v průběhu určité povodňové situace. Obecný přehled k této problematice je moţné získat např. z ABBOTTOVA a REFSGAARDOVA Distributed Hydrological Modeling (1996) nebo v pátém vydání základní publikace Guide to Hydrological Practices z roku 1994 sestavené Světovou meteorologickou organizací. Jako součást internetové encyklopedie se objevila také souhrnná práce od VINOGRADOVA, který se matematickému modelování odtoku věnuje jiţ delší dobu. Předkládaná práce ovšem vychází hlavně ze studie DAŇHELKY a kol., Posouzení vhodnosti aplikace srážkoodtokových modelů s ohledem na simulaci povodňových stavů pro lokality na území ČR (2003), která nabízí kvalitně provedený rozbor obecných zákonitostí i konkrétních modelů s důrazem na pouţití v našich podmínkách. Na jejím sestavení spolupracoval ČHMÚ s Českou zemědělskou univerzitou, kde se podobně jako na ČVUT zabývají moţným 17

vyuţitím jednotlivých modelů, většinou ale spíše hydraulických. Zkoumanému tématu je bliţší práce JENÍČKA z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, který se věnoval uplatnění modelů v protipovodňové ochraně (2006). Uţitečné jsou také práce o kalibraci modelů, a to hlavně v kombinaci s výše popsanými studiemi o ovlivnění odtoku. Vykreslují totiţ omezené moţnosti aplikace a velikost chyb při pouţití nekvalitních nebo neúplných dat. Většinou se zaměřují na prostorové rozloţení sráţek (JANKOVÁ 2009, RŮŢIČKOVÁ 2009), lze se setkat i se studiemi např. na téma vlivu evapotranspirace (MACOUNOVÁ 2009) či vlastností půdního pokryvu (SANGATI et al. 2009). Zajímavé jsou také práce od UNUCKY, který vyzkoušel řadu softwarů pro modelování hydrologických procesů. Několikrát je aplikoval také na povodí Bečvy (UNUCKA 2006), ale spíše neţ aby se v nich charakterizovalo dané území, hodnotí se jednotlivé modely a moţnosti jejich propojení s GIS. V této práci byl vyuţit model MIKE 11, převáţně jedna jeho sloţka – sráţkoodtokový model NAM, blíţe popsaný v dalším textu. Nejvíce informací o něm nabízí Dánský hydraulický institut (DHI), kde byl vyvinut. Z internetových stránek lze čerpat nejen obecné informace o softwaru, ale také přednášky z kaţdoročně pořádané konference o jeho vyuţití v praxi od místních odborníků i zahraničních vědců. Model byl aplikován na nejrůznější povodí a výzkumná témata téměř po celém světě. SHAMSUDIN a HASHIM (2007) podávají zprávu o pouţití v Malajsii, AHMED (2010) popisuje, jak s jeho pomocí zkvalitnili hydrologickou předpověď, posuzují bezpečnost přehrad a dokonce kvantitativně vyjadřují zadrţovací schopnost mokřadů v povodí řeky Rideau v Kanadě. KVESIĆ s DEDUŠEM (2008) vyzdvihují moţnost lepšího pochopení odtoku ze zastavěného území. STRONSKA a kol. (1999) s pomocí systému MIKE 11 mimo jiné hledali nejvhodnější z několika navrţených protipovodňových opatření a MADSEN s PEDERSENEM a kol. (2005, 2007) se zabývali jeho vyuţitím pro řízení vodních děl. Model NAM se osvědčil i jako součást systémů specializovaných např. na simulaci odtoku v kanalizačních sítích. Této práci je ovšem bliţší sada nástrojů MIKE FLOOD, která simuluje povodňové průtoky a slouţí tedy i jako předpovědní systém testovaný na řece Mur v Rakousku a Slovinsku (RUCH et al. 2007) nebo Waikato na Novém Zélandě (KALKEN, SKOTNER, MULHOLLAND 2005). Vyuţití modelu pro předpověď zkoumaly ale i jiné studie, z tuzemských lze zmínit Using of Mike 11 flood model of the Morava river in the Czech Republic for evaluating various flood measures proposals (BÍZA, GIMUN, ŠPATKA 2000). Zde bylo učiněno srovnání, jak by různá opatření v podobě změny vyuţití území, stavby protipovodňových hrází, nádrţí či poldrů ovlivnily průběh povodňové vlny odpovídající povodni z července 1997. Počítá se dokonce i s moţností realizace kanálu Dunaj-Odra-Labe. Výsledky se ovšem pro jednotlivé vodoměrné stanice liší a navíc se neuvaţuje, do jaké míry jsou navrţená opatření proveditelná. Ze zahraničních prací stojí za zmínku Testing of Diffrent Meteorological Models for Flood Forecasting in Filyos Basin, Turkey (KESKIN 2008), kde se uvádí, ţe systém MIKE 11 v kombinaci s meteorologickými modely není vhodným nástrojem pro předpověď v oblastech s velmi proměnlivými úhrny sráţek, zvláště pokud není k dispozici podrobný model terénu a měření vodní hodnoty sněhové pokrývky. BUTTS a kol. přitom jiţ v roce 2004 upozorňoval, ţe zpřesnit výsledky hydrologické simulace lze pomocí kombinace modelů s různou strukturou.

2.5 Povodně Studiem povodní se zabývá BRÁZDIL, který spolu s dalšími sestavil základní publikaci, Historické a současné povodně v České republice (2005), odkud se dají čerpat informace o největších povodňových událostech u nás. Detailnější hodnocení se bohuţel týká pouze vybraných stanic na hlavních tocích. Autor spolupracoval i na dalších 18

hydrologických studiích věnujících se převáţně rekonstrukci historických povodní, s YIOUEM a kol. (2006) provedl statistickou analýzu povodní v Čechách od roku 1825. Další analýzy rozebírají hlavně extrémní povodňové situace. Alespoň základní přehled nabízí Komplexní hydrometeorologická analýza největších povodní na Moravě a ve Slezsku v 19.-20. století od KOKEŠOVÉ (2007). Většina publikací se soustředí na jednu konkrétní povodňovou situaci. Jarní povodní z roku 2006 se zabýval Výzkumný ústav vodohospodářský, který vydal dvě podobné zprávy od KAŠPÁRKA a kol. (2006a, 2006b). Řada prací samozřejmě vznikla na základě povodně z roku 1997, jako příklad lze uvést knihu od MATĚJÍČKA (1998) Povodeň v povodí Moravy v roce 1997 nebo souhrnnou zprávu ČHMÚ (1998a) Vyhodnocení povodňové situace v červenci 1997. Našly by se také studie věnované čistě meteorologickým příčinám nebo hydrologickým následkům. PAVLÍK se SANDREVEM (1997) hodnotí povětrnostní situace, KVĚTOŇ a kol. (1997) popisuje rozloţení sráţek a SOUKALOVÁ, ŘEHÁNEK a ŠIFTAŘ (1997) se zaměřují na průtoky a vodní stavy, porovnávají přitom povodí Moravy s povodím Odry a Labe. Pro praxi jsou nejuţitečnější práce, které vyuţívají popis povodní jako podklad pro návrh moţných opatření k eliminaci jejich neţádoucích dopadů. Zkušenosti se zvládáním extrémních povodní nabízí KUTÁLEK a KOŠÁTECKÝ v knize Flood Issues in Contemporary Water Management (2000) nebo KADEŘÁBKOVÁ v příspěvku z konference Veřejná a soukromá řešení dopadů živelných pohrom v ČR (2007). Na konferenci Povodně a krajina '97 se kromě protipovodňových opatření diskutovalo také o nutnosti změn stávající legislativy, potřebných pozemkových úpravách nebo problémech asanace povodňových škod v krajině. Smělé návrhy se ovšem nedaly vţdy úspěšně konfrontovat s realitou, zvláště po opadnutí prvotní všeobecné ochoty řešit toto téma po roce 1997. BRÁZDIL a kol. (2011) nicméně upozorňuje na rostoucí vliv antropogenního ovlivnění/zavinění povodní. MUNZAR, ONDRÁČEK a ŘEHÁNEK (2007) navíc poukazují na skutečnost, ţe ačkoli byla doba opakování povodně z roku 1997 stanovena na 500 let, srovnatelné dopady měla i povodeň v roce 1880. Podobná katastrofa se tak můţe objevit dříve, neţ by se čekalo. BĚHALOVÁ v roce 1995 prezentovala moţnost sníţení dopadu povodní analýzou historických případů. Na základě analogie lze totiţ odhadnout budoucí vývoj. JUST a kol. ve své obsáhlé práci z roku 2005 připomíná, ţe v zákoně o vodách je uvedena povinnost obnovovat přirozená koryta vodních toků. Přírodě blízká protipovodňová opatření povaţuje za vhodné řešení ochrany zastavěných ploch i volné krajiny. Svůj názor zakládá na příkladech ze zahraničí, kde se podobná opatření jiţ dříve ukázala jako velice efektivní. Jak jiţ bylo zmíněno výše, tak prací, které se zabývají problematikou povodní čistě v povodí Bečvy, je pouze několik a pochází převáţně od dvou autorů – MIHOLY a BURELA. K dříve uvedeným studiím je moţné dodat ještě MIHOLŮV rozbor sráţkové situace během menších povodní v červenci 1970 a v srpnu 1972, který provedl v roce 1974. Právě informace o méně významných lokálních povodních jsou jen těţko dostupné a pokud nenajdeme zmínku ani ve zprávách příslušného podniku Povodí, ani v Hydrologické ročence ČR vydávané Českým hydrometeorologickým ústavem, musíme tyto instituce ţádat o poskytnutí primárních dat k vlastnímu zhodnocení.

19

3 METODIKA Pracuje se s daty ze tří vodoměrných stanic – Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice. Nejprve se provedla analýza odtokových poměrů, pro kterou byly vyuţity průměrné měsíční průtoky a kulminační průtoky v jednotlivých měsících za období 1990-2009 poskytnuté Českým hydrometeorologickým ústavem. Následně se pro zhodnocení podílu jednotlivých zdrojnic zpracovávaly dva typy dat: hodinová měření průtoků z pěti různých povodňových situací a výstupy hydrologického modelu MIKE 11. Zkoumané povodně proběhly v období 5.9.-14.9.1996, 5.7.-15.7.1997 a 19.3.-13.5.2006. Poslední zmiňovaná událost byla brána jednak jako celek, zároveň se počítalo se dvěmi samostatnými epizodami z období 29.3.-9.4. a 29.4.-6.5.2006. Povodí Moravy poskytlo ještě údaje z poloviny 80. let, konkrétně z povodní 6.8.-16.8.1985 a 4.6.-9.6.1986, ke srovnání také průtoky z července 1997, viz. kapitola 8. Průběh povodně i výše kulminačních průtoků z roku 1997 se podle různých zdrojů lišily. Částečně je na vině fakt, ţe ČHMÚ zaznamenával hodnoty vţdy v celou hodinu, kdeţto Povodí s půlhodinovým posunem. Výsledky měření ovšem při extrémních povodních nelze povaţovat za absolutně spolehlivé, zvláště kdyţ byla stanice v Teplicích poškozena natolik, ţe maximální průtoky musely být odhadnuty aţ zpětně. Jelikoţ nebyla moţnost určit, která z časových řad se více blíţila skutečné odtokové situaci a v operativní praxi jsou běţně dostupná pouze nekorigovaná data, pracovalo se s hodnotami z obou zdrojů bez úpravy. Pomocí modelu MIKE 11 se simuloval průtok Vsetínské a Roţnovské Bečvy na stanicích v závěrových profilech i pro jednotlivá menší území. Bylo vymezeno celkem 7 subpovodí Vsetínské Bečvy (horní a dolní tok Vsetínské Bečvy, Stanovnice, Senice, Rokytenka, Ratibořka a Bystřice), 5 subpovodí Roţnovské Bečvy (horní a dolní tok Roţnovské Bečvy, Kněhyně, Solanecký a Háţovický potok) a 3 subpovodí Bečvy (spojená Bečva, Loučka a Juhyně), viz kapitola 9.2. Do výpočtu vstupovala náhodně vybraná, ale reálně změřená řada denních sráţkových úhrnů a jim odpovídajících průměrných denních teplot a průměrných měsíčních hodnot evaporace ze stanic Jarcová, Valašské Meziříčí, Kelč (na Juhyni v povodí Bečvy) a Teplice. Parametry pro jednotlivá povodí byly kalibrovány podle proběhlých povodňových situací zmíněných výše v textu. Výsledkem byl průtok v hodinovém kroku za období 1.9. aţ 30.7., tedy téměř celý rok, který zhruba odpovídá hydrologickému. Analyzovalo se celé období, největší povodeň, která nastala koncem června (25.6. aţ 30.6), menší povodeň z února a března (1.2. aţ 31.3.) a období nízkých, vyrovnaných průtoků (1.1. aţ 31.1.). Zkoušelo se celkem 10 variant rozdílných sráţkových úhrnů. Varianty 1-7 počítaly s rovnoměrným mnoţstvím sráţek na celém území, které se zvyšovalo: 40, 50, 60, 80, 100, 105 a 120 mm. Změna se ve výstupech projevila ovšem pouze na konci zkoumaného období (26.6. aţ 30.7.), protoţe model upravuje vstupní data jen pro nejvýznamnější povodňovou událost. Varianta 8 představovala modelovou situaci, kdy spadne větší mnoţství sráţek na oblasti s nejvyšší nadmořskou výškou (horní toky), varianty 9 a 10 případy, kdy spadne větší mnoţství sráţek na povodí pouze jedné zdrojnice, viz. kapitoly 9.2.1 a 9.2.2. Samotné zhodnocení podílu Vsetínské a Roţnovské Bečvy na celkovém průtoku se provedlo výpočtem koeficientu korelace a determinace. Po provedení základní statistické analýzy časových řad bylo rozhodnuto, ţe se místo běţného korelačního koeficientu pouţije Spearmanův korelační koeficient (rS), někdy téţ nazýván koeficient pořadové korelace. Důvodem je asymetrické rozdělení dat, patrné z vysokých hodnot koeficientu šikmosti a špičatosti, a hlavně nelineární vztah mezi průtokem v Teplicích a na dané zdrojnici, patrný při vykreslení bodového grafu.

20

Spearmanův korelační koeficient byl vypočten podle vztahu:

Di … rozdíl mezi pořadím odpovídajících si dvojic hodnot xi a yi n … počet případů Jelikoţ nástup povodňových vln začíná na zdrojnicích o několik hodin dříve neţ na spojeném toku, posouvaly se časové řady z dílčích povodí postupně o 1 aţ 5 hodin vzad a o 1 aţ 10 hodin vpřed. Následně se pro nově vzniklé časové řady znovu vypočítal Spearmanův korelační koeficient. Pro nalezení jeho maximální hodnoty bylo v některých případech nutné zvětšit časový posun aţ na 12 hodin. Kvůli rozdílné délce časových řad u jednotlivých zkoumaných obdobích se pouţil upravený (korigovaný) koeficient determinace, získaný podle vzorce:

kde SR značí reziduální součet čtverců, ST celkový součet čtverců a df počet stupňů volnosti vycházející z počtu případů (hodin časové řady). Jako závislá proměnná se brala časová řada ze stanice Teplice, jako nezávislá proměnná časová řada z dílčího povodí.

… průměr naměřených hodnot yi … naměřená hodnota ŷi … hodnota na regresní křivce Statistická analýza a výpočet koeficientů probíhaly v programu Statistica 10 pomocí nástrojů Základní statistiky/tabulky, Neparametrická statistika, Pokročilé lineární/nelineární modely a Vícenásobná regrese. Některé grafické výstupy byly zpracovány v programu Excel 2000, na tvorbu map se vyuţil program ArcGIS 9.3.

21

4 FYZICKOGEOGRAFICKÁ CHARAKTERISTIKA ÚZEMÍ 4.1 Geologická stavba Zkoumané území se nachází na západním okraji Vnějších Karpat, které se začaly formovat během alpinského vrásnění ve svrchní křídě. V té době byla Morava zalita mořem. Oblast je proto tvořena převáţně flyšem – mořskými sedimenty, jeţ byly koncem paleogénu zvrásněny a nasunuty v podobě příkrovů sz. směrem na okraj Českého masivu. Příkrovovou stavbu narušila řada zlomů, na nichţ se odehrávaly vertikální i horizontální pohyby. Flyšové pásmo se skládá ze dvou skupin příkrovů – vnější, krosněnské a na ni nasunuté vnitřní, magurské. Magurská skupina příkrovů zabírá jiţní a střední část zkoumaného území (zjednodušeně by se dalo říci oblast jiţně od úrovně Roţnovské Bečvy) a je tvořena převáţně mladšími horninami, které vznikaly v paleogénu. Vnější skupina příkrovů zasahuje na sever zkoumaného území, nejstarší horniny se zde usazovaly jiţ v křídě. Podloţí se v povodí Roţnovské a Vsetínské Bečvy nijak výrazně neliší, skládá se z pískovců, jílovců a slepenců. Pestřejším geologickou stavbou se vyznačuje povodí spojené Bečvy. Kromě flyše se zde jiţ ve spodní křídě dostaly na povrch vulkanity – těšínity a pikrity, dnes patrné na SZ zkoumaného území, kam pronikly také miocénní jíly, písky a štěrky z karpatské předhlubně. Místní zvláštností je také útrţek Českého masivu v okolí Maleníku, tvořený laminovanými břidlicemi karbonského stáří, a devonské vápence v okolí Teplic nad Bečvou. (HRUBAN 2011, CHÁB a kol. 2007) V kvartéru byla geologická stavba dotvářena vznikem mocnějších vrstev deluviálních sedimentů na některých svazích, fluviálních sedimentů a povodňových hlín v blízkosti toků. Nejstaršími fluviálními uloţeninami (mindel) jsou štěrky nejvyšších říčních teras, které se zachovaly v podobě různě velkých denudačních zbytků podél celé Bečvy. Jejich báze je nečastěji 30-45 m nad úrovní dnešní nivy. Plošně rozsáhlejší je hlavní říční terasa, jeţ se utvářela převáţně ve starším rissu. Povrch má 9-12 m a bázi 17 m nad řekou, mocnost kolísá v rozmezí 3-8 m. Nejmladší (würm-holocén) a největší je terasa údolní s bází 1-4 m pod korytem toku. Její mocnost se pohybuje od 2,2 do 11,7 m. (MICHLÍČEK 1986)

4.2 Hydrogeologické podmínky Ve zkoumaném území není vhodné podloţí pro vytváření zásob podzemní vody. Vrstvy jílovců fungují jako izolátory, kvůli flyšové stavbě se ale nad nimi nenachází dostatečně mocné vrstvy propustných hornin. Většina území – Flyš v povodí Bečvy (viz. obrázek 6), má proto jen lokání zvodnění s volnou hladinou, odkud voda odtéká do místní erozní báze (vodního toku). Propustnost zdejších sedimentů je průlino-puklinová, transmisivita nízká. Podél hlavních toků – Kvartér Horní Bečvy, bychom ale našli i souvislé zvodnění o mocnosti 5 aţ 15 m v horninách s průlinovou propustností a střední průtočností. Tato oblast má větší potenciál stát se zdrojem pitné vody. Nachází se zde také místo největšího odběru podzemní vody (více neţ 1000 m3 za den), a to v Roţnově p.R. Srovnatelný odběr se děje uţ jen z pěti vrtů na Vsetíně v místní části Ohrada. Přes 100 m3 vody denně čerpají ještě obce Velké Karlovice, Karolinka, Huslenky, Hošťálková a Valašská Bystřice v povodí Vsetínské Bečvy; Starý Jičín a Ústí v povodí spojené Bečvy. (Povodí Moravy, s.p. 2009) I přes nevhodné podloţí jsou ve zkoumaném povodí časté prameny a studánky, jejich rozloţení je ale dost nerovnoměrné. Příhodné podmínky vzniku jsou v mocnějších 22

zvětralinách na úpatí svahů. Napájeny jsou většinou mělkými reţimy podzemích vod, takţe jejich vydatnost není velká a můţe značně kolísat. Výjimku tvoří minerální prameny na sz. hranici povodí v Teplicích nad Bečvou, které daly jiţ v 16. století základ místním lázním. Nejvydatnější (10 l/s), Jurikův pramen vyvěrá z oblasti tektonického zlomu z hloubky přes 100 m. Alkalická kyselka hydrogenuhličitano-vápenatého typu má teplotu 22,7°C. (Lázně Teplice nad Bečvou 2011) Ve zkoumané oblasti se nachází ještě několik menších sirovodíkových minerálních pramenů. Zásoby podzemní vody spolu s orograficky zesílenými sráţkami jsou příčinou vyhlášení chráněné oblasti přirozené akumulace vod (CHOPAV) Beskydy a Vsetínské vrchy (viz. obrázek 6). V těchto oblastech vodní zákon (zákon č. 254/2001 Sb.) omezuje svobodné vyuţívání území. Je zde zakázáno zmenšovat rozsah lesních pozemků, odvodňovat lesní a zemědělské pozemky, těţit nerostné suroviny nebo provádět jiné zemní práce, které by vedly k odkrytí souvislé hladiny podzemních vod, coţ má pozitivní dopad na zmírnění antropogenního ovlivňování vodního reţimu toků.

Obr. 6 Hydrogeologické podmínky v povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice Zdroj: CENIA 2010-2011

23

4.3 Reliéf Základní rysy reliéfu byly vytvořeny při tektonických pohybech, které v Karpatech probíhaly jiţ od spodního badenu. Systém hrástí a prolomů ale není kvůli vyšší plasticitě flyšových hornin ve Vnějších Západních Karpatech tak výrazně vyvinut jako jinde. Intenzivní pohyby zemské kůry v mladších třetihorách výrazně narušily několik fází zarovnávání terénu, ze kterého se zachovaly pouze některé fragmenty, často vázané na odolnější horniny. Tektonické pohyby se významně podílely i na formování říční sítě. Začátkem kvartéru se v důsledku zdvihu terénu obrátil směr vodního toku Senice z původního jihozápadního na severní, takţe dnes ústí do Vsetínské Bečvy. Reliéf byl kromě tektoniky značně ovlivněn také klimatickými změnami. Do současnosti nejvíce patrné zůstalo střídání glaciálů a interglaciálů v pleistocénu. Při sálském zalednění dosahoval ledovec aţ k hlavnímu evropskému rozvodí a tavné vody odtékaly do povodí Bečvy. V předpolí ledovce vznikaly na vrcholech kryoplanační terasy a mrazové sruby, na úpatích kryopedimenty a úpatní haldy. V pleistocénu se vytvořily v údolní dnech vysoké říční terasy a mohutné náplavové kuţely. Reliéf zkoumaného území lze označit jako erozně-denudační s výrazným vlivem geologické stavby. Velmi časté jsou tvrdoše a také strukturní terasy a hřbety (Provodovický a Klášťovský hřbet, Liptálské hřbety), přičemţ vrcholy jsou vázány většinou na pískovce, údolí a sedla jsou tvořena jílovci. Obvyklý je protáhlý tvar ve směru SV-JZ. Mezi nejčastější modelační procesy se díky geologické stavbě a členitému povrchu řadí sesouvání. Ve zkoumaném území se nachází několik set sesuvů, většinou holocénního, někdy pleistocénního stáří (údolí Damašek v Hošťálkové, Růţďka, Mikulůvka nebo oblast Vaculov – Sedlo u Malé Bystřice). Výjimkou nejsou ani skalní sesuvy a hlubinné plouţení, které daly vznik rozsedlinovým jeskyním v Radhošťské, Pulčinské a Komonecké hornatině (PP Kopce). Velká část sesuvů je neaktivní, při extrémních či dlouhotrvajících sráţkách se ale mohou aktivovat a způsobit značné škody, včetně přehrazení koryt vodních toků. Největší sklonitost terénu (viz. obrázek 7) je v Radhošťské hornatině (severní část povodí Roţnovské Bečvy). Východně od Radhoště leţí i nejvyšší bod celého povodí, Čertův mlýn s nadmořskou výškou 1205 m n. m. Velká energie reliéfu způsobuje značný spád a bystřinný charakter pravostranných přítoků Roţnovské Bečvy. V povodí Vsetínské Bečvy se nachází větší počet asymetrický a průlomových údolí. Charakteristický je také výskyt řady skalních útvarů. Na pravém břehu Senice v jiţní části Javorníků leţí NPR Pulčín-Hradisko, největší sklaní město v českých Karpatech. Oblast od soutoku Roţnovské a Vsetínské Bečvy se vyznačuje mírně zvlněným, spíše akumulačním terénem se širokými mělkými údolími a rozsáhlou říční nivou spojené Bečvy. Na hranici zkoumaného území nedaleko vodoměrné stanice Teplice se nachází Zbrašovské aragonitové jeskyně a také nejhlubší česká propast – Hranická, s ověřenou hloubkou 289,5 m. Odhad geologů ovšem činí aţ 800 m. (DEMEK, MACKOVČIN a kol. 2006)

24

Obr. 7 Sklonitost povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice Zdroj: VÚV T.G.M. 2011

4.4 Půdní pokryv Ve zkoumaném povodí se nachází celkem 7 půdních typů, přičemţ jednoznačně dominuje kambizem. Tento půdní typ je hojně rozšířen hlavně díky tomu, ţe můţe vznikat z různých substrátů za různých klimatických, sklonitostních i vegetačních podmínek. Vyznačuje se brunifikovaných horizontem, který se vytváří při vnitropůdním chemickém zvětrávání, jeţ barví půdu dohněda. Ve vrcholových částech Radhošťské hornatiny na něj navazují podzoly. Tyto půdy jsou charakteristické migrací látek do spodních částí profilu. Nachází se v oblastech s vysokými sráţkovými úhrny a kyselým podloţím. V údolních nivách se z vrstevnatě uloţených povodňových hlín tvoří fluvizemě, jeţ jsou ovlivněny kolísáním hladiny podzemní vody a případnými záplavami. Z výskytu tohoto půdního typu lze usuzovat na rozsah největších historických povodní. Působením vody vznikají také pseudogleje, které se nachází rovněţ v méně členitém terénu, tentokrát ale s nepropustným podloţím, jeţ brání infiltraci sráţek. V povodí spojené Bečvy se častěji vyskytují hnědozemě a luvizemě. Oba půdní typy lze nalézt pouze v rovinatém či mírně zvlněném terénu, jinak by podlehly erozi. Uplatňuje se u nich illimerizace, coţ je proces změny struktury půdy v důsledku vertikálního pohybu jílových frakcí. Velmi okrajově zasahují do oblastí s nejniţší nadmořskou výškou i černozemě. Nevznikly zde ale na spraších, nýbrţ na silně vápnitých jílech a mají jiţ částečně odvápněný svrchní horizont. (NĚMEČEK a kol. 2001)

25

Obr. 8 Hydromorfismus půd v povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice Zdroj: NĚMEČEK a LÉROVÁ 2009 Z obrázku 8 je patrné, ţe značná část půdního pokryvu ve zkoumaném povodí nese známky dlouhodobého působení vody. Nepatří sem ale oblasti s nejvyšší nadmořskou výškou, ale spíše rovinaté oblasti v níţinách, coţ naznačuje, ţe se více uplatňuje nepropustné podloţí neţ orograficky zesílené sráţky. Glejové půdy (v našem případě se jejich výskyt překrývá s výskytem fluvizemí) jsou trvale převlhčené a dochází v nich k redukčním procesům, zejména u ţeleza a manganu, coţ má za následek změnu barvy na šedavou. U oglejených půd se střídají období zamokření a prosychání profilu, barva se nepravidelně mění z šedé na hnědou, čímţ vzniká typické mramorování. Zadrţování vody nad nepropustným podloţím můţe v celkovém důsledku přispívat k rychlejšímu nástupu povodně a zvyšování kulminačních průtoků. Naopak ze studií, jeţ uvádí DINGMAN (2002) a CÍSLEROVÁ, ŠANDA a VOGEL (2000), vyplývá, ţe u svrchních půdních horizontů s bohatou organickou sloţkou můţe převaţovat infiltrační schopnost nad intenzitou sráţek, takţe nemusí nastat plošný povrchový odtok. Pokud převládá podpovrchový odtok, zpoţďuje se nástup povodní a sniţuje kulminační průtok.

26

4.5 Hydrologická situace Bečva je tokem III. řádu a zároveň největším levostranným přítokem Moravy, do níţ se vlévá po 61,57 kilometrech délky toku nedaleko Tovačova. Vzniká soutokem Roţnovské a Vsetínské Bečvy ve Valašském Meziříčí v nadmořské výšce 288 m n.m. Plocha povodí činí 1613,29 km2 včetně povodí obou zdrojnic. Pro potřeby tohoto výzkumu se ovšem pracuje pouze s povodím po vodoměrnou stanici Teplice, čímţ se délka Bečvy zkracuje na 20,17 km, plocha povodí na 1275,3 km2. Průměrný sklon toku se rovná 2,23‰, charakteristika povodí α činí 3,135, coţ odpovídá vějířovitému tvaru povodí. Mezi největší levostranný přítok patří Juhyně s délkou 33,93 km a plochou povodí 111,24 km2. Pravostranné přítoky jsou kratší a méně významné. Průměrný roční průtok na stanici Teplice činí 15,30 m3/s. Roţnovská Bečva pramení na severním svahu Vysoké v nadmořské výšce 950 m n.m. a teče téměř v celé délce mírně severozápadním směrem. Délka toku činí 37,98 km, plocha povodí 254,19 km2, průměrný sklon toku 17,43‰ a charakteristika povodí α 0,176, coţ tentokrát odpovídá mírně protáhlému tvaru povodí. Největším pravostranným přítokem je podle plochy povodí Kněhyně (18,40 km2), podle délky pak Starozuberský potok (7,90 km). Největším levostranným přítokem je podle délky Háţovický potok (8,04 km), podle plochy povodí Solanecký potok (26,44 km2). Průměrný roční průtok na stanici Valašské Meziříčí činí 3,50 m3/s. Vsetínská Bečva pramení na jiţním svahu Čartáku v nadmořské výšce 900 m n.m., jen asi 3 km od pramene Roţnovské Bečvy. Teče nejprve jihozápadním směrem, od soutoku se Senicí se obrací na sever. Délka toku činí 59,38 km, plocha povodí 734,1 km2, průměrný sklon toku 12,16‰ a charakteristika povodí α 0,208, tedy tvar povodí je mírně vějířovitý. Největším levostranným přítokem je Senice (délka 29,84 km, plocha povodí 135,37 km2), největším pravostranným přítokem je Bystřice (délka 22,16 km, plocha povodí 85,64 km2), někdy téţ označována jako Bystřička. Průměrný roční průtok na stanici Jarcová činí 9,18 m3/s. (VÚV T.G.M. 2011)

Obr. 9 Soutok Rožnovské (zleva) a Vsetínské Bečvy (zprava) Zdroj: archiv autorky

27

Obr. 10 Říční síť v povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice Zdroj: VÚV T.G.M. 2011

4.6 Klimatické podmínky V geologické minulosti se na území ČR několikrát výrazně změnilo podnebí. Suché savanní, vlhké tropické i chladné klima se od současných podmínek značně lišila. Zkoumané území dnes patří do oblasti mírného, spíše kontinentálního podnebí. QUITT zde ve své klasifikaci z roku 1971 vymezil 7 klimatických oblastí: 2 chladné, 4 mírně teplé a 1 teplou, které svým rozloţením v podstatě odpovídají nadmořské výšce. Chladné oblasti se vyznačují krátkým, chladnějším a vlhkým létem, dlouhým přechodným obdobím a mírně chladnou zimou s dlouhým trváním sněhové pokrývky. V mírně teplých oblastech je delší a sušší léto, kratší přechodné období a suchá zima s kratším trváním sněhové pokrývky, coţ se potom ještě více projevuje v teplé oblasti (podél spojené Bečvy).

28

Obr. 11 Průměrná roční teplota vzduchu v povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice Zdroj: TOLASZ a kol. 2007 Průměrné roční teploty vzduchu v povodí Bečvy dosahují 5 aţ 9°C (viz. obrázek 11), průměrné červencové teploty se pohybují v rozmezí 13-17°C, průměrné lednové teploty v rozmezí od -4 do -2°C. Průměrný roční úhrn sráţek činí 600 aţ více neţ 1200 mm (viz. obrázek 12). Nejvíce sráţek bývá naměřeno zpravidla v létě ve vyšších nadmořských výškách, kde se projevuje vliv orografického zesílení na návětrné straně Beskyd či Javorníků. Pro utváření odtoku jsou důleţité ale i tuhé sráţky v zimním půlroce. Na horách bývá průměrně 120-140 dní v roce se sněhovou pokrývkou, výjimečně i 160, v níţinách jen 40-50 dní. Průměrný úhrn výšky nového sněhu přitom činí 350 aţ 500 cm v nejvyšších polohách a 60 aţ 80 cm v nejniţších polohách. Průměr maxim vodní hodnoty sněhové pokrývky na horách dosahuje 200-300 mm, v níţinách pak 25-50 mm. (TOLASZ a kol. 2007)

29

Obr. 12 Průměrný roční úhrn srážek v povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice Zdroj: TOLASZ a kol. 2007

4.7 Biota Z hlediska fytogeografického členění patří většina zkoumaného území do karpatského mezofytika. Pouze sv. okraj náleţící podokresu Radhošťské Beskydy se nachází jiţ v oreofytiku. Z hlediska biogeografického členění spadá většina území do Vsetínského bioregionu. Západní část povodí Vsetínské Bečvy leţí uţ v bioregionu Hostýnském, povodí spojené Bečvy v Hranickém a nejvyšší polohy na severu povodí Roţnovské Bečvy v Beskydském bioregionu. Vegetaci tvoří západokarpatské druhy nejčastěji 5. vegetačního stupně, do nichţ ze severovýchodu pronikají horské prvky, údolím spojené Bečvy potom hercynské a teplomilnější druhy. Na jiţním okraji území je patrný vliv Pováţí. Potenciální přirozenou vegetací by měly být převáţně květnaté bučiny (asociace např. Dentario enneaphylliFagetum, Festuco-Fagetum), v nejniţších polohách v údolích Bečev by měly převaţovat dubohabřiny (Carici pilosae-Carpinetum). V současné době ale plošně dominují smrkové monokultury, částečně poškozené imisemi. Charakteristické je nicméně stále relativně vysoké zastoupení jedle. Podél vodních toků se nachází lemy vrbových porostů (Salicion eleagni), na malých tocích vrbové křoviny (Salicion triandrae). V nivě spojené Bečvy jsou zachovány fragmenty měkkého luhu (Salicion alba). V zařízlých údolích a na lesních prameništích jsou vyvinuty jasanové olšiny (Carici remotae-Fraxinetum). (CULEK a kol. 1996)

30

Jak vyplývá z podkladů pro tvorbu Plánu oblasti povodí Moravy (Povodí Moravy, s.p. 2009), vhodný vegetační doprovod vodních toků existuje spíše v povodí Roţnovské Bečvy. Naopak podél Rokytenky nebo dolního toku Senice je nevyhovující – druhová skladba, přestárlé porosty, některé úseky zcela bez dřevin. Podél Loučky je vlivem laterální říční eroze značná část porostů podemleta nebo přímo vyvrácena. Podobná situace je i na některých menších tocích. Původní vegetace v širší nivě se nezachovala prakticky nikde, coţ můţe sniţovat schopnost povodí transformovat zvýšené průtoky. Tekoucí vody patří do pásma pstruhového, spojená Bečva do pásma lipanového, na okraji zkoumaného území uţ i s prvky pásma parmového. Nachází se zde některé chráněné druhy ţivočichů vázané na čisté vody a původní stanoviště, např. ouklejka pruhovaná (Alburnoides bipunctatus), střevle potoční (Phoxinus phoxinus), vranka obecná (Cottus gobio), rak říční (Astacus astacus), vydra říční (Lutra lutra) nebo ledňáček říční (Alcedo atthis). (CULEK a kol. 1996) Východní část území patří do CHKO Beskydy, kde jsou vymezeny dvě ptačí oblasti – Beskydy a Horní Vsacko. Celé chráněné území je zároveň součástí NATURY 2000 jakoţto evropsky významná lokalita spolu s Choryňským mokřadem v povodí spojené Bečvy. Celkově se ve zkoumané oblasti nachází 57 maloplošných chráněných území. Jedná se většinou o původní lesní vegetaci, někdy i pralesního charakteru, časté jsou květnaté louky nebo skalní výchozy. Kromě PR Choryňský mokřad se chrání ještě další zamokřená stanoviště jako PR Dubcová, PP Mokřady Vesník a všechna maloplošná území v povodí Roţnovské Bečvy, např. PP Rákosina Stříteţ. (PODEŠVA 2011)

31

5 SOCIOEKONOMICKÁ CHARAKTERISTIKA ÚZEMÍ 5.1 Využití území

Obr. 13 Využití území v povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice podle CORINE Land Cover 2006 Zdroj: CENIA 2010-2011 Aţ do poloviny 13. století bylo zkoumané území téměř neovlivněno člověkem. Poté se začaly zakládat první, převáţně zemědělské osady. Nivy kolem toků se ovšem ze začátku vyuţívaly jen jako louky, protoţe bývaly podmáčené, často zaplavované a řeky v nich překládaly svá koryta. Situace se postupně měnila v důsledku regulací vodních toků (viz. další kapitola). Od 16. století se datuje výraznější odlesňování. Při tzv. valašské kolonizaci byly osídleny i vyšší nadmořské výšky. S rostoucím počtem obyvatel rostla také spotřeba dřeva, na jehoţ dopravu se vyuţívaly vodní toky, které navíc poháněly pily a mlýny. Voda byla nezbytná i pro místní textilní průmysl. Dnes se z nádrţí na pravém břehu spojené Bečvy v Hustopečích a Miloticích nad Bečvou těţí štěrkopísky. 32

V současné době jsou významnými odběrateli povrchových vod společnosti Energoaqua v Roţnově pod Radhoštěm (výroba a rozvod tepla) a DEZA ve Valašském Meziříčí (chemické závody). Největší mnoţství se ale čerpá z vodní nádrţe Karolinka pro úpravu vody – téměř 5,6 mil. m3 za rok. V celkem 21 obcích se vyuţívají také zdroje podzemní vody. Vlastní zdroj má například slévárna na Vsetíně nebo krytý bazén v Roţnově p.R. Nemělo by se zapomínat ani na lázně Teplice nad Bečvou na severním kraji území. Část odebrané vody se do vodních toků vrací v podobě vody odpadní. Mezi významné producenty se řadí jednak samotné čistírny odpadních vod, potom také průmyslové podniky SCHOTT CR (sklárny) a DEZA ve Valašském Meziříčí, Enorgoaqua a papírny Fassmann v Roţnově p.R., v neposlední řadě také Gumárny Zubří, které navíc vypouští tepelně znečištěnou vodu. (Povodí Moravy, s.p. 2009)

Obr. 14 Využití území v povodí Vsetínské, Rožnovské a spojené Bečvy podle CORINE Land Cover 2006 Z grafů i mapy (obr. 13, 14) je dobře patrné, ţe v povodí Vsetínské a Roţnovské Bečvy převaţují lesy, zatímco v povodí spojené Bečvy dominuje zemědělská půda. To odpovídá obecně platné skutečnosti, ţe se zalesněná území nachází spíše na horních tocích, pro pole bývají ideální podmínky spíše na dolních tocích. Tento pohled by ale mohl být v některých ohledech příliš zjednodušený. Podle výsledků projektu CORINE Land Cover (CENIA 2010-2011), které odráţí situaci z roku 2006, se v lesích v povodí Vsetínské i Roţnovské Bečvy nachází převáţně jehličnaté porosty (Vsetínská Bečva 60%, Roţnovská Bečva 71%). Stále je tedy patrný vliv výsadby smrkových monokultur, která probíhala od 19. století. V povodí spojené Bečvy je poměr mezi jehličnatými a listnatými porosty více vyrovnaný (jehličnaté 37%, listnaté 25%), kromě původních dřevin se zde ale objevují i např. akáty. Ze zemědělské půdy tvoří v povodí Vsetínské a Roţnovské Bečvy její hlavní část zemědělské oblasti s přirozenou vegetací – obdělávaná půda s roztroušenými plochami přirozené zeleně. V povodí Roţnovské Bečvy činí její podíl 79%, v povodí Vsetínské Bečvy dokonce 91%. V povodí spojené Bečvy se oproti tomu vyskytuje z 81% nezavlaţovaná orná půda. Tento název je ovšem zavádějící, protoţe na dolním toku, především kolem Opatovického potoka, se běţně zavlaţuje. Jinde ale závlahy nejsou nutné, naopak se provádí meliorace. Nejvyšší procento odvodněné orné půdy je v povodí Roţnovské Bečvy (84%), následuje povodí Vsetínské Bečvy (78%) a nakonec povodí spojené Bečvy (61%), kde ovšem připadá nejvíce melioračních úprav na celkovou plochu povodí. Enormní podíl orné půdy byl zaznamenám na dolním toku Juhyně (levostranný 33

přítok spojené Bečvy), dosáhl téměř 75%. Obdělávání půdy můţe zvyšovat riziko eroze. Průměrný smyv z plochy povodí dosahuje necelých 3 000 tun za rok, přičemţ maximální hodnoty byly odhadnuty pro dolní tok spojené Bečvy (více neţ 13 500 tun za rok), nejniţší pak pro povodí Starozuberského potoka (přes 37 tun za rok), coţ je pravostranný přítok Roţnovské Bečvy, v jehoţ okolí se nenachází ţádná orná půda. (Povodí Moravy, s.p. 2009) Do kategorie zastavěných ploch byla zařazena nesouvislá městská zástavba, průmyslové a obchodní areály a dopravní infrastruktura. Největší zastoupení připadlo na povodí Roţnovské Bečvy, které se rozkládá na katastru 14-ti obcí. Celkem zde ţije asi 37 000 obyvatel, nejvíce ve městech Roţnov p.R. a Zubří. Povodí spojené Bečvy i přes to, ţe je relativně malé, zabíhá do 35 katastrů. Celkový počet obyvatel ale nedosahuje ani 17 000. Největšími obcemi jsou Kelč a Lešná. V povodí Vsetínské Bečvy činí podíl zastavěných ploch jen 4,2%, značná část území totiţ leţí ve vyšších nadmořských výškách. Povodí zasahuje do 39 katastrů obcí, přičemţ některé z nich jsou plošně rozsáhlé, ale trvale v nich pobývá méně neţ 3 000 obyvatel. Příkladem můţe být druhá nejlidnatější obec v povodí – Karolinka. Celkově v povodí trvale ţije přes 73 000 osob, z toho nejvíce na Vsetíně. V předešlém výčtu chybí ještě město Valašské Meziříčí s přibliţně 28 000 obyvateli, které leţí na rozhraní všech tří povodí. (Český statistický úřad 2008) V důsledku generalizace mapy bohuţel došlo k tomu, ţe nebyly zachyceny ţádné vodní toky, pouze větší vodní nádrţe. Na povodí Roţnovské Bečvy nepřipadá ani jeden vodní útvar, coţ samozřejmě neodpovídá skutečnosti. Bliţší informace o hydrologii obsahuje příslušná kapitola 4.5. Problematická je také kategorie ostatních ploch. Náleţí sem oblasti těţby surovin, staveniště a rekreační plochy. Jediná zaznačená oblast těţby surovin u Valašského Meziříčí dnes jiţ slouţí jako skládka komunálního odpadu. Kromě výše zmíněné těţby štěrkopísků se ve zkoumaném území nachází ještě několik menších kamenolomů. Rekreační plocha je na mapě vyznačena pouze jedna – chatová oblast na Tesáku. Staveniště severně od Vsetína se částečně přeměnilo na zastavěnou plochu.

Obr. 15 Využití území 100 m od břehu Vsetínské, Rožnovské a spojené Bečvy podle CORINE Land Cover 2006 Při pohledu na bezprostřední okolí vodních toků, v tomto případě 100 metrů od břehu, se vyuţití území mění (srovnání obrázků 14 a 15). Podél Vsetínské a Roţnovské Bečvy se objevuje méně lesů a trvalých travnatých porostů, naopak roste podíl zemědělské půdy a zastavěných ploch. Podél Vsetínské Bečvy zůstává druhová skladba lesů stejná, 34

tedy asi 60% jehličnatých porostů, podél Roţnovské Bečvy se nachází porosty z větší části smíšené (53%), podél spojené Bečvy jasně dominují porosty listnaté (86%). Nejvyšší podíl zemědělské půdy je podél Vsetínské Bečvy a stejně jako u Roţnovské Bečvy tady opět převaţuje zemědělská přirozená vegetace. Podél spojené Bečvy se hospodaří na zhruba o třetinu větší ploše orné půdy, zemědělské půdy je na celkovou plochu ovšem nejméně. Na rozdíl od povodí zdrojnic se zde poblíţ toků nevyskytují téměř ţádné louky a pastviny, vysoký podíl zabírají vodní plochy (rybníky). (CENIA 2010-2011) Z grafů (obr. 15) je také patrné, ţe podél Vsetínské i Roţnovské Bečvy výraznou měrou narostl podíl zastavěných ploch (v celém povodí max. 8%, poblíţ toků 23%). To zvyšuje riziko potenciálních povodňových škod. Z Plánu oblasti povodí Moravy vyplývá, ţe nejvíce ohroţená je obytná zástavba a čistírny odpadních vod. V povodí Vsetínské Bečvy by nebylo během stoleté povodně dostatečně chráněno více neţ 7 000 osob a významné majetkové škody by hrozily ve 24 obcích. Jiţ při průtoku Q20 mohou být zaplaveny 2 základní školy v Hovězí a Horní Lidči. V povodí Roţnovské Bečvy je ohroţeno méně osob, kolem 1 250, majetkové škody významného rozsahu ale hrozí téměř ve všech obcích, jejichţ katastrální území do zkoumané oblasti nezasahuje jen okrajovou částí – celkem v osmi. Při průtoku Q20 by byly zaplaveny sklady v Roţnově p.R. a prameniště ve Valašském Meziříčí a v Zašové, kde by navíc jiţ od průtoku Q5 nefungovala čistírna odpadních vod. V povodí spojené Bečvy není chráněn a majetek značné hodnoty ve 13-ti obcích a přes 5 050 osob, z čehoţ většina ţije v oblasti, pro kterou byl jiţ dříve stupeň ochrany stanoven na průtok Q100, ale ukázal se jako nedostatečný. (Povodí Moravy, s.p. 2009)

5.2 Úpravy vodních toků 5.2.1 Opatření do poloviny 20. století Do poloviny 19. století protékaly řeky krajinou téměř bez lidských zásahů. Vodní toky se vyznačovaly mělkým, značně širokým korytem, které se často větvilo a překládalo. Údolní nivy většinou neměly vhodné podmínky pro zemědělství, ani se v nich nenacházelo mnoho staveb, první pokusy o usměrnění toků proto souvisely spíše s dopravou a výrobou energie. K soustředění proudu pod most nebo na vodní dílo se vyuţíval volně dostupný materiál – naplavený štěrk, prkna a vrbové či olšové pruty z břehových porostů. Vzniklé stavby byly poměrně odolné a pruţné, ale nesouvislé, takţe nepřečkaly zvýšené průtoky. Po sérii povodní z konce 19. století se neodborné lokální snahy o úpravu toků ukázaly jako málo účinné. Škody u stále početnějšího obyvatelstva neúnosně narostly. Správními úřady tak bylo rozhodnuto o soustavné regulaci Bečvy v celé její délce. Úprav se měla dočkat také řada větších i menších přítoků. Nemalý vliv na rozhodnutí měl záměr výstavby plavebního kanálu Dunaj-Odra-Labe. Projekt byl předloţen a schválen v roce 1893, předpokládal jednoduché soustavné usměrnění a úpravu koryta na neškodné odvádění „letních středních vod“. Vše mělo být doplněno řadou drobných retenčních nádrţí na Bečvě samotné i na jejich přítocích. Jiţ do konce roku 1895 byl regulován celý tok Roţnovské i Vsetínské Bečvy. Pro usměrnění a vytvoření koryta se pouţívaly převáţně haťoštěrkové ponorné válce, výhony a plůtky, pouze na velmi namáhaných úsecích kamenný zához. Tok byl soustředěn do jednotného koryta probíhajícího po přibliţně stejné trase jako dnes. Podélný spád byl pravidelný, ale poměrně velký, zmírněný jen původními dřevěnými jezy. Katastrofální povodně na přelomu 19. a 20. století ukázaly, ţe provedené řešení není pro místní podmínky vhodné. Původně uvaţovaná výstavba řady nádrţí na zachycení přívalových vod a pro sníţení velkého posunu štěrků se neuskutečnila. Soustředění průtoků do jednotného koryta způsobilo značné zahloubení toku a následné poškození provedených

35

vegetačních staveb. Po dalších povodních na začátku 20. století byl proto původní projekt pozměněn. Úpravy Vsetínské Bečvy se musely v některých úsecích přizpůsobit budování ţelezniční trati z Valašského Meziříčí na Vsetín. Od roku 1904 tak začala nová etapa regulací, podle materiálu někdy nazývaná „kamenná úprava”. Koryto se opevňovalo odolnějšími kamennými záhozy, dlaţbami a v některých místech se pouţily i kamenné zdi. Během 1. světové války se práce téměř zastavily, pokračovalo ale zahlubování koryt. Nesplnil se předpoklad, ţe jej zastaví skalní podklad. Po odplavení štěrkové krycí vrstvy se měkký materiál tvořící dno působením soustředěných průtoků (a v zimě také mrazu) rychle rozpadal. Poslední etapa regulace Bečvy ve dvacátých letech 20. století se proto zaměřila na výstavbu příčných objektů. Původní dřevěné jezy se nahrazovaly ţelezobetonovými a podélný sklon toků byl zmírněn novými pevnými prahy a spádovými stupni. Kolaudace všech provedených staveb proběhla na přelomu dvacátých a třicátých let 20. století. (HANSLIAN a PORUBA 2001) 5.2.2 Vodní nádrže Původní projekt regulace Bečvy počítal s výstavbou řady meších vodních nádrţí, které měly zachytit přívalové sráţky a také část splavených štěrků. Většina uvaţovaných nádrţí souvisela i s průplavem Dunaj-Odra-Labe, pro který měla zajišťovat potřebné mnoţství vody. Nakonec se do poloviny 20. století realizovala výstavba pouze dvou nádrţí: v roce 1912 byla uvedena do provozu přehrada Bystřička na 5,5 říčním kilometru Bystřice a od roku 1944 slouţí přehrada Horní Bečvě na 32,1 říčním kilometru Roţnovské Bečvy. Kromě sniţování povodňových průtoků plní obě tyto nádrţe navíc akumulační, rekreační a energetickou funkci. Roku 1985 byla dokončena přehrada Karolinka na 0,75 říčním kilometru Stanovnice (levostranný přítok Vsetínské Bečvy), která slouţí v první řadě pro zajištění pitné vody pro oblast Vsetínska a Vlárska. Parametry nádrţí a jejich hydrologické charakteristiky jsou uvedeny v tabulkách 3 a 4. Poloha v rámci zkoumaného území je patrná z obrázku 10. Tab. 3 Parametry nádrží jednotlivých vodních děl v povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice

vodní dílo Bystřička Horní Bečva Karolinka

stálé nadržení [mil. m3] 0,791 0,037 1,062

ochranný ochranný zásobní prostor prostor prostor ovladatelný neovladatelný celkový objem zatopená [mil. m3] [mil. m3] [mil. m3] [mil. m3] plocha [ha] 0,852 2,456 0,490 4,589 39,50 0,395 0,087 0,145 0,665 10,00 5,904 0,679 7,645 50,83

Zdroj: Povodí Moravy, s.p. 2010 Tab. 4 Hydrologické charakteristiky jednotlivých vodních děl v povodí Bečvy po vodoměrnou stanici Teplice vodní dílo Bystřička Horní Bečva Karolinka

plocha povodí průměrný dlouhodobý Q100 ovlivněný neškodný 2 3 3 [km ] roční průtok [m /s] Q100 [m /s] [m3/s] odtok [m3/s] 64,01 0,864 134,0 116,0 20 14,14 0,290 54,7 54,0 15 22,80 0,360 87,4 76,5 25

Zdroj: Povodí Moravy, s.p. 2010

36

Obr. 16 Vodní nádrž Bystřička na Bystřici v povodí Vsetínské Bečvy Zdroj: http://maps.google.cz/maps?hl=cs&tab=wl, archiv autorky

Obr. 17 Vodní nádrž Horní Bečva na Rožnovské Bečvě Zdroj: http://maps.google.cz/maps?hl=cs&tab=wl, archiv autorky

Obr. 18 Vodní nádrž Karolinka na Stanovnici v povodí Vsetínské Bečvy Zdroj: http://maps.google.cz/maps?hl=cs&tab=wl, archiv autorky

37

Vodní díla transformují povodňové průtoky, na druhou stranu ale povodně ovlivňují vodní díla. Gravitační hráz přehrady Bystřička postavená z kamenného zdiva musela být zpevňována injektáţemi cementové směsi jiţ v roce 1967 a nově po povodni z července 1997 v rámci projektu na komplexní opravu hráze, bezpečnostního přelivu a otěţení nánosů ze dna přehrady. Po jejím vypuštění na konci roku 2003 se celkový objem nánosů odhadl na více neţ půl milionu m3, coţ odpovídá vrstvě o mocnosti 2 aţ 5 metrů. Nakonec bylo odtěţeno jen asi 100 tisíc m3 sedimentů z oblasti kolem spodních výpustí, jimţ byl zvětšen průměr pro moţnost rychlejšího vypouštění nádrţe. (Povodí Moravy, s.p. 2004) Na skončení prací na Bystřičce navázal obdobný projekt na nádrţi Horní Bečva. Zdejší přehrada byla vypuštěna na podzim roku 2004, od jara 2005 probíhaly stavební práce a od konce června 2006 byla nádrţ znova napuštěna. Podařilo se vybagrovat část nánosů, přestavět uzávěry spodních výpustí a pro manipulaci s nimi se přímo v přehradě vybudoval věţový objekt. Součástí stavby bylo i zařízení pro měření výšky hladiny vody tlakovou sondou v šachtě uvnitř věţového objektu a klasickým vodočtem na jeho venkovní stěně. (Povodí Moravy, s.p. 2007) V lokalitě Teplice nad Bečvou se jiţ od konce 50. let 20. století připravuje výstavba velké údolní nádrţe. Od té doby se však několikrát změnil jak účel vodního díla, tak návrh jeho technického provedení. Původně mělo slouţit jako součást kanálu Dunaj-Odra-Labe, na konci 80. let se plánovalo, ţe z něj bude čerpána voda pro chlazení chystané jaderné elektrárny Blahutovice, z jejíţ stavby ale bylo po roce 1989 upuštěno. Projekt se dostal do popředí zájmu znovu po povodni v roce 1997, kdy se rozhodlo, ţe místo nádrţe by měl stát poldr o celkovém objemu 38 mil. m3, který by byl schopný transformovat stoletý průtok (950 m3/s) na dvacetiletý (650 m3/s). Realizace takto rozsáhlého plánu by si vyţádala zábor 685 ha půdy a stavbu hrází v délce 6,8 km s maximální výškou 11,7 m. Tento návrh se nicméně jeví jako vhodný kompromis pro obyvatele obcí dotčených stavbou i pro obyvatel obcí níţe po toku, kteří do tohoto protipovodňového opatření vkládají velké naděje. Jiţ léta ale brání stovky vlastníků ve výkupu pozemků. Situací se proto zabývá i vláda. V dubnu letošního roku rozhodla, ţe stavba je ve veřejném zájmu, v krajním případě by tak mohlo dojít i k vyvlastnění. Pokud se nevyskytnou další komplikace, mohlo by se se stavbou začít v roce 2013. Uţ dnes se ale diskutovaná oblast vyznačuje značným mnoţstvím relativně velkých vodních ploch jako např. rybníky u Milotic nad Bečvou, v Hustopečích nad Bečvou nebo v Choryni. Velký choryňský rybník zabírá plochu 35 ha. (POSPÍŠIL 2011) 5.2.3 Úpravy menších vodních toků Úpravy (především hrazení) menších toků se začaly provádět v návaznosti na regulaci Bečvy jiţ koncem 19. století. První práce byly provedeny v letech 1892 - 1893 na toku Zděchovka v Huslenkách (levostranný přítok Vsetínské Bečvy), o několik let později na potocích Solanecký, Hutiský u Hutiska-Solance (levostranný přítok Roţnovské Bečvy), Brodská u Nového Hrozenkova (pravostranný přítok Vsetínské Bečvy) a na horním toku Vsetínské Bečvy nad Karolinkou. V prvních desetiletích 20. století byla upravena většina malých vodních toků ve východní části okresu Vsetín, kde povodně způsobovaly největší škody. Budovaly se kamenné přehrázky a stupně, v intravilánech se břehy opevňovaly kamennými dlaţbami, kolem silnic se stavěly opěrné zdi. Břehy ve volné krajině byly zpevňovány pruţným vegetačním opevněním. Stavěly se stupně, nejčastěji přepadové, někdy i skluzové. Vyšší stupně byly vytvořeny vţdy z kamenného zdiva, případně z dvoustěnných srubů s kamennou výplní. V 70. letech se pouţívaly i drátoštěrkové konstrukce a betonové prefabrikáty. Po roce 1990 se od betonových prefabrikátů z důvodů ochrany přírody a zachování přírodnějšího charakteru toků ustoupilo. Součástí úprav bystřin byla vţdy i výsadba břehového porostu, nejčastěji se jednalo o olši lepkavou 38

a šedou, jasan, javor klen, jilm, lípu, osiku, střemchu nebo vrby. Rozsah břehových porostů je dodnes značný, v povodí Roţnovské Bečvy dosahuje celkové délky 330 km. (HANSLIAN a PORUBA 2001)

Obr. 19 Jasenka (pravostranný přítok Vsetínské Bečvy) během regulace v 90. letech 19. století Zdroj: Český svaz ochránců přírody 2012

Obr. 20 Jasenka (pravostranný přítok Vsetínské Bečvy) po regulaci v roce 1900 Zdroj: Český svaz ochránců přírody 2012

39

5.2.4 Současná situace Od kolaudace regulačních staveb z přelomu dvacátých a třicátých let 20. století se práce omezily jen na běţnou údrţbu. Samozřejmě se při opravách začaly původní konstrukce postupně nahrazovat novými, odolnějšími. Mimo města se kamenné dlaţby nahrazují kamennými záhozy a rovnaninami z lomového kamene, poslední dřevěné jezy a stupně s malou ţivotností se mění na kamenné či betonové. Tvar koryta a trasa toků však zůstávají téměř stejné. Kaţdý pokus o změnu se totiţ většinou nepříznivě projevil buď jiţ v upravovaném, nebo v navazujícím úseku toku. Při úvahách o celkové změně trasy vodních toků se vhodnější řešení neţ projekt z přelomu 19. a 20. století nenašlo. Lze konstatovat, ţe téměř všechny větší vodní toky ve zkoumaném povodí doznaly značných morfologických změn oproti přírodnímu stavu. Sto procent délky všech toků s plochou povodí alespoň 10 km2 bylo upraveno v povodí Stanovnice, Pozděchůvky, Jasenice, Ratibořky (přítoky Vsetínské Bečvy), Hutiského potoka (přítok Roţnovské Bečvy) a Juhyně (přítok spojené Bečvy). Vsetínská Bečva byla plně regulována v úseku mezi ústím Senice a soutokem s Roţnovskou Bečvou, která má kompletně upravený celý horní tok aţ po ústí Mečůvky. Naopak nejniţší podíl regulovaných úseků z celkové délky toků – pod 40%, má povodí Mikulůvky (přítok Vsetínské Bečvy), Točenky (přítok Juhyně v povodí spojené Bečvy) a Starozuberského potoka (přítok Roţnovské Bečvy). Napřímena byla celá délka toku Ratibořky i navazující úsek Vsetínské Bečvy aţ po soutok s Roţnovskou Bečvou, dále také Juhyně od soutoku s Točenkou. V posledních třech zmíněných úsecích proběhlo navíc zpevnění celé délky břehů i samotného koryta. Důvodem úprav je především protipovodňová ochrana, zpomalení eroze a stabilizace koryt na ochranu majetku v blízkosti toku. Kromě čistě technických opatření proběhla v letech 2003-2004 také revitalizace 300 m dlouhého úseku Kněhyně (přítok Roţnovské Bečvy). Z nutnosti sníţit podélný sklon toků byl vybudován velký počet příčných objektů – jezů, skluzů, stupňů a přehrázek. Významný je jejich počet hlavně na Roţnovské Bečvě, kde se jich nachází 209. Na Vsetínské Bečvě jich je 81, na spojené Bečvě po ústí Opatovického potoka 20, na Bystřici 49 a na Senici 54. Data ke všem ostatním tokům i informace o jejich úpravách jsou dostupné v Plánu oblasti povodí Moravy v tabulkách TB 1.1m a TD 1.2b (Povodí Moravy, s.p. 2009). Spojená Bečva patří v Plánu oblasti povodí Moravy mezi prioritní oblasti pro protipovodňová opatření. Kromě výše zmíněného poldru v Teplicích se proto počítá také např. s výstavbou ochranných hrází ve Valašské Meziříčí (místní část Juřinka) na levém břehu Bečvy. V současné době zde probíhají dokončovací práce (viz. obrázek 21). Plán uvádí ţádoucí opatření ale i na ostatních tocích. Stabilizace koryta by měla proběhnout na Senince a Starozuberském potoce, zkapacitnit by se mělo koryto Jasenky, Hornopaseckého potoka a Loučky, kde se navíc plánuje výstavba poldru nebo vodní nádrţe. Dolní tok Juhyně by měl projít revitalizací, na většině větších vodních toků by mělo dojít k úpravě břehových porostů. Zatím se ale podařilo splnit pouze jeden záměr, a to opravit přeliv vodní nádrţe Bystřička. (Povodí Moravy, s.p. 2009)

40

Obr. 21 Protipovodňová hráz ve Valašském Meziříčí (místní část Juřinka), asi 2 km po proudu od soutoku Vsetínské a Rožnovské Bečvy Zdroj: archiv autorky

41

6 HYDROLOGICKÉ MODELY Světová meteorologická organizace definuje v publikaci Guide to hydrological practices hydrologický model jako „the application of mathematical and logical expressions that define quantitative realtionships between flow characteristics (output) and flow-forming factors (input)“ (WMO 1994, p. 513). V manuálu pro v této práci pouţívaný model NAM lze najít podobné vyjádření: „a set of linked mathematical statements describing, in a simplified quantitative form, the behaviour of the land phase of the hydrological cycle“ (DHI 1992, p. 6-2). Za takto obecným popisem se můţe skrývat řada poměrně značně odlišných nástrojů. Modely se proto většinou rozdělují do více kategorií, různých klasifikačních hledisek je přitom nespočet. Pro potřeby této práce se uvádí modely sráţkoodtokové. Dělí se dle vyuţití na modely pro operativní hydrologii – k tvorbě předpovědí, modely na vyhodnocování účinků povodní a modely pro navrhování vodních děl, případně protipovodňových opatření. Obdobou je dělení na modely výzkumné a prakticky orientované. Jiné moţné třídění se realizuje podle prostorového a časového měřítka na regionální a lokální modely, kontinuální modely a modely s kratším nebo delším výpočetním krokem. Následně jsou popsány další dva způsoby klasifikace, které jsou zásadní pro pochopení podstaty fungování jednotlivých modelů.

6.1 Klasifikace modelů Klasifikace na základě řešení příčiny a následku (kauzality): A. deterministické modely B. stochastické modely Deterministické modely jsou zaloţeny na předpokladu opakovatelnosti jevu, stochastické modely naopak předpokládají existenci náhodné sloţky. Příčinné vazby jednotlivých procesů hydrologického cyklu jsou v deterministických modelech vyjadřovány explicitními vztahy, kde se ve funkčních závislostech objevují závisle proměnné veličiny. Tyto modely jsou fyzikálně i matematicky srozumitelnější a nevyţadují existenci dlouhých časových řad. Podle sloţitosti vnitřních vazeb je lze dále rozdělit na: A.1. hydrodynamické modely („white box“) – vycházející z komplexního popisu chování hydrologického systému, při kterém se vyuţívají hydrodynamické zákony, případně doplněné o poznatky obecné fyziky, termodynamiky nebo chemie A.2. koncepční modely („grey box“) – vyuţívající zjednodušený popis obecných zákonitostí A.3. „black box“ modely – zohledňující pouze empiricky zjištěné zákonitosti, často dost obecné, bez popisu vztahů a hydrologických parametrů uvnitř systému Protoţe hydrologické procesy obsahují deterministické i stochastické prvky, pouţívají i modely s dominantní deterministickou sloţkou stochastické metody, a to k vyjádření chyb jak vstupních naměřených veličin, tak vlastního modelu vyplývajících z nemoţnosti plně postihnout všechny probíhající procesy. Lze se setkat také s čistě stochastickými modely, které jsou charakteristické absencí funkčních vztahů mezi příčinou a následkem. Ačkoliv můţe být jejich výsledek z tohoto důvodu méně přesný a zjednodušený, roste o ně v poslední době zájem díky jejich moţnému vyuţití k prodlouţení předstihu předpovědi. Stochastické modely lze rozdělit do dvou hlavních skupin:

42

B.1. pravděpodobnostní modely – reprezentovány hydrologickými funkcemi s daným pravděpodobnostním rozdělením vyjádřeným pomocí základních statistických charakteristik B.2. modely pro generování časových řad – extrapolují časové řady nebo hydrologické parametry při zachování základních statistických charakteristik Klasifikace podle schematizace území: A. celistvé modely (lumped/0D) B. distribuované modely (1D, 1,5D, 2D, 3D) C. semidistribuované modely Celistvé modely předpokládají homogenní vlastnosti zkoumaného území a nahrazují tak plochu povodí jedním reprezentativním bodem, coţ vede k podstatnému zjednodušení, ale také snadnějšímu a rychlejšímu výpočtu. Distribuované modely dělí povodí do pravidelných segmentů (čtvercová nebo trojúhelníková síť) v jedno nebo vícerozměrném prostoru. 1D modely umoţňují stanovit úroveň hladiny toku v jeho podélném profilu. Vícerozměrné modely nabízí zpřesnění v podobě rozdělení území na vlastní koryto a inundaci (1,5D), informace o hloubce vody, směru a rychlosti proudění (2D) nebo o způsobu obtékání překáţek (3D). Semidistribuované modely opět dělí povodí na menší celky, tentokrát ale na základě stejných vlastností (např. vegetační kryt) a hydrologických parametrů. (DAŇHELKA a kol. 2003) Rozdíl mezi celistvým, semidistribuovaným a distribuovaným modelem je znázorněn na obrázku 22.

Obr. 22 Příklad různého stupně schematizace modelů a) celistvý, b) semiditribuovaný, c) distribuovaný Zdroj: DAŇHELKA a kol. 2003, str. 10

6.2 Příklady srážkoodtokových modelů Předpovědní a varovnou sluţbou USA je uţ od 70. let vytvářen systém NWSRFS (National Weather Service Real Time Forecasting System) jehoţ součástí je koncepční, celistvý a kontinuální model SAC-SAM (Sacramento Soil Moisture Accounting Model), zaloţený na parametrizaci charakteristik půdní vlhkosti, a jeho modifikace SS-SAC (State Space Sacramento) s vnitřní aktualizací stavových veličin. Z modelu Sacramento vychází řada dalších, spíše regionálně vyuţívaných modelů. V ČR vyuţívá model Sacramento jako jedné ze svých součástí systém AQUALOG, který slouţí především pro hydrologickou předpověď a je aplikován v povodí Labe. V povodí Moravy se více pracuje s odlišným nástrojem, modelem HYDROG, který simuluje odtok z povodí s nádrţemi pomocí teorie grafů.

43

Model Sacramento vyuţívají dokonce i distribuované modely jako model RMS (Research Modeling System) vyvinutý Laboratoří hydrologie v National Weather Service USA. Ten v kaţdé buňce gridu pomocí SAC-SAM transformuje sráţky na půdní vlhkost a odtok. Mezi nejpouţívanější distribuované modely ale patří produkty Hydrologic Engineering Center armády Spojených států. Uţ v 60. letech 20. století vznikl model HEC-1, který byl zatím pouze celistvý, ale umoţňoval sestavení řešeného povodí z menších celků a i kdyţ mohl simulovat jen povrchovou sloţku odtoku, modeloval průchod povodňové vlny nádrţí a omezeně také transformaci povodňové vlny v korytě. Od poloviny 90. letech je dostupná nová generace modelů, model HEC-HMS (Hydrologic Modeling System) a HEC-RAS (River Analysis System), které jiţ lze označit za distribuované. Jejich nevýhodou je ovšem to, ţe vyţadují rozsáhlou přípravu vstupních dat, k čemuţ se vyuţívá hlavně digitální model terénu. Dánský hydraulický institut vyvinul v rámci systému MIKE SHE (System Hydrologic European) další typ distribuovaných modelů: 1D model MIKE 11 a 2D model MIKE 21, primárně určené pro vyuţití v prostředí GIS. Umoţňují simulovat odtok a výšku vodní hladiny v korytě, záplavovém území i nádrţích, kvalitu vody, transport sedimentů nebo závlahy. MIKE 21 se vyuţívá v pobřeţních oblastech. Ze semidistribuovaných modelů lze zmínit koncepční, kontinuální model HBV (Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning) od Švédského meteorologického a hydrologického institutu. Ten se u nás ale téměř nepouţívá, důvodem je citlivost na zvolenou délku výpočetního kroku a stupeň prostorového rozlišení. V Německu je zauţívaný model NASIM (Niederschlag-Abfluss Simulation Modell), který je vyvíjen od počátku 80. let firmou Hydrotec GmgH. Řadí se mezi koncepční modely pro plánování vodních děl i pro hydrologickou předpověď. Samozřejmě existuje řada dalších modelů vyuţívaných v národním či regionálním měřítku nebo pro konkrétní povodí. Obecně lze tvrdit, ţe v současné době jsou preferovány spíše distribuované modely a dominují prakticky zaměřené modely, jejichţ komplexnost roste v závislosti na technologickém pokroku. (DAŇHELKA a kol. 2003) 6.2.1 MIKE 11 Model MIKE 11 byl vyvinut Institutem hydrodynamiky a hydrauliky na Technické univerzitě v Dánsku. Slouţí pro numerickou simulaci proudění, kvality vody a pohybu splavenin v otevřených korytech. Jeho součástí je sráţkoodtokový model NAM (Nedbør Afstromnings Model), který se řadí mezi koncepční, sloţkové a také celistvé modely, coţ znamená, ţe jednotlivé parametry reprezentují průměrné hodnoty pro celé povodí. Simuluje povrchový, vnitropůdní (hypodermický) a základní odtok jakoţto funkce obsahu vlhkosti ve čtyřech nádrţích: 1. povrchová nádrţ (surface storage) 2. spodní/kořenová nádrţ (lower or root zone storage) 3. nádrţ podzemní vody (groundwater storage) 4. sněhová nádrţ (snow storage) Jako vstupní meteorologická data se vyuţívají sráţkové úhrny, evapotranspirace a v případě aplikace modulu sněhu také teploty vzduchu, výjimečně i radiace. Z hydrologických dat lze přidat mnoţství závlah nebo čerpané podzemní vody. Schéma modelu je znázorněno na následujícím obrázku (obr. 23), dále jsou uvedeny také parametry modelu. (DHI 1992)

44

Obr. 23 Schéma modelu NAM Zdroj: DHI 1992 Parametry sráţkoodtokového modelu podle dostupného manuálu (DHI 1992): počáteční podmínky celková plocha povodí Atot sráţkový úhrn P [mm] mnoţství sráţek, které plní povrchovou nádrţ PN [mm/h] aktuální obsah vlhkosti v povrchové nádrţi U [mm] maximální obsah vlhkosti v povrchové nádrţi Umax [mm] časový krok výpočtu Dt evapotranspirace aktuální evapotranspirace Ea [mm] potenciální evapotranspirace Ep [mm] aktuální obsah vlhkosti ve spodní nádrţi L [mm] maximální obsah vlhkosti ve spodní nádrţi Lmax [mm] povrchový odtok celkový odtok z povodí Qsim [mm] povrchový odtok OF [mm]

45

prahová hodnota pro povrchový odtok TOF část sráţek, která přispívá k povrchovému odtoku QOF [mm/h] koeficient povrchového odtoku CQOF koeficient dynamického pohybu povrchového odtoku β minimální hloubka povrchového odtoku pro nelineární dynamický odtok korytem OFmin [mm/h] časová konstanta pro povrchový a vnitropůdní odtok CK1, CK2 [h] infiltrace infiltrace Infilt [mm] prahová hodnota pro infiltraci TG kapilární proudění CAFLUX podíl vody infiltrované do spodní nádrţe DL [mm/h] podíl vody infiltrované do nádrţe podzemní vody G [mm/h] infiltrační faktor popisující podíl infiltrace na polní kapacitě k0inf [mm/den] vnitropůdní odtok vnitropůdní odtok IF [mm/h] prahová hodnota pro vnitropůdní odtok TIF příspěvek vnitropůdního odtoku k povrchovému odtoku QIF [mm/h] časová konstanta pro vnitropůdní odtok CKIF [h] podzemní voda hloubka podzemní vody GWL hloubka podzemní vody při jednotkovém kapilárním toku GWLFL1 výška hladiny v nádrţi podzemní vody H specifická vydatnost nádrţe podzemní vody Sy čerpání podzemní vody GWPUMP základní odtok základní odtok BF maximální hloubka podzemní vody způsobující základní odtok GWLBF0 časová konstanta pro základní odtok CKBF [h] závlahy plochy povodí se závlahou A1, A2, ... An mnoţství závlahové vody Pir [mm] procento závlahové vody z místní podzemní vody pc_lgw procento závlahové vody z místního vodního toku pc_lr procento závlahové vody z externího vodního toku pc_exr procento závlahové vody ztracené evapotranspirací pct_evap procento závlahové vody ztracené průsakem pct_gw procento závlahové vody přispívající k plošnému odtoku pct_of koeficient pěstované plodiny Ccrop sněhový reţim parametr modelu sněhu CSNOW [mm/h/°C] aktuální teplota TEMP Testoval se vliv změny hodnot vybraných parametrů na konečný výstup modelu. Analyzován byl jeden náhodně vybraný rok s dostupnými údaji pro povodí Bečvy. Výsledky přitom nelze vţdy jednoduše interpretovat. Například při zvyšování hodnoty TIF mírně vzrostl povrchový odtok (v řádu setin aţ desetin m3/s). Celkový odtok ovšem v některých obdobích mírně klesl, coţ se nepodařilo vysvětlit pomocí ţádných dat, která 46

byla k dispozici. Pro kalibraci modelu je proto vhodnější pouţít následující parametry: maximální obsahy vlhkosti v nádrţích (Lmax, Umax), časové konstanty (CK1,2 , CKIF), koeficient odtoku CQOF nebo prahovou hodnotu TOF. Zvyšováním hodnot Lmax do 150 mm se sniţuje celkový i povrchový odtok. Pro sníţení pouze maxim je vhodné zvýšit hodnotu TOF, nesmí ovšem překročit 0,5. K poklesu kulminačních průtoků dojde i v případě navýšení hodnoty Umax, čímţ se navíc zpomalí jejich nástup. Podmínkou je nenasycené povodí a hodnota maximálně 15 mm. Podobný efekt má také zvyšování hodnoty CK1,2 – obecně shladí a zpomalí extrémy. Pokud se simuluje pouze povrchový odtok, neměla by se hodnota parametru zadat vyšší neţ 30 h. V případě, ţe je nutné extrémy zvýraznit, navyšuje se hodnota CQOF aţ do 0,9. Počet desetinných míst nesmí překročit 2, jinak se průtok nezmění. Na závěrečnou korekturu je moţné vyuţít parametru CKIF. Jeho zvýšení do hodnoty max. 900 h můţe způsobit nepatrný nárůst povrchového odtoku a shlazení extrémů u celkového odtoku.

47

7 ANALÝZA ODTOKOVÝCH POMĚRŮ Z grafu průměrných měsíčních průtoků (obr. 24) vyniká extrémní průtok v červenci 1997, který je zhruba o třetinu aţ o polovinu větší neţ u ostatních měsíčních hodnot. Na stanici Jarcová je dokonce srovnatelný s maximy v jiných letech ze stanice Teplice, kde se k objemu vody Vsetínské Bečvy přidává uţ i objem Bečvy Roţnovské. Průměrný červencový průtok v roce 1997 činil v Teplicích téměř 130 m3/s, v Jarcové bezmála 65 m3/s a ve Valašské Meziříčí více neţ 40 m3/s. Mezi další období, kdy byl zaznamenán značně nadprůměrný průtok v určitém měsíci, patřil také duben 2006 a březen 2009. Naopak nejniţší průměrné měsíční průtoky se vyskytly na začátku sledovaného období, tedy v letech 1990-91. Na stanici Teplice průměrný měsíční průtok pouze ve dvou případech mírně překročil 20 m3/s, na stanici Jarcová jen jednou přesáhl 12 m3/s a na stanici Valašské Meziříčí třikrát činil více neţ 6 m3/s. Přitom se ale nikdy nestalo, ţe by tyto hodnoty byly alespoň na dvou místech změřeny ve stejný měsíc. Z toho lze usuzovat, ţe významnější sráţkové úhrny byly značně lokálně omezeny. V novější historii by se za léta s niţšími průměrnými měsíčními průtoky daly označit roky 1998, 2003 a 2008.

48

Obr. 24 Průměrný měsíční průtok [m3/s] na vodoměrných stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice za období 1990-2009 Zdroj: ČHMÚ

49

Obr. 25 Průměrné měsíční průtoky [m3/s] na vodoměrné stanici Jarcová za období 1990-2009 s několika typy proložení Zdroj: ČHMÚ Ačkoliv dvacetiletá časová řada nebývá v hydrologii většinou povaţována za dlouhou, pro lepší názornost se vypočítal trend průměrných měsíčních průtoků na stanici Jarcová. Výsledky lze povaţovat za vypovídající i pro ostatní stanice. Lineární trend vyšel velmi mírně rostoucí (viz. obr. 25), coţ je ovšem způsobeno především nízkými hodnotami na začátku zkoumaného období. V hydrologickém roce 1990 a 1991 celkem v pěti měsících nedosahoval průměrný průtok v Teplicích ani 5 m3/s. Další rok následovalo nejsušší léto za sledované období – v srpnu 1992 nepřekročil průměrný měsíční průtok na ţádné stanici 1 m3/s. Kdyby se první dva roky z analýzy vynechaly, lineární trend by byl prakticky shodný s průměrem. Při výpočtu regrese vyšlo, ţe tento typ proloţení vysvětluje pouze 2,7% rozptylu hodnot. Lepší výsledek se získal vyuţitím metody nejmenších čtverců, která vychází z předpokladu, ţe vliv jednotlivých bodů v grafu exponenciálně klesá s horizontální vzdáleností od příslušného bodu křivky (v programu Statistika nazývané jako negativně-exponenciální vyhlazování). Z něj je patrné, ţe průtoky do druhé poloviny 90. let mírně rostou, poté stagnují a od začátku 21. století pomalu klesají. Podrobnější vykreslení průběhu nabízí roční klouzavé průměry. Situaci za jednotlivé roky poté dokresluje následující graf (obr. 26). Chod průměrných ročních průtoků (obr. 26) odpovídá polynomickému trendu a na všech stanicích se téměř shoduje s výjimkou tří let. V roce 1991 na stanici Valašské Meziříčí průměrná hodnota oproti předešlému roku vzrostla, zatímco jinde mírně klesla. V období 1993-1997 průměrný roční průtok stále stoupal, s výjimkou roku 1996, kdy byl na stanici Jarcová zaznamenán mírný pokles. Na rozdíl od toho zde jako na jediné stanici hodnota za rok 2002 neklesla, ale vzrostla. Průměrný roční průtok za sledované období 1990-2009 na stanici Valašské Meziříčí činí 3,8 m3/s, coţ je necelá polovina hodnoty pro stanici Jarcová (9,3 m3/s) a přibliţně čtvrtina hodnoty na stanici Teplice (15,3 m3/s). Ve srovnání s dlouhodobým ročním průměrem udávaným ČHMÚ jsou zmíněná čísla kvůli výskytu několika významných povodňových situací na stanici Valašské Meziříčí o 3 desetiny, na stanici Jarcová o 1 desetinu vyšší. Na stanici Teplice

50

si jsou obě hodnoty rovny. Jako průměrný se dá ve sledovaném období označit rok 1999, na stanici Valašské Meziříčí navíc rok 1992, na stanici Jarcová i 2005.

Obr. 26 Průměrné roční průtoky [m3/s] na vodoměrných stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice za období 1990-2009 Zdroj: ČHMÚ Při posuzování průměru lze zkoumané období rozdělit na několik kratších časových úseků. Roky 1990 aţ 1994 se dají označit jako podprůměrné. Následuje osmiletý úsek (1995-2002) bez podprůměrného roku, který na stanici Jarcová začíná dokonce ještě o rok dříve. Poslední úsek je spíše podprůměrný, ale není to uţ tak jednoznačné, protoţe z něj jasně vystupuje rok 2006 a nadprůměrný byl i rok 2009. Výrazně nadprůměrný byl samozřejmě také rok 1997 s průměrným průtokem 6,6 m3/s ve Valašském Meziříčí, 13,5 m3/s v Jarcové a 24,2 m3/s v Teplicích. V povodňových letech 1997 a 2006 byl logicky zaznamenán značný meziroční nárůst hodnoty oproti předešlému období. Podobná situace nastala i v roce 1992, kdy ale ani třetinové zvýšení nevedlo k dosaţení průměrného ročního průtoku. Naopak největší meziroční pokles nastal mezi lety 2002 a 2003, kdy průměrný roční průtok klesl skoro o polovinu. Na stanicích Valašské Meziříčí a Teplice byl také v roce 2003 nejniţší za celé sledované období (pouze 2,2 a 9,9 m3/s), na stanici Jarcová nastal nejniţší průměrný roční průtok uţ v roce 1991 a činil jen 5,6 m3/s.

51

Obr. 27 Kulminační průtoky [m3/s] v jednotlivých měsících na vodoměrných stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice za období 1990-2009 Zdroj: ČHMÚ

52

Při srovnání kulminačních průtoků v jednotlivých měsících (obr. 27) s průměrnými měsíčními nebo ročními průtoky (obr. 24 a 26) je patrná určitá shoda. Průběh často vypadá velice podobně, ale měřítka jsou rozdílná – kulminační průtoky se pohybují většinou o řád výše. Z kulminačních průtoků opět vyčnívá červenec 1997, druhé maximum se objevuje také v roce 2006, tentokrát ovšem v březnu namísto dubna. Naopak jiţ nelze za extrémní označit průtok v březnu 2009, který je srovnatelný s hodnotou v červnu téhoţ roku. Vyskytla se nicméně ještě další tři maxima, která na stanici Teplice překračují 300 m3/s. Patří mezi ně září 1996 a 2007, potom také květen v roce 1990, který se podle ročního průměru řadí k výrazně podprůměrným letem spolu s roky 1991, 1993 a 2003. Tentokrát uţ ale grafem ţádný rostoucí lineární trend proloţit nelze. Průměrný i maximální průtok v červenci 1997 dokazuje extremitu povodně v rámci sledovaného období. Vysoké hodnoty, které se objevují pouze u kulminací, souvisí s bleskovými povodněmi. Ty se vyznačují sice značným, ale pouze krátkodobým zvýšením průtoků, jeţ se v delším časovém období neprojeví. V našem případě se jedná o povodeň v květnu 1991, v září 1996 a 2007. U průměrných měsíčních hodnot za rok 1996 se maximum nevyskytuje v září, nýbrţ v dubnu, kdy byl kulminační průtok několikanásobně niţší. Na jaře tedy nedošlo k povodni, ale zvýšený odtok trval značnou část měsíce. V roce 2009 nastal opačný případ – 2 méně významná maxima u kulminací (březen, na stanicích Valašské Meziříčí a Teplice také červen) a pouze jedno maximum u průměrných měsíčních průtoků (březen). Coţ opět ukazuje na bleskovou povodeň, která byla tentokrát způsobena sráţkami v povodí převáţně jedné zdrojnice. V roce 2006 byl maximální průměrný průtok je o jeden měsíc posunut vzhledem ke kulminačnímu průtoku. Povodeň tedy musela být extrémní délkou svého trvání. Není pravděpodobné, ţe by se vyskytly dvě významné povodňové situace ve dvou po sobě jdoucích měsících a nijak by spolu nesouvisely. Tab. 5 Maximální kulminační průtoky [m3/s] za jednotlivé měsíce na vodoměrných stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice v období 1990-2009 s vyznačením překročení stavů povodňové aktivity: bdělost, pohotovost a ohrožení listopad prosinec leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen

Jarcová Valašské Meziříčí Teplice 140,0 46,5 204,0 116,0 29,1 163,0 167,0 41,2 217,0 152,0 43,8 223,0 288,0 111,0 497,0 208,0 51,5 309,0 177,0 221,0 363,0 137,0 152,0 270,0 669,0 489,0 950,0 160,0 90,9 242,0 295,0 233,0 469,0 138,0 29,0 200,0

Maximální kulminační průtoky v jednotlivých měsících ukazují, ţe za dvacetileté období nelze téměř najít měsíc, ve kterém by se v rámci zkoumaného území nevyhlašoval ţádný stupeň povodňové aktivity (viz. tabulka 5). Výjimku tvoří prosinec. Na stanicích Jarcová a Valašské Meziříčí se k němu přidává ještě začátek a konec hydrologického roku, tedy říjen aţ únor. V Teplicích se častěji vyhlašoval první stupeň povodňové aktivity způsobený zvýšenými, ale nepovodňovými průtoky na obou zdrojnicích Bečvy. U čtyř měsíců se výše uvedené kulminační průtoky neobjevily na všech stanicích ve stejném roce. Jedná se o leden, únor, červen a srpen. Vţdy se přitom lišila hodnota pro stanici Valašské Meziříčí, a to o 6 aţ 40% oproti údajům v tabulce. Stupeň povodňové 53

aktivity by se ovšem změnil pouze u června. V červnu 1999 a 2009 byl na stanici Teplice dosaţen první stupeň povodňové aktivity, na stanici Jarcová byl zaznamenán jen mírně zvýšený průtok. Ve Valašském Meziříčí byla v prvním případě vyhlášena stejně jako v Teplicích povodňová bdělost, v druhém případě povodňové ohroţení. V červnu 2009 průtok na Roţnovské Bečvě výrazně převýšil průtok na Bečvě Vsetínské (o 90 m3/s, více neţ o polovinu). Větší průtok na Roţnovské Bečvě byl zaznamenám ještě v dalších 12 měsících, mezi nimiţ byl 1x květen, 2x červen a červenec, 4x srpen a 3x září. Naopak na Vsetínské Bečvě byl průtok alespoň o 100 m3/s větší neţ na Bečvě Roţnovské také ve 12 měsících, z toho 1x v lednu, 2x v únoru, 5x v březnu, 1x v dubnu, červenci, září a říjnu. Z toho vyplývá, ţe Roţnovská Bečva se více podílí na povodních během léta a začátku podzimu, kdy se objevují významné lokální sráţky. Vsetínská Bečva se oproti tomu více podílí na zimních a jarních povodních, které vznikají táním sněhové pokrývky, případně chodem ledu. Za sledované období se celkem ve 3 letech objevily maximální kulminační průtoky u dvou měsíců. Patří sem oba roky s významnými povodňovými událostmi (tedy 1997 a 2006) a také rok 1990, jehoţ průměrný roční průtok se řadí k nejniţším, ale byly během něj změřeny nejvyšší hodnoty kulminačních průtoků za prosinec a květen. V těchto dvou měsících se povodně v námi zkoumaném území běţně nevyskytují. V roce 1997 způsobily extrémní sráţkové úhrny maximální červencový kulminační průtok, ale ještě před tím mělo prudké oteplení za následek vysoké únorové kulminace. Jarní tání v roce 2006 vedlo k maximálním kulminačním průtokům za březen i duben.

Obr. 28 Popisné statistiky průměrných měsíčních průtoků [m3/s] na vodoměrné stanici Jarcová za období 1990-2009

54

Obr. 29 Popisné statistiky průměrných měsíčních průtoků [m3/s] na vodoměrné stanici Valašské Meziříčí za období 1990-2009

Obr. 30 Popisné statistiky průměrných měsíčních průtoků [m3/s] na vodoměrné stanici Teplice za období 1990-2009

55

Tab. 6 Popisné statistiky průměrných měsíčních průtoků [m3/s] na vodoměrné stanici Jarcová za období 1990-2009 listopad prosinec leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen

průměr 7,5 7,3 9,5 11,4 21,6 16,4 7,3 6,2 8,6 4,2 6,2 5,3

medián 7,0 6,6 8,2 7,8 19,2 15,2 4,2 5,4 5,0 3,6 2,3 2,9

modus vícenásobný vícenásobný vícenásobný 2,22 vícenásobný 18,70 vícenásobný vícenásobný vícenásobný vícenásobný vícenásobný vícenásobný

minimum maximum 2,010 14,4 2,770 14,0 2,390 19,4 2,150 38,3 6,890 44,2 3,750 53,5 2,520 16,4 1,620 14,7 1,300 64,8 0,646 11,1 0,838 26,7 1,240 29,8

směrodatná odchylka 4,34 3,28 5,39 9,39 11,50 10,87 4,97 3,74 14,19 3,17 7,45 6,83

variační koeficient [%] 57,48 44,69 56,61 82,65 53,25 66,29 68,21 60,11 165,06 74,96 120,97 128,24

Tab. 7 Popisné statistiky průměrných měsíčních průtoků [m3/s] na vodoměrné stanici Valašské Meziříčí za období 1990-2009 listopad prosinec leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen

průměr 2,9 2,9 3,4 4,0 7,6 6,7 2,9 2,9 4,9 2,3 3,0 2,0

medián 2,6 2,8 3,3 3,2 6,2 6,6 2,0 2,4 2,3 1,4 1,2 1,2

modus vícenásobný vícenásobný vícenásobný vícenásobný vícenásobný vícenásobný 1,52 1,98 vícenásobný vícenásobný vícenásobný vícenásobný

minimum maximum 0,768 6,96 1,420 5,63 0,600 7,04 0,611 9,82 2,630 16,50 1,440 16,90 0,811 6,57 0,599 7,54 0,245 40,10 0,073 6,34 0,298 15,90 0,448 9,17

směrodatná odchylka 1,76 1,14 1,73 2,69 4,21 3,71 2,07 1,89 8,95 2,11 4,07 2,21

variační koeficient [%] 61,42 39,94 50,37 67,16 55,66 55,75 70,23 64,26 181,07 93,73 134,06 107,60

Tab. 8 Popisné statistiky průměrných měsíčních průtoků [m3/s] na vodoměrné stanici Teplice za období 1990-2009 listopad prosinec leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen

průměr 12,1 12,0 15,3 17,7 33,5 26,6 12,6 10,9 16,2 7,7 10,6 8,7

medián 10,5 11,5 13,7 13,5 28,8 24,6 7,2 9,1 8,6 5,5 4,5 4,7

modus vícenásobný vícenásobný 20,00 vícenásobný vícenásobný vícenásobný vícenásobný 10,20 10,80 vícenásobný 2,18 vícenásobný

minimum maximum 3,31 24,1 5,32 22,4 3,89 29,8 3,68 52,0 11,30 72,5 7,00 80,5 4,16 28,0 2,73 26,4 1,90 129,0 0,88 18,9 1,35 46,4 2,26 45,1

56

směrodatná odchylka 7,11 4,85 7,90 12,85 17,79 16,64 8,41 6,53 28,44 6,08 12,56 10,32

variační koeficient [%] 58,80 40,30 51,56 72,47 53,10 62,67 66,63 59,76 175,17 78,66 118,23 118,47

Průměrné měsíční průtoky za sledované období mají na všech třech stanicích prakticky stejný průběh. Na začátku hydrologického roku jsou hodnoty nízké, protoţe konec podzimu a zimní měsíce bývají v našich podmínkách sráţkově podprůměrné a značná část sráţek vypadává v pevné formě. Ačkoli mohou teploty stoupat nad bod mrazu, nebývá ještě vytvořena dostatečně mocná sněhová pokrývka, aby její tání způsobilo povodeň. Oteplení bývá navíc přechodné a můţe se projevit jen v určité části dne. Průměrný měsíční průtok postupně roste, ze zimních měsíců je tedy nejvodnější únor. Jiţ v lednu ale hodnota na stanici Teplice odpovídá průměrnému ročnímu průtoku, na stanici Jarcová je o 2 desetiny vyšší a na stanici Valašské Meziříčí o 4 desetiny niţší. Průměrný průtok v listopadu a prosinci je oproti tomu asi o pětinu niţší a v obou měsících se od sebe téměř neliší. Na začátku jara, tedy v březnu, jsou průměrné měsíční průtoky nejvyšší. Na stanici Jarcová činí 21,6 m3/s, na stanici Valašské Meziříčí 7,6 m3/s a na stanici Teplice 33,5 m3/s. Během dubna a května postupně klesají pod úroveň průměrného ročního průtoku. Tento pokles pokračuje i během léta. Výjimku tvoří červenec, ve kterém se objevuje podruţné maximum způsobené výskytem přívalových nebo dlouhotrvajících sráţek. V ostatních letních měsících převaţuje vliv vysokých teplot a zvýšené evapotranspirace. V srpnu byly zaznamenány nejniţší průměrné měsíční průtoky na stanici Jarcová (4,2 m3/s) a Teplice (7,7 m3/s). Ve Valašském Meziříčí se minimum objevilo na konci roku, tedy v říjnu (2,0 m3/s). V září jsou hodnoty vyšší v důsledku častějšího výskytu bleskových povodní. Průměr sám o sobě ovšem můţe být zavádějící charakteristikou. Nemusí totiţ vţdy zastupovat nejčastější nebo typický průtok a jak je dobře vidět z grafů (obr. 28, 29 a 30), v některých měsících jsou hodnoty značně proměnlivé (rozpětí je vţdy větší neţ hodnota průměrného ročního průtoku, max. 127 m3/s v červenci na stanici Teplice). Míru variability popisuje směrodatná odchylka, která udává, o kolik m3/s se většina hodnot liší od průměru. Protoţe ale nejsou průměry za jednotlivé měsíce nebo stanice stejné, je názornější pouţít variační koeficient. Podle něj (tabulka 6, 7 a 8) se většina průtoků v září a říjnu na všech stanicích od průměru liší o více něţ 100%, v červenci dokonce o více neţ 160%. Naopak nejméně proměnlivé jsou prosincové průtoky, kdy se variabilita pohybuje kolem 40%. Toto číslo je ale stále relativně vysoké, takţe by se dalo tvrdit, ţe samotný průměr není dostatečně reprezentativní pro charakterizování průměrných měsíčních průtoků. Modus také není vhodný pro základní popis souboru, protoţe je většinou vícenásobný. V této situaci by proto bylo nejlepší nahradit průměr mediánem. Ten je ve všech případech niţší v důsledku asymetrického rozdělení četností. Maximální průtoky jsou více extrémní neţ minimální průtoky, coţ posouvá průměr směrem k vyšším hodnotám. Medián má během roku podobný průběh jako průměr s tím rozdílem, ţe u měsíců, ve kterých se vyskytla významná povodeň (červenec a září), jsou jeho hodnoty značně redukovány. Během celého léta tak klesají a minima dosahují v září nebo v říjnu. Hodnoty za březen se výrazně nezmenšily, protoţe se zvýšené průtoky na začátku jara objevily ve více rocích. Na stanici Valašské Meziříčí se nicméně maximum vodnosti přesunulo z března na duben. Na všech stanicích by také mezi nejvodnější zimní měsíc podle mediánu patřil leden.

57

25

Q [m 3 /s]

20

15

10

5

0 jaro

léto Jarcová

podzim Valašské Meziříčí

zima

Teplice

Obr. 31 Průměrný průtok [m3/s] v jednotlivých sezónách na vodoměrných stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice za období 1990-2009 Při hodnocení průměrných průtoků za jednotlivé sezóny (obr. 31) se zjistí, ţe jednoznačně nejvyšších hodnot se dosahuje na jaře (březen aţ květen). Jarní průměrné průtoky jsou na všech stanicích asi o polovinu vyšší neţ roční průměr. Naopak obecně nejniţší průtoky bývají na stanici Jarcová zaznamenány v letních měsících (červen aţ srpen), na stanici Valašské Meziříčí v podzimních měsících (září aţ listopad). V Teplicích jsou hodnoty v létě téměř identické s podzimními. Nejniţší průměrné sezónní průtoky odpovídají na stanici Jarcová dvěma třetinám průměrného ročního průtoku, na stanici Valašské Meziříčí a Teplice třem čtvrtinám. Prakticky stejné výsledky, jen v jiné formě ukazují grafy na obrázku 32, které popisují podíl jednotlivých sezón na průměrném ročním průtoku. Je z nich dobře patrné, ţe na všech stanicích připadá nejvyšší procento na jarní měsíce, nejmenší podíl pak na podzimní, případně letní měsíce. Potvrzuje se také závěr odvozený z maximálních kulminačních průtoků, ţe Vsetínská Bečva výrazněji ovlivňuje průtoky v Teplicích během zimních a jarních měsíců (dohromady 65,7% ročního průtoku, o 6,8% více neţ u Roţnovské Bečvy), zatímco Roţnovská Bečva má větší vliv během letních a podzimních měsíců (dohromady 41,2% ročního průtoku, o 6,9% více neţ u Vsetínské Bečvy).

58

Obr. 32 Průměrný podíl jednotlivých sezón na průměrném ročním průtoku [m3/s] za období 1990-2009 na vodoměrných stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice

59

8 CHARAKTERISTIKA VYBRANÝCH POVODŇOVÝCH SITUACÍ 8.1 Srpen 1985 Příčinou povodně v srpnu 1985 byly intenzivní sráţky. Podle dat z Povodí Moravy, s.p. spadlo 7.8. na povodí spojené Bečvy asi 40 mm sráţek. Maximální sráţkové úhrny na zdrojnicích nastaly aţ o den později, tedy 8.8. Na stanici Jarcová bylo naměřeno přes 45 mm, ve Valašském Meziříčí 65 mm. Třídenní sráţkový úhrn za období 6.8.-8.8. zde činil 143 mm. Kulminační průtok se objevil nejprve na Roţnovské Bečvě. 9.8. v 1:00 na stanici Valašské Meziříčí dosahoval 190 m3/s. V Jarcové na Vsetínské Bečvě o dvě hodiny později činil 269 m3/s. Na Bečvě v Teplicích nastala kulminace v 9:00 při průtoku 454 m3/s. Na Roţnovské a spojené Bečvě byl vyhlášen 3. stupeň povodňové aktivity, na Vsetínské Bečvě pouze 1. stupeň. Doba opakování povodně se na všech stanicích blíţila pěti letům. Průběh povodně je znázorněn na obrázku 33.

1000 900 800

Q [m 3 /s]

700 600 500 400 300 200 100 0 6.8.

7.8.

8.8.

9.8.

10.8.

Jarcová

11.8.

12.8.

13.8.

Valašské Meziříčí

14.8.

15.8.

16.8.

Teplice

Obr. 33 Průběh povodně ze srpna 1985 na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice Zdroj: Povodí Moravy, s.p.

8.2 Červen 1986 Také povodeň v červnu 1986 byla způsobena intenzivními sráţkami. Ovšem v tomto případě byly extrémní sráţkové úhrny pouze jednodenní. Podle dat z Povodí Moravy, s.p. přesahovaly 5.6. v povodích obou zdrojnic 40 mm, v povodí spojeného toku 30 mm. Kulminace nastala znovu nejdříve na Roţnovské Bečvě, kde průtok 5.6. v 16:00 na stanici Valašské Meziříčí překračoval 75 m3/s. O pět hodin později v Jarcové na Vsetínské Bečvě dosáhl 269 m3/s, tedy stejné hodnoty jako v srpnu 1985, celkový objem vody byl ale menší. Bečva v Teplicích kulminovala 6.6. při průtoku 312 m3/s. Na Vsetínské a spojené Bečvě byl vyhlášen 2. stupeň povodňové aktivity, na Roţnovské Bečvě 1. stupeň. Na ţádné stanici nebyl průtok vyšší neţ Q5. Tato povodeň je ze sledovaných událostí

60

z hlediska maximálních průtoků a také délkou trvání nejméně významná. Její průběh je znázorněn na obrázku 34.

1000 900 800

Q [m 3 /s]

700 600 500 400 300 200 100 0 4.6.

5.6.

6.6.

7.6.

Jarcová

8.6.

Valašské Meziříčí

9.6. Teplice

Obr. 34 Průběh povodně z června 1986 na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice Zdroj: Povodí Moravy, s.p.

8.3 Září 1996 1000 900 800

Q [m 3 /s]

700 600 500 400 300 200 100 0 5.9.

6.9.

7.9.

8.9. Jarcová

9.9.

10.9.

11.9.

Valašské Meziříčí

12.9.

13.9.

14.9.

Teplice

Obr. 35 Průběh povodně ze září 1996 na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice Zdroj: ČHMÚ 61

Příčinou povodně v září 1996 byly přívalové sráţky, které se objevily 7.9. ve dvou oblastech: v okolí Pradědu (denní úhrn 65 mm) a v celých Beskydech (nádrţ Šance 183 mm). Od severu postupovala na území České republiky okluzní fronta, kde se teplý, vlhký vzduch nasouval nad studený, čímţ se rychle ochladil a nasytil. Výsledné sráţky byly umocněny nuceným výstupem vzduchových hmot na návětrných svazích hor. Ve zkoumané oblasti spadlo největší mnoţství sráţek v povodí Roţnovské Bečvy, denní úhrn v Roţnově p.R. a u vodní nádrţe Horní Bečva činil 90 mm. Na Vsetíně v povodí Vsetínské Bečvy bylo naměřeno 66 mm, ve Valašském Meziříčí poblíţ soutoku 51 mm. (DOLEŢAL a kol. 1996) Nástup povodně byl velmi rychlý (viz. obrázek 35). Podle dat z ČHMÚ dosáhla Vsetínská Bečva na stanici Jarcová kulminačního průtoku 354 m3/s ve 2:00 8.9. Roţnovská Bečva na stanici Valašské Meziříčí kulminovala o hodinu později při průtoku 231 m3/s. Nárůst průtoku na Bečvě v Teplicích byl v nočních hodinách zpomalen rozlivy, kulminace nastala aţ v 10:00, kdy byl naměřen průtok 469 m3/s (hodnota srovnatelná s rokem 1985). Na všech třech stanicích byl vyhlášen 3. stupeň povodňové aktivity. Doba opakování povodně na zdrojnicích překročila 10 let, na spojeném toku 5 let.

8.4 Červenec 1997 Povodeň v červenci 1997 byla zapříčiněna několikadenními intenzivními sráţkami na jiţ značně nasycené povodí. Ukazatel předchozích sráţek se 1.7. ve vyšších polohách pohyboval v rozmezí 60-100 mm, v niţších polohách v rozmezí 30-60 mm. Od 4.7. přecházela přes území České republiky cyklóna mířící dále na severovýchod. Doprovázela ji bouřková činnost způsobená termickou konvekcí a výstupnými pohyby na studené frontě. Obvykle trvají vydatné sráţky při výskytu této situace maximálně tři dny. V tomto případě pokračovaly o dva dny déle. Rozloţení hlavních tlakových útvarů nad Evropou totiţ bránilo v postupu cyklóny. Vytvořil se navíc velký tlakový gradient, kvůli němuţ vzrostla rychlost větru, čímţ se umocnil návětrný efekt na severních svazích hor. (ČHMÚ 1998a). Povodí Roţnovské Bečvy bylo povodní postiţeno více, neboť se nacházelo blíţe k jednomu z center sráţkové činnosti – nejvyšším oblastem Beskyd. Suma sráţek za období 4.7. aţ 8.7. činila v Roţnově p.R. 401 mm, jednodenní sráţkový úhrn byl vyšší ve Valašském Meziříčí, kde 6.7. dosáhl 159 mm. (ČHMÚ 1998b) Průběh povodně se podle dat z různých zdrojů lišil. Podle ČHMÚ došlo ke kulminaci nejprve na Vsetínské Bečvě, v Jarcové byl 7.7. ve 3:00 naměřen průtok 669 m3/s. Na Roţnovské Bečvě ve Valašském Meziříčí v 5:00 bylo zaznamenáno 500 m3/s. Maximální průtok na Bečvě v Teplicích nastal v 15:00, činil 892 m3/s. Podle Povodí Moravy, s.p., které měřilo s třicetiminutovým posunem, kulminovala dříve Roţnovská Bečva – 7.7. v 1:30 při průtoku 486 m3/s. Na Vsetínské Bečvě bylo o hodinu později dosaţeno průtoku 634 m3/s. Na Bečvě v Teplicích se maximální hodnota objevila v 15:30 a činila 950 m3/s. Rozdíly mezi daty z ČHMÚ a Povodí Moravy, s.p. jsou dány nepřesností měření. Vodoměrná stanice Teplice byla natolik poškozena, ţe část hodnot musela být interpolována zpětně. Povodeň v červnu 1997 byla mimořádně extrémní. Na všech sledovaných stanicích byly naměřeny nejvyšší kulminační průtoky za období pozorování. Doba opakování byla na stanici Valašské Meziříčí vyčíslena na 150 let. Také objem povodně byl extrémní. Po prvním vrcholu se na zdrojnicích objevily ještě další dva niţší, vyvolané obnovenou sráţkovou činností 8.7. V Teplicích docházelo spíše k pozvolnějšímu poklesu (viz. obrázky 36 a 37). Rozsah rozlivu je patrný z fotografií v příloze 1.

62

1000 900 800

Q [m 3 /s]

700 600 500 400 300 200 100 0 5.7.

6.7.

7.7.

8.7.

9.7.

Jarcová

10.7.

11.7.

12.7.

Valašské Meziříčí

13.7.

14.7.

15.7.

16.7.

Teplice

Obr. 36 Průběh povodně z července1997 na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice Zdroj: ČHMÚ 1000 900 800

Q [m 3 /s]

700 600 500 400 300 200 100 0 5.7.

6.7.

7.7.

8.7.

9.7.

Jarcová

10.7. 11.7. 12.7. 13.7. 14.7. 15.7. 16.7. Valašské Meziříčí

Teplice

Obr. 37 Průběh povodně z července1997 na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice Zdroj: Povodí Moravy, s.p.

63

8.5 Jaro 2006 1000 900 800

Q [m 3 /s]

700 600 500 400 300 200 100 0 19.3. 23.3. 27.3. 31.3. 4.4.

8.4. 12.4. 16.4. 20.4. 24.4. 28.4. 2.5.

Jarcová

Valašské Meziříčí

6.5. 10.5.

Teplice

Obr. 38 Průběh povodně z jara 2006 na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a Teplice Zdroj: ČHMÚ Jarní povodeň v roce 2006 byla zapříčiněna táním sněhové pokrývky v kombinaci s dešťovými sráţkami. Významné zásoby sněhu se vytvořily nejen ve vysokých nadmořských výškách, ale i ve středních a niţších polohách, kde vydrţely aţ do konce března. Vpád teplého vzduchu od západu, který vrcholil 27.3., způsobil velmi rychlé tání. Vodní hodnota sněhu byla přitom v pramenných úsecích vyčíslena na 300-500 mm, v oblasti kolem vodoměrné stanice Teplice na 20-60 mm, coţ odpovídá době opakování větší neţ 20 let. Denní sráţkové úhrny nepřesahovaly 20 mm, byly ovšem na celém území dešťové. Spíše neţ kulminačním průtokem byla povodeň extrémní svým objemem a délkou trvání. Povodňový stav na Bečvě v Teplicích přetrvával 7 dní. Charakteristické bylo výrazné kolísání průtoků v důsledku rozdílné rychlosti tání sněhové pokrývky během dne a noci, patrné na obrázku 38. (ČHMÚ 2007) Podle dat z ČHMÚ nastal kulminační průtok nejdříve na stanici Jarcová, kde 29.3. v 18:00 činil 286 m3/s. Na stanici Valašské Meziříčí byl maximální průtok změřen o půlnoci téhoţ dne, kdy dosahoval 108 m3/s. Bečva v Teplicích kulminovala 30.3. v 7:00 při průtoku 497 m3/s. Na zdrojnicích byl překročen 2. stupeň povodňové aktivity, v Teplicích pak 3. stupeň. Doba opakování povodně na Vsetínské a spojené Bečvě překročila 5 let, na Roţnovské Bečvě 2 roky. Při hodnocení podílu jednotlivých zdrojnic na celkovém průtoku se analyzovala také druhá, menší epizoda z období 29.4.-6.5. způsobená sráţkami na nasycené povodí. Kulminace se objevila opět nejprve na Vsetínské Bečvě, za 7 hodin na Roţnovské Bečvě a o další 3 hodiny později v Teplicích. Pouze na spojeném toku došlo k překročení povodňového stavu, průtok ovšem nedosáhl ani Q1.

64

9 VÝSLEDKY MĚŘENÍ ZÁVISLOSTI 9.1 Podíl zdrojnic na celkovém průtoku během vybraných povodňových situací Tab. 9 Spearmanův korelační koeficient a maximální Spearmanův korelační koeficient při posunu časových řad pro stanice Jarcová a Valašské Meziříčí během vybraných povodňových situací 1985 1986 1996 1997 Povodí Moravy, s.p. 1997 ČHMÚ 2006 2006 první epizoda 2006 druhá epizoda

korelace bez časového posunu Jarcová Valašské Meziříčí 0,9700 0,9483 0,9268 0,9148 0,9676 0,9515 0,9775 0,9668 0,9646 0,9469 0,9606 0,9820 0,9227 0,9806 0,7599 0,9329

maximální korelace Jarcová Valašské Meziříčí 0,9789 0,9660 0,9813 0,9707 0,9901 0,9888 0,9837 0,9711 0,9744 0,9569 0,9872 0,9853 0,9871 0,9941 0,9822 0,9755

Korelační koeficient, který ukazuje míru závislosti mezi průtokem na dané zdrojnici a výsledným průtokem v Teplicích, vyšel u čtyř povodňových situací vyšší na stanici Jarcová neţ na stanici Valašské Meziříčí (viz. tabulka 9) . Při povodních v roce 1985, 1986, 1996 a 1997 tedy existoval těsnější vztah mezi průtoky ze spojené a Vsetínské Bečvy. Pouze v roce 2006 byla korelace vyšší na stanici Valašské Meziříčí. Během druhé epizody byl zaznamenám největší rozdíl v závislosti mezi stanicemi, korelace pro stanici Jarcová klesla na celkově nejniţší úroveň (ve všech ostatních případech alespoň o 16% větší). Celkově nejvyšší korelace se získala pro povodeň z roku 1997 při pouţití dat z Povodí Moravy, na stanici Jarcová dosáhla hodnoty 0,9775. Na stanici Valašské Meziříčí byla závislost největší pro jarní povodeň v roce 2006, naopak nejniţší hodnota se získala pro povodeň z roku 1986. Při posunu časových řad průtoků z jednotlivých zdrojnic (viz. tabulka 10) o několika hodin vpřed či vzad můţe korelační koeficient oproti reálným datům vzrůst. Maximální korelace na stanici Jarcová vyšla pro povodeň z roku 1996, na stanici Valašské Meziříčí pak pro první epizodu povodně z roku 2006. Oproti tomu nejniţší maximální korelace se na obou stanicích objevila pro povodeň z roku 1997 při pouţití dat z ČHMÚ. Lze si také všimnout, ţe rozpětí hodnot není tak velké jako u korelace bez časového posunu, a to především na stanici Jarcová. Z hlediska korelace si jsou některé povodňové události podobné. Na stanici Jarcová se jedná o povodeň z roku 1996 a 1997 podle dat z ČHMÚ nebo rok 1986 s první epizodou v roce 2006. Při pohledu na maximální korelaci si je rok 1986 bliţší aţ s druhou epizodou, první epizoda více odpovídá celkové povodni z roku 2006, coţ platí i na stanici Valašské Meziříčí, ovšem bez vyuţití časového posunu. Tehdy můţeme najít podobnost také mezi povodní z roku 1997 podle dat z ČHMÚ a povodní v roce 1985. Podle maximální korelace si je na stanici Valašské Meziříčí nejbliţší rok 1986 a 1997 podle dat z Povodí Moravy.

65

Tab. 10 Časový posun kulminace [h] a posun časových řad [h], při němž bylo dosaženo maximální hodnoty Spearmanova korelačního koeficientu pro stanice Jarcová a Valašské Meziříčí během vybraných povodňových situací 1985 1986 1996 1997 Povodí Moravy, s.p. 1997 ČHMÚ 2006 2006 první epizoda 2006 druhá epizoda

posun kulminace [h] Jarcová Valašské Meziříčí -6 -8 -4 -9 -8 -7 -13 -14 -12 -10 -13 -7 -13 -7 -10 -3

posun korelace[h] Jarcová Valašské Meziříčí +3 +4 -4 -5 +3 +5 +3 +3 +2 +3 +9 +2 +10 +3 +11 +3

Z tabulky 10 je patrné, ţe kulminační průtoky na jednotlivých zdrojnicích nastaly u všech sledovaných povodňových situací dříve neţ na Bečvě v Teplicích, a to alespoň o 3 hodiny. Největší předstih byl zaznamenán na stanici Valašské Meziříčí v roce 1997 podle dat z Povodí Moravy. Podobná hodnota na stanici Jarcová napovídá, ţe se povodňové vlny mohly v tomto případě střetnout, stejně tak v roce 1996. Podle dat z ČHMÚ ale kulminace v roce 1997 nastala v Jarcové o dvě hodiny dříve neţ ve Valašském Meziříčí. Ze Vsetínské Bečvy odtekl největší objem vody s výrazným předstihem oproti Roţnovské Bečvě během jarní povodně v roce 2006, coţ bylo způsobeno rychlejším táním sněhové pokrývky. Naopak v roce 1986 vlivem intenzivních sráţek přišla povodeň mnohem dříve na Roţnovské Bečvě. Posun maximální korelace lze srovnat s posunem kulminací. V případě, kdy by se lišila pouze znaménka, shodný čas nejvyšších průtoků by vysvětloval značnou část závislosti. Nejvíce se této situaci blíţí druhá epizoda povodně z roku 2006. U ostatních sledovaných povodní je ale patrný relativně výrazný rozdíl, který v roce 1986 činil na stanici Valašské Meziříčí dokonce 14 hodin. Jednalo se také o jediný případ, kdy bylo pro dosaţení maximální korelace nutné posouvat časové řady průtoků ze zdrojnic vzad. Ukázalo se tedy, ţe by se neměla posuzovat pouze kulminace, ale také průběh povodní. Tab. 11 Upravený koeficient determinace (R2) a směrodatná chyba odhadu pro stanice Jarcová a Valašské Meziříčí během vybraných povodňových situací R2 1985 1986 1996 1997 Povodí Moravy, s.p. 1997 ČHMÚ 2006 2006 první epizoda 2006 druhá epizoda

Jarcová Valašské Meziříčí Jarcová Valašské Meziříčí Jarcová Valašské Meziříčí Jarcová Valašské Meziříčí Jarcová Valašské Meziříčí Jarcová Valašské Meziříčí Jarcová Valašské Meziříčí Jarcová Valašské Meziříčí

0,7616 0,8219 0,8277 0,7730 0,6407 0,6433 0,9054 0,8265 0,8950 0,7884 0,8501 0,9283 0,7332 0,8879 0,5428 0,8369

66

směrodatná chyba odhadu 52,94 45,71 30,19 34,66 65,15 64,90 87,45 118,44 98,42 139,69 31,92 22,08 52,48 34,02 30,34 18,12

Při zkoumání podílu jednotlivých povodí na celkovém průtoku v Teplicích je uţitečným ukazatelem koeficient determinace. Jeho hodnota po vynásobení stem udává, jaká část variability průtoků v závěrovém profilu je vysvětlena variabilitou průtoků ze zdrojnic. Ze směrodatné chyby odhadu lze potom odvodit rozptyl naměřených hodnot kolem pouţité regresní křivky, logicky tedy čím niţší chyba, tím spolehlivější odhad. Výsledné hodnoty koeficientu se ale nedají zaměňovat se skutečným percentuálním podílem jednotlivých zdrojových oblastí (součet dohromady nedá 100%). Důleţitější je proto spíše vzájemné srovnání neţ konkrétní výše hodnot. Podle hodnot z tabulky 11 se Roţnovská Bečva více podílela na průběhu průtoku v Teplicích při povodních v letech 1985, 1996 a 2006, Vsetínská Bečva potom v roce 1986 a 1997. Celkově nejvyšší koeficient determinace se získal na stanici Valašské Meziříčí pro povodeň z roku 2006, po rozdělení na jednotlivé epizody uţ je ale niţší. Pro druhou epizodu byl na stanici Jarcová celkově nejniţší a nedosahoval ani dvou třetin hodnoty ze sousedního povodí. Nízkými hodnotami na obou stanicích se vyznačuje povodeň z roku 1996. Za povšimnutí stojí i fakt, ţe pro povodeň v roce 1997 vyšla na stanici Valašské Meziříčí velká směrodatná chyba odhadu, a to při pouţití obou zdrojů dat. Data z ČHMÚ v tomto případě dávají obecně niţší hodnoty koeficientu determinace a vyšší směrodatnou chybu.

9.2 Odtok simulovaný modelem MIKE 11 9.2.1 Podíl jednotlivých povodí na celkovém průtoku při stejném úhrnu srážek

Obr. 39 Jednotlivá povodí, pro která simuloval model MIKE 11 průtok

67

Q [m 3 /s]

Nejprve se vyzkoušela odezva jednotlivých povodí (obrázek 39) v případě, ţe by na celou zkoumanou oblast spadlo stejné mnoţství sráţek. Navrhlo se sedm variant maximálních denních sráţkových úhrnů: varianta 1 – 40 mm varianta 2 – 50 mm varianta 3 – 60 mm varianta 4 – 80 mm varianta 5 – 100 mm varianta 6 – 105 mm varianta 7 – 120 mm Následně model spočítat průtok, který by za daných podmínek nastal. Největší povodňová událost se přitom objevila na konci června, kulminačních průtoků bylo postupně dosahováno během 26.6. Průběh povodňové vlny na stanici Teplice u první a poslední varianty je znázorněn na obrázku 40. Hodnoty kulminačních průtoků na jednotlivých tocích i zkoumaných stanicích jsou uvedeny v následující tabulce 12. 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 25.6.

26.6.

27.6.

28.6. varianta 1

29.6.

30.6.

varianta 7

Obr. 40 Průběh největší namodelované povodně z konce června na stanici Teplice při denním úhrnu srážek 50 mm (varianta 1) a 120 mm (varianta 7) Z tabulky 12 je patrné, ţe uţ při 50 mm sráţek za den by byl na stanici Teplice překročen jednoletý průtok, při 100 mm padesátiletý průtok, při 105 mm stoletý průtok a při denním sráţkovém úhrnu 120 mm by zde kulminace dokonce výrazně překročila maximální průtok z července 1997. Kulminační průtok na stanici Jarcová by oproti tomu byl vţdy asi o 40% niţší, na stanici Valašské Meziříčí by pak dosahoval zhruba třetinové hodnoty neţ na stanici Jarcová. V povodí Vsetínské Bečvy by nejvyšší průtoky nastaly na Senici a následně na Bystřici, naopak nejniţší na Stanovnici. V povodí Roţnovské Bečvy by dominoval průtok z oblasti jejího dolního toku, naopak nejniţší průtoky by se objevily na Kněhyni a Háţovickém potoce. Přibliţně 20% objemu vody v Teplicích by ale pocházelo z povodí aţ od soutoku Vsetínské a Roţnovské Bečvy, kde je z hlediska průtoků důleţitějším přítokem Bečvy Juhyně.

68

Tab. 12 Kulminační průtoky [m3/s] na zkoumaných stanicích a v jednotlivých povodích u největší namodelované povodňové události z konce června při stejném denním úhrnu srážek [mm] Teplice Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 151,7 90,5 30,8 12,2 3,4 19,9 5,6 11,6 16,8 28,2 4,4 2,3 3,2 2,6 18,3 3,3 9,5 18,3

50 226,8 134,6 46,0 18,3 5,1 30,1 8,5 17,7 25,9 36,7 6,6 3,4 4,8 3,8 27,4 5,1 14,5 28,0

denní srážkový úhrn [mm] 60 80 100 319,3 555,5 857,3 188,8 324,0 495,4 64,6 112,3 173,2 25,7 44,6 68,7 7,3 12,7 19,6 42,4 74,1 114,5 12,0 21,0 32,5 25,3 43,9 68,0 37,2 64,6 97,7 50,6 85,7 130,3 9,3 16,1 24,8 4,8 8,3 12,8 6,7 11,6 18,0 5,4 9,4 14,5 38,5 66,9 103,2 7,4 13,3 21,0 20,8 37,2 58,0 40,4 72,9 115,0

105 120 942,4 1220,1 541,6 696,1 190,6 246,9 75,3 97,4 21,5 27,8 125,7 162,4 35,6 45,8 74,5 95,8 107,7 139,0 142,8 184,4 27,3 35,4 14,1 18,3 19,8 25,6 15,9 20,6 113,5 147,1 23,3 30,7 64,2 84,3 127,1 167,8

Tab. 13 Čas kulminace na stanici Teplice a časový posun kulminace [h] na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a v jednotlivých povodích u největší namodelované povodňové události z konce června při stejném denním úhrnu srážek [mm]

Teplice Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 26.6. 15:00 -2 +1 0 -1 -1 -1 -3 -4 +10 +1 +1 +1 +1 +1 +3 0 +3

denní srážkový úhrn [mm] 50 60 80 100 105 26.6. 26.6. 26.6. 26.6. 26.6. 15:00 15:00 14:00 13:00 13:00 -2 -2 -2 -1 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -2 -2 -1 -1 -3 -3 -3 -2 -2 -4 -4 -3 -3 -3 +5 +4 +3 +3 +3 +1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 +1 0 0 0 0 0 -1 -1 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 -1 -1 0 -1

120 26.6. 13:00 -2 0 -1 -1 -1 -1 -2 -3 +2 0 0 0 0 0 -1 -1 -1

Podle tabulky 13 u všech variant předchází kulminační průtok v Jarcové kulminaci v Teplicích. Ve Valašském Meziříčí nastává ve stejnou dobu nebo o hodinu později. Na horním toku Vsetínské Bečvy by se podle modelu také objevil vrchol povodňové vlny 69

většinou v tu samou hodinu jako v Teplicích. Úplně odlišná je ale situace na dolním toku. Zde by se totiţ jako v jediném povodí ve všech případech kulminační průtok oproti Teplicím zpozdil. Důvodem můţe být značná délka a malý spád páteřního toku, prostor na rozlivy v relativně široké nivě nebo zadrţení vody v nádrţích Bystřička a Karolinka, které jiţ model nezahrnul do povodí příslušných přítoků. Na extrémním zpoţdění u první varianty se pravděpodobně podílel také fakt, ţe mnoţství sráţek ještě nebylo tak velké, značná část vody tedy mohla vsáknout a odtékat v podobě podzemního nebo podpovrchového odtoku. Zvýšenou retenční schopnost pak lze z výsledků odvozovat i pro povodí spojené Bečvy a do ní ústící Loučky. Kulminace na přítocích Vsetínské Bečvy nastává vţdy dříve neţ v Teplicích. U Stanovnice a Senice je posun ve všech případech konstantní, coţ znamená, ţe zde mají příčinné sráţky jen malý vliv na čas odezvy povodí. Největší posun na Bystřici ukazuje, ţe zde voda z plochy povodí odtéká nejrychleji. Zdá se, ţe nejprve dochází ke kulminaci na přítocích, které se nachází blíţe závěrovému profilu Vsetínské Bečvy, takţe by se nemělo stávat, ţe by se povodňové vlny z jednotlivých povodí nějak výrazně sčítaly. Oproti tomu v povodí Roţnovské Bečvy se kulminace objevuje ve všech subpovodích ve stejnou hodinu, takţe by se mohly střetnout povodňové vlny z horního toku, Kněhyně a Solaneckého potoka. Obecně by se dalo tvrdit, ţe se s rostoucím úhrnem sráţek kulminace objevuje dříve. V úvahu se ale musí brát skutečný čas kulminace spíše neţ samotný posun. I kdyţ je pravda, ţe zatímco u první varianty se maximální průtok objevuje v devíti povodích se zpoţděním a jen v šesti dříve, tak u poslední varianty nastává pouze v jednom případě později, ale v desíti povodích s předstihem. Tab. 14 Spearmanův korelační koeficient pro stanice Jarcová, Valašské Meziříčí a jednotlivá povodí u největší namodelované povodňové události z konce června při stejném denním úhrnu srážek [mm] Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 0,9964 0,9986 0,9973 0,9800 0,9798 0,9735 0,9314 0,8846 0,9384 0,9986 0,9986 0,9986 0,9986 0,9986 0,9885 0,9851 0,9883

50 0,9956 0,9980 0,9961 0,9744 0,9744 0,9667 0,9171 0,8634 0,9361 0,9980 0,9980 0,9980 0,9980 0,9980 0,9857 0,9808 0,9855

denní srážkový úhrn [mm] 60 80 100 0,9951 0,9938 0,9925 0,9969 0,9948 0,9919 0,9947 0,9932 0,9922 0,9700 0,9640 0,9608 0,9699 0,9639 0,9607 0,9613 0,9545 0,9502 0,9065 0,8921 0,8826 0,8473 0,8268 0,8138 0,9334 0,9274 0,9264 0,9969 0,9948 0,9919 0,9969 0,9948 0,9918 0,9969 0,9948 0,9919 0,9969 0,9948 0,9919 0,9969 0,9948 0,9919 0,9823 0,9778 0,9735 0,9766 0,9708 0,9650 0,9821 0,9777 0,9732

105 0,9921 0,9911 0,9921 0,9603 0,9603 0,9489 0,8812 0,8128 0,9282 0,9911 0,9911 0,9911 0,9911 0,9911 0,9722 0,9643 0,9720

120 0,9911 0,9892 0,9921 0,9589 0,9588 0,9478 0,8771 0,8045 0,9383 0,9892 0,9892 0,9892 0,9892 0,9892 0,9698 0,9603 0,9694

Z tabulky 14 je patrné, ţe s rostoucím úhrnem sráţek hodnoty korelačního koeficientu všude kromě dolního toku Vsetínské Bečvy u posledních dvou variant klesají. Nejvýraznější pokles byl zaznamenám v povodí Bystřice (o 8%). Obecně platí, ţe čím je

70

korelace niţší, tím rychleji se s rostoucím sráţkovým úhrnem sniţuje. Do 80 mm sráţek je přitom závislost větší na stanici Valašské Meziříčí, od 100 mm sráţek na stanici Jarcová. Zatímco povodí Roţnovské Bečvy lze z hlediska korelace označit za homogenní (jednotlivá subpovodí se chovají stejně jako celek), situace na jednotlivých tocích v povodí Vsetínské Bečvy je značně odlišná, s výjimkou podobnosti Stanovnice a Senice. Stanovnice má ale ve skutečnosti 6x menší povodí a zhruba o 85% niţší kulminační průtok. Vyšší korelace je na horním toku Vsetínské Bečvy, kde u nízkých nebo naopak vysokých sráţkových úhrnů (do 50 mm a od 120 mm) přesahuje i zprůměrňované hodnoty za celé povodí na stanici Jarcová. Oproti tomu závislost na dolním toku a všech zkoumaných přítocích je výrazně niţší. U poslední varianty byl v povodí Bystřice spočítán celkově nejniţší korelační koeficient: 0,8045. Celkově nejvyšší hodnota činila 0,9986 u první varianty v povodí Roţnovské Bečvy. Hodnoty pro oblast od soutoku k Teplicím lze povaţovat za jakýsi střed mezi hodnotami z povodí Vsetínské a Roţnovské Bečvy. To platí nejen o toku, který přímo vzniká spojením obou zdrojnic, ale i o jeho vlastních přítocích. Největší míra závislosti se projevuje u Loučky, nejmenší pak u Juhyně. Tab. 15 Maximální Spearmanův korelační koeficient při posunu časových řad pro stanice Jarcová, Valašské Meziříčí a jednotlivá povodí u největší namodelované povodňové události z konce června při stejném denním úhrnu srážek [mm] Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 0,9989 0,9986 0,9973 0,9889 0,9889 0,9849 0,9568 0,9285 0,9570 0,9986 0,9986 0,9986 0,9986 0,9986 0,9932 0,9910 0,9931

50 0,9979 0,9986 0,9989 0,9849 0,9849 0,9796 0,9462 0,9133 0,9534 0,9986 0,9986 0,9986 0,9986 0,9986 0,9916 0,9881 0,9915

denní srážkový úhrn [mm] 60 80 100 0,9972 0,9953 0,9938 0,9987 0,9976 0,9958 0,9984 0,9975 0,9971 0,9816 0,9775 0,9754 0,9816 0,9775 0,9754 0,9757 0,9708 0,9678 0,9385 0,9274 0,9197 0,9013 0,8854 0,8733 0,9472 0,9397 0,9367 0,9986 0,9975 0,9958 0,9986 0,9975 0,9958 0,9986 0,9975 0,9958 0,9986 0,9975 0,9958 0,9986 0,9976 0,9958 0,9892 0,9853 0,9823 0,9852 0,9804 0,9765 0,9890 0,9852 0,9821

105 0,9933 0,9953 0,9972 0,9753 0,9753 0,9673 0,9189 0,8717 0,9379 0,9953 0,9953 0,9953 0,9953 0,9953 0,9961 0,9760 0,9813

120 0,9920 0,9939 0,9972 0,9744 0,9744 0,9663 0,9153 0,8644 0,9465 0,9939 0,9939 0,9939 0,9939 0,9939 0,9796 0,9727 0,9794

Pro nalezení maximální korelace se časové řady z jednotlivých povodí posouvaly vpřed i vzad. Ve většině případů se závislost opravdu zvětšila, u první varianty v povodí Roţnovské Bečvy a na horním toku Vsetínské Bečvy pouze klesala. Nejvyšší hodnoty korelačního koeficientu jsou uvedeny v tabulce 15, posun, při němţ byly dosaţeny, pak v tabulce 16. Maximální závislost vzrostla oproti skutečné situaci průměrně o 0,0209 v povodí Vsetínské Bečvy, o 0,0030 v povodí Roţnovské Bečvy a o 0,0089 v povodí spojené Bečvy. Nejvyšší hodnota maximálního korelačního koeficientu činí 0,9989 u první varianty na stanici Jarcová. Ačkoliv v povodí Bystřice nastal nejvýraznější nárůst mezi korelací v reálném čase a při časovém posun (o bezmála 0,06 u poslední varianty), zůstává zde hodnota v celkovém srovnání nejniţší. Dalo by se tvrdit, ţe se maximální korelace chová u jednotlivých variant téměř identicky jako korelace bez vyuţití časového posunu. Platí tedy obecný popis jako 71

u předešlého grafu, jen se dvěmi výjimkami. Jiţ od 50 mm sráţek se větší závislost projevuje na stanici Valašské Meziříčí. V povodí Vsetínské Bečvy také od tohoto okamţiku stále přesahuje korelace na horním toku hodnoty na stanici Jarcová. Zajímavé je srovnání s korelací pro celý hydrologický rok (hodnoty jsou uvedeny v příloze 2). V takto dlouhém období, které zahrnuje úseky nejen se zvýšenými, ale také se sníţenými průtoky totiţ dochází k radikální změně. S růstem sráţkových úhrnů (který se ale projeví jen u posledních 40 dní v roce) koeficient korelace roste. Na stanici Jarcová je přitom ve všech variantách asi o 0,045 vyšší neţ na stanici Valašské Meziříčí. Z toho vyplývá, ţe obecně existuje těsnější vztah mezi průtoky na Bečvě a na jedné z jejich zdrojnic – na Vsetínské Bečvě. V jejím povodí dosahují i maximální korelace při časovém posunu vyšších hodnot neţ v povodí Roţnovské Bečvy. Stále platí, ţe se hodnoty za jednotlivá povodí Roţnovské Bečvy shodují, stejně jako u Senice a Stanovnice v povodí Vsetínské Bečvy, kde nejvyšší závislost vychází pro horní tok a nejniţší pro Bystřici. Korelace na horním toku ovšem v ţádné variantě nepřekračuje hodnoty pro stanici Jarcová. V povodí spojené Bečvy se obrací situace na přítocích – maxima se objevují na Juhyni a minima na Loučce. Korelační koeficienty za celý rok jsou potom vţdy niţší neţ pro povodňovou událost z konce června. Tab. 16 Posun časových řad [h], při němž bylo dosaženo maximální hodnoty Spearmanova korelačního koeficientu pro stanice Jarcová, Valašské Meziříčí a jednotlivá povodí u největší namodelované povodňové události z konce června při stejném denním úhrnu srážek [mm] Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 +1 0 0 +2 +2 +2 +4 +5 -4 0 0 0 0 0 +1 +1 +1

denní srážkový úhrn [mm] 60 80 100 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +4 +4 +4 +5 +5 +5 -3 -2 -2 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +2 +2 +2 +2 +1 +1 +2

50 +1 +1 +1 +2 +2 +2 +4 +5 -3 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +2 +1

105 +1 +1 +1 +2 +2 +2 +3 +5 -2 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +2 +2

120 +1 +1 +1 +2 +2 +2 +3 +4 -2 +1 +1 +1 +1 +1 +2 +2 +2

Maximální korelace nebylo podobně jako u kulminačních průtoků dosaţeno u všech variant a povodí ve stejnou dobu. Z tabulky 16 je jasné, ţe kromě dolního toku Vsetínské Bečvy bylo nutné posouvat časové řady průtoků vpřed. Větší rozdíly se ale objevují spíše mezi jednotlivými povodími neţ mezi variantami. Hodnoty pro sráţkové úhrny 50 a 60 mm jsou dokonce totoţné. Je ovšem pravda, ţe stejné jsou také hodnoty pro všechny toky v povodí Roţnovské Bečvy, navíc ještě s horním tokem Vsetínské Bečvy, nebo hodnoty pro Stanovnici, Senici a Rokytenku, které se s růstem sráţkových úhrnů nemění. Podobně se chová i povodí Loučky a spojené Bečvy. Naopak nejvíce se liší 72

Bystřice od dolního toku Vsetínské Bečvy, kde byl posun u první varianty rozdílný o 9 hodin. Maximální korelace nastala v čase shodné kulminace jen v 10% případů a nikdy ne dvakrát ve stejné variantě nebo povodí. Oproti tomu u první varianty se hodnoty pro Loučku a spojenou Bečvu lišily o 4, pro Bystřici dokonce o 6 hodin. Většinou ale rozdíl činil 1 hodinu. Shodný čas kulminace tak sice vede ke zvýšení korelace, není ovšem jediným faktorem, který míru závislosti ovlivňuje. Při porovnání hodnot z dané povodňové situace s celým simulovaným obdobím (viz. příloha 2) se zjistí, ţe na posun, při němţ bylo dosaţeno maximální korelace v rámci delšího období, nemá zvyšování sráţkových úhrnů ţádný vliv – pro všechny varianty vyšel stejný. Hodnoty se přitom podobaly první variantě pro červnovou povodeň s tím rozdílem, ţe pro všechna povodí od soutoku k Teplicím vykazovala předstih namísto zpoţdění. Hodnoty se zde blíţily dolnímu toku Vsetínské Bečvy, kde jiţ předstih nebyl tak výrazný. Hodnoty koeficientu determinace (viz. tabulka 17) jsou u všech variant pro Valašské Meziříčí vyšší neţ pro Jarcovou. S růstem sráţkových úhrnů se rozdíl mezi oběmi stanicemi zvětšuje téměř o čtyřnásobek.. Obecně platí, ţe s rostoucím mnoţstvím sráţek determinace klesá. Jedinou výjimkou je dolní tok Vsetínské Bečvy, kde od sráţkového úhrnu 60 mm hodnoty stoupají. Čím jsou hodnoty niţší, tím klesají rychleji. V povodí Bystřice se koeficient determinace sníţil dokonce o 13%. U poslední varianty činí 0,5622, coţ je celkově nejniţší hodnota. V povodí Roţnovské Bečvy se oproti tomu sníţil pouze o 0,5%. Nejvyšší hodnota ale nevyšla zde, nýbrţ na horním toku Vsetínské Bečvy u první varianty a je rovna 0,9977. Rozdíl mezi maximem a minimem činí asi 43%. Dalo by se tvrdit, ţe z hlavních zdrojnic měla na průběh simulované povodně větší vliv Roţnovská Bečva. V jejím povodí se všechny námi vymezené úseky na zvýšených průtocích podílely stejnou měrou. V povodí Vsetínské Bečvy měl největší vliv její horní tok, dále pak Stanovnice se Senicí, naopak nejméně se podílela Bystřice a nízké hodnoty jsou charakteristické i pro Ratibořku. Od soutoku dále měl na průběh povodně větší dopad průtok na Loučce neţ na spojené Bečvě. Při opětovném srovnání s hodnotami za celý hydrologický rok (příloha 2) se zjistí jen dvě změny, a to jednak, ţe do úhrnu sráţek 80 mm se více podílí Vsetínská Bečvy a jednak, ţe v povodí Bečvy klesl význam Loučky, ale naopak vzrostl vliv Juhyně.

73

Tab. 17 Upravený koeficient determinace (R2) a směrodatná chyba odhadu pro stanice Jarcová, Valašské Meziříčí a jednotlivá povodí u největší namodelované povodňové události z konce června při stejném denním úhrnu srážek [mm]

Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 mm směr. R2 chyba 0,9872 4,90 0,9966 2,51 0,9977 2,10 0,9716 7,30 0,9716 7,30 0,9567 9,01 0,8231 18,22 0,6456 25,79 0,8767 15,21 0,9966 2,51 0,9966 2,52 0,9966 2,51 0,9966 2,51 0,9966 2,51 0,9905 4,23 0,9880 4,74 0,9904 4,24

50 mm směr. R2 chyba 0,9812 8,32 0,9966 3,55 0,9962 3,74 0,9671 10,99 0,9671 11,00 0,9518 13,32 0,8181 25,86 0,6422 36,27 0,8611 22,60 0,9966 3,55 0,9966 3,55 0,9966 3,55 0,9966 3,54 0,9966 3,55 0,9898 6,12 0,9866 7,03 0,9897 6,15

60 mm směr. R2 chyba 0,9759 12,75 0,9956 5,46 0,9945 6,08 0,9641 15,56 0,9642 15,56 0,9486 18,63 0,8135 35,49 0,6353 49,62 0,8740 29,16 0,9956 5,46 0,9956 5,46 0,9956 5,46 0,9956 5,47 0,9956 5,46 0,9878 9,07 0,9840 10,38 0,9877 9,12

74

80 mm směr. R2 chyba 0,9675 24,29 0,9943 10,20 0,9918 12,20 0,9540 28,89 0,9540 28,89 0,9362 34,01 0,7898 61,74 0,6040 84,74 0,8891 44,84 0,9943 10,19 0,9943 10,20 0,9943 10,20 0,9943 10,20 0,9943 10,20 0,9846 16,71 0,9792 19,41 0,9844 16,84

100 mm směr. R2 chyba 0,9610 38,99 0,9926 16,96 0,9887 20,94 0,9456 46,03 0,9456 46,03 0,9262 53,60 0,7716 94,32 0,5815 127,66 0,8968 63,38 0,9926 16,96 0,9926 16,96 0,9926 16,96 0,9926 16,96 0,9926 16,96 0,9784 29,04 0,9725 32,75 0,9781 29,22

105 mm směr. R2 chyba 0,9598 42,98 0,9924 18,73 0,9882 23,31 0,9436 50,87 0,9436 50,87 0,9239 59,10 0,7677 103,26 0,5772 139,32 0,8984 68,29 0,9924 18,73 0,9924 18,73 0,9924 18,73 0,9924 18,73 0,9924 18,73 0,9768 32,63 0,9709 36,54 0,9765 32,82

120 mm směr. R2 chyba 0,9548 57,14 0,9908 25,82 0,9856 32,23 0,9372 67,34 0,9372 67,34 0,9165 77,68 0,7551 133,00 0,5622 177,83 0,9023 84,00 0,9908 25,82 0,9908 25,82 0,9908 25,82 0,9908 25,82 0,9908 25,82 0,9715 45,35 0,9655 49,90 0,9712 45,57

9.2.2 Podíl jednotlivých povodí na celkovém průtoku při různých srážkových úhrnech Kromě předešlých sedmi variant maximálních denních sráţkových úhrnů se navrhly ještě další tři, při kterých se úhrny sráţek v jednotlivých povodích lišily. U varianty 8 byla snaha simulovat větší mnoţství sráţek na horních tocích (orografické zesílení). Varianta 9 představuje modelovou situaci, kdy větší mnoţství sráţek vypadne na povodí Roţnovské Bečvy. U varianty 10 je tomu přesně naopak, největší sráţkové úhrny by byly zaznamenány v povodí Vsetínské Bečvy. Aby se daly výsledky srovnávat, tak se kulminační průtok na stanici Teplice ve všech variantách blíţí Q100. Maximální denní sráţkové úhrny pro jednotlivá povodí jsou uvedeny v tabulce 18 a pro názornější představu vykresleny na obrázku 41. Tab. 18 Maximální srážkové úhrny [mm] v jednotlivých povodích pro varianty 8 až 10 Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

varianta 8 130 130 130 130 130 130 50 130 130 130 130 50 130 100 50

varianta 9 80 80 80 80 80 80 80 200 200 160 160 160 80 80 80

varianta 10 140 140 140 120 120 140 120 70 70 70 50 50 50 50 50

Obr. 41 Maximální srážkové úhrny [mm] v jednotlivých povodích pro varianty 8 až 10

75

Tab. 19 Kulminační průtoky [m3/s] na zkoumaných stanicích a v jednotlivých povodích u největší namodelované povodňové události z konce června při variantách 8 až 10 Teplice Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

varianta 8 910,6 658,7 141,4 113,6 32,1 187,5 53,3 108,0 156,8 36,7 41,2 21,3 29,9 24,0 27,4 35,9 58,0 28,0

varianta 9 907,6 324,0 474,5 44,6 12,7 74,1 21,0 43,9 64,6 85,7 93,5 48,3 44,1 35,5 253,1 13,3 37,2 72,9

varianta 10 908,3 815,4 58,9 129,7 36,8 214,9 45,8 95,8 172,5 184,4 12,4 6,4 9,0 3,8 27,4 5,1 14,5 28,0

Jak jiţ bylo řečeno, tak kulminační průtok v Teplicích je ve všech variantách podobný a odpovídá zhruba stoleté vodě (viz. tabulka 19). Situace na zbývajících stanicích je ovšem dost odlišná. U varianty 8 je průtok v Jarcové téměř 5x větší neţ ve Valašském Meziříčí a blíţí se hodnotě z července 1997. Na Roţnovské Bečvě ale nedosahuje ani Q5. U varianty 9 je naopak průtok v Jarcové asi o třetinu menší neţ ve Valašském Meziříčí, kde přesahuje Q100. Vsetínskou Bečvou přitom neprotéká ani mnoţství vody srovnatelné s Q10. U varianty 10 je kulminace větší opět v Jarcové, tentokrát dokonce bezmála 14x. Zatímco na Vsetínské Bečvě by probíhala největší povodeň za období přístrojového měření, na Roţnovské Bečvě by byl vyhlášen pouze první stupeň povodňové aktivity. Větší maximální průtoky se u varianty 8 objevují na horních tocích Vsetínské i Roţnovské Bečvy, u varianty 9 a 10 především na jejich dolních tocích. Z přítoků Vsetínské Bečvy vyšly nejvyšší hodnoty vţdy pro Senici a Bystřici, minimální potom pro Stanovnici a Rokytenku, coţ dobře koresponduje s plochou jednotlivých povodí. Z přítoků Roţnovské Bečvy se jako nejvodnější zdá Solanecký potok. Nízké hodnoty jsou oproti tomu u Háţovického potoka a pro variantu 8 i u Kněhyně, a to i přesto, ţe zde spadlo 2,5x více sráţek neţ v oblasti dolního toku. V povodí Bečvy je z hlediska povodňových průtoků významnějším přítokem Juhyně, kde u varianty 8 kulminace dokonce téměř překročila součet kulminací z Loučky a spojené Bečvy.

76

Tab. 20 Spearmanův korelační koeficient a maximální korelační koeficient při posunu časových řad pro zkoumané stanice a jednotlivá povodí u největší namodelované povodňové události z konce června při variantách 8 až 10

Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

korelace maximální korelace varianta varianta varianta varianta varianta varianta 8 9 10 8 9 10 0,9925 0,9968 0,9797 0,9956 0,9968 0,9800 0,9965 0,9904 0,9731 0,9975 0,9960 0,9755 0,9922 0,9905 0,9940 0,9922 0,9923 0,9983 0,9887 0,9618 0,9732 0,9964 0,9705 0,9881 0,9887 0,9618 0,9732 0,9964 0,9704 0,9882 0,9822 0,9525 0,9637 0,9922 0,9641 0,9750 0,9302 0,8917 0,9014 0,9556 0,9196 0,9288 0,8725 0,8281 0,8361 0,9148 0,8759 0,8883 0,9473 0,9269 0,9188 0,9682 0,9480 0,9353 0,9958 0,9868 0,9824 0,9958 0,9920 0,9839 0,9958 0,9868 0,9824 0,9958 0,9920 0,9839 0,9958 0,9910 0,9824 0,9958 0,9967 0,9839 0,9958 0,9910 0,9676 0,9958 0,9967 0,9700 0,9846 0,9910 0,9674 0,9847 0,9967 0,9699 0,9945 0,9746 0,9455 0,9991 0,9797 0,9525 0,9862 0,9675 0,9385 0,9904 0,9737 0,9469 0,9680 0,9744 0,9454 0,9727 0,9796 0,9525

Podle tabulky 20 vyšel korelační koeficient pouze v jednom případě vyšší na stanici Valašské Meziříčí neţ v Jarcové. Nejedná se přitom o variantu 9, kdy zde byl dosaţen největší kulminační průtok, ale o variantu 8. I kdyţ je pravda, ţe při vyuţití časového posunu maximální korelace ve Valašském Meziříčí u varianty 9 výrazně vzroste a přiblíţí se hodnotě pro stanici Jarcová, kde míra závislosti s časovým posunem pouze klesá. Při detailnějším pohledu na jednotlivá povodí se zjistí, ţe u varianty 8 a 9 vychází největší korelace právě pro tři, respektive čtyři vybrané toky v povodí Roţnovské Bečvy. Vysoké hodnoty jsou dále v povodí Loučky a horního toku Vsetínské Bečvy, kde je míra závislosti u varianty 10 nejvyšší ze všech subpovodí. Pro povodí Bystřice, následně Ratibořky a dolního toku Vsetínské Bečvy je oproti tomu vţdy nejniţší. Nejvyšší hodnoty korelačního koeficientu pro jednotlivá subpovodí se objevují u varianty 8. Existují pouze 2 výjimky: pro horní tok Vsetínské Bečvy vychází největší závislost u varianty 10, pro dolní tok Roţnovské Bečvy u varianaty 9, coţ je jediný případ, kdy korelace na dolním toku předčila korelaci na horním toku. Obecně se dá tvrdit, ţe pokud se zvětší mnoţství sráţek dopadající na určité povodí, vzroste zde i míra ovlivnění průběhu povodně v Teplicích – jednotlivé toky v povodí Vsetínské Bečvy mají vyšší hodnoty u varianty 10, toky v povodí Roţnovské Bečvy u varianty 9. Stejné je to i pro povodí Bečvy, kde nejvyšší korelace ve všech případech vychází pro Loučku. Na příkladu spojené Bečvy si lze všimnout, ţe ačkoli na povodí spadlo ve dvou variantách stejné mnoţství sráţek, korelace vyšla pokaţdé odlišná. Při posunu časových řad se opět získají vyšší hodnoty korelace, a to především pro toky v povodí Vsetínské Bečvy. U varianty 8 a 10 by maximální korelace pro Stanovnici a Senici předčila hodnoty pro všechny toky v povodí Roţnovské Bečvy. Nejvyšší nárůst by nastal v povodí Bystřice, nicméně by nestačil k tomu, aby zde korelace nedosahovala celkově nejniţších hodnot. Za povšimnutí stojí také extrémně vysoké maximum pro povodí Loučky u varianty 8, kde by kromě časového posunu byl průběh povodně téměř identický s povodňovou vlnou v Teplicích.

77

Tab. 21 Časový posun kulminačních průtoků a maximální korelace [h] pro zkoumané stanice a jednotlivá povodí u největší namodelované povodňové události z konce června při variantách 8 až 10 posun kulminace [h]

Teplice Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

posun korelace [h] varianta varianta varianta varianta 8 varianta 9 varianta 10 8 9 10 26.6. 12:00 26.6. 13:00 26.6. 12:00 0 0 0 -1 -1 -1 +1 0 +1 0 -2 +3 +1 +1 +1 0 +1 0 0 +1 +1 -1 0 -1 +1 +2 +2 -1 0 -1 +2 +2 +2 -1 -1 0 +2 +2 +2 -2 -2 -1 +3 +3 +3 -2 -2 -2 +4 +4 +4 +8 +4 +3 -3 -3 -2 0 -2 +2 0 +1 +1 0 -2 +2 0 +1 +1 0 -2 +2 0 +1 +1 0 -2 +4 0 +1 +1 +4 -2 +4 +1 +1 +1 0 0 +3 +1 +1 +1 0 0 +2 +1 +1 +2 +3 0 +3 +1 +1 +1

Kulminační průtok na stanici Jarcová nastal ve všech variantách o hodinu dříve neţ na stanici v Teplicích (viz. tabulka 21). Ve Valašském Meziříčí se ale u varianty 8 objevil ve stejnou dobu, u varianty 9 s ještě větším předstihem neţ na stanici Jarcová a u varianty 10 se značným zpoţděním. Zpoţdění kulminačních průtoků je přitom typické pro dolní tok Vsetínské, ale i Roţnovské Bečvy s výjimkou varianty 9, kdy byl odtok urychlen vlivem extrémních sráţek. Několikanásobně niţší sráţkové úhrny u varianty 10 nevyvolaly v povodí Roţnovské Bečvy tak rychlou odtokovou odezvu jako u většiny toků v povodí Vsetínské Bečvy, kde se kulminace objevovala nejdříve v povodí Bystřice a Ratibořky. Naopak s relativním zpoţděním nastala vţdy díky značné lesnatosti povodí na horním toku. Toky v povodí Bečvy se u varianty 8 a 10 chovaly podobně jako toky v povodí Roţnovské Bečvy, u varianty 9 se více blíţily tokům v povodí Vsetínské Bečvy. Pro dosaţení maximální korelace bylo nutné posouvat časové řady zdrojnic vpřed, nejvíce v povodí Bystřice a Ratibořky (o 4, respektive 3 hodiny). Jedinou výjimkou byl dolní tok Vsetínské Bečvy, kde byl potřebný posun skoro o tu samou dobu, ale dozadu. Při srovnání posunu kulminací a maximálních korelací se zjistí, ţe stejná doba kulminace sice většinou způsobí nárůst závislosti, ale jen v necelých 16% případů maximální korelace opravdu odpovídala shodnému času výskytu maximálních průtoků. Navíc v polovině z nich se jednalo o situaci, kdy posun nebyl nutný. Ovšem na stanici Jarcová se stejná hodina kulminace a maximální korelace kryje u dvou variant (8 a 10). Naopak značně odlišná je situace pro dolní tok Vsetínské i Roţnovské Bečvy u varianty 8 a povodí Roţnovské Bečvy a spojené Bečvy u varianty 10, kdy se časy lišily aţ o 5 hodin.

78

Tab. 22 Upravený koeficient determinace (R2) a směrodatná chyba odhadu pro zkoumané stanice a jednotlivá povodí u největší namodelované povodňové události z konce června při variantách 8 až 10

Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

varianta 8 směrodat. R2 chyba 0,9261 51,09 0,9799 26,66 0,9898 18,98 0,9541 40,25 0,9541 40,25 0,9368 47,22 0,7930 85,47 0,6113 117,13 0,4642 137,52 0,9914 17,41 0,9914 17,41 0,9914 17,41 0,9914 17,41 0,7495 94,02 0,9812 25,79 0,9919 16,94 0,7934 85,40

varianta 9 směrodat. R2 chyba 0,9822 26,97 0,8928 66,27 0,9740 32,63 0,9946 14,82 0,9946 14,82 0,9923 17,78 0,9196 57,40 0,7732 96,38 0,7580 99,55 0,8188 86,15 0,8188 86,15 0,9175 58,15 0,9175 58,15 0,9175 58,15 0,9855 24,34 0,9891 21,09 0,9857 24,17

varianta 10 směrodat. R2 chyba 0,9470 45,22 0,8670 71,62 0,9627 37,91 0,8918 64,60 0,8918 64,60 0,9431 46,85 0,8066 86,37 0,5102 137,44 0,8945 63,78 0,9239 54,18 0,9239 54,18 0,9239 54,18 0,8051 86,70 0,8051 86,71 0,8438 77,61 0,8625 72,81 0,8448 77,38

Podle tabulky 22 vyšel koeficient determinace u varianty 8 podobně jako u korelace vyšší na stanici Valašské Meziříčí, u variant 9 a 10 na stanici Jarcová – rozdíl mezi oběmi stanicemi přitom činil od 5% (varianta 8) do 9% (varianta 9). U varianty 8 byla zaznamenána maxima pro Juhyni a dále pro povodí Roţnovské Bečvy s výjimkou jejího dolního toku. V povodí Vsetínské Bečvy se vysoké hodnoty nachází pouze pro horní tok. Naopak u dolního toku se vyskytlo absolutní minimum, které odpovídá asi polovině hodnoty pro stanici Jarcová. Směrodatná chyba odhadu byla na dolním toku vyšší dokonce sedmkrát. Nízkým koeficientem determinace a relativně malou přesností odhadu se potom vyznačuje i povodí Bystřice. U varianty 9 vyšly nejvyšší hodnoty pro povodí Stanovnice a Senice a jsou to nejvyšší hodnoty celkem. Kromě těchto dvou toků se v povodí Vsetínské Bečvy objevily ještě další 3, jejichţ koeficient korelace převyšoval hodnoty z povodí Roţnovské Bečvy. To platí i o tocích, které tečou od soutoku dále, kde jsou hodnoty v této variantě nejvíce vyrovnané, ale stále vychází největší podíl na průběhu povodně v Teplicích na Juhyni. Nejniţší podíl se oproti předešlé variantě přesunul ze spojené Bečvy na Loučku. Tato situace pak platí i pro poslední variantu. U varianty 10 byla jasně nejvyšší hodnota koeficientu determinace na horním toku Vsetínské Bečvy. Oproti předešlým variantám se zvedlo na významu také povodí Rokytenky a hlavně dolního toku Vsetínské Bečvy, který jiţ nevykazoval nejniţší, nýbrţ nadprůměrný podíl. Nejniţší hodnota se přesunula na povodí Bystřice a podobně jako u varianty 8 byla velmi výrazně podprůměrná. Podobnost s první variantou lze objevit i u nízkých hodnot na dolním toku Roţnovské Bečvy (ke kterým se navíc přidává také Háţovický potok) v porovnání se zbytkem povodí.

79

9.2.3 Porovnání s menší povodňovou situací a obdobím s nízkým průtokem Pro srovnání se spočítal koeficient determinace pro další dvě simulovaná období – povodeň z přelomu února a března a lednový nízký, vyrovnaný odtok. Průtoky na stanici Teplice během těchto období jsou znázorněny na obrázku 42 a 43. Průběh jarní povodně jiţ není tak jednoduchý jako u největší povodně v červnu. Celkem tři vrcholy patrné z grafu jsou způsobeny kombinací sráţek (12. a 26.2. průměrně 10 mm za den) a tání sněhové pokrývky v době, kdy průměrná denní teplota na většině povodí přesahovala 0°C (29.5. na stanici Kelč a Teplice dokonce 10°C). Kulminační průtok nastal na stanici Teplice 26.2. v 11:00 a činil 78 m3/s. Kulminační průtok na stanici Jarcová nastal o hodinu dříve a dosahoval 46 m3/s. Na stanici Valašské Meziříčí ve stejnou dobu jako v Teplicích přesahoval 16 m3/s. Nízké lednové průtoky byly ovlivněny tím, ţe jiţ od 20.12. byla průměrná denní teplota na všech stanicích pod bodem mrazu, takţe vypadávaly pouze tuhé sráţky, které z povodí odtekly aţ během jara. 90 80 70

Q [m 3 /s]

60 50 40 30 20 10 0 1.2.

6.2.

11.2. 16.2.

21.2.

26.2.

3.3.

8.3.

13.3.

18.3.

23.3.

28.3.

Obr. 42 Průběh namodelované povodně z února a března na stanici Teplice

80

5

Q [m 3 /s]

4

3

2

1

0 1.1.

4.1.

7.1.

10.1.

13.1.

16.1.

19.1.

22.1.

25.1.

28.1.

31.1.

Obr. 43 Průběh namodelovaných lednových průtoků na stanici Teplice Tab. 23 Upravený koeficient determinace (R2) a směrodatná chyba odhadu pro zkoumané stanice a jednotlivá povodí u namodelované jarní povodně z února a března a lednových průtoků

Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

povodeň únor-březen směrodatná R2 chyba odhadu 0,9937 1,17 0,7814 6,92 0,9915 1,36 0,9829 1,94 0,9829 1,94 0,9788 2,16 0,9443 3,49 0,8973 4,74 0,9640 2,80 0,7814 6,92 0,7814 6,92 0,7814 6,92 0,7814 6,92 0,7814 6,92 0,8369 5,97 0,9051 4,56 0,9082 4,48

leden směrodatná R2 chyba odhadu 0,9944 0,03 0,9633 0,07 0,9941 0,03 0,9925 0,03 0,9932 0,03 0,9926 0,03 0,9904 0,04 0,9876 0,04 0,9955 0,03 0,9622 0,08 0,9586 0,08 0,9612 0,08 0,9618 0,08 0,9633 0,08 0,9916 0,04 0,9675 0,07 0,9694 0,07

Pro jarní povodeň byl koeficient determinace na stanici Jarcová o asi 20% vyšší neţ na stanici Valašské Meziříčí (viz. tabulka 23). Všechny toky v povodí Roţnovské Bečvy vykazují stejné hodnoty, v povodí Vsetínské Bečvy se maximum objevuje u horního toku, minimum u Bystřice, rozdíl činí zhruba 9%. Od soutoku dále se na průběhu povodně v Teplicích podílí nejvíce spojená Bečva, Juhyně potom skoro stejným dílem, Loučka o 7% méně. Hodnotami pro jednotlivé stanice se tato událost podobá simulované variantě

81

9, z proběhlých povodní červenci 1997. I kdyţ v těchto případech nedosahovala determinace v Jarcové tak vysokých hodnot a rozdíl mezi stanicemi byl poloviční. Hodnoty pro jednotlivá povodí se nejvíce blíţí simulovanému stavu, kdy by na celé území dopadlo 40 mm sráţek (varianta 1) a koeficient determinace by se počítal pro celé období, nikoliv jen konkrétní povodeň. U jarní povodně ovšem existují větší rozdíly mezi povodím Vsetínské a Roţnovské Bečvy, navíc hodnoty pro toky v povodí Bečvy ţádným předešlým výsledkům neodpovídají. U lednových hodnot opět vyšel koeficient determinace vyšší na stanici Jarcová, rozdíly mezi stanicemi ale jiţ nejsou tak značné, coţ by nejvíce odpovídalo opět simulované variantě 1 počítané pro celé období. U jednotlivých subpovodí ovšem došlo k podstatné změně. Hodnoty pro toky v povodí Roţnovské Bečvy i Stanovnice se Senicí se vzájemně lišily, ačkoli sráţkové úhrny byly všude stejné (nulové). Z toho lze usuzovat na rozdílný průběh základního odtoku. Nejvyšší hodnoty koeficientu vykazovaly oproti povodním dolní toky, v povodí Bečvy vzrostl vliv Loučky. Taková situace u namodelovaných povodní nenastala. Odhad pro období s nízkými průtoky se přitom dá povaţovat za spolehlivější neţ při výpočtu pro povodňové situace díky několikanásobně niţší směrodatné chybě.

82

10 DISKUZE 10.1 Odtokové poměry Analýzou dvacetiletých časových řad za období 1990-2009 se zjistilo, ţe na stanici Jarcová je průměrný roční průtok téměř o 60% vyšší neţ na stanici Valašské Meziříčí. Průměrný kulminační průtok je v závěrovém profilu Vsetínské Bečvy vyšší o 55%. Tyto hodnoty odpovídají dostupným údajům Českého hydrometeorologického ústavu. Během sledovaného období se vyskytly 3 významné povodňové situace. Jednalo se o povodeň v červenci 1997 způsobenou několikadenními intenzivními sráţkami, povodeň v březnu a dubnu 2006 vyvolanou táním sněhové pokrývky v kombinaci s dešťovými sráţkami a povodeň v září 1996 po lokálních přívalových sráţkách. Všechny výše zmíněné roky lze z hlediska průtoků zařadit mezi nadprůměrné spolu s lety 1995, 1998, 2001 a 2002. Naopak mezi výrazně podprůměrné patřil rok 1990, 1991, 1993 a 2003. Na obou zdrojnicích byly nejvyšší průměrné měsíční průtoky zaznamenány v březnu. Jarní měsíce se obecně nejvíce podílí na průměrném ročním průtoku, hodnoty v nich jsou ale značně variabilní. Rozpětí na stanici Valašské Meziříčí je přitom obecně dvakrát menší neţ na stanici Jarcová. Nejmenší proměnlivost hodnot z jednotlivých měsíců vykazuje prosinec, nejniţší průměrné průtoky na Vsetínské Bečvě srpen, na Roţnovské Bečvě říjen. Podíl letní a podzimní sezóny na ročním průtoku je větší u Roţnovské Bečvy, podíl zimní a jarní sezóny u Bečvy Vsetínské (v obou případech zhruba o 7%).

10.2 Kulminační průtoky Během sledovaných povodňových situací z let 1985, 1986, 1996, 1997 a 2006 byl naměřen vyšší kulminační průtok vţdy na stanici Jarcová. I hodnoty maximálních průtoků simulovaných modelem MIKE 11 při stejném sráţkovém úhrnu v celé zkoumané oblasti vyšly na stanici Valašské Meziříčí u všech variant přibliţně o dvě třetiny niţší. Pouze při výrazně vyšším sráţkovém úhrnu v povodí Roţnovské Bečvy (o 100 mm) zde nastane vyšší průtok neţ na Bečvě Vsetínské (o 150 m3/s – o třetinu). Jedná se také o jediný případ, kdy kulminace ve Valašském Meziříčí předstihne kulminaci v Jarcové. Ze sledovaných povodňových situací k tomu došlo v roce 1985, 1986 a 1997 podle dat z Povodí Moravy. Hodnoty tedy neodpovídají zjištění Miholy, který ve své práci z roku 1975 tvrdil, ţe povodně na Roţnovské Bečvě vţdy předchází povodním na Bečvě Vsetínské. Mihola se ovšem zabýval obdobím 1941-1960 a analyzoval reálně naměřená data z většího mnoţství povodňových situací. Při podobném sráţkovém úhrnu bývají z přítoků Vsetínské Bečvy nejvyšší průtoky zaznamenány na Senici, následně na Bystřici, nejniţší pak na Stanovnici. Ze zvolené schematizace se zdá, ţe nejprve dochází ke kulminaci na přítocích, jeţ ústí blíţe závěrovému profilu. Nemělo by tedy docházet ke střetávání povodňových vln. Problémem by mohla být vodní nádrţ Bystřička, která zachytává nejrychleji odtékající vodu z povodí Bystřice. Nádrţ nedokáţe při větších povodních kulminaci dostatečně sníţit, pouze zpomalí její nástup, coţ je vzhledem k soutoku Bystřice se Vsetínskou Bečvou neţádoucí. V povodí Roţnovské Bečvy by se mohly významně sčítat průtoky z Kněhyně, Solaneckého potoka a horního toku Roţnovské Bečvy, kde malá vodní nádrţ Horní Bečva opět téměř netransformuje povodňové vlny. Střední tok Kněhyně byl sice revitalizován, ale jen v délce 300 m a opatření bylo provedeno na toku s nejmenším ročním kulminačním průtokem z vymezených přítoků Roţnovské Bečvy (Solaneckým potokem proteče o čtvrtinu více vody). Existuje zde ale moţnost revitalizovaný úsek prodlouţit v oblasti dále od zástavby a místní komunikace.

83

10.3 Koeficient korelace Spearmanův koeficient korelace vyšel ve většině zkoumaných případů vyšší pro stanici Jarcová. Jedná se o povodně z roku 1985, 1986, 1996 a 1997, všechny simulované varianty stejného úhrnu sráţek pro celý hydrologický rok a pro největší modelovanou povodeň z konce června při úhrnu sráţek nad 100 mm. Vyšší korelace se pro stanici Jarcová získá také u obou variant, kdy spadne větší mnoţství sráţek na povodí jedné ze zdrojnic. Pro stanici Valašské Meziříčí byla míra závislosti vyšší jen u povodně z roku 2006, simulovaných zvýšených průtoků z konce června při stejném úhrnu sráţek nepřekračujícím 80 mm a při modelové situaci, kdy spadne větší mnoţství sráţek na horní toky obou zdrojnic. Objevila se zde ale největší podobnost dvou povodní z hlediska korelace – povodeň z roku 1985 a 1997 podle dat z ČHMÚ. Opět se tedy dospělo k rozdílnému výsledku, neţ jaký uvádí Mihola (1975), kterému koeficient korelace vyšel niţší pro stanici Jarcová. Nutno ovšem podotknout, ţe Mihola zpracovával celkem 15 povodňových situací z poloviny 20. století a pouţil odlišnou metodu. Místo Spearmanova korelačního koeficientu pro jednotlivé události zprůměroval běţný korelační koeficient pro celé období. Burel pak v roce 2003 prezentoval odlišný výsledek pro povodeň z roku 1997. Korelační koeficient ale počítal jen pro jednotlivé části povodně. Pro první a třetí vrchol byly hodnoty na obou stanicích stejné, pro druhý vrchol byla hodnota vyšší na stanici Valašské Meziříčí. Ve své práci ovšem provedl hodnocení na základě průtoků. Tvrdil, ţe se na celkovém průtoku v místě soutoku významněji podílela Roţnovská Bečva. Bral přitom v úvahu pouze okamţik kulminace v Teplicích, kdy se průtok na Vsetínské Bečvě oproti Bečvě Roţnovské jiţ značně sníţil, takţe byl v danou hodinu niţší, ačkoliv předtím dosáhl většího maxima. Při detailnějším rozdělení území vykazují toky v povodí Roţnovské Bečvy při stejném mnoţství sráţek stejné hodnoty korelace. Pro zjednodušení a zrychlení výpočtu je tedy moţné povaţovat výsledky ze stanice Valašské Meziříčí za platné i pro všechna příslušná subpovodí. Ukázalo se také, ţe činit závěry ze samotných dvou stanic můţe skutečnou situaci zkreslovat – vyšší hodnoty pro stanici Jarcová jsou dány velkou mírou závislosti u horního toku Vsetínské Bečvy, na dolním toku i všech přítocích byla korelace niţší neţ na tocích v povodí Roţnovské Bečvy. Podobná situace nastala i pro varianty s významnějším sráţkovým úhrnem v povodí pouze jedné ze zdrojnic. Jednoznačně nejniţší korelace se v povodí Vsetínské Bečvy objevuje u Bystřice, téměř identicky se z hlediska korelační závislosti chovají Senice se Stanovnicí. Obecně vyšší korelace je dosahováno pro samostatné povodňové události neţ pro celý hydrologický rok, který odráţí řadu různých odtokových situací. S růstem extremity sráţek se ale korelace i pro kratší časové úseky sniţuje (při 40 mm sráţek je o 1-8% vyšší neţ při 120 mm). Pro jednotlivá povodí přitom platí, ţe čím je koeficient korelace niţší, tím rychleji se s růstem sráţkových úhrnů mění. Rozdílné hodnoty lze získat i posunem časových řad. Maximální korelace pak vzroste hlavně v povodí Vsetínské Bečvy, nemusí ovšem nutně nastat v případě shodné doby kulminace. Povodně v Teplicích tedy nejsou ovlivněny pouze maximálními průtoky z jednotlivých zdrojnic, větší význam můţe mít i samotný průběh odtoku.

10.4 Koeficient determinace Výsledky odvozené z koeficientu determinace se liší od výsledků odvozených z koeficientu korelace. Kvůli charakteru dat (především různé délce časových řad) byl totiţ vyuţit upravený koeficient determinace, který s hodnotou korelačního koeficientu nepočítá. Podle něj Roţnovská Bečva ovlivňuje průběh povodní v Teplicích více, neţ se zdálo z hodnot korelace. Větší podíl pro stanici Valašské Meziříčí vyšel u povodní z roku 84

1985, 1996 a 2006, všech variant simulované povodně z konce června a modelovou situaci, kdy větší úhrn sráţek spadne na horní toky obou zdrojnic. Naopak vyšší hodnoty pro stanici Jarcová se získají u povodní z let 1986 a 1997, simulovaného odtoku za celý hydrologický rok s maximálním úhrnem sráţek do 80 mm a obou variant, kdy spadne větší mnoţství sráţek na povodí jedné ze zdrojnic. Také při modelem spočítané méně významné povodni na jaře i nízkých průtocích v zimě připadá větší podíl na Vsetínskou Bečvu. Stejně jako u korelace platí, ţe při stejném úhrnu sráţek se získají pro všechny úseky vymezené v povodí Roţnovské Bečvy stejné hodnoty. Jedinou výjimkou je zimní období, kdy je průtok tvořen z větší části podzemní vodou. V takovém případě se maximum vyskytuje na dolním toku Roţnovské Bečvy a minimum na Solaneckém potoce. V povodí Vsetínské Bečvy se nejvyšší hodnoty objevují na jejím horním toku, z přítoků pak na Senici a Stanovnici. Nejniţší hodnoty vykazuje povodí Bystřice, následně Ratibořky. Při simulacích se zkoumal odtok i z oblasti mezi soutokem Vsetínské a Roţnovské Bečvy a Teplicemi. Koeficient korelace i determinace u namodelované povodně z konce června vyšel největší na Loučce, nejmenší na Juhyni. Přesně opačná situace nastala při výpočtu korelace pro celý hydrologický rok a determinace pro menší jarní povodeň.

85

11 ZÁVĚR Průměrný průtok na Vsetínské Bečvě byl v období 1990-2009 více neţ o polovinu vyšší oproti Bečvě Roţnovské. Z analyzovaných povodňových situací dosahoval také kulminační průtok na stanici Jarcová vyšších hodnot, s výjimkou modelové situace, kdy na povodí Roţnovské Bečvy spadlo dvojnásobné mnoţství sráţek neţ na povodí druhé zdrojnice. Na stanici Valašské Meziříčí ovšem častěji dochází ke zpoţďování povodňových vln, takţe ke konci období zvýšených vodností zde mohou být naměřeny vyšší průtoky. Ačkoliv se na průměrných ročních hodnotách na obou zdrojnicích podílí nejvíce jarní měsíce, Roţnovskou Bečvou odtéká větší objem vody v letním a podzimním období, kdy se také častěji objevují povodně. Situace na Vsetínské Bečvě je přesně opačná – větší objem vody odtéká během zimy a jara, kdy jsou častější i povodně. Z analýzy podílu jednotlivých zdrojnic vyplynulo, ţe se mohou získat rozdílné výsledky nejen při pouţití dat z různých zdrojů nebo při úpravě délky časových řad, ale také při výpočtu koeficientu korelace a determinace nezávisle na sobě (Spearmanův korelační koeficient, upravený koeficient determinace). Ke shodným závěrům se dospělo v těchto případech: podle naměřených hodnot měla na průběhu povodně v Teplicích v roce 1986 a 1997 větší podíl Vsetínská Bečva, v roce 2006 Roţnovská Bečva podle simulovaných průtoků při stejném úhrnu sráţek nepřesahujícím 80 mm se na hodnotách pro celý hydrologický rok podílela více Vsetínská Bečvě, na hodnotách pro největší povodeň z konce června Roţnovská Bečva při modelové situaci, kdy spadne větší mnoţství sráţek na povodí jedné ze zdrojnic, průtok více ovlivňuje Vsetínská Bečva, při větších sráţkových úhrnech na horních tocích obou zdrojnic Roţnovská Bečva Po rozdělení zkoumaného území na větší počet menších povodí si výsledky koeficientu korelace a determinace jiţ odpovídají. Pokud není značná část objemu tvořena základním odtokem, jsou hodnoty pro jednotlivé toky v povodí Roţnovské Bečvy téměř identické jako pro stanici Valašské Meziříčí. V povodí Vsetínské Bečvy se z hlediska závislosti chová velice podobně Senice se Stanovnicí. Největší závislost zde vyšla pro horní tok Vsetínské Bečvy, nejmenší pro povodí Bystřice. Podařilo se tedy dokázat, ţe na Vsetínské Bečvě se objevují vyšší průtoky, které po většinu roku více ovlivňují odtok na Bečvě v Teplicích. Na některých povodňových situacích se ale můţe více podílet Roţnovská Bečva. Nebývá přitom rozhodující ani tak výše kulminačního průtoku, jako samotný průběh odtoku. Při hodnocení podílu jednotlivých zdrojnic lze povodí Roţnovské Bečvy brát jako celek, povodí Vsetínské Bečvy je vhodné rozdělit na několik menších částí. Výsledky pro stanice v závěrovém profilu nejsou pouhým průměrem hodnot získaných pro jednotlivá subpovodí. Z hlediska závislosti na celkovém průtoku si mohou být podobná různě velká a vodná povodí nebo také různé povodňové situace (např. 1985 a 1997 na stanici Valašské Meziříčí). Platnost výsledků je ovšem omezená. Bylo by proto vhodné ověřit je na větším počtu povodňových situací, případně prodlouţit časové řady do současnosti. Přínosné by bylo i srovnání s výstupy modelu HYDROG, který se v operativní praxi vyuţívá častěji neţ MIKE 11. Závěry této práce mohou nicméně slouţit k prvotnímu seznámení s odtokovými poměry v povodí Bečvy nebo k návrhu efektivních protipovodňových opatření. Aby nedocházelo k výraznému sčítání povodňových vln, je ţádoucí zpomalit odtok na horním či středním toku Vsetínské Bečvy, nejlépe na Senici, kde je dosahováno značných kulminačních průtoků. Diskutabilní je vliv vodní nádrţe Bystřička, která zpomaluje odtok z povodí Bystřice a významně tak navyšuje průtok na dolním toku Vsetínské Bečvy. Tato problematika by si zaslouţila samostatnou studii, musela by ovšem 86

být k dispozici podrobnější data. V povodí Roţnovské Bečvy není ţádoucí rozšiřovat stávající revitalizovaný úsek Kněhyně. Při ústí toku by totiţ mohlo dojít ke střetu s povodňovou vlnou z vodní nádrţe Horní Bečva. Bylo by vhodné umoţnit rozlivy na dolním toku Roţnovské Bečvy, aby kulminace ve Valašském Meziříčí nastala aţ několik hodin poté, kdy soutokem proteče největší objem vody ze Vsetínské Bečvy. Překáţkou jsou vlastnické vztahy pozemků a finanční prostředky pro nová opatření. Zatím se kvůli plánovanému poldru v Teplicích o opatřeních výše na tocích většinou neuvaţuje.

87

12 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY data ČHMÚ a Povodí Moravy, s.p. ABBOTT, M.B., REFSGAARD, J.C. (ed.) (1996). Distributed Hydrological Modeling. 1st ed. Dordrecht: Kluwer Academic Publisher. 336 p. ADAMEC, M., BŘEZKOVÁ, L., HANZLOVÁ, M., HORÁK, J., UNUCKA, J. (2006). Modelování vlivu land use na sráţkoodtokové vztahy s podporou GIS. In J. MĚKOTOVÁ, O. ŠTĚRBA. Říční krajina 5: recenzovaný sborník příspěvků z konference. Olomouc. s. 335-350. AHMED, F. (2010). Numerical Modeling of the Rideau Valley Watershed. Natural Hazards, vol. 55, no. 1, pp. 63-84. ANDRÝSEK, J. (1998). Povodně na Hranicku: s fotografiemi Jiřího Andrýska. Olomouc: JERID. 109 s. BĚHALOVÁ, K. (1995). Možnost odhadu vývoje povodňových situací na základě analýzy historických případů (Diplomová práce). Praha: Univerzita Karlova. 52 s. BÍZA, P., GIMUN, V., ŠPATKA, J. (2000). Using of Mike 11 flood model of the Morava river in the Czech Republic for evaluating various flood measures proposals. In Proceedings the 4th International Scientific-Technical Conference PROCESS CONTROL 2000: 11-14 June 2000, Kouty nad Desnou. Pardubice: Univerzita Pardubice. 220 s. BRÁZDIL, R. a kol. (2005). Historické a současné povodně v České republice. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita. 369 s. BRÁZDIL, R., ŘEZNÍČKOVÁ, L., VALÁŠEK, H., HAVLÍČEK, M., DOBROVOLNÝ, P., SOUKALOVÁ, E., ŘEHÁNEK, T., SKOKANOVÁ, H. (2011). Fluctuations of floods of the River Morava (Czech Republic) in the 1691–2009 period: interactions of natural and anthropogenic factors. Hydrological Sciences Journal, vol. 56, i. 3, pp. 468-485. BUDÍK, L., BUDÍKOVÁ, M. (2001). Statistické zpracování měsíčních a ročních srážkových a odtokových charakteristik povodí řeky Moravy. 1. vyd. Praha: ČHMÚ. 117 s. BUREL, O. (2001). Transformace povodňové vlny na řece Bečvě (Bakalářská práce). Brno: Masarykova univerzita. 43 s. BUREL, O. (2003). Transformace průtokových vln na řece Bečvě (Diplomová práce). Brno: Masarykova univerzita. 98 s. BUTTS, M.B., PAYNE, J.T., KRISTENSEN, M., MADSEN, H. (2004). An evaluation of the impact of model structure on hydrological modelling uncertainty for streamflow simulation. Journal of Hydrology, vol. 298, i. 1-4, pp. 242-266.

88

CÍSLEROVÁ, M., ŠANDA, M., VOGEL, T. (2000). Tvorba odtoku ze svahu v transektu Tomšovka. In Český výbor pro hydrologii. Hydrologické dny 2000: nové podněty a vize pro příští století: sborník z 5. národní konference konané pod záštitou UNESCO v Plzni ve dnech 18.-21. září 2000. II. díl. Praha: ČHMÚ. s. 265-272. CULEK, M. (ed.) a kol. (1996). Biogeografické členění České republiky. Praha: Enigma. 347 s. ČERMÁK, M. (1946). Bečva : hydrologický a vodohospodářský popis. Brno: Zemský národní výbor v Brně. 72 s. Český hydrometeorologický ústav (1998b). Hydrologická ročenka České republiky 1997. Praha: ČHMÚ. 150 s. Český hydrometeorologický ústav (2007). Hydrologická ročenka České republiky 2006. Praha: ČHMÚ. 195 s. DOLEŢAL, F., KOBLIHOVÁ, E., LIPINA, P., WINKLER, I., ŢIDEK, D. (1996). Zpráva o povodňové situaci na území severní Moravy v září 1996. Ostrava: ČHMÚ. nečíslováno. DAŇHELKA, J. a kol. (2003). Posouzení vhodnosti aplikace srážko-odtokových modelů s ohledem na simulaci povodňových stavů pro lokality na území ČR. 1. vyd. Praha: Česká zemědělská univerzita, ČHMÚ. 220 s. Danish Hydraulic Institute (1992). MIKE 11: 6. NAM Referernce Manual. 19 p. DEMEK, J., MACKOVČIN, P. (ed.) a kol. (2006). Zeměpisný lexikon ČR: Hory a nížiny. 2. vyd. Brno: AOPK ČR. 580 s. DINGMAN, S. L. (2002). Physical Hydrology. 2nd ed. Upper Saddle River: Prentice Hall. 646 p. GOTTSCHALK, L. (1993). Correlation and covariance of runoff. Stochastic Hydrology and Hydraulics, vol. 7, no. 2, pp. 85–101. GROHMANN, E. (1907). Der Bau der Bystřička Taalsperre. Allgemeine Bauzeiung. s. 51-63. HAAN, C.T. (2002). Statistical Methods in Hydrology. 2nd ed. Ames: Iowa State Press. 496 p. HANSLIAN, J., PORUBA, M. (2001). Bečva a její přítoky z hlediska vodohospodářského. In J., PAVELKA, J., TREZNER a kol. Příroda Valašska (okres Vsetín). Vsetín: Český svaz ochránců přírody. s. 54-59. HERBER, V. (1990). Statistické metody v hydrologii. 1. vyd. Brno: Rektorát Masarykovy univerzity. 120 s. CHÁB, J., STRÁNÍK, Z., ELIÁŠ, M. (2007). Geologická mapa České republiky 1:500 000. 1. vyd. Praha: Česká geologická sluţba.

89

CHALUŠOVÁ. J. (2004). Vliv fyzickogeografických faktorů na časový a prostorový výskyt povodní v povodí Labe (Disertační práce). Praha: Univerzita Karlova. 133 s. JANKOVÁ, J. (2009). Vliv způsobu odvození plošné srážky na simulaci odtoku z povodí (Diplomová práce). Praha: Univerzita Karlova. 85 s. JAŘABÁČ, M., CHLEBEK, A. (1984). Vliv lesů a lesního hospodářství na odtoky vod a erozi půdy v Beskydech. Vodní hospodářství, roč. 34, č. 4, s. 109-116. JENÍČEK, M. (2006). Matematické modely v protipovodňové ochraně. In 18. konferencia mladých hydrológov 9.11.2006. Bratislava, SHMÚ. s. 1-12. JUST, T. a kol. (2005). Vodohospodářské revitalizace a jejich uplatnění v ochraně před povodněmi. Praha: ČSOP, MŢP, AOPK ČR, 359 s. KADEŘÁBKOVÁ, J. (2007). Zkušenosti z extrémních povodní 1997–2006. In P., ČERVINEK (ed.) Veřejná a soukromá řešení dopadů živelných pohrom v ČR. Brno: Masarykova univerzita. s. 78-88. KAŠPÁREK, L. (ed.) a kol. (2006a). Jarní povodeň 2006 v České republice. Praha: Výzkumný ústav vodohospodářský T.G. Masaryka. 96 s. KAŠPÁREK, L. a kol. (2006b). Vyhodnocení jarní povodně 2006 na území České republiky. Praha: Výzkumný ústav vodohospodářský T.G. Masaryka. 161 s. KOKEŠOVÁ, J. (2007). Komplexní hydrometeorologická analýza největších povodní na Moravě a ve Slezsku v 19.-20. století (Diplomová práce). Brno: Masarykova univerzita. 113 s. KONEČNÁ, L. (1983). Dlouhodobé výkyvy vodností řek Moravy v Raškově a Bečvy v Teplicích nad Bečvou (Diplomová práce). Brno: Universita Jana Evangelisty Purkyně. 93 s. KOŢNÁREK, Z., KOTRNEC, J., KUBOVÁ, H. (1974). Přehodnocení “N”-letých vod v povodí Bečvy s přihlédnutím k povodním z července 1960 a z července 1970. In Sborník prací Hydrometeorologického ústavu v Praze. Praha: HMÚ, sv. 22. 48 s. KŘOVÁK, F., PÁNKOVÁ, E., DOLEŢAL, F. (2004). Vliv lesních ekosystémů na hydrický reţim krajiny. In L., DVOŘÁK, P., ŠUSTR (ed.) Sborník z konference Aktuality šumavského výzkumu 2. Srní. s. 37-43. KUTÁLEK, P., KOŠACKÝ, V. (2000). Damage caused by the 1997 floods, its repair and proposed alternatives of flood control measures. In J. MARŠÁLEK (ed.) et al. Flood Issues in Contemporary Water Management. 1st ed. New York: Springer. 452 p. KVĚTOŇ, V. a kol. (1997). Rozloţení sráţek při povodních v červenci 1997. Meteorologické zprávy, roč. 50/97, s. 172-177. MACOUNOVÁ, A. (2009). Vliv evapotranspirace na hydrologické modely (Diplomová práce). Praha: Univerzita Karlova. 80 s.

90

MATĚJÍČEK, J. (1998). Povodeň v povodí Moravy v roce 1997. Brno: Povodí Moravy. 109 s. MIHOLA, L. (1977). Hodnocení povodňových průtoků a objemů povodňových vln v podélném profilu Bečvy. Vodohospodářské technicko-ekonomické informace, roč. 19, č. 1, s. 5-10. MIHOLA, L. (1975). Režim velkých vod v povodí řeky Bečvy (Diplomová práce). Brno: Universita Jana Evangelisty Purkyně. 150 s. MIHOLA, L. (1974). Rozbor sráţkové situace z července 1970 a srpna 1972 v povodí Bečvy za povodňových situací. In Vodní hospodářství, roč. 74, č. 8, s. 201-206. MIHOLA, L., POLIŠENSKÝ, A. (1975). Vliv řeky Bečvy na průtokové poměry řeky Moravy. Vodní hospodářství, roč. 25, č. 10, řada A. s. 256-262. MICHLÍČEK, E. a kol. (1986). Hydrogeologické rajóny ČSR : Sv 2, Povodí Moravy a Odry. Brno: Geotest. s. 52-53. MELESSE, A., ABTEW, W., DESSALEGNE, T., WANG, X. (2010). Low and high flow analyses and wavelet application for characterization of the Blue Nile River system. Hydrological Processes, vol. 24, i. 3, pp. 241-252. MUNZAR, J., ONDRÁČEK, S., ŘEHÁNEK, T. (2007) Floods in the Morava river basin in August 1880-analogy to the natural disaster of 1997?. In Historical Geography, vol. 34, pp. 149-161. NĚMEČEK, J. a kol. (2001). Taxonomický klasifikační systém půd České republiky. 1. vyd. Praha: Česká zemědělská univerzita. 79 s. NĚMEČEK, J., LÉROVÁ, Z. (2009). Půdní mapa České republiky 1 : 250 000. In J., KOZÁK a kol. Atlas půd České republiky. 2. vyd., opr. Praha: Česká zemědělská univerzita. s. 124-125. PAVLÍK, J., SANDREV, M. (1997). Synoptické hodnocení povětrnostních situací v průběhu povodně v červenci 1997. Meteorologické zprávy, roč. 50/97, s. 164-171. QUITT, E. (1971): Klimatické oblasti Československa. Brno: Československá akademie věd – geografický ústav Brno. 73 s. RŮŢIČKOVÁ, M. (2009). Vliv prostorového rozložení srážek v povodí horní Chomutovky na výsledky simulací v modelu HEC-HMS (Diplomová práce). Praha: Univerzita Karlova. 131 s. SANGATI, M., BORGA, M., RABUFFETTI, D., BECHINI, R. (2009) Influence of rainfall and soil properties spatial aggregation on extreme flash flood response modelling: An evaluation based on Sesia river basin, North Western Italy. Advances in Water Resources, vol. 32, i. 7, pp. 1090-1106.

91

SAŇOVÁ, J. (1977). Srážkoodtokové vztahy v povodí Vsetínské Bečvy pro profil Vsetín (Rigorózní práce). Brno: Universita Jana Evangelisty Purkyně. 53 s. SOUKALOVÁ, E., ŘEHÁNEK, T., ŠIFTAŘ, Z. (1997). Odtoková situace za povodně v červenci 1997 v povodích Odry, Moravy a Labe. Meteorologické zprávy, roč. 50/97, č. 6, s. 183-190. ŠERCL, P. (2009). Vliv fyzickogeografických faktorů na charakteristiky teoretických návrhových povodňových vln. 1. vyd. Praha: ČHMÚ. 88 s. SHAMSUDIN, S., HASHIM, N. (2007) Rainfall runoff simulation using MIKE11 NAM. Jurnal Kejuruteraan Awam, vol. 15, no. 2, pp. 26-38. ŠTĚPÁNKOVÁ, R. (2004). Vliv fyzicko-geografického prostředí na vznik a vývoj povodní v povodí Berounky. Praha: Univerzita Karlova. 178 s. ŠVAŘÍČEK, J. (2008). Vliv Novomlýnských nádrží na odtokové poměry Dyje v období nízkých vodností (Diplomová práce). Brno: Masarykova univerzita. 74 s. TICHÁČEK, J., TAUSCH, K. (1928). Úprava řeky Bečvy a hrazení bystřin v jejím povodí. Praha: Ministerstvo zemědělství ČSR. nečíslováno. TOLASZ, R. a kol. (2007). Atlas podnebí Česka. 1. vyd. Praha: ČHMÚ. 255 s. TOMÁŠEK, R. (2010). Metody jednoduché korelace v systémech MATLAB a STATISTICA (Bakalářská práce). Brno: Masarykova univerzita. 36 s. TRPKOŠOVÁ, D., KRÁSNÝ, J., PAVLÍKOVÁ, D. (2008). Rozdíly v odtokových poměrech z krystalinických a flyšových území na Moravě a ve Slezsku. Journal of Hydrology and Hydromechanics, vol. 56, no. 3, pp. 201-210. UNUCKA, J. (2006). Hydrologické a vodohospodářské aspekty revitalizace Bečvy (Disertační práce). Ostrava: Ostravská univerzita. 178 s. VILÍMEK, V., LANGHAMMER, J., ŠEFRNA, L., LIPSKÝ, Z., KŘÍŢEK, M. (2003). Posouzení efektivnosti změn ve využívání krajiny pro retenci a retardaci vody jako preventivní opatření před povodněmi. Závěrečná zpráva k vládnímu projektu Vyhodnocení katastrofální povodně v srpnu 2002. Praha: PřF Univerzity Karlovy. 83 s. World Meteorological Organization. (1994). Guide to Hydrological Practices: Data Asquisition and Processing, Analysis, Forecasting and Other Application. 5th ed. Geneva. 735 p. YIOU, P., RIBEREAU, P., NAVEAU, P., NOGAJ, M., BRÁZDIL, R. (2006). Statistical analysis of floods in Bohemia (Czech Republic) since 1825. Hydrological Sciences Journal, vol. 51, no. 5, pp. 930-945. ZAJÍCOVÁ, L. (1970). Podíl podzemních vod na vodnosti řek povodí Bečvy (Diplomová práce). Brno: Universita Jana Evangelisty Purkyně. 60 s.

92

Elektronické zdroje: CENIA. Národní geoportál INSPIRE [online]. 2010-2011. [citace 4.9.2011]. Dostupné na: http://geoportal.gov.cz/web/guest/map. Český hydrometeorologický ústav. Vyhodnocení povodňové situace v červenci 1997 [online]. 1998a [citace 21.2.2011]. Dostupné na: http://voda.chmi.cz/pov97/obsah.html. Český statistický úřad. MOS – Městská a obecní statistika [online]. 2008. [citace 4.3.2012]. Dostupné na: http://vdb.czso.cz/xml/mos.html. Český svaz ochránců přírody. Příroda Valašska: Hydrologie [online]. 2012 [citace 9.9.2011]. Dostupné na: http://www.priroda-valasska.cz/cz/4-priroda-valasska/14hydrologie.html. HANZLOVÁ, M., HORÁK, J., UNUCKA, J., HALOUNOVÁ, L., ŢIDEK, D., HELLER, J. Klasifikace pokryvu území a jeho dopady na hodnocení srážko-odtokových poměrů [online]. 2007 [citace 5.9.2011]. Dostupné na: http://gis.vsb.cz/GIS_Ostrava/GIS_Ova_2007/sbornik/Referaty/Sekce2/hanzlovaDPZ_Fina lF.pdf Hlásná a předpovědní povodňová sluţba ČHMÚ. Detail vodoměrných stanic [online]. leden 2007. [citace 5.11.2011]. Dostupné na: http://hydro.chmi.cz/hpps/index.php?lng=CZE. HRUBAN, R. Moravské Karpaty : Geologie [online]. 8.4.2011. [citace 15.10.2011]. Dostupné na: http://moravske-karpaty.cz/priroda_soubory/geologie/geologie.htm. KALKEN, T. van, SKOTNER, C., MULHOLLAND, M. Application of an Open, GIS Based Flood Forecast System to the Waikato River, New Zealand [online]. Innovation, Advances and Implementation of Flood Forecasting Technology, Tromsø, Norway. 17-19 October 2005. [citace 5.9.2011]. Dostupné na: http://www.dhigroup.com/upload/publications/mike11/Kalken_Application_of_open.pdf. KESKIN, F. Testiny of Diffrent Meteorological Models for Flood Forecasting in Filyos Basin, Turkey [online]. Water Observation and Information System for Decision Support, Ohrid, Macedonia. May 2008. [citace 5.9.2011]. Dostupné na: http://balwois.com/balwois/administration/full_paper/ffp-975.pdf. KVESIĆ, D., DEDUŠ, B. Hydraulic Study of the Neretva River [online]. 2nd European MIKE by DHI Software Conference, Dubrovnik, Croatia, 12-15 October 2008. [citace 5.9.2011]. Dostupné na: http://www.dhigroup.com/upload/publications/mike11/Kvesic_Hydraulic_study_of_the_N eretva.pdf. Lázně Teplice nad Bečvou. Přírodní léčivý zdroj [online]. [citace 10.11.2011]. Dostupné na: http://www.ltnb.cz/prirodni-lecivy-zdroj.html?id=24.

93

Ministerstvo ţivotních prostředí ČR. Zákon č 254/2001 Sb. o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon) [online]. 28.6.2001. [citace 20.10.2011]. Dostupné na: http://www.tzb-info.cz/pravni-predpisy/zakon-c-254-2001-sb-o-vodach-a-o-zmenenekterych-zakonu-vodni-zakon. MADSEN, H., NGO, L.L., ROSBJERG, D., PEDERSEN, C.B. Application of MIKE 11 in Managing Reservoir Operation [online]. International Conference on Reservoir Operation and River Management, Guangzhou and Three Gorges, China. 17-23 September 2005. [citace 5.9.2011]. Dostupné na: http://www.dhigroup.com/upload/publications/mike11/Ngo_Application_of_MIKE_11.pdf . MADSEN, H., PEDERSEN, C.B., SKOTNER, C. Real-time Optimization of Dam Releases using Multiple Objectives. Applications to the Orange-Fish-Sundays River Basin, South Africa [online]. 13th SANCIAHS Symposium, Cape Town, South Africa. 6-7 September 2007. [citace 5.9.2011]. Dostupné na: http://www.dhigroup.com/upload/publications/floodforecasting/Pedersen_et_al_2007.pdf. PODEŠVA, Z. Chráněná území Zlínského kraje [online]. Český svaz ochránců přírody ZO č. 60/14 Via Hulín. 23.4.2011. [citace 22.9.2011]. Dostupné na: http://nature.hyperlink.cz/index.htm. POSPÍŠIL, I. Bečva, Teplice – suchá nádrž (poldr): Účel stavby a zdůvodnění naléhavosti navrženého opatření [online]. Povodí Moravy, s.p. [citace 16.9.2011]. Dostupné na: http://web.pmo.cz/poldr.asp. Povodí Moravy, s.p. Plán oblasti povodí Moravy [online]. 2009. [citace 16.9.2011]. Dostupné na: http://www.pmo.cz/pop/2009/morava/end/index.html. Povodí Moravy, s.p. Těžení nánosů z přehrady na Bystřičce [online]. 2004. [citace 14.9.2011]. Dostupné na: http://web.pmo.cz/nanos_bys.asp. Povodí Moravy, s.p. Vodní dílo Horní Bečva – rekonstrukce spodních výpustí 2005-2006 [online]. únor 2007. [citace 14.9.2011]. Dostupné na: http://web.pmo.cz/tisk_0703.asp. Povodí Moravy, s.p. Základní technický popis vodních děl [online]. 2010. [citace 16.9.2011]. Dostupné na: http://www.pmo.cz/vodni-dila/. RUCH, C., JØRGENSEN, G., POLAJNAR, J., SUSNIK, M., HORNICH, R., SCHATZL, R., POGAČNIK N. Trans-boundary forecasting system on Mur river [online]. Conference of the Danubian Countries on the Hydrological Forecasting and Hydrological Bases of Water Management, Belgrade, Republic of Serbia. 28-31 August 2006. [citace 16.9.2011]. Dostupné na: http://www.dhigroup.com/upload/publications/floodforecasting/Ruch_et_al_2007.pdf. STRONSKA, K., BOROWICZ, A., KITOWSKI, K., MICHALIK, G., JØRGENSEN, G., KALNEN, T. van, BUTTS, M. MIKE 11 as Flood Management and Flood Forecasting Tool for the Odra River, Poland [online]. 3rd DHI Software Conference. Helsingør, Denmark, June 1999. [citace 5.9.2011]. Dostupné na: http://www.dhigroup.com/upload/publications/mike11/Stronska_MIKE_11_as_flood.pdf.

94

TerraMetrics. Google Maps [online]. 2012. http://maps.google.cz/maps?hl=cs&tab=wl.

[citace

2.5.2012].

Dostupné

na:

Výzkumný ústav vodohospodářský T.G. Masaryka, v.v.i. Charakteristiky toků a povodí ČR [online]. Projekt DIBAVOD. 2011. [citace 7.11.2011]. Dostupné na: http://www.dibavod.cz/index.php?id=24&PHPSESSID=a3a8c4f3ff948e19fb24dc5060bab ad3. VINOGRADOV, J.B. River Runoff Modeling [online]. Ecyclopedia of Life Support systems (EOLSS). Oxford: EOLSS Publishers. [citace 6.12.2011]. Dostupné na: http://www.eolss.net/.

95

13 SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1: Pohled na Bečvu v Teplicích během povodně z července 1997 a po jarním tání v roce 2012 Příloha 2: Výsledky pro zkoumané vodoměrné stanice a jednotlivá povodí pro celé namodelované období při stejném úhrnu srážek

96

Příl. 1 Pohled na Bečvu v Teplicích během povodně z července 1997 a po jarním tání v roce 2012

Obr. 1 Bečva v Teplicích během povodně v červenci 1997 při průtoku asi 900 m3/s (celkový pohled) Zdroj: ANDRÝSEK 1998

Obr. 2 Bečva v Teplicích na jaře 2012 při průtoku asi 100 m3/s (celkový pohled) Zdroj: archiv autorky

97

Obr. 3 Bečva v Teplicích během povodně v červenci 1997 při průtoku asi 900 m3/s (pohled na lázeňské domy) Zdroj: ANDRÝSEK 1998

Obr. 4 Bečva v Teplicích na jaře 2012 při průtoku asi 100 m3/s (pohled na lázeňské domy) Zdroj: archiv autorky

98

Příl. 2 Výsledky pro zkoumané vodoměrné stanice a jednotlivá povodí pro celé namodelované období při stejném úhrnu srážek Tab. 1 Spearmanův korelační koeficient na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a v jednotlivých povodích pro celé namodelované období při stejném denním úhrnu srážek [mm] Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 0,9915 0,9460 0,9914 0,9890 0,9890 0,9880 0,9803 0,9705 0,9877 0,9459 0,9459 0,9460 0,9459 0,9460 0,9633 0,9780 0,9728

50 0,9918 0,9466 0,9916 0,9893 0,9893 0,9883 0,9806 0,9708 0,9879 0,9466 0,9465 0,9466 0,9466 0,9466 0,9643 0,9789 0,9737

denní srážkový úhrn [mm] 60 80 100 0,9920 0,9923 0,9929 0,9473 0,9484 0,9488 0,9919 0,9922 0,9928 0,9896 0,9899 0,9906 0,9896 0,9899 0,9906 0,9886 0,9890 0,9897 0,9811 0,9816 0,9825 0,9713 0,9721 0,9732 0,9881 0,9885 0,9894 0,9473 0,9484 0,9487 0,9472 0,9483 0,9487 0,9474 0,9484 0,9488 0,9473 0,9484 0,9487 0,9473 0,9484 0,9488 0,9650 0,9661 0,9672 0,9798 0,9811 0,9820 0,9744 0,9756 0,9764

105 0,9931 0,9488 0,9930 0,9908 0,9908 0,9899 0,9827 0,9735 0,9896 0,9488 0,9487 0,9488 0,9488 0,9488 0,9675 0,9822 0,9766

120 0,9936 0,9488 0,9935 0,9913 0,9913 0,9904 0,9834 0,9743 0,9901 0,9488 0,9487 0,9488 0,9488 0,9488 0,9681 0,9825 0,9771

Tab. 2 Maximální Spearmanův korelační koeficient při posunu časových řad ze stanic Jarcová, Valašské Meziříčí a z jednotlivých povodí pro celé namodelované období při stejném denním úhrnu srážek [mm] Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 0,9918 0,9460 0,9917 0,9904 0,9905 0,9898 0,9853 0,9793 0,9888 0,9459 0,9459 0,9460 0,9459 0,9460 0,9646 0,9788 0,9743

50 0,9921 0,9466 0,9920 0,9907 0,9907 0,9901 0,9856 0,9797 0,9890 0,9466 0,9465 0,9466 0,9466 0,9466 0,9655 0,9796 0,9751

99

denní srážkový úhrn [mm] 60 80 100 0,9923 0,9926 0,9932 0,9473 0,9484 0,9488 0,9922 0,9925 0,9931 0,9910 0,9913 0,9919 0,9910 0,9913 0,9919 0,9904 0,9907 0,9914 0,9860 0,9865 0,9873 0,9802 0,9810 0,9819 0,9892 0,9897 0,9905 0,9473 0,9484 0,9487 0,9472 0,9483 0,9487 0,9474 0,9484 0,9488 0,9473 0,9484 0,9487 0,9473 0,9484 0,9488 0,9661 0,9671 0,9682 0,9805 0,9817 0,9826 0,9757 0,9768 0,9776

105 0,9934 0,9488 0,9933 0,9921 0,9921 0,9916 0,9875 0,9822 0,9907 0,9488 0,9487 0,9488 0,9488 0,9488 0,9685 0,9827 0,9777

120 0,9939 0,9488 0,9937 0,9926 0,9926 0,9921 0,9881 0,9829 0,9912 0,9488 0,9487 0,9488 0,9488 0,9488 0,9691 0,9830 0,9782

Příl. 2 - pokračování Tab. 3 Posun časových řad [h], při němž bylo dosaženo maximální hodnoty Spearmanova korelačního koeficientu na stanicích Jarcová, Valašské Meziříčí a v jednotlivých povodích pro celé namodelované období při stejném denním úhrnu srážek [mm] Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

srážkový úhrn 40-120mm +1 0 +1 +2 +2 +2 +4 +5 -2 0 0 0 0 0 -2 -2 -2

100

Příl. 2 - pokračování Tab. 4 Upravený koeficient determinace (R2) a směrodatná chyba odhadu pro stanice Jarcová, Valašské Meziříčí a jednotlivá povodí za celé namodelované období při stejném denním úhrnu srážek [mm]

Jarcová Valašské Meziříčí Vsetínská Bečva - horní tok Stanovnice Senice Rokytenka Ratibořka Bystřice Vsetínská Bečva - dolní tok Rožnovská Bečva - horní tok Kněhyně Solanecký potok Hážovický potok Rožnovská Bečva - dolní tok Loučka Juhyně spojená Bečva

40 mm směr. R2 chyba 0,9947 1,08 0,9501 3,34 0,9963 0,91 0,9833 1,93 0,9833 1,93 0,9759 2,32 0,9058 4,58 0,8033 6,62 0,9471 3,43 0,9501 3,34 0,9501 3,34 0,9501 3,34 0,9501 3,34 0,9501 3,34 0,9501 3,34 0,9645 2,81 0,9627 2,88

50 mm směr. R2 chyba 0,9928 1,42 0,9597 3,36 0,9964 1,01 0,9805 2,33 0,9805 2,33 0,9717 2,81 0,8902 5,54 0,7731 7,96 0,9341 4,34 0,9597 3,36 0,9597 3,36 0,9597 3,36 0,9597 3,36 0,9597 3,36 0,9585 3,41 0,9692 2,93 0,9685 2,97

60 mm směr. R2 chyba 0,9899 1,93 0,9693 3,41 0,9960 1,20 0,9775 2,87 0,9775 2,87 0,9674 3,46 0,8748 6,77 0,7437 9,69 0,9273 5,16 0,9684 3,40 0,9684 3,40 0,9684 3,40 0,9684 3,40 0,9684 3,40 0,9656 3,55 0,9729 3,15 0,9732 3,13

101

80 mm směr. R2 chyba 0,9826 3,38 0,9803 3,60 0,9947 1,87 0,9686 4,54 0,9686 4,54 0,9555 5,41 0,8421 10,19 0,7014 14,40 0,9183 7,33 0,9803 3,60 0,9893 3,60 0,9803 3,60 0,9803 3,60 0,9803 3,60 0,9743 4,11 0,9761 3,96 0,9785 3,76

100 mm směr. R2 chyba 0,9756 5,30 0,9859 4,03 0,9924 2,96 0,9600 6,79 0,9600 6,79 0,9446 7,99 0,8167 14,53 0,6517 20,02 0,9153 9,87 0,9859 4,03 0,9859 4,03 0,9859 4,03 0,9859 4,03 0,9859 4,03 0,9754 5,32 0,9742 5,45 0,9777 5,07

105 mm směr. R2 chyba 0,9742 5,82 0,9867 4,17 0,9919 3,26 0,9579 7,43 0,9579 7,43 0,9421 8,72 0,8115 15,73 0,6448 21,59 0,9152 10,55 0,9867 4,17 0,9867 4,17 0,9867 4,17 0,9867 4,17 0,9867 4,17 0,9751 5,72 0,9734 5,91 0,9770 5,49

120 mm směr. R2 chyba 0,9689 7,70 0,9879 4,80 0,9897 4,42 0,9514 9,62 0,9514 9,62 0,9342 11,20 0,7957 19,73 0,6232 26,80 0,9153 12,71 0,9879 4,80 0,9879 4,80 0,9879 4,80 0,9879 4,80 0,9879 4,80 0,9727 7,22 0,9699 7,57 0,9739 7,05