Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav aplikované a krajinné ekologie
Studie hydrologických poměrů řeky Dyje po údolní nádrž Znojmo Bakalářská práce
Vedoucí práce:
Vypracovala:
Ing. Petra Oppeltová, Ph.D.
Soňa Divišová
Brno 2010
Zadání bakalářské práce
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Studie hydrologických poměrů řeky Dyje po údolní nádrž Znojmo vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
dne………………………………………. podpis diplomanta……………………….
PODĚKOVÁNÍ
Touto cestou bych chtěla srdečně poděkovat své vedoucí práce Ing. Petře Oppeltové, Ph.D., za podnětné náměty, cenné rady, podporu a vždy vstřícný přístup. Dále bych ráda poděkovala Ing. Pavlu Nerudovi, vedoucímu předpovědního pracoviště ČHMÚ Brno, za poskytnutí materiálů k vyhodnocování povodní, za cenné rady, zajímavé náměty a především jeho čas a ochotu. Závěrečné díky patří pracovníkům Správy Národního parku Podyjí ve Znojmě, Ing. Martině Kosové a Mgr. Martinu Valáškovi za jejich rady a vstřícnost při řešení problematiky povodní v NP Podyjí.
ABSTRAKT Bakalářská práce na téma „Studie hydrologických poměrů řeky Dyje po údolní nádrž Znojmo“ se zabývá hydrologickou situací na vybraném úseku toku Dyje. Zvoleným úsekem je část řeky Dyje začínající jejími prameny a končící vodním dílem Znojmo. Práce se zde zaměřuje především na problematiku povodní a jejich vliv na významné chráněné území. Cílem je tedy proniknout do problematiky povodní pomocí vybraných teoretických poznatků a dále je využít při samotném popisování povodní na řece Dyji v letech 2002 a 2006. Práce řeší také vliv povodní na biotop v NP Podyjí, který je významnou součástí území v bezprostřední blízkosti sledovaného úseku řeky Dyje. Současně je nastíněna hydrologická situace na řece Dyji v tomto chráněném území, kde řeka protéká úsekem mezi nádržemi Vranov a Znojmo. V průběhu zpracování této bakalářské práce bylo zjištěno, že podstatně významnější vliv na biotop v NP Podyjí má vodní nádrž Vranov, a proto je zde i část věnována provozu tohoto vodního díla a jeho hydroelektrárny. V neposlední řadě práce vyhodnocuje protipovodňová opatření prováděná v následujících letech po povodních a v závěru zhodnocuje celkový dopad povodní a jejich význam. Klíčová slova: povodeň, protipovodňová opatření, vodní dílo, povodí, NP Podyjí
ABSTRACT Bachelor thesis „Study of hydrological conditions on the river Thaya to Znojmo storage reservoir“, deals with the hydrological situation in the selected section of river Thaya. The chosen part of the river begins with its springs and finishes by the Znojmo storage reservoir. The thesis here focuses mainly on problems of floods and their impact on the important protected area. The aim is to penetrate into the issue of flooding using selected theoretical knowledge and its use in describing the actual flooding of the river Dyje in 2002 and 2006. Work also addresses the impact of flooding on the water habitat in the Podyji National Park, which is important part of the territory in the vicinity of the reference section of the river Thaya. Inter alia, the emphasis is put on the hydrological situation on the stretch of river Thaya running through the Podyji National Park situated between Vranov and Znojmo storage reservoirs. During the processing of this thesis it was found that the Vranov reservoir has substantially greater impact on the water habitat in the Podyji National Park. And therefore, there is a section devoted to the operation of water works and hydroelectric power. Finally the thesis evaluates the work of flood control measures implemented in the years after the floods and assesses the overall impact of floods and their importance. Key words: flood, flood control measures, storage reservoir, drainage area, Podyji National Park
OBSAH 1 ÚVOD ............................................................................................................................ 9 2 CÍL PRÁCE ................................................................................................................. 10 3 LITERÁRNÍ REŠERŠE .............................................................................................. 11 3.1 Povodně a příčiny jejich vzniku ............................................................................. 11 3.2 Faktory ovlivňující povodeň ................................................................................... 13 3.3 Povodňové jevy ...................................................................................................... 15 3.4 Druhy povodní ........................................................................................................ 16 3.5 Dopady povodní ..................................................................................................... 18 3.5.1 Povodňové škody ............................................................................................ 18 3.6 Protipovodňová ochrana ......................................................................................... 19 3.7 Důležitá vodoprávní legislativa .............................................................................. 21 3.7.1 Legislativa EU týkající se ochrany před povodněmi ...................................... 21 3.7.2 Legislativa ČR týkající se ochrany před povodněmi ...................................... 22 4 MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ ................................................................ 23 5 CHARAKTERISTIKA POVODÍ ŘEKY DYJE NAD VODÁRENSKOU NÁDRŽÍ ZNOJMO ........................................................................................................................ 24 5.1 Vymezení oblasti povodí Dyje ............................................................................... 24 5.1.1 Poměry klimatické, teplotní a výškové .......................................................... 25 5.1.2 Poměry geomorfologické a hydrologické ...................................................... 25 5.1.3 Hospodaření – lesnictví, průmysl, zemědělství, doprava ............................... 25 5.2 Charakteristika zájmového území .......................................................................... 26 5.2.1 Vymezení a základní charakteristiky území ................................................... 26 5.2.2 Vodní toky zájmového území ......................................................................... 28 5.2.3 Vodní díla zájmového území .......................................................................... 29 5.2.4 Zranitelné oblasti v zájmovém území ............................................................. 31 5.2.5 Čistírny odpadních vod (ČOV) v zájmovém území ....................................... 31 6 POPIS PRŮBĚHU POVODNÍ NA ŘECE DYJI V ZÁJMOVÉM ÚZEMÍ................ 32 6.1 Katastrofální povodeň v roce 2002 ......................................................................... 32 6.2 Katastrofální povodeň v roce 2006 ......................................................................... 34 6.2.1 Jarní povodeň .................................................................................................. 34 6.2.2 Letní povodeň ................................................................................................. 35
7 VLIV POVODNÍ A ZMĚNĚNÝCH PRŮTOKOVÝCH POMĚRŮ NA BIOTOP V NP PODYJÍ................................................................................................................. 38 8 ZHODNOCENÍ PROTIPOVODŇOVÝCH OPATŘENÍ ........................................... 41 9 ZÁVĚR ........................................................................................................................ 43 10 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ....................................................................... 45 11 SEZNAM INTERNETOVÝCH ZDROJŮ ................................................................ 46 12 SEZNAM TABULEK................................................................................................ 48 13 SEZNAM PŘÍLOH .................................................................................................... 49
1
ÚVOD
Povodně jsou běžným přírodním jevem, který představuje stále aktuálnější problém a který významně ovlivňuje vývoj krajiny. Ve vztahu k lidem představují povodně jednu z nejničivějších přírodních katastrof, která přináší velká rizika, ať už v podobě materiálních škod nebo dokonce ztrát na životech. Současně povodně představují přímé nebezpečí pro kulturní krajinu, kdy dochází k její rozsáhlé devastaci, k závažným ekologickým škodám a v neposlední řadě také k devastaci kulturního dědictví. Informace o konkrétních povodních a jejich průběhu se objevují v době, kdy člověk svými zásahy do oblasti hydrologie začal podnikat různá opatření, která souvisela se snahou částečně si vodu podmanit. Přesto jsou ale případy, kdy i „pán tvorstva“ na tento živel nestačí a mnohdy ani nemůže zabránit škodám, které voda způsobuje. Riziko povodní zvyšuje bezesporu hospodaření v krajině. Jedná se především o zemědělství, lesní a vodní hospodářství a všechny úpravy spojené s tímto hospodařením vedly ke změnám průtokových poměrů řek a tím se projevily převážně na dopadech povodní samotných. Česká republiku poznala ničivé dopady povodní, a to v posledních letech, kdy ji postihly dvě katastrofální povodně. V roce 1997 to byly ničivé červencové povodně především na Moravě, v srpnu 2002 katastrofální povodně především v povodí Vltavy, následně i v povodí dolního Labe a povodí Dyje – Znojemsko, jednalo se o největší zaznamenanou povodeň na území České republiky. Došlo k oslabení principu předběžné opatrnosti a k přehlížení potřeby systematické prevence, neboť katastrofální povodně s těžkými a fatálními následky se vyskytly na našem území naposledy koncem devatenáctého století. Také rozvoj soustavy vodohospodářských staveb na vodních tocích, spojený s výstavbou přehrad a vytvořením značných akumulačních objemů, vesměs úspěšně eliminoval nejen následky, ale i rozsah méně rozsáhlých povodní. Tyto skutečnosti vedly naopak k určitému ustrnutí péče o rozvoj soustavy preventivních opatření před povodněmi a ke snížení vnímavosti povodňového nebezpečí (www.pmo.cz).
9
2
CÍL PRÁCE
Cílem práce je proniknout do ucelené problematiky povodní, seznámit se s popisovanou teorií příčin vzniku, průběhu a dopadů povodní a dále ji využít při praktickém popisu vzniklých povodní na vybraném území povodí Dyje. V souvislosti s častým výskytem povodní ve vybraném území popsat jejich příčiny, vlastní průběh a následně zhodnotit provedená protipovodňová opatření. Seznámit se s dopady povodní a zjistit, do jaké míry ovlivnily biotop ve významném zvláště chráněném území, které tvoří nedílnou součást vybrané lokality.
10
3
LITERÁRNÍ REŠERŠE
3.1 Povodně a příčiny jejich vzniku V zákoně č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (dále jen vodní zákon), §64 je povodeň definována jako přechodné výrazné zvýšení hladiny vodních toků nebo jiných povrchových vod, při kterém voda již zaplavuje území mimo koryto vodního toku a může způsobit škody. Povodní je i stav, kdy voda může způsobit škody tím, že z určitého území nemůže dočasně přirozeným způsobem odtékat nebo její odtok je nedostatečný, případně dochází k zaplavení území při soustředěném odtoku srážkových vod. Ve výše uvedeném paragrafu vodního zákona je dále uvedeno, že povodeň začíná vyhlášením druhého nebo třetího stupně povodňové aktivity a končí odvoláním třetího stupně povodňové aktivity, není-li v době odvolání třetího stupně povodňové aktivity vyhlášen druhý stupeň povodňové aktivity. Povodňové stupně vyjadřují míru povodňového nebezpečí na vodních tocích a každý stupeň představuje určitý vývoj povodňové situace a specifikuje rozsah prováděných opatření. Charakterizovány jsou tyto stupně povodňové aktivity (SPA): 1) první stupeň (stav bdělosti) nastává při nebezpečí přirozené povodně a zaniká, pominou-li příčiny takového nebezpečí; vyžaduje věnovat zvýšenou pozornost vodnímu toku nebo jinému zdroji povodňového nebezpečí, zahajuje činnost hlásná a hlídková služba; na vodních dílech nastává tento stav při dosažení mezních hodnot sledovaných jevů a skutečností z hlediska bezpečnosti díla nebo při zjištění mimořádných okolností, jež by mohly vést ke vzniku zvláštní povodně, 2) druhý stupeň (stav pohotovosti) se vyhlašuje v případě, že nebezpečí přirozené povodně přerůstá v povodeň; vyhlašuje se také při překročení mezních hodnot sledovaných jevů a skutečností na vodním díle z hlediska jeho bezpečnosti; aktivizují se povodňové orgány a další účastníci ochrany před povodněmi, uvádějí se do pohotovosti prostředky na zabezpečovací práce, provádějí se opatření ke zmírnění průběhu povodně podle povodňového plánu, 3) třetí stupeň (stav ohrožení) se vyhlašuje při nebezpečí vzniku škod většího rozsahu, ohrožení životů a majetku v záplavovém území; vyhlašuje se také při dosažení kritických hodnot sledovaných jevů a skutečností na vodním díle 11
z hlediska jeho bezpečnosti současně se zahájením nouzových opatření; provádějí se zabezpečovací a podle potřeby záchranné práce nebo evakuace.
Povodně jako extrémní projev srážko-odtokového procesu jsou přirozenou součástí přírodního prostředí a krajiny, na jejímž vzniku se významně podílejí přírodní jevy, zejména vydatné dešťové srážky a jejich nerovnoměrná distribuce, tání sněhu nebo chod ledů a tvoření ledových zácp, které jsou příčinami zmenšování koryta toku. Vlivem těchto činitelů se voda vylije z koryta a začne zaplavovat přilehlá území. Po vybřežení vody z koryta dochází ke střetu tohoto živlu se stavbami a lidským obydlím a následně ke vzniku škod. Jednou z nejčastějších příčin povodní v České republice jsou vydatné dešťové srážky, které představují pro naše území největší hrozbu. Povodně vznikají jednak z přívalových dešťů, které neumíme v čase a v prostoru přesněji předpovídat a které způsobují lokální katastrofy s krátkým a strmým průběhem (mnohdy se jedná o desítky minut). Často se z přívalových dešťů u malých vodotečí stanou odtokové cesty, kdy vodní živel ničí vše, co mu stojí v cestě. Dochází přitom spíše k tzv. „blátivým“ záplavám, k lokálním sesuvům, vznikají štěrkové kužely, erozivní rýhy, jinde nánosy. Dále mohou povodně vzniknout z regionálních dešťů trvajících naproti tomu po dobu desítek hodin až několika dnů, což bývá příčinou rozsáhlých povodní, nebo povodně způsobené vlivem pohybu ledu za jarního tání a nápěchy jeho mas v některých lokalitách (www.pmo.cz). Důležitou roli při vzniku povodní hraje nejen meteorologická situace v povodí, ale také významné faktory jako například odlesněná území, zastavěné inundační plochy, malá retenční schopnost krajiny či regulace toků. Nelze opomenout také technické selhání vodního díla, například dojde-li k jeho protržení. Mezi nejznámější vodní díla patří přehrady, hráze, vodní nádrže, jezy a zdrže. Také mezi ně řadíme stavby, které využívají vodní energii, stavby sloužící jako ochrana před povodněmi, stavby upravující koryta vodních toků, a další.
12
3.2 Faktory ovlivňující povodeň Průběh povodně, její rozsah a velikost závisí na působení mnoha faktorů. Ty, které významně ovlivňují celou povodňovou situaci, jsou následující:
Srážky Velikost srážky závisí na momentální meteorologické situaci. Povodňové situace vznikají v důsledku nadměrných srážkových úhrnů, a to většinou při opakované srážce nebo srážce dlouhotrvající s vysokou intenzitou. Dochází tak k úplnému nasáknutí půdy vodou a tím ke snížení její retenční schopnosti. Rozdělení srážek na Zemi je takové, že v pásu okolo rovníku jsou roční úhrny větší než 2000 mm, na ostrovech v Tichém oceánu jsou v rozmezí 5000 – 6000 mm. Tyto úhrny jsou způsobeny blízkostí velkých vodních ploch s vysokou teplotou. Směrem na sever a na jih od rovníku srážkový úhrn klesá. V mírném pásu srážky opět přibývají, zde je dosahováno v důsledku vzniku a střetu teplých a studených front srážkových úhrnů v mezích okolo 500 – 1000 mm za rok (Hubačíková, 2002). Na území České republiky jsou srážkové úhrny vzhledem k její velké vertikální členitosti velmi proměnlivé v čase a prostoru. Roční srážkové úhrny kolísají na území ČR od 410 mm (v Žatecké pánvi, kde se projevuje závětří Krušných hor) po více než 1700 mm v Jizerských horách. Na více než 60 % území potom roční úhrn srážek dosahuje 600 – 800 mm. Roční chod srážek v České republice lze charakterizovat jako kontinentální s maximem v létě (40 % srážek) a s minimem v zimě (15 % srážek). Na jaro pak připadá 25 % a na podzim 20 % srážek (www.priroda.cz).
Intercepce Intercepce je jev, kdy dochází k zachycení nebo k zadržení srážek na vegetačním povrchu. Jedná se o tu část srážek, která nedopadne a ani nesteče na půdní povrch. Množství těchto srážek závisí na typu vegetačního krytu. Kapacitu intercepce ovlivňuje podnebí, roční období, druh srážek, druhová skladba biotopu, a další. Největších hodnot dosahuje les, a to zejména smrkové porosty. Celkově je vegetační kryt schopen zadržet 1 – 10 mm srážek (Simon, Sucharda, 2004). Velikost intercepce jednotlivých druhů uvádí Tab. 1.
13
Tab. 1 Intercepce různých druhů porostů Porost
Velikost intercepce (mm zachycených srážek) 5,1 3,5 3,0 2,9 2,6 1,2
Smrkový porost 60 let Bukový porost 60 let Borový porost 60 let Bika hajní Ostružiník Borůvka
Zdroj: Vliv hospodaření v krajině na průběh a účinek povodní
Vsak Poté, co voda dopadne na půdní povrch, se buď vsákne, nebo z něj odteče. Ta část vody, která se vsákne do půdy, nemá vliv na povodňovou vlnu, protože je vyloučena z povrchového odtoku. Vsakování vody je ovlivněno jednak svojí intenzitou a také retenční kapacitou půdy. Jedním z významných faktorů, který se podílí na průniku vody hlouběji do půdních vrstev, jsou chodby a póry, pomocí kterých voda proniká podél kořenů rostlin. Správné pronikání vody do půdy závisí na velikosti kořenového systému a jeho celkové hloubce. Rychlost vsakování vody ovlivňuje například vrstva nadložního humusu, který má schopnost pohlcovat srážky a sílu dopadu dešťových kapek. Tím současně humus zabraňuje rozrušovaní půdního povrchu. (Simon, Sucharda, 2004).
Povrchový odtok Tvoří ho ta část vody z celkového odtoku, která odtéká po povrchu terénu. Je to tedy voda, která se nevsákne do půdy a není ani zachycena vegetací. Povrchový odtok se rozděluje na soustředěný, který probíhá v hydrologické síti a plošný (rozptýlený), který probíhá neorganizovaně po celých plochách svahů v podobě ronu, a po dosažení vodního toku se mění na soustředěný odtok (Hubačíková, 2002). Rychlost přechodu z nesoustředěného v soustředěný odtok závisí na půdním povrchu a krytu. K jeho urychlenému vzniku přispívají rýhy vytvořené při obhospodařování pozemků (pojezd mechanizace, orba po spádnici, lesní a polní cesty, odvodňovací příkopy). Rychlost závisí na sklonu toku a drsnosti povrchu (Simon, Sucharda, 2004).
14
Soustředěný odtok se vyznačuje velkou vymílací a unášecí schopností, vlivem níž dochází k erozi koryta toku, k poškozování pozemků a ke vzniku škod vzniklých v důsledku transportu splavenin do vodního toku.
3.3 Povodňové jevy Povodně se vyznačují zvýšenými vodními stavy a vyššími průtoky. Při povodni dochází k přechodnému stoupnutí vodní hladiny nad obvyklou úroveň a to vlivem zmenšení průtočnosti koryta nebo dojde-li k náhlému zvětšení průtoků, tj. vytvoří se tzv. „průtoková (povodňová) vlna“, která se neustále pohybuje říčním korytem. Schéma povodňové vlny znázorňuje Obr. 1. Povodňovou vlnou se nazývá i čára průtoků (změna průtoků v čase) neboli hydrogram příslušící jednomu profilu toku. Tento hydrogram je charakterizovaný tvarem, objemem, a vrcholem, který je kulminačním průtokem povodně (Hubačíková, 2002). Kulminační průtok je největší vrcholový průtok u průtokové vlny. Z hodnot kulminačních průtoků při jednotlivých povodních se pak stanovuje N-letý maximální průtok QN, který je v uvažovaném profilu dosažen nebo překročen průměrně jednou za N-let (Brázdil, Kirchner a kol., 2007).
Obr. 1 Schéma povodňové vlny Zdroj: www.ireas.cz 15
V průběhu nástupu povodňové vlny dochází k pozvolnému stoupání hladiny vodního toku a následně k jejímu pomalému klesání. V okamžiku, kdy je na vodoměrné stanici zaznamenáván tento stav po delší dobu, projeví se povodňový průtok v charakteristickém tvaru vlny. Nejdříve prudce stoupá, až do dosažení kulminačního průtoku, poté zase pozvolna klesá. Povodňová vlna postupuje údolím a postupně se mění v závislosti na stavu koryta toku. Velice záleží na tom, zda je koryto přírodní nebo technicky upravené. V případě přírodního koryta, které je drsné a mělké dochází k tlumení probíhající povodňové vlny a naopak pokud je koryto upravované, tedy hladké a přímé, může rychlost povodňové vlny narůstat.
3.4 Druhy povodní Podle příčiny vzniku povodní se rozlišují povodně dešťové, sněhové, smíšené a ledové. Jejich vznik je zpravidla způsoben několika meteorologickými příčinami a podle Brázdila (2007) je lze charakterizovat následovně: a) Dešťové povodně Jsou vyvolány kapalnými srážkami a podle způsobu vzniku, doby trvání a intenzity deště je lze dále dělit na povodně z trvalých srážek a povodně z přívalových srážek: • Dešťové povodně z trvalých srážek jsou vázány zpravidla na jedno- až vícedenní trvalé srážky (někdy i přerušované časovými úseky bez deště), které
jsou
spojené
s některými
vybranými
srážkově
významnými
synoptickými situacemi. Jsou vesměs vázány na výskyt tzv. „skrážkotvorné“ cyklony. Významnou roli přitom hraje poloha, rychlost a směr postupu cyklony vzhledem k postiženému území a poloha s ní spojeného frontálního rozhraní, stejně jako orografické zesílení srážek. • Dešťové povodně z přívalových srážek souvisejí se srážkami s krátkou dobou trvání (zpravidla v řádu hodin), avšak velkou intenzitou (desítky milimetrů, výjimečně přes 100 mm za hodinu), doprovázenými zpravidla bouřkami. Tyto povodně se vyznačují náhlým nástupem (označují se též jako bleskové povodně), ostrou povodňovou vlnou s rychlými vzestupy hladin a krátkým trváním. 16
b) Sněhové povodně Vznikají náhlým táním sněhové pokrývky při kladných teplotách v zimním a jarním období. Mohou být doprovázeny i ledovými jevy. Kulminační průtoky při sněhových povodních zpravidla nedosahují větších N-letostí.
c) Smíšené povodně Jsou zapříčiněny kombinací tání sněhu a dešťových srážek. Mohou být rovněž doprovázeny ledovými jevy. Jsou vázány na dosti rozdílné povětrnostní situace přinášející v zimě a na začátku jara oteplení s kladnými teplotami, doprovázené často i silnějším větrem. Tání sněhu je rovněž urychlováno vypadávajícími kapalnými srážkami, které zároveň samy přispívají ke zvětšení průtoků. Tyto povodně mohou mít větší územní rozsah než povodně z trvalých srážek.
d) Povodně ledové Vznikají zpravidla po období déletrvajících mrazů se zámrzem řek, kdy následné náhlé oteplení může způsobit odchod ledu. Pokud dojde k tvorbě ledových zácp a nápěchů (zatarasení průtočného profilu nahromaděním ledu), může dočasné zmenšení průtočnosti koryta způsobit výrazné vzdutí vodní hladiny.
Výše uvedené druhy povodní lze zařadit mezi tzv. „přirozené povodně“, jejichž vznik je ve většině případů zapříčiněn hydrologickými jevy na daném území. Vedle povodní přirozených se vyskytují i tzv. „zvláštní povodně“. Do této kategorie se řadí povodně způsobené umělými vlivy, což jsou situace, jež mohou nastat na vodních dílech vzdouvajících vodu. Vlastníci (uživatelé) nebo správci vodních děl jsou povinni zajišťovat na nich odborný technicko-bezpečnostní dohled, jehož účelem je průběžné zjišťování technického stavu vodního díla z hlediska jeho stability, bezpečnosti a možných poruch i navrhování vhodných opatření k nápravě (www.dppcr.cz).
17
3.5 Dopady povodní Dopady povodní, které ovlivňují přírodní krajinu i celou společnost vystihuje tvrzení Myslila (1999): Je všeobecně známé, že v některých územích jsou občasné povodně, tj. při velkých deštích voda nestačí odtéci v říčních korytech, voda se rozlévá do okolí a svojí dynamickou silou ničí vše co jí stojí v cestě, stromy, keře i lidská obydlí. 3.5.1
Povodňové škody
Jedná se o škody způsobené povodňovými jevy, které mohou být různého charakteru. Jedná se především o škody finanční, tedy škody způsobené na majetku, ale i škody nemajetkové povahy jako jsou v tom nejhorším případě ztráty na životech a v ostatních případech újmy environmentální a ekologické (ztráty na stavu zvěře a úbytek hospodářských zvířat, znečištění prostředí a jeho dopad na faunu, vegetaci i úrodnost prostředí), újmy hygienické (změna jakosti vody a kvality pěstovaných plodin), újmy sociálně-psychologické (ztráty na životech, traumata a šoky, dopady na lidské zdraví). Základní položky povodňových škod jsou ekonomickým, sociálním, kulturněhistorickým a v mnoha ohledech i environmentálním důsledkem přírodních povodňových jevů (Konvička a kol., 2002). Tyto důsledky a účinky jsou z hlediska potřeb lidí, žijících a působících v územích potenciálně ohrožovaných povodněmi, považovány většinou za škodlivé a míra ohrožení člověka, jeho statků a jím obhospodařovaného území se stala základním kritériem pro zařazení povodní mezi tzv. živelné pohromy (Konvička a kol., 2002). Povodňové škody se vyhodnocují po povodňové události, kdy je možné přesně stanovit míru těchto škod a lze vyčíslit všechny škody materiální povahy. Velmi složité je naopak vymezit potenciální povodňové škody ve vztahu k budoucí relaci, tedy k dosud neznámé živelné pohromě. V takovém případě nezbývá nic jiného, než vycházet z předchozích událostí a zkušeností s povodněmi a na základě toho předpovídat budoucí možné nebezpečí. Vytváří se proto takzvané „scénáře ochrany před povodněmi“, kdy, ten scénář, který bude působit nejvěrohodněji a nejrealističtěji poslouží jako podklad pro sumarizaci a vyhodnocení povodňových škod. Na základě rozsahu a míry povodňových škod vznikají nejrůznější protipovodňová opatření.
18
3.6 Protipovodňová ochrana Ochrana před povodněmi je řízena povodňovými orgány, které ve své územní působnosti odpovídají za organizaci povodňové ochrany, řídí, koordinují a kontrolují činnost ostatních účastníků ochrany před povodněmi. Postavení a činnost povodňových orgánů jsou specifikována ve dvou časových úrovních (www.dppcr.cz): a) mimo povodeň jsou povodňovými orgány: -
orgány obcí a v hlavním městě Praze orgány městských částí,
-
obecní úřady obcí s rozšířenou působností a v Hlavním městě Praze úřady městských částí stanovené Statutem hlavního města Prahy,
-
krajské úřady a Ministerstvo životního prostředí.
b) po dobu povodně jsou povodňovými orgány: -
povodňové komise (dále jen PK) obcí a v Hlavním městě Praze povodňové komise městských částí,
-
PK obcí s rozšířenou působností a v Hlavním městě Praze PK městských částí stanovené Statutem Hlavního města Prahy,
-
PK krajů a Ústřední povodňová komise.
Povodňové orgány se při vykonávání své činnosti řídí povodňovými plány. Povodňové plány definuje vodní zákon, §71 jako dokumenty, které obsahují způsob zajištění včasných a spolehlivých informací o vývoji povodně, možnosti ovlivnění odtokového režimu, organizaci a přípravu zabezpečovacích prací; dále obsahují způsob zajištění včasné aktivizace povodňových orgánů, zabezpečení hlásné a hlídkové služby a ochrany objektů, přípravy a organizace záchranných prací a zajištění povodní narušených základních funkcí v objektech a v území a stanovené směrodatné limity stupňů povodňové aktivity. Pro Českou republiku je významným dokumentem Povodňový plán České republiky, který zpracovává Ministerstvo životního prostředí. Základem protipovodňové ochrany je stanovení a provádění povodňových opatření, která se dělí na přípravná, při povodni a po povodni. 1) Přípravná povodňová opatření -
povodňové plány, povodňové prohlídky, organizační a technická příprava, zajišťování povodňových rezerv, vyklízení záplavových území, příprava informačního systému, školení pracovníků povodňové služby, zajištění technicko-bezpečnostního dohledu na vodních dílech 19
2) Povodňová opatření při povodni -
činnost předpovědní povodňové služby a informačního (hlásného) systému, ovlivňování odtokových poměrů, zabezpečovací povodňové práce, záchranné povodňové práce, činnost ostatních účastníků povodňové ochrany (Armáda ČR, Policie ČR), a další
3) Povodňová opatření po povodni -
obnovení povodní narušených funkcí v zasaženém území (mimo investiční výstavbu),
zjišťování
a dokumentační
práce,
a
oceňování celkové
povodňových vyhodnocení
škod,
evidenční
průběhu
povodně
(www.dppcr.cz).
Významnou úlohu mají ještě tzv. preventivní opatření a jedním z nich je stanovení záplavových území. Záplavová území jsou definována ve vodním zákoně, §66 jako administrativně určená území, která mohou být při výskytu přirozené povodně zaplavena vodou. Jejich rozsah je povinen stanovit na návrh správce vodního toku vodoprávní úřad. Na preventivní ochraně před povodněmi se významně podílí hlásná a předpovědní povodňová služba, jejíž činnost se řídí §73 vodního zákona a dle tohoto zákona je definována následovně:
Předpovědní povodňová služba informuje povodňové orgány, popřípadě další účastníky ochrany před povodněmi, o možnosti vzniku povodně a o dalším nebezpečném vývoji, o hydrometeorologických prvcích charakterizujících vznik a vývoj povodně, zejména o srážkách, vodních stavech a průtocích ve vybraných profilech. Tuto službu zabezpečuje Český hydrometeorologický ústav ve spolupráci se správci povodí.
Hlásná povodňová služba zabezpečuje informace povodňovým orgánům pro varování obyvatelstva v místě očekávané povodně a v místech ležících níže na vodním toku, informuje povodňové orgány a účastníky ochrany před povodněmi o vývoji povodňové situace a předává zprávy a hlášení potřebná k jejímu vyhodnocování a k řízení opatření na ochranu před povodněmi. Hlásnou povodňovou službu organizují povodňové orgány obcí a povodňové orgány pro správní obvody obcí s rozšířenou působností a podílejí se na ní ostatní účastníci ochrany před povodněmi. K zabezpečení hlásné povodňové služby organizují povodňové orgány obcí v případě potřeby hlídkovou službu. 20
3.7 Důležitá vodoprávní legislativa V současné době jsou všechny činnosti spojené s vodním hospodářstvím upravovány ustanoveními zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon). Jedná se o stěžejní právní dokument, jehož cílem je zajistit trvale udržitelné užívání vod. V §1 vodního zákona je definován jeho účel, a tím je chránit povrchové a podzemní vody, stanovit podmínky pro hospodárné využívání vodních zdrojů a pro zachování i zlepšení jakosti povrchových i podzemních vod, vytvořit podmínky pro snižování nepříznivých účinků povodní a sucha a zajistit bezpečnost vodních děl v souladu s právem Evropských společenství. Účelem je též přispívat k ochraně vodních ekosystémů a na nich přímo závisejících suchozemských ekosystémů. K vodnímu zákonu byly vydány doplňující vyhlášky, metodické pokyny a směrnice příslušných vodoprávních orgánů. Účel zákona je v souladu s legislativou Evropské unie (EU) v oblasti kvality vod včetně Rámcové směrnice o vodní politice. V roce 2004 byla vydána novela vodního zákona č. 20/2004 Sb., tzv. „euronovela“, která dokončila implementaci předpisů EU v oblasti vod do české legislativy (Slavík, Neruda, 2007). 3.7.1
Legislativa EU týkající se ochrany před povodněmi
Základním právním předpisem je Směrnice 2000/60/ES Evropského parlamentu a Rady ze dne 23. října 2000 ustavující rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky – tzv. Rámcová směrnice. Účelem této směrnice je stanovit rámec pro ochranu vnitrozemských povrchových vod, brakických vod, pobřežních vod a podzemních vod, který zabrání dalšímu zhoršování jejich kvality, podpoří trvale udržitelné užívání těchto vod, povede ke zvýšené ochraně a zlepšení vodního prostředí, zajistí cílené snižování znečišťování podzemních vod a přispěje ke zmírnění účinků povodní a období sucha (www.mzp.cz). Druhým
významným
právním
dokumentem
je
Směrnice
2007/60/ES
o vyhodnocování a zvládání povodňových rizik ze dne 23. října 2007. Účelem směrnice je stanovení rámce pro vyhodnocování a zvládání povodňových rizik s cílem snížit nepříznivé účinky na lidské zdraví, životní prostředí, kulturní dědictví a hospodářskou činnost, které souvisejí s povodněmi ve Společenství (www.mzp.cz).
21
3.7.2
Legislativa ČR týkající se ochrany před povodněmi
Hlavním právním dokumentem upravujícím právní vztahy v oblasti využívání povrchových i podzemních vod a upravujícím bezpečnost vodních děl a ochranu před účinky povodní je již zmiňovaný zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů. Další legislativa týkající se ochrany před povodněmi na území České republiky je následující: a) zákon č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému, b) zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení, ve znění pozdějších předpisů, c) metodický pokyn odboru ochrany vod Ministerstva životního prostředí k zabezpečení hlásné a předpovědní povodňové služby uveřejněný ve Věstníku MŽP, částka 5/2003, d) zásady předávání hlášení povodňové službě MŽP (www.pod.cz).
22
4
MATERIÁL A METODY ZPRACOVÁNÍ
Při psaní bakalářská práce byly využity odborné materiály z oblasti hydrologie. Pro zpracování úvodních teoretických kapitol zabývající se problematikou povodní a s ní spojenou legislativou byla využita především odborná literatura a elektronické materiály zveřejňované státními orgány, například Ministerstvem životního prostředí. Při mapování vybraného úseku řeky Dyje byly použity především mapy a údaje zveřejňované Povodím Moravy, s. p. K orientaci v terénu přispělo také používání systému
HEIS
poskytovaného
Výzkumným
ústavem
vodohospodářským
T. G. Masaryka a samotný průzkum části terénu vybraného úseku. Průzkum
jsem
provedla
samostatně
a
posléze
s
pracovníky
Českého
hydrometeorologického ústavu v Brně, kteří mi umožnili asistovat při měření průtoků na řece Dyji ve stanicích Vranov -Hamry, Podhradí a Vysočany. Měření průtoků bylo prováděno hydrometrickou vrtulí (křídlo) střední velikosti s upevněním na tyči. Vrtule byla vyrobená německou firmou OTT, od níž jsou v ČHMÚ tato kvalitní křídla využívána výhradně. Vrtule zaznamenává rychlost proudění, ze kterého se poté vypočítává průtok. Rychlost proudění se měří v 20 % a 80 % hloubky, v případě celkové hlouby ve svislici do 50 cm. V případě nad 50 cm se měří ještě navíc v 40 %. U vrtulí je možno podle rychlosti proudění použít různé typy „zakřivení“ vrtulí. Účast na hydrometrování dokládá fotodokumentace v příloze č. 1. Zpracování povodní na řece Dyji v letech 2002 a 2006 vychází ze „Zpráv o povodňových situacích“ poskytnutých Českým hydrometeorologickým ústavem v Brně. Taktéž grafy (hydrogramy) a tabulky kulminačních průtoků při povodních poskytl ČHMÚ, pracoviště Brno. Některé údaje k hlásným profilům na vybraném úseku Dyje byly získávány z „Evidenčních listů hlásných profilů“ zveřejňovaných ČHMÚ a poté zpracovány do přehledné tabulky. Informace k problematice vlivu povodní na biotop v NP Podyjí byly získány prostřednictvím osobní konzultace s pracovníky Správy Národního parku Podyjí ve Znojmě. Ke zpracování této bakalářské práce velice přispěly odborné rady a konzultace s pracovníky ČHMÚ v Brně a rovněž odborné rady vedoucí práce.
23
5
CHARAKTERISTIKA POVODÍ ŘEKY DYJE NAD VODÁRENSKOU NÁDRŽÍ ZNOJMO
5.1 Vymezení oblasti povodí Dyje Oblast povodí Dyje je druhá největší z osmi oblastí povodí na území České republiky. Je vějířovitého tvaru, ve vztahu k řece Dyji asymetricky vyvinutá. Sousedí na severovýchodě a východě s oblastí povodí Moravy, na severu a severozápadě postupně s oblastmi povodí Horního a Středního Labe, Dolní Vltavy a Horní Vltavy podél rozvodnice Severního a Černého moře. Na jihozápadě sousedí s oblastí povodí Dyje na území Rakouské republiky. Polohu oblasti povodí Dyje znázorňuje mapa č. 1 a podrobnou situaci oblasti povodí Dyje příloha č. 2.
Obr. 2 Vymezení oblasti povodí Dyje Zdroj: Plán oblasti povodí Dyje, Povodí Moravy, s. p.
V České republice zasahuje povodí Dyje celkem do šesti krajů – do kraje Jihomoravského (cca 52,2 %), do kraje Vysočina (cca 34,3 %), do Jihočeského kraje (cca 4,5 %), do Pardubického kraje (cca 4,4 %), do Zlínského kraje (cca 1,1 %) a do kraje Olomouckého (cca 0,5 %), (www.pmo.cz).
24
5.1.1
Poměry klimatické, teplotní a výškové
Klimatické poměry v povodí Dyje jsou dány jeho polohou v mírném klimatickém pásmu, kde dochází k pravidelnému střídání čtyř ročních období a ke kombinaci vlivů oceánského a kontinentálního podnebí. Dle Quitta (1984) leží území v teplé oblasti T4 (nejteplejší v ČR). Průměrná dlouhodobá roční teplota vzduchu v oblasti povodí je 7,8 °C, nejchladnějším měsícem je leden (- 2,8 °C) a nejteplejším měsícem je červenec (17,5 °C). Průměrný roční úhrn srážek za období 1960 – 1990 činí v povodí Dyje 590 mm (www.pmo.cz). Celých 90 % plochy povodí dosahuje nadmořských výšek mezi 150 a 600 m n. m. Na méně než 1 % území pak přesahuje výška terénu 800 m n. m. 5.1.2
Poměry geomorfologické a hydrologické
Oblast povodí Dyje na území ČR leží na rozhraní systémů Hercynského a Alpsko-Himalájského. Do oblasti povodí zasahují dvě provincie – Česká vysočina (Český masiv) a Západní Karpaty, které ve směru JZ-SV rozdělují území povodí na dvě zhruba stejně velké části. Styk obou provincií představuje Dyjsko - svratecký úval a Vyškovská brána. Území oblasti povodí Dyje zaujímá jižní část České republiky, jihozápadní část Moravy. Hranice povodí jsou tvořeny ze západu rozvodnicí Jihlavy, ze severu rozvodnicemi Oslavy, Svratky a Svitavy a na východě rozvodnicemi Litavy, Kyjovky a částečně Svitavy. Z jihu je hranice tvořena státní hranicí s Rakouskem. Hlavním tokem oblasti povodí Dyje je stejnojmenná řeka Dyje. Po stránce hydrologické patří oblast povodí Dyje k úmoří Černého moře a vodu odvádí prostřednictvím řeky Dyje do Moravy a dále do Dunaje. Hlavní pramennou oblast představuje východní a jižní část Českomoravské vrchoviny (www.pmo.cz). 5.1.3
Hospodaření – lesnictví, průmysl, zemědělství, doprava
Lesů je v oblasti povodí Dyje 29,4 % z celkové plochy oblasti povodí a to je méně než celostátní průměr 32,7 %. Větší lesnatost 30,6 % je v západní části povodí v oblasti Českomoravské vrchoviny, na jižní a jihovýchodní Moravě je 27,4 % zalesnění. V západní části povodí vysoce převažují lesy jehličnaté, kterých tam je 88,7 %
25
z celkové rozlohy lesů, na jižní a jihovýchodní Moravě je jehličnatých lesů 51,7 % a listnatých lesů 47,1 % (www.pmo.cz). Průmysl je soustředěn zejména ve střední části povodí Dyje - v kraji Jihomoravském nejvíce v Brně a okolí a dále ve městech Blansko, Břeclav, Hodonín a Znojmo, v kraji Vysočina ve městech Jihlava, Třebíč a Svitavy. Hlavním odvětvím je zpracovatelský průmysl a z toho dominuje výroba strojů a zařízení, výroba kovů a kovodělných výrobků a průmysl potravinářský. Důležitý je také gumárenský a plastikářský průmysl, průmysl dřevařský, průmysl textilní a oděvní. Zemědělská půda tvoří 60 % plochy povodí Dyje, z toho orná půda je na ploše 48,1 % plochy povodí. Nejvíce orné půdy je v kraji Jihomoravském a to 84,2 % tamní zemědělské půdy, což představuje 57,02 % plochy z celkové orné půdy povodí. Obiloviny se pěstují na více jak polovině plochy orné půdy v povodí Dyje, brambory se pěstují převážně na Českomoravské vrchovině a cukrovka na jižní Moravě (www.pmo.cz). Celková délka silniční a dálniční sítě v oblasti povodí Dyje představuje 7 530 km, hustota je 0,67 km.km-2 a to téměř odpovídá hustotě silniční a dálniční sítě v ČR, která je 0,7 km.km-2. Délka železniční sítě je 1 185 km a hustota železnic 0,106 km.km-2, což téměř odpovídá celostátnímu průměru 0, 12 km.km-2 (www.pmo.cz).
5.2 Charakteristika zájmového území 5.2.1
Vymezení a základní charakteristiky území
Jako zájmové území byla zvolena část povodí Dyje, kterou zobrazuje příloha č. 3. Zájmový úsek začíná prameny řeky Dyje (pramenem Moravské a Rakouské Dyje) a končí vodní nádrží Znojmo v Jihomoravském kraji. Zájmové území leží v jižní části Jihomoravského kraje a to v bezprostřední blízkosti státních hranic s rakouským územím. Vybraný úsek území povodí Dyje je tvořen stejnojmennou řekou Dyjí, která vzniká soutokem řek Moravské Dyje a Rakouské Dyje tvořící součást zvoleného úseku a dále tudy protéká levostranný přítok Dyje, řeka Želetavka. Z vodních děl se zde vyskytuje vodní nádrž Znojmo, Vranov, Landštejn a Nová říše. Kromě vodních toků a staveb tvoří významnou součást zájmového území Národní park Podyjí. Zájmové území leží v mírném klimatickém pásmu, kde dochází k pravidelnému střídání čtyř ročních období a ke kombinaci vlivů oceánského a kontinentálního 26
podnebí. Průměrná roční teplota vzduchu se pohybuje v rozmezí 6 – 8 °C, průměrný roční úhrn srážek dosahuje v území 450 až 550 mm (naměřeno v letech 1961 – 2000). Plocha tohoto území dosahuje nadmořských výšek přibližně 300 – 400 m (www.pmo.cz). Do vybraného území zasahují dva geomorfologické celky, a to z velmi malé části Dyjsko-svratecký úval v okolí města Znojma a směrem k západu tvoří území naopak Krystalinikum v povodí Dyje – západní část. Hydrologickou situaci v zájmovém území nejlépe vystihuje Tab. 2, která podává přehled N-letých průtoků na řece Dyji naměřených ve vodoměrných stanicích. Rozmístění těchto stanic zobrazuje příloha č 4.
Tab. 2 Přehled hlásných profilů v zájmovém území Hlásný profil (stanice) Schwarzenau Raabs Janov Podhradí nad Dyjí Jemnice Vysočany Vranov - Hamry VD Znojmo
N - leté průtoky [m3.s-1]
Tok
Dyje (Thaya) Dyje (Thaya) Moravská Dyje Dyje Želetavka Želetavka Dyje Dyje
Průměrný roční průtok [m3.s-1]
Q1
Q5
Q10
Q50
Q100
26,0 90,0 19,5 97,8 7,0 10,0 68,5 75,0
50,0 160,0 39,2 157,0 19,0 27,3 131,0 131,0
60,0 199,0 52,0 196,0 25,1 36,8 159,0 156,0
85,0 300,0 93,7 320,0 41,2 64,1 229,0 217,0
100,0 360,0 118,0 390,0 49,0 78,0 260,0 244,0
1,1 7,0 2,6 8,5 0,5 1,1 9,7 10,3
Zdroj dat: Hlásná a předpovědní povodňová služba, ČHMÚ
Z odvětví hospodaření se v území uplatňuje zejména zemědělství s rozvinutou živočišnou a rostlinnou výrobou a vinařský průmysl, ve velmi malé míře se zde uplatňuje průmysl dřevozpracující, potravinářský a strojírenský.
27
5.2.2
Vodní toky zájmového území
Dyje Řeka Dyje vytváří od pramene dva samostatné toky - Moravskou Dyji a Rakouskou Dyji. Dyje je jedna z nejdelších moravských řek (209 km na území ČR) a je největším přítokem řeky Moravy, jde o pravostranný přítok Moravy. V horní části byla na toku Dyje vybudována přehradní nádrž Vranov, jedna z největších údolních nádrží v celém povodí Moravy. Dále Dyje meandruje ve strmém a zalesněném údolí na území Národního parku Podyjí. U Znojma byla na Dyji vybudována stejnojmenná vodní nádrž – vodní dílo Znojmo, pod ním se Dyje dostává do rovinatého Dyjsko-svrateckého úvalu. V této nížinaté části povodí se stéká s jejími největšími přítoky, řekami Svratkou a Jihlavou. Dnes je v místě soutoku těchto tří řek vybudována soustava tří údolních nádrží u obce Nové Mlýny. Dolní tok Dyje protéká Břeclaví a pod Lanžhotem se vlévá do Moravy. Situaci zobrazuje příloha č. 5.
Moravská Dyje Je jednou ze zdrojnic Dyje, teče jižním směrem až k obci Raabs an der Thaya na rakouském území, kde se slévá s Rakouskou Dyjí a do České republiky se vrací nad obcí Podhradí již pod názvem Dyje. Pramení na Českomoravské vrchovině poblíž města Telč na Jihlavsku v nadmořské výšce 656,71 m. Celková délka toku je cca 55,56 km a plocha povodí zaujímá přibližně 562 km2. Největším přítokem na území ČR je Vápovka a vodním dílem nacházejícím se v povodí Moravské Dyje je vodní nádrž Nová říše (www.dibavod.cz). Povodí Moravské Dyje znázorňuje příloha č. 6.
Rakouská Dyje Rakouská Dyje neboli Deutsche Thaja pramení u obce Scheiggersu v Dolním Rakousku a společně s Moravskou Dyjí vytváří vlastní tok Dyje. Celková délka Rakouské Dyje je přibližně 76 km, má delší tok, větší povodí i vodnatost než Moravská Dyje (www.pmo.cz).
Želetavka Želetavka je levostranný přítok Dyje, do které se vlévá ve Vranovské přehradě u obce Vysočany na jejím 177,49 ř. km. Pramení na Českomoravské vrchovině asi 3 km od
28
Želetavy v nadmořské výšce 647,55 m (www.dibavod.cz). Povodí Želetavky zobrazuje příloha č. 7. 5.2.3
Vodní díla zájmového území
Landštejn VD Landštejn – číslo hydrologického pořadí 4-14-01-065 – se nachází v západní části zájmového území v blízkosti obce Staré město pod Landštejnem. Leží na potoce Pstruhovec (km 9,175) a patří k nádržím budovaným na přelomu 60 a 70. let minulého století. Plocha povodí nádrže činí 12,7 km2. Nádrž slouží především ke snížení povodňových průtoků, k akumulaci vody pro trvalé zajištění minimálního průtoku a zajištění dodávky surové vody pro úpravnu vody ve Starém městě pod Landštejnem. Jedná se o vodárenskou nádrž, jejíž celkový objem činí 3,262 mil. m3. Průměrný dlouhodobý roční průtok činí 0,09 m3.s-1, Q100 je 20 m3.s-1 a Q355d 0,008 m3.s-1 (hráz), (http://intranet.pmo.cz). VD Landštejn zobrazuje fotodokumentace v příloze č. 8.
Nová říše Vodní nádrž Nová říše – číslo hydrologického pořadí 4-14-01-030 – leží v blízkosti města Telč, tedy v severozápadní části zájmového území na toku Olšanský potok (km 5,0). Plocha povodí nádrže je 21,32 km2. Nádrž slouží k akumulaci vody pro vodárenský odběr pro skupinový vodovod Telč - Třešť - Jihlava, dále k trvalému zajištění minimálního průtoku a ke snížení povodňových průtoků. Celkový objem této vodárenské nádrže je téměř 3 mil. m3 a průměrný dlouhodobý roční průtok se pohybuje kolem 0,105 m3.s-1. Hodnota Q100 činí 18,5 m3.s-1 a Q355d 0,011 m3.s-1 (http://intranet.pmo.cz). Toto vodní dílo zobrazuje fotodokumentace v příloze č. 9.
Vranov Významným vodním dílem je přehrada vybudovaná na řece Dyji (km 175,405) u Vranova nad Dyjí v jihovýchodní části zájmového území. VD Vranov – číslo hydrologického pořadí 4-14-02-051 – je víceúčelová nádrž, nikoliv však vodárenská, sloužící především k akumulaci vody k nadlepšení průtoků pro trvalé zajištění minimálního průtoku a pro vodárenský odběr pro skupinové vodovody Vranov, Moravské Budějovice, Dukovany a Znojmo. Dále zajišťuje průtok v Dyjsko-mlýnském náhonu od Krhovického jezu, závlahy a odběry drobných odběratelů. Nádrž je nezbytná 29
pro výrobu elektrické energie v MVE (3 turbíny) a ke snížení povodňových průtoků. Poskytuje také možnosti rekreace, sportovního rybolovu či plavby. Hydrologické povodí nádrže se rozkládá na ploše 2211,8 km2. Celkový objem nádrže je 132,696 mil. m3. Průměrný dlouhodobý roční průtok činí 9,74 m3.s-1 a hodnoty Q100 a Q355d se pohybují okolo 435 m3.s-1 a 1,11 m3.s-1 (hráz), (www.pmo.cz). Vodní dílo bylo vybudováno v letech 1930 – 1940, ale vodárensky se začala nádrž využívat až od roku 1982, kdy byl zřízen vodárenský odběr a byl vybudován skupinový vodovod Vranov – Moravské Budějovice – Dukovany. Nyní je využívána asi z 60 % a zásobuje pitnou vodou přibližně 85 000 obyvatel v sedmdesáti obcích na území dvou okresů (i krajů), (Nováková a kol., 2004). VD Vranov znázorňuje fotodokumentace v příloze č. 10.
Znojmo VD Znojmo se nachází ve stejnojmenném městě, na řece Dyji (km 132,730) poblíž Vranova nad Dyjí. V zájmovém území je nádrž situována v jihovýchodní části. Záměr vybudovat zde údolní nádrž pochází ze začátku 20. století. Hlavním důvodem tehdy bylo využít energetického potenciálu toku. Jako první byla postavena velká údolní nádrž u Vranova nad Dyjí, kde byla vybudována špičková vodní elektrárna (VE). Předpokládalo se, že kolísání průtoků způsobené jejím provozem vyrovná právě nádrž u Znojma (Broža a kol., 2005). Účelem nádrže zůstalo tedy vyrovnávání nerovnoměrných průtoků v Dyji způsobených špičkovým provozem vodní elektrárny Vranov. Vyrovnanými odtoky je zajišťován trvalý minimální průtok, průtok v Dyjsko-mlýnském náhonu od Krhovického jezu, odběry pro závlahy a odběry drobných odběratelů. Nádrž dále slouží k akumulaci vody pro vodárenský odběr pro skupinový vodovod Znojmo a výrobu elektrické energie ve vodní elektrárně (2 turbíny). Tato vodní nádrž nebyla vybudována bezprostředně pod nádrží Vranov z důvodu situování tohoto úseku Dyje v tehdejším hraničním pásmu a také pro nevhodnost terénu. VD Znojmo, které bylo zbudováno především jako vyrovnávací nádrž pro VD Vranov plní tedy svoji funkci až ve vzdálenosti 40 km pod Vranovem. Celkový objem této vodárenské nádrže je 4,290 mil. m3 a plocha povodí se rozkládá na 2464,1 km2. Průměrný dlouhodobý roční průtok je 10,25 m3.s-1, Q100 dosahuje 302 m3.s-1 a Q355d 1,87 m3.s-1 (www.pmo.cz). VD Znojmo zobrazuje fotodokumentace v příloze č. 11. 30
5.2.4
Zranitelné oblasti v zájmovém území
Stanovení zranitelných oblastí vychází z evropské legislativy z tzv. Nitrátové směrnice. Nitrátovou směrnicí se rozumí předpis Evropské unie č. 91/676/EHS, který byl vytvořen pro ochranu vod před znečištěním dusičnany ze zemědělství. Do legislativy České republiky je nitrátová směrnice implementována do vodního zákona jeho Euronovelou. Prováděcím předpisem je nařízení vlády č. 103/2003 Sb., o stanovení zranitelných oblastí a o používání a skladování hnojiv a statkových hnojiv, střídání plodin a provádění protierozních opatření v těchto oblastech. Zranitelné oblasti se stanovují tam, kde se vyskytují povrchové nebo podzemní vody, zejména využívané nebo určené jako zdroje pitné vody, v nichž koncentrace dusičnanů přesahuje hodnotu 50 mg.l-1 nebo mohou této hodnoty dosáhnout. Dále se stanovují tam, kde se vyskytují povrchové vody, u nichž v důsledku vysoké koncentrace dusičnanů ze zemědělských zdrojů dochází nebo může dojít k nežádoucímu zhoršení jakosti vody (Hubačíková, Oppeltová, 2008). Oblast zájmového území je tvořena z více než 90 % zranitelnými oblastmi, které kromě pramenných oblastí zasahují do celého zájmového území. Zranitelné oblasti jsou znázorněny na mapě v příloze č. 12. 5.2.5
Čistírny odpadních vod (ČOV) v zájmovém území
V zájmovém území je řada obcí, které nejsou napojeny na čistírny odpadních vod, a proto mohou být zdrojem znečištění podzemních a povrchových vod. Ve zvoleném úseku jsou čistírny odpadních vod vybudovány například ve městech Znojmo, Telč, Dačice, Jemnice, Vranov nad Dyjí, Štítary a Slavonice.
31
6
POPIS PRŮBĚHU POVODNÍ NA ŘECE DYJI V ZÁJMOVÉM ÚZEMÍ
6.1 Katastrofální povodeň v roce 2002 Povodeň v srpnu 2002 byla typickým, i když extrémním příkladem, velké letní povodně způsobené rozsáhlými regionálními srážkami. Vydatné dešťové srážky se vyskytly na vějířovitém povodí Dyje, což způsobilo postupné soustředění odtoku z celé zasažené plochy do míst jednotlivých soutoků a dosažení největších kulminačních průtoků (Hydrologická ročenka ČR, 2002). První vlna srážek pohybujících se od Středomoří severovýchodním směrem zapříčinila ve dnech 6. – 7. 8. v horní části povodí Dyje na jihozápadní Moravě 5-10leté průtoky vody, které byly zachyceny Vranovskou přehradou. V následujících dnech 11. – 13. 8. přišla další výrazná vlna srážek, která navíc zasáhla i větší území s jádrem nad povodím Rakouské Dyje. V povodí Moravské Dyje, kde byly srážky menší, dosáhla povodňová kulminace v nejvýše položené vodoměrné stanici Janov dne 14. 8. těsně po půlnoci průtoku 46,8 m3.s-1, (5-10letý průtok). Průtoky v Dyji určoval zejména přítok z rakouského území, kde ve vodoměrné stanici Raabs pod soutokem Rakouské a Moravské Dyje protékalo při kulminaci dne 13. 8. mezi 16. – 17. hod. 302 m3.s-1. Jednalo se o více než 200letý průtok. Dále se již extremita povodně vzhledem k nižším úhrnům srážek na území pod soutokem obou Dyjí poněkud zmenšovala (ČHMÚ, 2005). Ve stanici Podhradí, která je první vodoměrnou stanicí společné Dyje na našem území nad Vranovskou přehradou, byl nejvyšší kulminační průtok dne 13. 8. o půlnoci a dosáhl 343 m3.s-1. Jednalo se tedy o přibližně 200letý průtok vody. Do Vranovské přehrady ústící říčka Želetavka kulminovala ve stanici Vysočany také 13. 8. v 1.00 hod., kde dosáhla přibližně 50letého průtoku. Pod Vranovskou přehradou ve stanici Vranov - Hamry byla dosažena kulminace 14. 8. v 9.00 hod. při průtoku 364 m3.s-1, tedy při průtoku mírně překračujícím dobu opakování 100 let. Tento průtok se stejnou extremitou prošel i Znojemskou přehradou, pod níž Dyje kulminovala téhož dne v 14.30 hod. průtokem 375 m3.s-1. Objem povodňové vlny v této stanici byl 150 mil. m3 vody. V uvedeném úseku Dyje na našem území prochází úzkým hlubokým údolím a způsobila zde krátkodobá zaplavení Podhradí, Vranova a Znojma v přilehlé říční nivě. K plošně výraznějšímu vybřežení došlo až v dolních částech Znojma a jeho přilehlých částech (Louka, Sedlešovice, Dobšice, Oblekovice), kde řeka přechází do rovinatého 32
území. Pod Znojmem, kde je tok Dyje místy i ohrázován, došlo k několika případům přelití břehů (ČHMÚ, 2005). Kulminační průtoky dosažené v jednotlivých vodoměrných stanicích uvádí Tab. 3, průběh povodně na Dyji graficky znázorňuje příloha č. 13, fotodokumentaci povodňové situace pak přílohy č. 14, 15 a 16.
Tab. 3 Kulminační průtoky ve vodoměrných stanicích v roce 2002 Datum
Hodina
H (cm)
Q (m3.s-1)
Mor. Dyje
14.8.
0,3
303
46,8
Doba opaková ní 5 - 10
Podhradí
Dyje
14.8.
0
476
343
100 - 200
Jemnice
Želetavka
12.8.
21
258
25
20
Vysočany
Želetavka
13.8.
1
233
51
50
Vranov-Hamry
Dyje
14.8.
9
378
364
>100
Znojmo
Dyje
14.8.
14,3
462
375
>100
Stanice
Tok
Janov
Zdroj: Zpráva o povodňové situaci 2002, ČHMÚ Brno
Průběh celé výše uvedené povodňové situace sledovala předpovědní povodňová služba, kterou zabezpečuje Český hydrometeorologický ústav ve spolupráci se správcem Povodí. V případě povodí Dyje zajišťovalo tuto službu Regionální předpovědní pracoviště (RPP) v Brně, jehož srážkové předpovědi zaznamenaly kritické úhrny převážně na horním povodí Dyje, a proto byla největší pozornost věnována právě povodí nad údolní nádrží Vranov (součást zájmové území). Zde byla nejdůležitější prognóza přítoku do nádrže, protože se v oblasti ale nenachází žádný standardní předpovědní profil, byly prognózy počítány na podkladě postupových dob odpovídajících si průtoků mezi stanicemi Janov, Raabs (Rakousko) a Podhradí, při odhadu příspěvku přítoku z mezipovodí podle spadlých srážek. U druhé výraznější vlny bylo podle radarových odrazivostí prokázáno, že těžiště srážek bylo na rakouské části povodí (Deutsche Thaya). I přesto, že nastaly potíže se stanovením průtoků v některých stanicích, předpovědi měly správnou tendenci a tak mohly posloužit jak vodohospodářskému dispečinku Povodí Moravy s. p. k řízení manipulací, tak i jako podklady při rozhodování o protipovodňových zásazích (www.chmu.cz).
33
6.2 Katastrofální povodeň v roce 2006 6.2.1
Jarní povodeň
Jarní povodeň v roce 2006 byla typickou povodní, jejíž příčinou bylo rychlé tání sněhové pokrývky, a to především v nižších a středních polohách (asi do 800 m n. m.), kde byly značné sněhové zásoby ze zimního období 2005/2006. Zásoby sněhu se v důsledku malého počtu období s teplotou nad bodem mrazu udržely téměř až do konce března. Výrazné oteplení nastalo od 25. 3., kdy na území České republiky začal proudit teplý a vlhký vzduch společně s přechodem jednotlivých front, doprovázeným dešťovými srážkami. Oteplení vyvrcholilo 27. 3., kdy došlo k rychlému tání sněhové pokrývky a značnému vzestupu hladin vodních toků (Hydrologická ročenka ČR, 2006). V sobotu 25. 3. vydal ČHMÚ v 15.00 hod. vzhledem k předpovědi počasí a na základě vysokých zásob vody ve sněhu k pokročilému datu „Výstrahu hlásné a předpovědní povodňové služby ČHMÚ-CPP (PVI-20/06)“, kde se předpokládal vzestup hladin toků od neděle 26. 3. Na horním toku Dyje (tj. nad Vranovem) se od pondělí 27. 3. předpokládalo dosažení 2. stupně povodňové aktivity (dále jen SPA). Předpověď vycházela z předpokládaného oteplování od jihozápadu, zatímco nad Vranovskou přehradou se nacházely nadnormální zásoby vody kumulované ve sněhu. Přestože za týden od 20. 3. do 27. 3. zde klesla zásoba kumulovaná ve sněhu ze 196 mil. m3 na 124 mil. m3, většina vody ještě zůstala v povodí (ČHMÚ, 2006). V pondělí 27. 3. byly na horním toku Dyje ve Schwarzenau, Janově a Podhradí již dosaženy 2. SPA a současně se očekávalo překročení 3. SPA ve stanicích Janov a Podhradí téhož dne ve večerních hodinách. Očekávání se naplnilo a ve stanici Podhradí byl večer překročen průtok 200 m3.s-1. Ještě téhož dne byla vyhodnocena aktuální zásoba vody kumulovaná ve sněhové pokrývce v povodí přehrady Vranov, kde zásoba vody ve sněhu klesla oproti minulému pondělku 20. 3. až o 36 %. Zásoby vody ve sněhu nad nádrží Vranov znázorňuje graficky příloha č. 17 (ČHMÚ, 2006). V následujících dnech docházelo vzhledem k vysokým teplotám (i v nočních hodinách) a přibývajícím dešťovým srážkám ke zvedání průtoků i nadále. V úterý 28. 3. byly v ranních hodinách dosaženy 3. SPA na celém povodí Dyje nad Vranovem. Povodňová situace se začala zmírňovat přibližně od čtvrtka 30. 3., kdy na Dyji docházelo postupně od vrchních profilů ke kulminacím a i k malým poklesům. Například ve stanici Podhradí byl ve večerních hodinách 30. 3. zaznamenán již stálý 34
pokles. Stanici Podhradí po kulminaci zobrazuje příloha č. 18. Následující den 31. 3. byl na většině úseků horní Dyje zaznamenán mírný pokles průtoků a první dny měsíce dubna toto klesání pokračovalo (ČHMÚ, 2006). Přehled kulminací udává Tab. 4.
Tab. 4 Kulminační průtoky a stavy na jaře 2006 Profil
Tok
Plocha povodí [km2]
Qa [m3.s1 ]
Údaje k vyhodnocenému kulminačnímu průtoku Datum
Hod.
Stav
Průtok
Spec. odtok
[cm]
[m3.s-1]
[m3.s-1.km-2]
Nletost roky
517,0
2,63
29.3.
22:00
339
89,4
173
Podhradí
Moravská Dyje Dyje
1756,0
8,50
30.3.
472
395
225
Jemnice
Želetavka
146,3
0,54
29.3.
3:304:30 17:40
100200 200
274
39,4
269
100
Vysočany
Želetavka
367,7
1,08
29.3.
300
83
226
100
Vranov
Dyje
2228,0
9,74
30.3.
17:40 18:20 18:30
346
306
137
Znojmo
Dyje
2499,2
10,30
31.3.
1:30
412
324
130
100200 100200
Janov
Zdroj: Zpráva o povodňové situaci 2006, ČHMÚ Brno
V povodí Dyje byl nejvíce zasažen střední a horní tok Dyje (součást zájmového území), kde byl na přítoku i odtoku z nádrže Vranov překročen 100letý průtok. Charakteristickým rysem této povodně bylo její dlouhé trvání, kdy povodňové stavy na některých tocích přetrvávaly i několik dní a lze ji z hlediska protečeného množství vody považovat za extrémní. Například doba opakování objemu povodně přesáhla v profilu Podhradí nad Dyjí více jak 100 let. 6.2.2
Letní povodeň
Povodeň na Dyji z června – července 2006 je dosud největší vyhodnocenou povodní za celé období pozorování, co se týče kulminačních průtoků. Jednalo se o výjimečnou povodeň způsobenou přívalovými dešti na velké ploše povodí. V povodí Dyje se tak na přelomu června a července 2006 vyskytly již podruhé v témže roce větší než 100leté kulminační průtoky (Hydrologická ročenka ČR, 2006). V povodí Dyje došlo 29. 6. v odpoledních hodinách k silným dešťovým srážkám, které vyvolaly extrémní povodeň. V zájmovém území byla nejvíce postižena obec 35
Podhradí nad Dyjí a přívalové deště zasáhly především oblast Moravské a Rakouské Dyje. Typický pro tuto povodeň byl velmi rychlý nárůst povodňové vlny. Vývoj povodňové vlny graficky znázorňuje příloha č. 19. Dne 29. 6. se průtoky pohybovaly na Moravské Dyji na úrovni 150 denní vody a na Dyji v Podhradí na úrovni 90 denní vody. Během 24 hodin vzrostl na Dyji ve vodoměrné stanici Podhradí průtok z 10,4 m3.s-1 na 551 m3.s-1. Kulminační průtoky na Moravské Dyji v Janově a na Dyji v Podhradí byly dosaženy 30. 6. v ranních hodinách. Povodní byla zasažena i Želetavka, kde se vyskytly maximální průtoky na úrovni 20leté vody. Želetavka ústí do přehradní nádrže Vranov, kde se podařilo využít ovladatelného retenčního prostoru nádrže k transformaci extrémní povodně nad vodním dílem (dále jen VD). V důsledku této manipulace nedošlo k navýšení odtoku z VD Vranov nad kapacitu spodních výpustí (ČHMÚ, 2006). Přehled kulminačních stavů a průtoků v zájmovém území uvádí Tab. 5.
Tab. 5 Kulminační stavy a průtoky v létě 2006 Hlásný profil
Tok
Plocha povodí [km2]
Qa [m3.s1 ]
Údaje k vyhodnocenému kulminačnímu průtoku Datum
Hod.
Stav [cm]
Průtok [m3.s-1]
Spec. odtok [m3.s-1.km-2]
Nletost (roky) 100
Moravská Dyje Dyje
517
2,63
30.6
4:00
362
105
203
1400
7,02
30.6
2:55
648
477
341
Podhradí
Dyje
1756
8,5
30.6
9:00
534
551
314
Jemnice
Želetavka
146,3
0,54
30.6
4:20
145
13,9
95
200500 200500 2.5
Vysočany
Želetavka
367,7
1,08
30.6
10:00
218
49,6
135
20
Vranov
Dyje
2228
9,74
30.6
23:00
291
234
105
100
Znojmo
Dyje
2499,2
10,3
30.6
17:00
366
256
102
100
Janov Raabs
Zdroj: Zpráva o povodňové situaci 2006, ČHMÚ Brno
36
Předpovědi pro povodí Dyje byly počítány hydrologickým předpovědním modelem HYDROG. První předpověď pro Podhradí byla vydána kolem půlnoci 29. - 30. 6. na kulminační hodnotu přibližně 320 m3.s-1. Pro výpočet předpovědi byly používány radarové odhady srážek kombinované s měřenými hodnotami ze srážkoměrných stanic. Předpovědi byly aktualizované každou hodinu a byla také počítána předpověď celkového přítoku do nádrže Vranov. Na základě hydrologické předpovědi byl okamžitě zvyšován odtok z nádrže (ČHMÚ, 2006). Povodeň zasáhla především obec Podhradí, kde bylo evakuováno 150 lidí, v obci byl vypnut elektrický proud, zkolabovala zde síť mobilních telefonů. Zatopenou vodoměrnou stanici v Podhradí zobrazuje příloha č. 20 a výšku vodní hladiny při povodni příloha č. 21. V rekreační oblasti Vranov nad Dyjí nezanechala povodeň téměř žádné následky. Srovnání povodní v Podhradí nad Dyjí v roce 2002 a 2006 podává příloha č. 22.
37
7
VLIV POVODNÍ A ZMĚNĚNÝCH PRŮTOKOVÝCH POMĚRŮ NA BIOTOP V NP PODYJÍ
Povodně jsou vnímány převážně negativně díky své ničivé síle a negativním dopadům na lidská obydlí a majetek. V přírodě je tomu mnohdy jinak a v národním parku Podyjí jsou přirozené povodně součástí přirozeného vývoje krajiny. Nelze opominout, že přirozené povodně zde mohou do určité míry narušit či pozměnit vývoj živočišných a rostlinných druhů. Mohou například zasáhnout generaci určitého živočišného druhu a tím narušit jeho životní cyklus nebo zapříčinit dokonce jeho zánik. Ve většině případů je však zasažena pouze jedna generace a druh je tedy schopen se po čase znovu obnovit. V případě rybích společenstev může dojít například k odplavení nakladených jiker na podkladovém substrátu. Ztráty na jikrách neznamenají pro ryby ale žádnou katastrofu, musí jen uskutečnit další výtěr a jikry tak obnovit. Dále může dojít ke změnám či narušení života bentických organismů žijících na dně toku nebo k zasažení břehových porostů rostlinné vegetace v důsledku stoupající hladiny vodního toku. Se všemi výše uvedenými dopady se však příroda dokáže spolehlivě vyrovnat, protože povodně byly odjakživa její nedílnou a přirozenou součástí. Lze říci, že přirozené povodně pouze na určitou dobu pozmění běžný režim všech žijících organismů. Po odeznění povodně se biotop obnovuje a navrací tak do původního stavu. Přirozené povodně mají na biotop v NP Podyjí v mnoha případech pozitivní vliv, díky naplaveninám vznikají nové mikroreliéfy v podobě různých štěrkovitých ostrůvků (fotodokumentace v příloze č. 23) a dávají tak vzniku novým biotopům. Povodně jsou nedílnou součástí sukcesního vývoje krajiny v národním parku Podyjí. Národní park Podyjí byl vyhlášen nařízením vlády ČR č. 164/1991 Sb., ke dni 1. července 1991 a svojí rozlohou 63 km2 je nejmenším národním parkem v České republice. NP Podyjí je situován mezi Znojmem a Vranovem nad Dyjí při státní hranici se sousedním Rakouskem. K 1. 1. 2000 byl vyhlášen Národní park Thayatal i na pravém rakouském břehu Dyje, čímž vzniklo jedinečné bilaterální území evropského významu. Členité území Podyjí je součástí pahorkatiny jihovýchodního okraje Českomoravské vrchoviny, pouze východní okraj zasahuje do Dyjsko-svrateckého úvalu. Národní park reprezentuje výjimečně zachovalou ukázku krajiny říčního údolí v pahorkatinném stupni střední Evropy (www.nppodyji.cz). Polohu NP Podyjí znázorňuje mapa v příloze č. 24
38
Přirozenou osou území je řeka Dyje, která na své 40 km dlouhé cestě z Vranova do Znojma vytvořila v horninách českého masivu kaňonovité údolí. Tento meandrující tok protéká územím mezi Vranovskou a Znojemskou přehradou. Do řeky Dyje ústí v tomto úseku pouze krátké a málo vodné drobné vodní toky, a tak chemické, fyzikální i biologické vlastnosti vody jsou v rozhodující míře určovány existencí Vranovské údolní nádrže. Protékající voda mění své vlastnosti, je chladnější, s menším množstvím rozpuštěných chemických látek a živin. Rovněž unášených nerozpustných látek je méně než před výstavbou přehrady. Na základě výzkumu řeky Dyje, který odstartoval v roce 1991 z iniciativy Správy Národního parku Podyjí, bylo zjištěno, že hlavní a zásadní vliv na změnu hydrologických i teplotních poměrů řeky Dyje a s tím souvisejících environmentálních změn měla výstavba údolní nádrže Vranov a činnost její hydroelektrárny. Výzkum prokázal, že čára průtoků pod přehradou je vyrovnanější než nad přehradou. Hlavní rozdíl je v denní průtokové variabilitě pod přehradou, kde minimální průtok z teoretické hodnoty 1,2 m3.s-1 narůstá denně na 15,3 až 45 m3.s-1 podle počtu pracujících turbín. V důsledku těchto oscilací dochází ke změnám velikosti plochy omočeného obvodu a k vytváření trvale a periodicky zaplavovaných částí dna. Podíl periodicky zaplavované části dna je až 60 % a v případech, kdy dotokový průtok byl menší (0,8 m3.s-1) než oficiálně stanovený (asi 1,2 m3.s-1), zvětšila se obnažená plocha dna téměř na 70 % (Helešic, Kubíček, 1999). V praxi ovšem dle povoleného nakládání s vodami může provozovatel vodní elektrárny u VD Vranov, kterým je E. ON Trend s.r.o. odpouštět i do minimální hodnoty 1 m3.s-1. Právě silné denní oscilace průtoků vyvolané činností hydroelektrárny jsou považovány za nejsilnější stresující faktor odpovědný za změnu struktury dnového společenstva vodních bezobratlých v úseku pod přehradní nádrží. Rychlý nástup a pokles postupové vlny a nízká hodnota zbytkového průtoku jsou jevy přírodě neznámé. Při práci turbín protéká korytem okolo 16 – 46 m3.s-1 po dobu více jak 2 hodiny a v přestávce zbytkový průtok okolo 1,2 m3.s-1 po dobu asi 6 hodin. V minimech průtoků zůstává obnaženo asi 30 a více procent plochy dna řeky. V průtocích menších než 1 m3.s-1 bývá obnažena plocha dna v některých úsecích toku větší než 50 %. Dalším negativním faktorem je trvale nízká teplota vody s minimálním kolísáním během roku, která z možného druhového spektra dnového společenstva umožňuje dokončení životních cyklů jen málo druhům. K návratu původních teplotních
39
poměrů a snížení denních průtokových oscilací na minimum dochází až pod Znojemskou přehradou (Helešic, Kubíček, 1999). Po ukončení výzkumu na Dyji v NP Podyjí byla požadována realizace některých nápravných opatření. Například Správa NP Podyjí požadovala ze zákona nápravu hydrologického režimu, s tím, že minimální průtok mezi špičkami musí být dlouhodobě 2,4 m3.s-1. S tímto požadavkem souvisí probíhající rekonstrukce náhonu s instalací průtočné turbíny o výše uvedeném průtoku ve Vranově nad Dyjí pod přehradou Vranov, kterou zachycuje fotodokumentace v příloze č. 25. Zatím je vše v jednání Česko-rakouské komise expertů, ale objevují se snahy hodnotu zvýšit až na 3,0 m3.s-1 při vyřazení resp. omezení manipulace – špičkování s více než jednou turbínou (16 m3.s- 1). Lze tedy na závěr shrnout, že samotný vliv přirozených povodní není zdaleka tak výrazný jako je tomu při provozu VD Vranov a jeho hydroelektrárny, kterou zachycuje fotodokumentace v příloze č. 26. S takto uměle vytvořeným vodním režimem není příroda schopna se vyrovnat, a proto musí být učiněna nápravná opatření, která budou předcházet vzniku negativních dopadů a narušování biotopu v NP Podyjí s cílem zachovat unikátní krajinu a její biologickou rozmanitost.
40
8
ZHODNOCENÍ PROTIPOVODŇOVÝCH OPATŘENÍ
Protipovodňová opatření lze rozdělit na technická a netechnická. Technická opatření na vodních dílech Vranov a Znojmo odstartovaly po povodni v roce 2002, kdy začaly na těchto nádržích rozsáhlé rekonstrukce a opravy. Průchodem povodně došlo na VD Vranov k poškození povrchů betonových konstrukcí hráze na vzdušném líci a návodním líci, kamenného obkladu a boční opěrné zdi kaskády bezpečnostního přelivu. Rozdělovací objekt pod hrází, oddělující odpadní koryto vodní elektrárny od vývaru pod spodními výpustmi a bezpečnostním přelivem, byl rovněž poškozen na obvodových opěrných zdech. Byly také poškozeny opěrné zdi vývaru a odpadu od vodní elektrárny. Opravy vodní nádrže Vranov byly rozděleny na 3 etapy a spočívaly především v sanacích betonových konstrukcí, které započaly v září 2003. Opravy zahrnovaly například opravu rozdělovacího objektu pod vodním dílem, obvodových zdí vývaru, dvou bloků odrazníků, opravu kaskády bezpečnostního přelivu, sanaci vzdušného líce hráze, opravu betonových částí spodní stavby VE, opravu návodního líce a mnoho dalších. (www.pmo.cz). U vodní nádrže Znojmo došlo po povodni v roce 2002 k přebudování bezpečnostního přelivu. Za extrémních povodní totiž docházelo k naplavování kmenů stromů z NP Podyjí do nádrže. V rámci rekonstrukce došlo k zapuštění záchytných pilot v nádrži před přelivem, aby nedocházelo k ucpávání přelivu kmeny. Rekonstrukce vodního díla v sobě dále zahrnovala úpravy na tělese hráze, funkčním objektu a vývaru včetně vývarových zdí. Velké škody zaznamenala obec Podhradí nad Dyjí, která byla nejvíce zasažena povodněmi v roce 2006. V obci nejsou dosud zavedena potřebná protipovodňová opatření, a proto zde při každoročním zvýšení vodní hladiny Dyje nad obvyklou úroveň dochází k zaplavování staveb a lidských obydlí. Obec nemá rovněž vybudovanou kanalizaci, což činí problém nejen při povodních, ale může docházet i ke zhoršování jakosti vody řeky Dyje. V plánu má obec výstavbu protipovodňové hráze a kanalizace, ale z důvodu nedostatečných finančních prostředků nelze zatím s výstavbou začít. Mezi netechnická opatření zavedená po povodni v roce 2002 patří srážkoodtokový model Hydrog. Jedná se o systém určený k simulaci, operativní předpovědi a operativnímu řízení odtoku vody z povodí. Umožňuje výpočet optimalizace odtoků ze soustavy nádrží v povodí během povodňové situace. Model Hydrog tedy umožňuje řízení průtoků při povodňové situaci v rámci soustavy nádrží pomocí výpočtu 41
optimálního nastavení manipulačních uzávěrů na výpustech jednotlivých nádrží. Takto může být za daných podmínek snížen kulminační průtok v říčním korytě (www.hysoft.cz). Dalším netechnickým opatřením bylo zlepšení spolupráce se sousedním Rakouskem po povodních v roce 2006. Po jarní povodni obsadila rakouská strana povodí novými srážkoměry a zajistila stanice měřící výšku sněhové pokrývky. Všechna operativní data si česká a rakouská strana vyměňují prostřednictvím FTP serveru, česká strana poskytuje rakouské straně předpovědi pro stanice Schwarzenau a Raabs. Je tedy zajištěna okamžitá dostupnost dat mezi oběma stranami. Spolupráce s rakouskou stranou je zajišťována prostřednictvím Česko-rakouské komise pro hraniční vody. Tato komise složená z expertů obou zemí pravidelně zasedá za účelem zlepšení spolupráce, provádění preventivních i nápravných opatření v oblasti hydrologie hraničních řek. V letošním roce komise zasedala 1. února v Brně za účelem řešení problematiky režimu průtoků v Dyji pod vodním dílem Vranov. Bylo dohodnuto založit v rámci komise pracovní skupinu expertů složenou za zástupců Krajského úřadu Jihomoravského kraje, Povodí Moravy, s. p., ČHMÚ, E. ON Trend s.r.o., Správy NP Podyjí, NP Thayatal, Dolnorakouského zemského úřadu a Ministerstev životního prostředí Rakouské republiky a České republiky. Výsledkem této pracovní skupiny by mělo být stanovení režimu průtoků v Dyji pod vodním dílem Vranov v souladu se zájmy všech dotčených stran. První setkání této pracovní skupiny se uskutečnilo 13. dubna 2010 a v rámci tohoto prvního jednání byl analyzován současný stav a podklady, které jsou v současné době k dispozici. Dalším výstupem této první schůzky bylo odsouhlasení harmonogramu prací, které bude nutné v této záležitosti realizovat. Správa NP Podyjí informovala o probíhajícím ichtyologickém výzkumu, který provádí Institut aplikované ekologie DAPHNE ČR v NP Podyjí. Správa NP Podyjí podala předběžnou informaci, že výsledkem průzkumu by mělo být zvýšení minimálního průtoku v národním parku na hodnotu 3,0 m3.s-1 oproti původně stanovené hodnotě 2,4 m3.s-1. Správa NP Podyjí musí předložit závěrečnou zprávu firmy DAPHNE ČR do konce května 2010, aby mohlo probíhat další jednání expertní skupiny Česko-rakouské komise.
42
9
ZÁVĚR
Povodně jsou přírodní fenomén, který se na Zemi vyskytuje od dávných dob. Vyskytují se v nepravidelných intervalech a jejich rozsah bývá značně variabilní. Povodně jsou všeobecně vnímány jako přírodní katastrofa a hrozba pro mnoho občanů České republiky žijících nejen v blízkosti vodních toků. V mnoha případech devastují majetek měst a obcí, lidská obydlí, vodohospodářské a jiné stavby v krajině a způsobují tak značné škody na majetku. Tento fakt se prokázal, když naši krajinu v povodí řeky Dyje zasáhly v průběhu 5 let tři velké povodně na úrovni více jak 100leté vody. V roce 2002 letní povodeň způsobená vydatnými regionálními srážkami na úrovni 100 až 200letých průtoků a v roce 2006 zasáhly Českou republiku povodně dokonce dvě – jarní, z tání sněhové pokrývky, na úrovni 100 až 200letých průtoků a letní, způsobená přívalovými dešti na úrovni 200 až 500letých průtoků. Došlo nejen k závažným škodám na lidských obydlích, ale i na vodních dílech Vranov a Znojmo, které musely projít rozsáhlou a finančně nákladnou rekonstrukcí. S problémy se dodnes potýká obec Podhradí nad Dyjí, která utrpěla škody značného rozsahu a i po letech si nemůže dovolit financovat vlastní protipovodňová opatření. Je možné říci, že všechny tři povodně i přes svoje negativa vyvolaly pozitivní obrat ve vnímání postavení protipovodňové ochrany. Došlo nejen k technickým opatřením prováděných na vodních dílech, ale především ke zlepšení a vývoji nových předpovědních modelů, umožňujících předpovídat hrozící povodeň jen několik málo hodin dopředu. Také se vylepšila spolupráce s Rakouskou republikou, kdy si česká a rakouská strana poskytují vzájemně hydrologická data a předpovědi pro vodoměrné stanice. Tato spolupráce je zajišťována prostřednictvím Česko-rakouské komise pro hraniční vody, jejíž členové dohlíží na hydrologickou situaci hraničních řek (v tomto případě řeky Dyje) a společně se usnáší na řešení nápravných i preventivních opatření na tocích i vodních dílech. Moderní společností jsou povodně vnímány především jako negativní činitel způsobující škody a ztráty převážně majetkové povahy. Jako přírodní jev, který je po staletí součástí přírody, nelze na povodně nahlížet ze stejného úhlu. Již v dávných dobách měly svůj pozitivní význam v krajině. Příkladem může být starověký Egypt a Mezopotámie, kde byly pravidelné záplavy a zavodňování podmínkou pro fungování
43
zemědělství. Vlivem povodní bylo regulováno množství soli v půdě a odplavován navátý písek z pouště. V dnešní době se povodně podílí na přirozené tvorbě krajiny. Dochází k naplavování štěrkovitých a jiných substrátů a vytváří se tak nová stanoviště pro živočišné i rostlinné druhy. Takto je tomu například v národním parku Podyjí, kde je vliv povodní vnímán z hlediska environmentálního spíše pozitivně. Řeka Dyje zde meandruje a vytváří tak kaňonovité údolí. Vlivem povodní dochází v řece k promíchávání vodního sloupce, kdy jsou živiny ze substrátu na dně toku transportovány i do ostatních vrstev vodního sloupce a následně tak využity i ostatními organismy, nejen bentickými. I přes vznik různých environmentálních změn zapříčiněných přirozenými povodněmi, lze konstatovat, že se jedná o změny, jež byly a jsou součástí přirozeného sukcesního vývoje krajiny.
44
10 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY BRÁZDIL, R., KIRCHNER, K. a kol. Vybrané přírodní extrémy a jejich dopady na Moravě a ve Slezsku. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2007. 431 s. ISBN 978-80210-4173-8. BROŽA, V. a kol. Přehrady Čech, Moravy a Slezska. Vyd. 1. Liberec: Knihy 555, 2005. 251 s. ISBN 80-86660-11-7. HELEŠIC, J., KUBÍČEK, F. Hydrobiology of the Dyje River in the National Park Podyjí, Czech republic. First edition. Brno, Czech republic: Masaryk University Brno, 1999. 138 s. ISBN 80-210-2242-6. HUBAČÍKOVÁ, V. Hydrologie. Vyd. 1. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2002. 43 s. ISBN 978-80-7157-638-9 (dotisk2009:brož.). HUBAČÍKOVÁ, V., OPPELTOVÁ, P. Úpravy vodních toků a ochrana vodních zdrojů. Vydání první. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2008. 131 s. ISBN 978-80-7375-243-9. Hydrologická
ročenka
České
republiky
2002.
1.
vydání.
Praha:
Český
Praha:
Český
hydrometeorologický ústav, 2002. 205 s. ISBN 80-86690-09-1. Hydrologická
ročenka
České
republiky
2006.
1.
vydání.
hydrometeorologický ústav, 2007. 195 s. ISBN 978-80-86690-47-6. KONVIČKA, M. a kol. Město a povodeň: strategie rozvoje měst po povodních. 1. vyd. Brno: ERA, 2002. 219 s. ISBN 80-86517-38-1. MYSLIL, V. a kol. Voda, země, život. Praha: Ministerstvo životního prostředí, 1999. 85 s. ISBN 80-7212-072-7. NOVÁKOVÁ, P., TOMAN, F., HLAVÁČ, J. Zhodnocení vlivů vnějších činitelů povodí na jakost vody. Disertační práce. Brno: MZLU Brno, 2004. 155 s.
45
PUNČOCHÁŘ, P. a kol. Zákon o vodách č. 254/2001 Sb.: v úplném znění k lednu 2004 s rozšířeným komentářem. 3. vyd. se změnami. Praha: Sondy, 2004. 392 s. ISBN 8086846-00-8. SIMON, O., SUCHARDA, M. Vliv hospodaření v krajině na průběh a účinek povodní: přehled problémů a doporučená opatření. Brno: Hnutí Duha, 2004. 34 s. ISBN 8086834-04-2. SLAVÍK, L., NERUDA, M. Voda v krajině. Vyd. 1. Ústí nad Labem: Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem, Fakulta životního prostředí, 2007. 176 s. ISBN 978-807044-882-3. QUITT, E. Klima Jihomoravského kraje. Brno: Krajský pedagogický ústav, 1984. 164 s.
11 SEZNAM INTERNETOVÝCH ZDROJŮ ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV, HLÁSNÁ A PŘEDPOVĚDNÍ POVODŇOVÁ SLUŽBA: Hlásné profily [online]. 2006, [cit. 2010-03-10]. Dostupné z WWW:
. ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV: Hydrologické vyhodnocení katastrofální povodně v srpnu 2002 [online]. 2002, [cit. 2010-03-11]. Dostupné z WWW: . HONSOVÁ, Dagmar. Srážkové poměry v České republice [online]. 2006 [cit. 2010-0212]. Dostupné z WWW: . HYSOFT, Vývoj software v oblasti vodního hospodářství: Hydrog [online]. [cit. 201003-19]. Dostupné z WWW: . IREAS, Institut pro strukturální politiku, o.p.s.: Ochrana před povodněmi v urbanizovaných územích [online]. 2007, [cit. 2010-02-07]. Dostupné z WWW: . 46
MINISTERSTVO ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ČR: Povodňový plán České republiky [online]. 2006, [cit. 2010-03-02]. Dostupné z WWW: . MINISTERSTVO ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ČR: Směrnice 2000/60/ES ustavující rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky [online]. 2000, [cit. 2010-0217]. Dostupné z WWW: . MINISTERSTVO ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ČR: Směrnice 2007/60/ES o vyhodnocování a zvládání povodňových rizik [online]. 2007, [cit. 2010-02-17]. Dostupné z WWW: . POVODÍ MORAVY, s. p.: Hodnotící zpráva o povodňové ochraně v oblasti povodí Dyje [online]. 2005, [cit. 2010-02-10]. Dostupné z WWW: . POVODÍ MORAVY, s. p.: Plán oblasti povodí Dyje [online]. 2009, [cit. 2010-02-24]. Dostupné z WWW: . POVODÍ MORAVY, s. p., INTRANET: Vodní díla [online]. 2008, [cit. 2010-02-25]. Dostupné z WWW: < http://intranet.pmo.cz/voda/prehrady.html?prehradyPage=3>. POVODÍ MORAVY, s. p.: Tisková zpráva - Rekonstrukce VD Vranov a VD Znojmo [online]. 2004, [cit. 2010-03-19]. Dostupné z WWW: . POVODÍ ODRY, státní podnik: Povodňový plán – Platná legislativa týkající se ochrany před povodněmi [online]. 2009, [cit. 2010-02-17]. Dostupné z WWW: < http://www.pod.cz/povodnovy_plan/PP-A7/PP-A7-1.htm>. SPRÁVA NÁRODNÍHO PARKU PODYJÍ: Příroda a péče o území [online]. 2007, [cit. 2010-03-19]. Dostupné z WWW: . VÝZKUMNÝ ÚSTAV VODOHOSPODÁŘSKÝ T. G. MASARYKA, ODDĚLENÍ GIS: Charakteristiky toků a povodí ČR [online]. 2007, [cit. 2010-02-25]. Dostupné z WWW: . 47
12 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Intercepce různých druhů porostů ....................................................................... 14 Tab. 2 Přehled hlásných profilů v zájmovém území ....................................................... 27 Tab. 3 Kulminační průtoky ve vodoměrných stanicích v roce 2002 ............................... 33 Tab. 4 Kulminační průtoky a stavy na jaře 2006 ............................................................ 35 Tab. 5 Kulminační stavy a průtoky v létě 2006............................................................... 36
48
13 SEZNAM PŘÍLOH Příloha č. 1 Fotodokumentace: Hydrometrování v profilu Vranov – Hamry ................. 51 Příloha č. 2 Mapa podrobné situace oblasti Povodí Dyje ............................................... 52 Příloha č. 3 Mapa zájmového území v oblasti povodí Dyje ........................................... 53 Příloha č. 4 Mapa rozmístění vodoměrných stanic ......................................................... 54 Příloha č. 5 Mapa Dyje a jejich přítoků .......................................................................... 55 Příloha č. 6 Mapa povodí Moravské Dyje ...................................................................... 56 Příloha č. 7 Mapa povodí Želetavky ............................................................................... 57 Příloha č. 8 Fotodokumentace: VD Landštejn ................................................................ 58 Příloha č. 9 Fotodokumentace: VD Nová říše ................................................................ 58 Příloha č. 10 Fotodokumentace: VD Vranov.................................................................. 59 Příloha č. 11 Fotodokumentace: VD Znojmo ................................................................. 59 Příloha č. 12 Mapa zranitelných oblastí v zájmovém úseku........................................... 60 Příloha č. 13 Graf: Průběh povodně v srpnu 2002 ve vodoměrných stanicích ............... 60 Příloha č. 14 Fotodokumentace: Vranov nad Dyjí – povodeň 14. 8. 2002 ..................... 61 Příloha č. 15 Fotodokumentace: Měření průtoků ve Vranově nad Dyjí - 2002.............. 61 Příloha č. 16 Fotodokumentace: VD Znojmo při povodni 14. 8. 2002 .......................... 62 Příloha č. 17 Graf: Srovnání zásoby vody ve sněhu nad nádrží Vranov v letech 2006, 2009 a 2010 ..................................................................................................................... 62 Příloha č. 18 Fotodokumentace: Stanice Podhradí po kulminaci 30. 3. 2006 ................ 63 Příloha č. 19 Graf: Vývoj povodňové vlny v červnu 2006 ve vodoměrných stanicích .. 63 Příloha č. 20 Fotodokumentace: Stanice Podhradí 30. 6. 2006 ...................................... 64 Příloha č. 21 Fotodokumentace: Výška vodní hladiny při povodni 30. 6. 2006 ve stanici Podhradí .......................................................................................................................... 64 Příloha č. 22 Graf: Srovnání povodní v letech 2002 a 2006 ........................................... 65 Příloha č. 23 Fotodokumentace: Vznik štěrkovitých ostrůvků vlivem naplavenin ........ 65 Příloha č. 24 Mapa: NP Podyjí ....................................................................................... 66 Příloha č. 25 Fotodokumentace: Rekonstrukce náhonu ve Vranově .............................. 66 Příloha č. 26 Fotodokumentace: VD Vranov a jeho hydroelektrárna............................. 67
49
PŘÍLOHY
50
Příloha č. 1
Fotodokumentace: Hydrometrování v profilu Vranov – Hamry (foto Ing. Pavel Neruda)
51
Příloha č. 2
Mapa podrobné situace oblasti Povodí Dyje (zdroj: VUV T. G. Masaryka)
52
Příloha č. 3
Mapa zájmového území v oblasti povodí Dyje (zdroj: NP Thayatal, Thaya projekt)
53
Příloha č. 4
Mapa rozmístění vodoměrných stanic (zdroj: Povodí Moravy, s. p.)
54
Příloha č. 5
Mapa Dyje a jejich přítoků (zdroj: Povodí Moravy, s. p.)
55
Příloha č. 6
Mapa povodí Moravské Dyje (zdroj: VUV T. G. Masaryka
56
Příloha č. 7
Mapa povodí Želetavky (zdroj VUV T. G. Masaryka)
57
Příloha č. 8
Fotodokumentace: VD Landštejn (zdroj: Povodí Moravy, s. p.) Příloha č. 9
Fotodokumentace: VD Nová říše (zdroj: Povodí Moravy, s. p.)
58
Příloha č. 10
Fotodokumentace: VD Vranov (foto S. Divišová) Příloha č. 11
Fotodokumentace: VD Znojmo (foto S. Divišová)
59
Příloha č. 12
Mapa zranitelných oblastí v zájmovém úseku (zdroj: Povodí Moravy, s. p.) Příloha č. 13
Graf: Průběh povodně v srpnu 2002 ve vodoměrných stanicích (zdroj: ČHMÚ Brno) 60
Příloha č. 14
Fotodokumentace: Vranov nad Dyjí – povodeň 14. 8. 2002 (zdroj: ČHMÚ Brno) Příloha č. 15
Fotodokumentace: Měření průtoků ve Vranově nad Dyjí (150 m nad stanicí), 14. 8. 2002 (zdroj: ČHMÚ Brno) 61
Příloha č. 16
Fotodokumentace: VD Znojmo při povodni 14. 8. 2002 (stav 462 cm, Q 375,0 m3.s-1), (zdroj: ČHMÚ Brno) Příloha č. 17
200.0
[m il.m 3]
150.0
100.0
50.0
0.0 prosinec
leden
únor 2005-06
březen 2008-09
duben
2009-10
Graf: Srovnání zásoby vody ve sněhu nad nádrží Vranov v letech 2006, 2009 a 2010 (zdroj: ČHMÚ Brno) 62
Příloha č. 18
Fotodokumentace: Stanice Podhradí po kulminaci 30. 3. 2006 (zdroj: ČHMÚ Brno) Příloha č. 19
Graf: Vývoj povodňové vlny v červnu 2006 ve vodoměrných stanicích (zdroj: ČHMÚ Brno) 63
Příloha č. 20
Fotodokumentace: Stanice Podhradí 30. 6. 2006 (zdroj: ČHMÚ Brno) Příloha č. 21
Fotodokumentace: Výška vodní hladiny při povodni 30. 6. 2006 ve stanici Podhradí (foto Ing. Pavel Neruda) 64
Příloha č. 22
Graf: Srovnání povodní v letech 2002 a 2006 (zdroj: ČHMÚ Brno) Příloha č. 23
Fotodokumentace: Vznik štěrkovitých ostrůvků vlivem naplavenin (foto S. Divišová)
65
Příloha č. 24
Mapa: NP Podyjí (zdroj: Povodí Moravy, s. p.)
Příloha č. 25
Fotodokumentace: Rekonstrukce náhonu ve Vranově (foto S. Divišová) 66
Příloha č. 26
Fotodokumentace: VD Vranov a jeho hydroelektrárna (foto S. Divišová)
67