sucho a jak mu čelit - Český hydrometeorologický ústav

 Odborný seminář SUCHO A JAK MU ČELIT Sborník abstraktů dne 15. května 2013 v Klubu techniků, Praha 1, Novotného Lávka 5 Česká vědeckotechnická vodohospodářská společnost Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i. Český hydrometeorologický ústav s podporou Svazu vodního hospodářství ČR a Global Water Partnership ISBN 978‐82‐02‐02465‐1 OBSAH ÚVOD Elleder, L. HYDROLOGICKÉ HODNOCENÍ A PARAMETRY SUCHA V ROCE 1904 Radek Vlnas, Vojtěch Havlíček, Pavel Treml, Ladislav Kašpárek NÁVRH SYSTÉMU MONITORINGU A HODNOCENÍ HYDROGICKÉHO SUCHA Martin Hanel, Ladislav Kašpárek, Miloň Boháč, Hana Kourková, Pavel Kukla, Bohuslava Kulasová MOŽNÉ DOPADY KLIMATICKÉ ZMĚNY NA REŽIM NÍZKÝCH PRŮTOKŮ Jana Poórová, Lotta Blaškovičová, Peter Škoda, Viliam Šimor TRENDY MINIMÁLNYCH ROČNÝCH A MESAČNÝCH PRIETOKOV NA SLOVENSKÝCH TOKOCH Jana Pechková DLOUHODOBÉ PŘEDPOVĚDI SRÁŽEK A METEOROLOGICKÉHO SUCHA Eva Soukalová, Radomír Muzikář PERIODICITA A PŘEDPOVĚDI VÝSKYTU SUCHA V PODZEMNÍCH VODÁCH Jaroslava Nietscheová PRÁVNÍ NÁSTROJE K ZVLÁDÁNÍ SUCHA Marie Adámková KONCEPCE ENVIRONMENTÁLNÍ BEZPEČNOSTI Pavla Finfrlová JSME PŘIPRAVENI ZVLÁDNOUT SUCHO? Jana Saňáková GENEREL ÚZEMÍ CHRÁNĚNÝCH PRO AKUMULACI POVRCHOVÝCH VOD A JEHO UPLATNĚNÍ V ÚZEMNĚ PLÁNOVACÍCH CELCÍCH Svatopluk Šeda, Jana Vrbová JÍMACÍ ŘÁD JAKO ÚČINNÝ NÁSTROJ K ŘÍZENÍ ODBĚRU VODY Z VÝZNAMNÝCH HYDROGEOLOGICKÝCH STRUKTUR V OBDOBÍ DLOUHODOBÉHO ÚTLUMU ODTOKOVÉHO PROCESU ČI V JINÝCH EXTRÉMNÍCH SITUACÍCH Milan Látal, Jiří Novák PROBLEMATIKA SUCHA V PODMÍNKÁCH VODÁRENSKÉ AKCIOVÉ SPOLEČNOSTI, a.s. Magdalena Mrkvičková, Pavel Balvín, Jarmila Skybová NÁVRH POSTUPU KE STANOVENÍ MINIMÁLNÍHO ZŮSTATKOVÉHO PRŮTOKU Petr Pařil, Světlana Zahrádková, Michal Straka,… INDIKACE VYSYCHÁNÍ TOKŮ POMOCÍ VODNÍCH BEZOBRATLÝCH A TVORBA MAP TOKŮ OHROŽENÝCH RIZIKEM VYSCHNUTÍ Jaroslav Beneš, Ladislav Kašpárek, Martin Keprta MOŽNOSTI ZMÍRNĚNÍ SOUČASNÝCH DŮSLEDKŮ KLIMATICKÉ ZMĚNY ZLEPŠENÍM AKUMULAČNÍ SCHOPNOSTI V POVODÍ RAKOVNICKÉHO POTOKA (PILOTNÍ PROJEKT) 4 5 10 15 20 24 27 33 35 39 43 48 54 59 64 68
ÚVOD V důsledku výskytu několika velkých povodní v posledních patnácti letech byla pozornost vodohospodářů i správních orgánů soustředěna na problematiku ochrany před povodněmi, kdežto sucho bylo spíše mimo centrum zájmu. Přesto nám sucho v roce 2003 hned po povodňovém roce připomnělo, že jde o neméně závažný nebezpečný jev s potenciálně velkými důsledky u nás i ve světě. V rámci metodiky užívané pro hodnocení přírodních katastrof je sucho zařazeno mezi katastrofy klimatického původu, spolu s extrémními teplotami a doprovodnými jevy. Důsledky extrémního sucha nejvíce postihují méně rozvinuté země, kde způsobují rozsáhlé škody na úrodě a vlny hladomoru. S nepříznivými důsledky sucha však bojují i vyspělé státy, např. v roce 2011 byly zaznamenány značné škody ve Spojených státech a v Mexiku. Na rozdíl od ostatních přírodních katastrof nastupuje sucho pozvolna a jeho projevy jsou obvykle patrné až svými negativními důsledky. Proto je odpovídající pozornost věnována stanovení vhodných indikátorů, které by na nebezpečí sucha včas upozorňovaly a umožňovaly provedení účinných opatření. Zvyšování pravděpodobnosti výskytu sucha je jedním z očekávaných důsledků změn klimatu, a to i v přírodních podmínkách střední Evropy. I když se výsledky jednotlivých klimatických modelů pro naše území značně liší v predikci změny režimu srážek, a to v obou směrech, odhady změny teplot vzduchu jednoznačně směřují k nárůstu evapotranspirace s negativními důsledky na vodní bilanci. Tento seminář je podporován z programu Global Water Partnership, jehož vizí je rozvoj mezinárodní spolupráce pro trvale udržitelné využívání vodních zdrojů na všech úrovních. Problematice sucha bude také věnována část diskuze v průběhu čtvrtého zasedání Globální platformy pro redukci rizika katastrof, která se bude konat 19. až 23. května 2013 v Ženevě. Také u nás se problematikou hydrologického sucha v posledních letech zabývalo několik výzkumných projektů, např. Vývoj metod predikce stavů sucha a povodňových situací na základě infiltračních a retenčních vlastností půdního pokryvu (2005–2007), Zpřesnění dosavadních odhadů dopadů klimatické změny v sektorech vodního hospodářství, zemědělství a lesnictví a návrhy adaptačních opatření (2007–2011), Časová a plošná variabilita hydrologického sucha v podmínkách klimatické změny na území České republiky (2008‐2010), Návrh koncepce řešení krizové situace vyvolané výskytem sucha a nedostatkem vody na území ČR (2010–2014). Cílem semináře je připomenout sucho jako hydrologický extrém, představit nové poznatky hodnocení jeho výskytu a projevů a presentovat vhodná strukturální i organizační opatření k omezení jeho negativních důsledků. Seminář je zaměřen na vodohospodářskou problematiku sucha, nikoli na projevy a důsledky sucha v zemědělství. Není to dáno podceněním významu dopadů sucha na rostlinou produkci, ale časovými omezeními jednodenní akce. Program semináře je proto rozdělen do tří tématických okruhů: A. Hydrologické sucho a jeho projevy B. Opatření k omezení důsledků sucha C. Ekologické aspekty sucha 4 HYDROLOGICKÉ HODNOCENÍ A PARAMETRY SUCHA V ROCE 1904 Elleder, L. Hydrologické studie odvolávající se na historická sucha vycházejí u nás většinou z epizod 1947 a 1956. Důvodem je fakt, že denní průměrné průtoky z těchto let jsou dostupné v ročenkách anebo v databázi CHMÚ. V některých případech byla využita i data starší např. z let 1934 anebo dokonce z r. 1911. Využití starších údajů je výjimečné. Důvody jsou jasné, počátek měření vodních stavů je sice mnohem staršího data (r. 1825 v Praze a měření na všech důležitých řekách jsou k dispozici přibližně od r. 1885), ale chybí vyčíslení průtoků. V mnoha případech chybí i měrná křivka a dokonce ve stanici nebyla prováděná hydrometrická měření. Typickým příkladem je stanice Plasy (tab. 1), kde měření začala poměrně brzy (1884) ale hydrometrická měření velice pozdě (1913). Opačným příkladem je Lužnice a Jizera, kde je počátek měření i rokem s prvním hydrometrováním. Tab. 1. Výběr toků. Počátky měření a nejstarší hydrometrická měření Tok Počátek měření stavů Nejstarší hydrometrování Vltava 1825 (Praha)
1837 před (Praha) Labe 1851 (Děčín) 1871 (Hřensko) 1876 (Děčín)
Lužnice 1877 1877 (U Týna)
Ploučnice 1878 1904 (Benešov n. P.) Ohře 1879 (Cheb)
1887 (Cheb) Jizera 1884 (Železný Brod)
1884 (Mladá Boleslav) Sázava 1884 (Poříčí n. S.)
1884 (Poříčí n. S.) Střela 1884 (Plasy)
1913 (Plasy)
Berounka (horní)
1884 (Plzeň)
1886 (Plzeň) Otava 1886 (Písek)
1893 (Písek)
Úpa 1886 (Poříčí)
1888 (Velká Úpa) Berounka (dol.)
1891 (Beroun)
1893 (Beroun)
Rakovnický pot.
1899 (Křivoklát)
1913 (Křivoklát) Kde jsou hranice, jak hluboko do minulosti lze jít? Bezesporu to záleží na tom, jaký výsledek očekáváme, uvedená tab. 1 ale tyto hranice naznačuje. Rok 1904 je zjevně jistým zlomem, kdy začíná být k dispozici více hydrometrických měření ve větším počtu stanic. Výhodu této epizody je i, že reprezentuje relativně přirozený hydrologický režim, který v podstatě zanikl v druhé polovině 20. století. Rok 1904 byl vždy považován z hlediska sucha za nejvýznamnější 5 případ 20. století. Jak vypadá tedy po hydrologické stránce jeho průběh a celkové hodnocení? K zodpovězení této otázky můžeme využít v lepším případě výsledky hydrometrických měření, extrapolace měrné křivky vycházející z nejstarších měření anebo odhadu na základě bilance. Vzhledem k významnosti sucha r. 1904, byla tehdy provedena dobově nejčetnější hydrometrická měření. Provedlo je c. k. Zemským hydrografické oddělení (Labe, Orlice, Vltava, Ohře), na podnět Zemské komise pro úpravu řek (Jizera, Chrudimka, Blšanka), na žádost knížete Schaumburg ‐ Lippe (Úpa) a ředitelství pro stavbu vodních drah (Labe‐Plácky). Další měření provedl vrchní inženýr Machulka. Tato měření z 90 % obsahuje ročenka Hydrografické služby za rok 1904. Jen ve výjimečných případech tato měření chybí a jsou uvedena pouze v záznamu hydrometrických měření (Stará hydrometrie 1877–1926). Pro převod vodních stavů na průtoky bylo nutné častěji provést extrapolaci měrné křivky směrem dolů pod nejnižší měření. Kontrolně je vhodné dát do souvislosti výsledná minima i s hodnotami na přítocích, případně naopak na hlavním toku a ostatních přítocích. Např. pro přítoky Vltavy bylo možné využít vyhodnocená měření vždy nad a pod příslušným přítokem a poněkud omezit možné nepřesnosti. Bylo přitom vhodné využít nejcennější měření provedená v období absolutního minima, tj. kolem 18. srpna. Určení minimálních průtoků Velmi cenné údaje poskytuje hydrometrování v Brandýse nad Labem z 27.7. a 19.8.1904 V prvním případě je udán okamžitý vodní stav –57cm a průtok 14.75 m3.s‐1 v druhém –64 cm, průtok 15.50 m3.s‐1. Přes obrácenou relaci získaných průtoků odpovídají obě dvě hodnoty podle metodiky zpracované v ČHMÚ pro klouzavé průměry sedmidenního trvání cca stoletému suchu. Přitom vodní stavy pod –60cm tvoří nepřerušenou řadu od 9. 8 do 3. 9., tedy přibližně měsíc, tedy více než 4krát déle než 7 dní. Takže hodnocení by bylo s ohledem na trvání ještě mnohem významnější. Problémem je však posouzení průtoků v celém povodí horní Vltavy. V povodí Otavy se hydrometrická měření v r. 1904 neprováděla, v povodí Berounky, Sázavy a Lužnice v závěrových profilech. Vodítkem jsou hydrometrování na Lužnici a Vltavě koncem července, která poukazují na příspěvek Vltavy cca 4.8 m3.s‐1, Lužnice při stavu –18 cm cca 2.5 m3.s‐1 a Vltavy v Kamýku n. V. cca 11,5 m3.s‐1. Pro hodnocení obou toků jsou důležité i údaje z Kamýku a Davle. Pokles vodních stavů v Kamýku v srpnu pokračoval, a podle vodních stavů můžeme usuzovat, že odtok zde nebyl po 15. 8. vyšší než 7 až 8 m3.s‐1. Zvláštní měření konal vrchní inženýr Machulka 18. srpna, který vyhodnotil průtoky Vltavy v Davli a Modřanech. Pod Sázavou měla Vltava 7,5 m3.s‐1 a pod Berounkou v Modřanech 12 m3.s‐1. Nejnižší vodní stav Sázavy byl zaznamenán 16.8. (obr.1) Hmin=–47 cm, 18.8. byl –40 cm, tedy o 4 cm nižší než r. 1893, kdy je udán Hmin =–38 cm při zjištěném průtoku 2.8 m3.s‐1. Z dalších profilů údaje ověřit nelze, protože tento vodní stav je vůbec nejnižší. Je tedy možné uzavřít, že koncem srpna Sázavou odtékalo kolem 2 až 2,5 m3.s‐1. V tom případě by však na horní Vltavu, Lužnici a Otavu sumárně připadlo nejvýše 5 m3.s‐1. 6 Obr. 1: Sázava v Poříčí nad Sázavou, odhady průtokových minim Obr. 2: Ploučnice, Benešov nad Ploučnicí odvození minimálních průtoků Jako velmi zajímavý doklad o vodnostech roku 1904 uvádíme i Ploučnici (Obr. 2), kde hydrometrováním byl 18. srpna zjištěn při stavu 5 cm průtok 6 m3.s‐1. Absolutní miminum odpovídalo 28. 8. 4 cm, tj. asi 5,5 m3.s‐1. V referátu jsou dále prezentovány další hodnocení extremit v jednotlivých letech a vyhodnocení dalších průtoků zejména v epizodě mezi 18 až 25. srpnem. Ty pak můžeme porovnat s hodnotami z ročenky z r. 1947. 7 Výsledky, které jsou prezentovány, jen ve zkratce ukazují, že období sucha jsou z hlediska minim přibližně srovnatelné (Tab. 2). Je také vidět, že v r. 1904 panovalo větší sucho zřejmě na jihu Čech. Tab. 2 Minima z období kolem 18.8.1904 srovnaná s absolutními minim z r. 1947 Tok Stanice Jizera 1904
1947
Poznámka QminVIII Suma
Datum Qmin Datum Tuřice 5,2 (18.8.)
5,60 (21. 9.) Labe Brandýs
15,5 (19.8.)
10,40 (22. 9.) Vltava České 2* 4,25
(21. 9.) Lužnice Bechyně
1,2 2,30
(1. 9.) Otava Písek 1,8* 3,09
(21. 9.) Sázava Poříčí n. S. 2,5 1,40
(1. 9.) Vltava Davle 7,5 13,70
(2. 9) (Zbraslav)
Berounka Beroun
4,5 (18.8.)
3,30
(3. 9.) (Dobřichovice)
Vltava Modřany
12,0 (18.8.)
17,7
(3. 9.) Labe Mělník 35,0 (17.8.)
33,40
(22. 8.) (Roudnice)
Ohře Louny 3,9 (19.8.)
0,60
(24 .9.) (18.8.)
3,50
(31. 5.) 40,10
(22. 8.) Ploučnice Benešov n. P. 6,0 Labe 39** Děčín 7,5 (18.8.)
12,0 9,9 * hrubý odhad vyplývající z bilance ** podle Novotného (1963) Nejnižší vodní stav v Děčíně r. 1904 byl zaznamenán 19. 8., a to při stavu H=–88 cm. Nejstarší Harlacherova měrná křivka (Harlacher, 1883) pro nižší vodní stavy by dávala pro vodní stav –88 cm cca 25 m3.s‐1. Od 80. let 19. století se koryto v Děčíně změnilo. Pokud přihlédneme k tehdy aktuálním hodnotám vyplývajících hydrometrických měření, pak nejbližší hydrometrování bylo provedeno 13. 8., a to při stavu –81 cm a zjištěném průtoku 46 m3.s‐1. O 5 let později za podobně významného sucha r. 1911 byl zjištěn při téměř stejném stavu 82 cm již průtok 55,48 m3.s‐1. Což může souviset i s dalším zvýšením kapacity koryta v děčínském profilu. Ve výčtu vyhodnocených děčínských minimálních průtoků (Novotný, 1963) je rok 1904 s hodnotou Qmin=39 m3.s‐1 až na pátém místě za rokem 1934 (35 m3.s‐1), 1908 (36 m3.s‐1), a 1871 (38 m3.s‐1) a 1911 (38 m3.s‐1). Pokud vyjmeme zimní případy (1871 a 1908) zbývají jen roky 1911 a 1934. Pokud důvěřujeme zjištěným průtokům z 18.8 v Brandýse n. L. (14–15 m3.s‐1), v Praze (12 m3.s‐1), v Lounech (3 m3.s‐1), Trmicích (1 m3.s‐1) a Benešově n. P. (6 m3.s‐1) lze předpokládat spíš nižší hodnoty nejvýš kolem 35 m3.s‐1 . Na diference mezi touto 8 hodnotou, vyhodnoceným průtokem v Děčíně (46 m3.s‐1) a průtokem, který uvedl Novotný (1963), přikloníme se spíš k hodnotám pod 40 m3.s‐1. Je proto vhodné vědět o skutečnosti, že při přirozeném režimu Vltavy mohlo odtékat v Děčíně i méně než 40 pravděpodobně i méně než 35 m3.s‐1. Za zmínku stojí, že příspěvek Jizery a Ploučnice byl v srpnu 1904 prakticky stejný (11,5 m3.s‐1) jako příspěvek celého povodí Vltavy v Praze (12 m3.s‐1), a je i porovnatelný s odtokem z celého povodí Labe nad Jizerou (10 m3.s‐1) alespoň věříme‐li vyhodnoceným měřením. To poukazuje na význam přítoků Labe dotovaných podzemní vodou v severočeské křídové oblasti. Je samozřejmě nemožné dělat obecnější závěry z jednoho případu. Vyhodnocení dalších suchých období z 60. a 70. let 19. století by mělo být úkolem pro hydrologii a historickou hydrologii v dalších letech. Literatura Ročenka (1904): Výroční zpráva c.k. ústřední kanceláře hydrografické XII ročník 1904, Povodí Labe a povodí Odry v Čechách, Vídeň 1906 Ročenka (1947): Vodní stavy odtoky – hydrologický rok 1947, Povodí Labe, státní ústav hydrologický T. G. Masaryka v Praze, 69 s. Harlacher, A. R., 1883. Hydrometrické práce na Labi u Děčína. Hydrografická komise království českého, Praha, 24 s. Novotný, J., 1963. Dvě stoleté hydrologické řady průtokové na českých řekách. In: Sborník prací HMÚ, č. 2. Praha: HMÚ. 126 s. Libor Elleder, Český hydrometeorologický ústav 9 [email protected] NÁVRH SYSTÉMU MONITORINGU A HODNOCENÍ HYDROGICKÉHO SUCHA Radek Vlnas, Vojtěch Havlíček, Pavel Treml, Ladislav Kašpárek Sucho patří mezi extrémní přírodní jevy. Jeho nástup je pozvolný a trvání zpravidla dlouhodobé. V jednotlivých fyzicko‐geografických sférách se projevuje odlišně. Sucho tedy nelze jednoduše kvantifikovat. Vzhledem k multidisciplinárnímu přesahu sucha neexistuje jednoduchá a univerzální metoda stanovení sucha, ale mění se podle konkrétního požadavku řešitele (např. Wilhite a Glantz, 1985; Tate a Gustard, 2000). Klimatologické a agro‐meteorologické formulace bývají založeny na hodnocení vláhové bilance s využitím různé škály meteorologických veličin, zatímco stanovení sucha z hlediska povrchového odtoku obvykle využívají extrémních hodnot průtoku či hodnot pod určitou prahovou hodnotou. Koncepční postupy stanovení sucha v zásobách podzemní vody jsou spíše výjimkou (Tate a Gustard, 2000). Yevjevich et al. (1977) definuje hydrologické sucho jako období, kdy je obsah vody v tocích, nádržích, jezerech, v půdě či podzemních zvodních pod průměrem. Tallaksen a van Lanen ed. (2004) podobně zdůrazňují, že se jedná o odchylku od normálního stavu. Definují proto sucho jako přetrvávající a plošně rozsáhlý výskyt podprůměrného dostupnosti vody. Indikátory sucha Indikátory sucha jsou nepostradatelným nástrojem k detekci, sledování a hodnocení epizod sucha. Stejně jako neexistuje univerzálně platný způsob stanovení sucha tak není k dispozici ani podobně platný indikátor. Niemayer (2008) nalezl v literatuře více než 80 takových indikátorů a odhaduje jejich celkový počet na dvojnásobek. Indikátory nejčastěji reprezentují vztah mezi pozorovanými hodnotami sledované veličiny a jejich dlouhodobými normálami. Obvykle se nejedná přímo o samotnou fyzikální veličinu – indikátor je bezrozměrný. Může se jednat i o kombinaci více typů dat. Odlišnosti mezi jednotlivými indikátory spočívají především ve:  způsobu jakým je tato odchylka od normálu stanovována  v jakém časovém kroku je indikátor vyhodnocován  jak dlouhé období indikátor charakterizuje (časový interval) Účelem indikátorů je zprostředkovat popis a mapování případů sucha. Indikátory tedy musí umožnit stanovení hlavních charakteristik sucha: délku trvání (počátek, konec), velikost, intenzitu, četnosti výskytu a plošný rozsah Indikátory by měly splňovat následující požadavky: být snadno srozumitelné, založené na snadno dostupných datech, obsahovat fyzikální základ, být citlivé na širokou škálu podmínek sucha, být nezávislé na místě použití, detekovat sucho s krátkým odstupem od jeho výskytu. 10 V současnosti se zdá být nejvhodnější, ale současně také nejnáročnější cestou ke komplexnímu pojetí popisu sucha kombinace indikátorů z různých oborů. Z hlediska nejsnáze pozorovatelných vlivů rozvíjejícího se hydrologického sucha na stav vodních zdrojů by bylo logické soustředit se zejména na indikátory, které nějakým způsobem uvažují s odtokem vody nebo zásobami vody v povodí. Rathore (2004) uvádí, že hydrologické sucho je důsledkem dlouhotrvajícího meteorologického sucha. Proto je vhodné zabývat se také vývojem srážek. Nejjednodušším způsobem numerického popisu odchylky sledované veličiny jsou procenta normálu, vlastnosti statistického rozdělení lépe vyjadřuje popis pomocí kvantilů. Důsledně s rozdělením dat zachází Standardized Precipitation Index (McKee et al., 1993). Indikátor SPI využívá většina systémů monitoringu sucha. Tradičně využívaným, především v USA, je Palmerův index sucha (PDSI) (Palmer, 1965). Tak např. hlavními indikátory U.S. Drought Monitoru, (USDM, 2012) jsou SPI, PDSI, CPC soil moisture model a kvantily týdenních průtoků. V Bavorsku se užívá SPI, je hodnocen i počet dnů beze srážek, průtoky jsou vyjádřeny limitními hodnotami Qmin, Q365 a Q75, hladina vody ve vrtech třídami kvantilů. Meteorologické sucho v Portugalsku a Itálii je identifikováno pomocí SPI a PDSI. European Drought Observatory (EDO, 2011) pro komplexní indikátor CDI v 10denním intervalu kombinuje tři hlediska. Jednak hodnocení srážkových úhrnů pomocí indexu SPI, dále indikátor vlhkosti půdy (pF) a nakonec množství fotosyntézou absorbovaného aktivního záření (fAPAR). SPI používá také Drought Management Centre for Southeastern Europe. SPI Standardised Precipitation Index (SPI) je založený výhradně na pozorování srážkových úhrnů (McKee et al., 1993). SPI představuje transformaci šikmého rozdělení pravděpodobnosti časových řad srážkových úhrnů na standardní normální rozdělení. Měsíční úhrny srážek (popř. i úhrny za jiný časový interval – nejčastěji 3, 6, 9, 12, 24, 48 měsíců) jsou aproximovány teoretickým pravděpodobnostním rozdělením. Nejčastěji se používá Gamma rozdělení, ale mohou být vhodná i jiná šikmá rozdělení. Kumulativní pravděpodobnost úhrnu srážek je poté transformována na standardní normální rozdělení se střední hodnotou rovnou nule a směrodatnou odchylkou rovnou jedné, tedy tzv. z‐rozdělení (Obr. 2.1.1). Charakter období podle hodnot indexu SPI udává Tab. 1. Hayes et al. (1999) uvádí výhody a nevýhody použití indexu SPI k popisu závažnosti sucha. SPI má tři výhody: První je jednoduchost – je založen pouze na jedné pozorované veličině, srážkových úhrnech, a při výpočtu je třeba stanovit pouze parametry distribuční funkce, které jsou v případě Gamma rozdělení dva. Druhou výhodou je variabilní časové měřítko (interval), které umožňuje popis srážkového deficitu pro účely meteorologického, agronomického i hydrologického sucha. Třetí výhodou je standardizace, tzn. že extrémní hodnoty se vyskytují se stejnou pravděpodobností. Tím je dána i srozumitelnost indexu, na níž by při přípravě systému k charakterizaci sucha měl být kladen důraz (Niemayer, 2008). 11 Tab. 1 Charakter období podle indexu SPI (podle McKee et al., 1993) Hodnota indexu Charakter období
Pravděpodobnost >= 2 Extrémně vlhký
2,3 %
1,5 až 1,99 Velmi vlhký
4,4 %
1 až 1,49 Mírně vlhký
9,2 %
0 až 0,99 Slabě vlhký
34,1 %
0 až –0,99 Slabě suchý
34,1 %
–1 až –1,49 Mírně suchý
9,2 %
–1,5 až –1,99
Silně suchý
4,4 %
<= –2 Extrémně suchý
2,3 %
Index má také tři hlavní nevýhody. První z nich je předpoklad, že pozorovaná řada srážek může být s dostatečnou přesností modelována teoretickou distribuční funkcí. S tím souvisí i problém kvality dat a dostupnosti dostatečně dlouhých časových řad. McKee et al. (1993) doporučuje délku řady alespoň 30 let. Druhou nevýhodu představuje v jistém ohledu právě standardizovaný charakter indexu, kdy se sucho určité extremity v různých lokalitách vyskytuje se stejnou frekvencí. Pomocí indexu SPI tak není možné určit lokality, které jsou k výskytu suchu více náchylné. Konečně třetí nevýhoda se projevuje v oblastech se sezónním výskytem velmi nízkých srážkových úhrnů při použití krátkého časového intervalu, tedy 1 až 3 měsíce. V tom případě mohou hodnoty indexu vycházet nereálně vysoké. Bylo zjištěno, že SPI detekuje nebezpečí hrozícího sucha dříve než podstatně složitější PDSI (Guttman, 1998). SPI byl vyvinut s cílem lepší reprezentace mimořádně suchých (vlhkých) událostí než poskytuje PDSI (Guttman, 1999). Velikost sucha (DMPI) Index SPI udává vždy pouze stav za konkrétní vyhodnocovaný časový interval a nehodnotí vliv předchozího trvání tohoto stavu. Tuto informaci je možné obdržet sumací hodnot indexu v období sucha. Získaná hodnota DM (Drought Magnitude). představuje analogii postupu při stanovení nedostatkových objemů na povrchových tocích. Nedostatkem je, že není možné přímo určit frekvenci výskytu DM. Oproti původní metodě McKee et al. (1993) jsme tedy i hodnoty DM podrobili podobnému procesu jako srážkové úhrny při stanovení hodnot SPI. Standardizované hodnoty DM představují index DMPI, jehož rozsah hodnot odpovídá rozsahu hodnot SPI. DMPI udává relativní velikost sucha. Postup výpočtu SPI byl modifikován pro vyhodnocování v týdenním kroku. Vzhledem k vysoké variabilitě týdenních úhrnů však není možné s těmito pracovat přímo. Pro jednotlivé týdny kalendářního roku proto byly stanoveny srážkové úhrny vždy za předcházející měsíc. 12 Teoretická distribuční funkce Použití Gamma funkce u některých stanic silně podhodnocuje SPI. Zjišťovali jsme tedy vliv použité distribuční funkce. Sezonalita byla korigována podílem dlouhodobé měsíční střední hodnoty. Posuzovali jsme vhodnost Gamma rozdělení (G), Pearson III (P3), dvou a tříparametrické log‐normální (LN, LN3), Gamma (LG) a a Pearson III (LP3) na logaritmicky transformovaných datech, General Extreme Value (GEV) a General Logistic(GLO). Parametry distribučních funkcí byly hledány metodou L‐momentů. Podobnou úlohou se zabýval např. Guttman (1999) a doporučil rozdělení Pearson III jako nejvhodnější pro měsíční srážkové úhrny. Odtok a stav podzemních vod (SRI a SGI) Postup používaný pro stanovení SPI lze použít i pro popis jiných veličin. Toho jsme využili i pro hodnocení týdenních průtoků v povrchových tocích (SRI) a kolísání zásob podzemní vody (SGI). Tento přístup umožňuje sjednotit škálu hodnot indexů, kategorie extremity i s tím související pravděpodobnost výskytu. Obr. 1: Q‐Q graf indexu průtoků SRI ve stanicích 0148 Zlíč (Úpa), 0180 Hronov (Metuje) a 0240 Klášterec n. O. (Divoká Orlice). V závorce MSE. Výsledky Volbu vhodné distribuční funkce demonstrujeme na příkladu průtoků. Těsnost proložení je zřejmá z grafů Q‐Q, kde na úhlopříčce leží empirické úhrny srážek transformované na z‐rozdělení, tedy empirická hodnota indexu SRI. Velikost odchylky od úhlopříčky představuje chybu vyčíslení indexu SRI (Obr. 1). Těsnost proložení kumulativní varianty indikátoru (DMRI) je na Obr. 2. Kritériem pro volbu vhodné distribuční funkce byla kombinace velikosti MSE a robustnosti zejména na chvostech rozdělení. Pro SPI (srážky) tak lze doporučit rozdělení LP3, P3 a LN3, pro SRI (odtok) rozdělení GEV nebo LG a pro SGI (podzemní vody) GLO nebo GEV. Pro všechny veličiny je pro kumulativní variantu indexu (DMPI, DMRI, DMGI) nejvhodnější rozdělení P3 a G. Toto doporučení je obecné, vychází z testování malého vzorku 11 srážkoměrných a 11 vodoměrných stanic a 18 vrtů a pramenů. Platí však, že doporučená rozdělení vyhovovala zvoleným kritériím na všech testovaných objektech. 13 Obr. 2: Q‐Q graf kumulativního indexu sucha DMRI ve stanicích 0148 Zlíč (Úpa), 0180 Hronov (Metuje) a 0240 Klášterec n. O. (Divoká Orlice). V závorce MSE. Dalšími produkty zpracování časových řad formou SPI je informace o trvání sucha (Dur), tedy délka souvislého období záporného indikátoru a intenzita sucha (Int) vyjádřená poměrem velikosti sucha a délky jeho trvání. U srážek lze stanovit deficit APD (Antecedent Precipitation Deficit), který udává jaké množství srážek je nutné k dosažení změny stavu sucha např. z charakteru období ‚silně suché‘ na ‚mírně suché‘ apod. Pro průtoky je analogicky možné dokázat, že DMRI odpovídá transformaci velikosti nedostatkových objemů, jedná se tedy o v podstatě totožné indikátory lišící se měrnou jednotkou. Obr. 3: Průběh odtoku vyjádřeného indexy SRI a DMRI ve stanici 0148 Zlíč (Úpa). Předpokládáme, že navrhovaný způsob jednotného zpracování meteorologických i hydrologických veličin způsobem odvozeným od SPI by mohl sloužit za základ hydrologického monitoringu sucha. Jako doplnění navrhujeme obecně srozumitelnou a známou metodu kvantilů. Radek Vlnas, Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M., v.v.i.; ČHMÚ Vojtěch Havlíček, Česká zemědělská univerzita Pavel Treml, Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M., v.v.i. Ladislav Kašpárek, Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M., v.v.i. 14 MOŽNÉ DOPADY KLIMATICKÉ ZMĚNY NA REŽIM NÍZKÝCH PRŮTOKŮ Martin Hanel, Ladislav Kašpárek, Miloň Boháč, Hana Kourková, Pavel Kukla, Bohuslava Kulasová Modelování dopadů změn klimatu je v České republice věnována pozornost již od počátku devadesátých let. V současnosti se stále více pozornosti věnuje odhadům dopadů na extrémní hydrologické jevy, mimo jiné na sucho, ale i návrhům adaptačních opatření, případně obecnému zhodnocení možných adaptačních strategií. Předkládaný příspěvek čerpá zejména z poznatků získaných při řešení projektu „Zpřesnění dosavadních odhadů dopadů klimatické změny v sektorech vodního hospodářství, zemědělství a lesnictví a návrhy adaptačních opatření“ (řešeno v letech 2007–2011). První část příspěvku stručně představuje výsledky modelování dopadů klimatické změny na hydrologický režim. V druhé části jsou prezentovány očekávané dopady vybraných klimatických scénářů pro tři časové horizonty (2010–2039, 2040–2069 a 2070–2099) na minimální průtoky. Ve vodoměrných stanicích modelových povodí byly porovnány charakteristiky minimálních průtoků (M‐denní průtoky a minimální sedmidenní průtoky) simulovaných řad pro budoucí časové horizonty a řady za referenční období (představující současný hydrologický) režim. Hodnoty odvozených průtokových charakteristik jsou závislé na kombinaci klimatického modelu a emisního scénáře. Z výsledků simulací vyplynulo, že pro druhý a třetí časový horizont byly zjištěny výraznější poklesy charakteristik. Odhad vlivu změny klimatu na hydrologickou bilanci Posouzení možných změn hydrologické bilance v důsledku klimatické změny bylo provedeno pro 250 povodí zhruba pokrývající Českou republiku. Informace o možných změnách srážek a teploty byly odvozeny ze souboru 15 simulací klimatických modelů řízených emisním scénářem SRES A1B, jež zahrnovaly časové období 1961–2099. Modelovány byly dopady pro třicetileté časové řezy se středy v roce 2025, 2055 a 2085, jako kontrolní období bylo uvažováno období 1961–1990. Hydrologická bilance byla modelována pomocí konceptuálního hydrologického modelu Bilan pro referenční podmínky. Časové řady vstupních veličin pro budoucí podmínky byly odvozeny dle jednoduché přírůstkové metody. Podstata této metody spočívá ve výpočtu měsíčních změn (tzv. přírůstkových faktorů) zvolených veličin (srážek a teploty) pro každý měsíc pro každou ze zvolených simulací klimatických modelů a následné úpravě pozorovaných časových řad pomocí těchto faktorů. Pro každou simulaci regionálních klimatických modelů byly vybrány výpočetní buňky, jež zasahují do daného povodí a hodnoty přírůstkových faktorů byly interpolovány k těžišti povodí pomocí metody IDW (inverze distance weighting). Základní podstata možných změn hydrologické bilance na našem území je známa již řadu let. Vyplývá z projekcí srážek a teplot pro Evropu, tj. postupné zvyšování teplot během celého roku a pokles letních, růst zimních a stagnace ročních srážek. Poloha České republiky v oblasti přechodu mezi předpokládaným růstem srážek na severu a jejich poklesem na jihu Evropy přispívá k nejistotě odhadu změn roční bilance srážek, respektive odtoku a ostatních složek hydrologického cyklu. 15 Nerovnoměrné rozložení projektovaných změn srážek během roku patří mezi jevy společné pro velkou řadu simulací klimatických modelů. Princip změn hydrologické bilance může být shrnut následovně: V období od začátku podzimu do začátku léta dochází k růstu srážek, jenž je doprovázen řádově stejným růstem aktuální evapotranspirace způsobeným růstem teplot. V letním období dochází k poklesu srážek a v důsledku úbytku zásob vody v povodí nemůže docházet k výraznému zvyšování aktuální evapotranspirace. Důležitým faktorem ovlivňující změny odtoku je posun doby tání v důsledku vyšší teploty přibližně z dubna na leden‐únor. Změny odtoku v období leden‐květen jsou tedy dominantně určeny právě odlišnou dynamikou sněhové zásoby, změny v letním období zejména úbytkem srážek. Změny odtoků jsou konzistentní pro všechny časové horizonty – zpravidla můžeme konstatovat růst odtoků v zimním období a jejich pokles po zbytek roku a pro velkou část našeho území i v roční bilanci. K větším poklesům zpravidla dochází v jižní polovině našeho území. Mírně se vymyká nejbližší časový horizont, pro který se i v letním období a na podzim vyskytují povodí, na kterých odtoky stagnují, případně výjimečně dokonce rostou. V roční bilanci tak můžeme pro toto období očekávat stagnaci odtoků v severní a západní části našeho území a pokles (většinou do 10 %) v jižní a jihovýchodní části republiky. Pro časové horizonty 2055 a 2085 je možno jasně rozlišit období růstu odtoků v zimě (většinou 5–10 %, místy až 20 %) a poklesu v ostatních obdobích, nejvíce v létě (20–40 %), v roční bilanci zpravidla (5–20 %). Zejména změny roční bilance odtoku jsou pro všechny časové horizonty na většině území relativně nejisté. Obr. 1: Průměrné změny průtoku pro povodí Sázavy po Kácov mezi obdobím 1960–1990 a 2070–2099 pro jednotlivé měsíce. Zelené čáry odpovídají scénářům založeným na modelu ALADIN‐CLIMATE/CZ, modré čáry scénářům založeným na globálních klimatických modelech. Šedá plocha ohraničuje oblast v níž se nachází projekce pro 90 % uvažovaných modelů, v oblasti ohraničené černou plochou se nacházejí projekce pro 50 % modelů. Bílá čára odpovídá průměrné změně v souboru modelů. 16 Tato nejistota pochází z různých zdrojů. Jednak modelování klimatu samo o sobě zahrnuje řadu nejistot spojených zejména s počátečními a okrajovými podmínkami klimatických modelů (emisní scénář, množství dopadajícího slunečního záření apod.) a s jejich strukturou a parametry [8]. Při použití výstupů klimatických modelů pro hydrologické modelování se k těmto nejistotám přidávají další – zejména nejistoty spojené s volbou metody pro převedení výstupu klimatického modelu do měřítka jednotlivých povodí (downscaling), metodikou tvorby scénářů změn klimatu a strukturou hydrologického modelu a jeho parametry. V měřítku jednotlivých povodí (obr. 1) můžeme zpravidla konstatovat, že pokles odtoků v období od dubna do října je společný valné většině modelů a míra i pravděpodobnost tohoto poklesu se směrem do budoucna zvyšuje. Růst odtoku v zimních měsících je nejistý pro všechny časové horizonty. S tím souvisí i nejistota spojená se změnami roční bilance odtoků. Očekávané dopady změny klimatu na minimální průtoky Simulace budoucích průtokových řad byla provedena pro různé klimatické scénáře a pro tři časové horizonty 2010–2039, 2040–2069 a 2070–2099 a pro referenční období (1961–1990). Průtoky byly simulovány hydrologickým modelem AquaLog pro několik klimatických modelů: ALADIN‐CLIMATE/CZ, UKMO_HADCM3, MPI_ECHAM5, MIROC3_2_M a variantu MED (představující medián z 8 vybraných globálních modelů) v kombinaci se třemi emisními scénáři B1, A1B, A2. Simulace byla provedena pro následující modelová povodí: Orlice, Výrovka, Jizera, horní Vltava, Otava, Smědá a Bečva. Ve vybraných vodoměrných stanicích modelových povodí byla provedena analýza minimálních průtoků Q330d, Q355d, Q364d (kvantilů M‐denních průtoků), dlouhodobého průměrného průtoku Qa a minimálních sedmidenních průtoků Qmin7d (jejich průměrů a N‐letých průtoků s dobou opakování N = 5 až 100 let). Byly porovnány uvedené charakteristiky průtoků ze simulovaných řad pro tři budoucí časové horizonty a z řady (Base) za referenční období představující současný hydrologický režim a počítány jejich procentuální odchylky. Příklad výsledku relativních odchylek M‐denních průtoků všech 28 variant použitých klimatických modelů a emisních scénářů pro tři budoucí časové horizonty je pro vodoměrnou stanici Písek na Otavě uveden na obrázku 2. Vyhodnocení charakteristik minimálních průtoků bylo provedeno v patnácti profilech vodoměrných stanic a v profilu jednoho vodního díla. Na jeho základě lze např. pro průtok Q355d popsat předpokládaný vývoj pro jednotlivé časové horizonty. Pro první časový horizont 2010–2039 byly použity pouze dva klimatické modely s emisním scénářem A1B. U modelu ALADIN‐CLIMATE/CZ vychází rozpětí odchylek vůči referenčnímu období od –5,7 % do +4,0 %, u modelu MED je rozpětí odchylek od –5,1 % do +6,4 %. U všech hodnocených stanic tedy vycházejí nevýrazné nárůsty nebo poklesy. Pro horizont 2040–2069 relativní odchylka průtoku Q355d dosahuje výraznějších záporných odchylek, v průměru –13 %. Odchylky vycházejí u modelu ALADIN‐
CLIMATE/CZ průměrně –10,7 %, u modelu MED –10,3%. Pro model MPI_ECHAM5 je charakteristická výrazná odlišnost mezi jednotlivými variantami emisních scénářů. Průměrná odchylka u B1 dosahuje –3,7%, u A1B –15,3% a u A2 dokonce –27,5 %. Pro 17 model UKMO_HADCM3 vycházejí poklesy –14,2 %. Pouze model MIROC3_2_M poskytuje odlišné výsledky a rozpětí odchylek činí –2,4 % až 4,8 %. Obr. 2: Relativní odchylky simulovaných M–denních průtoků na Otavě v Písku. Pro horizont 2070–2099 všechny modely s výjimkou modelu MIROC3_2_M nabývají pro průtok Q355d největších poklesů, a to v průměru –23 %. U modelu ALADIN‐CLIMATE/CZ vycházejí poklesy v průměru –23,6 %. Pro model MED vycházejí nejvýraznější poklesy u kombinace s emisními scénáři A1B a A2 –20 %, se scénářem B1 –8,0 %. Modely UKMO_HADCM3 a MPI_ECHAM5 dávají velice podobné výsledky, průměr odchylek je cca –27 %. U modelu MIROC3_2_M vycházejí ve většině stanic nárůsty průtoků Q355d ve variantě s emisním scénářem B1 a A1B, průměr odchylek se pohybuje od –6,8% (A2) do +10,4% (B1). Obdobně vychází hodnocení minimálních sedmidenních průtoků (jejich průměrů i průtoků s dobou opakování 100 let Q100min7d). Oproti referenčnímu období se v nejbližším časovém horizontu průměry sedmidenních minim téměř neliší (+0,2 %) a stoletý minimální sedmidenní průtok Q100min7d klesá o 2 %. Ve druhém horizontu 2040–2069 průměr minim klesá o 7,9 % a průtok Q100min7d o 11,0 %. V nejvzdálenějším horizontu 2070–2099 minimální průtoky klesají výrazněji, a to průměr o 15,5 % a průtok Q100min7d o 18,2%. Na obrázku 3 jsou uvedeny relativní odchylky stoletého minimálního sedmidenního průtoku ze simulací dle modelu ALADIN‐CLIMATE/CZ. Z výsledků je patrné, že pro tento model v prvním období dochází k nevýrazným poklesům, v některých stanicích i k nárůstům průtoku. Ve druhém a třetím období dochází pouze k poklesům, přičemž ve třetím období 2070–2099 jsou záporné odchylky téměř dvojnásobně větší než v předchozím období 2040–2069. Hodnoty odvozených průtokových charakteristik jsou závislé na kombinaci klimatického modelu a emisního scénáře. Zjednodušeně lze říci, že srovnatelné výsledky poskytují modely ALADIN‐CLIMATE/CZ a MED, větší poklesy vycházejí u modelů UKMO_HADCM3 a MPI_ECHAM5. Zcela odlišně (dochází často i k nárůstu 18 průtoků) se chovají simulace z modelu MIROC3_2_M, který předpokládá navyšování srážek v letním období. Obr. 3: Relativní odchylky stoletého minimálního sedmidenního průtoku pro model ALADIN‐CLIMATE/CZ. Závěr V důsledku nejistoty v projekcích budoucích srážek jsou i dopady klimatické změny na hydrologický režim nejisté. Nicméně i přesto lze konstatovat některé možné dopady, jenž se objevují napříč projekcemi a lze je tedy pokládat za robustní. Zejména jde o pokles odtoků v letních obdobích. Tento pokles je v roční bilanci v některých simulacích kompenzován růstem zimních srážek. Právě charakter změn zimních srážek do značné míry určuje výslednou (průměrnou roční) hydrologickou bilanci. Z výsledků analýz simulovaných řad denních průtoků lze usuzovat vliv klimatické změny na zmenšení posuzovaných hydrologických charakteristik. Pro období 2040–
2069 a zvláště pro nejvzdálenější období 2070–2099 lze předpokládat výraznější poklesy minimálních průtoků. Martin Hanel, Ladislav Kašpárek – VUV T.G.M., v.v.i Miloň Boháč, Hana Kourková, Pavel Kukla, Bohuslava Kulasová – ČHMÚ 19 TRENDY MINIMÁLNYCH ROČNÝCH A MESAČNÝCH PRIETOKOV NA SLOVENSKÝCH TOKOCH Jana Poórová, Lotta Blaškovičová, Peter Škoda, Viliam Šimor V rokoch 2001–2006 sa na Slovenskom hydrologickom ústave v Bratislave riešil komplex úloh Spracovanie hydrologických charakteristík. Popri charakteristikách hydrologickej bilancie, priemerných mesačných prietokoch, M‐denných prietokoch a N‐ročných maximálnych prietokoch sa riešila úloha hodnotiaca malú vodnosť‐ Kvantita povrchových vôd, nedostatok vody a hydrologické sucho. Cieľom úlohy bolo analyzovanie a spracovanie prietokových, ako aj neprietokových charakteristík malej vodnosti. Jedným z výstupov úlohy bolo spracovanie analýzy výskytu sucha, trendy výskytu sucha a určenie oblastí , ktoré môžu byť najviac ohrozené z hľadiska výskytu malej vodnosti. V uvedenej práci boli prietokové aj neprietokové charakteristiky spracované do roku 2006. Keďže v nasledujúcich rokoch sa vyskytol tak mimoriadne vodný rok 2010 (najvodnejší najmenej od roku 1931), a tiež mimoriadne suchý rok 2012 (jeden z najmenej vodných od roku 1931), pre spracovanie trendov minimálnych ročných a minimálnych mesačných prietokov sme použili údaje až do roku 2012. V predloženom príspevku sme zhodnotili lineárne trendy minimálnych ročných a minimálnych mesačných prietokov za obdobie 1961 až 2012, pre vodomerné stanice, ktoré začali vyhodnocovať prietoky skôr, sme trendy spracovali aj pre celé obdobie. Významnosť trendov sme testovali pomocou Mann‐Kendallovho testu. Úvod Sucho vo všeobecnosti je veľmi neurčitý avšak často používaný pojem, v zásade znamenajúci nedostatok vody v pôde, rastlinách a atmosfére. Sucho je prírodný jav, ktorý má dôsledky na život ľudskej spoločnosti. Jednotné kritérium pre kvantitatívne vymedzenie sucha neexistuje, a to v dôsledku rozmanitých hľadísk meteorologických, hydrologických, poľnohospodárskych, a celý rad ďalších s ohľadom na škody v rôznych oblastiach národného hospodárstva. (Meteorologický slovník výkladový terminologický, 1993). Meteorologické sucho je prvotnou príčinou – prejavuje sa dlhodobým nedostatkom zrážok, vysokými, teplotami, výsušným počasím a ďalšími sucho podporujúcimi meteorologickými ukazovateľmi. Po meteorologickom suchu nastupuje sucho v pôde, rastliny majú nedostatok vlahy – nastupuje poľnohospodárske sucho. Následkom nedostatku zrážok dochádza ku poklesu prietokov v povrchových tokoch, poklesu hladín podzemných vôd, v jazerách, mokradiach a vo vodných nádržiach – nastupuje hydrologické sucho. Malá vodnosť je fáza hydrologického režimu povrchového toku, počas ktorej prietok vody v toku je tvorený vyčerpávaním zásob podzemných vôd. Trvanie malej vodnosti je súvislé časové obdobie počas ktorého je prietok menší ako vhodne zvolená prahová hodnota prietoku. (OTN 3113‐1, 2005). Použité údaje Tu považujeme za potrebné uviesť definície zpublikácie Hydrológia, Terminologický výkladový slovník. Minimálny prietok je najmenší okamžitý prietok v danom profile za zvolené obdobie. Na prirodzených tokoch sa za minimálny prietok 20 považuje spravidla najmenší priemerný denný prietok. Udáva sa v m3.s‐1 alebo l.s‐1. V zmysle uvedenej definície tak minimálny ročný prietokpredstavuje najmenší priemerný denný prietok v danom hydrologickom roku a minimálny mesačný prietok najmenší priemerný denný prietokv konkrétnom mesiaci.Prietokové údaje boli prevzaté z databázy hydrologickej služby podľa reportov, ktoré umožňujú priame výbery uvedených charakteristík. Trendové a testovacie výpočty boli uskutočnené v prostredí EXCEL a konštrukcie máp v prostredí GIS (ArcView). Postupy Získané súbory hydrologických údajov boli spracované a štatisticky analyzované pomocou neparametrického Mann‐Kendallovho testu, ktorý sa používa na detekciu významných trendov v časových radoch. Výhodou Mann‐Kendallovho testu je v tom, že nie je ovplyvnený aktuálnym rozdelením dát a zároveň je menej citlivý na extrémne hodnoty v časovom rade. (Adámyová, 1989). Test je vhodný predovšetkým pre štatistické súbory väčšieho rozsahu, v ktorých sa nachádza viac ako 40 údajov (WMO, 2008). Mann‐Kendallov test je založený na štatistickej hodnote S, ktorá sa vypočítava porovnaním každých dvoch hodnôt xi, xj, (pre i > j) v časovom rade, pričom štatistická hodnota S je daná vzťahom: i 1
s   signxi  x j  n
i  2 j 1

(1) 
kde sign xi  x j je: xi  x j  0
 1

0 ak xi  x j  0  1
xi  x j  0

(Pozn. sign znamená znamienko – znamienková metóda). Mann‐Kendallova štatistika (Z) vychádza zo štandardného normálneho rozdelenia a je daná nasledovným vzťahom: s  1

Z  0

s  1
s
s
s0
s  0 s0
(2) kde  s predstavuje rozptyl definovaný ako:  s  n  n  1  2n  5 / 18 (3) kde n je počet hodnôt v časovom rade. Hypotéza H0 ‐ žiadny trend, je prijatá, ak platí: Z < Zα/2 alebo zamietnutá, ak platí, že Z > Zα/2, tzn. existuje významný trend prietokov. Hladina významnosti je zvolená ako α = 0,05 a Zα/2 je hodnota funkcie normálneho rozdelenia, v tomto prípade Zα/2 = 1,96.Znamienko štatistiky Z udáva, či tento trend je rastúci (Z > 0) 21 alebo klesajúci (Z <0). Pri výpočte hodnôt významnosti trendu sme použili Excelovský súbor MAKESENS, ver 1.0 (2002). Dosiahnuté výsledky V povodí slovenskej časti povodia Moravy je na samotnej Morave mierny pokles minimálnych ročných prietokov a minimálnych mesačných prietokov v jarnom a letnom období. Na ľavostranných prítokoch Moravy je situácia nepriaznivejšia. Na Dunaji trend minimálnych ročných prietokov má mierne stúpajúcu tendenciu, pokles minimálnych mesačných prietokov je od júna do augusta, v ostatných mesiacoch je zotrvalá, resp. mierne stúpajúca tendencia. V najväčšom čiastkovom povodí na Slovensku, v povodí Váhu, sú výsledky hodnotenia trendov pomerne rozdielne. Faktom však zostáva, že v hornej časti povodia, vo vysokohorských tokoch a v povodiach najväčších prítokov, Oravy a Kysuce, možno vývoj minimálnych ročných a mesačných prietokov považovať za priaznivý. V dolnej časti povodia Váhu, v povodiach Nitry a Malého Dunaja však už pri hodnotení trendov charakteristík malej vodnosti prevláda klesajúci, ba dokonca aj výrazne klesajúci trend. V hornej časti povodia Hrona je mierne stúpajúci trend minimálnych ročných prietokov a ani v jednom z mesiacov nebol zaznamenaný trend klesajúci. Diametrálne odlišná je už situácia na prítokoch Hrona z Nízkych Tatier a Slovenského Rudohoria, kde až na malé výnimky prevláda klesajúci trend minimálnych ročných prietokov aminimálnych mesačných prietokov v druhom polroku. Uvedené prítoky dokázali zmeniť charakter vývoja minimálnych prietokov v dolnej časti toku. Nepriaznivý vývoj malej vodnosti je aj v povodí Ipľa, kde je analogická situácia, ako na prítokoch Hrona. V hornej časti povodia Slanej a v povodí Dobšinského potoka je výraznejší nárast minimálnych ročných prietokov, v dolnej časti povodia a v celom povodí Rimavy je naopak trend ročných miním klesajúci, pričom vo väčšine, alebo aj vo všetkých mesiacoch je tomu rovnako. Vo všetkých hodnotených vodomerných staniciach v povodí Hornádu je buď mierny, ale aj signifikantnejší nárast minimálnych ročných prietokov s ojedinelými poklesmi minimálnych mesačných prietokov. Vývoj minimálnych ročných a mesačných prietokov v povodí Bodvy odpovedá silnej exploatácii vodných zdrojov tomto povodí a z hľadiska vývoja malej vodnosti sa zaraďuje medzi povodia s najväčšou zraniteľnosťou. Druhé najväčšie čiastkové povodie na Slovensku, povodie Bodrogu, naopak patrí medzi povodia s najmenšou zraniteľnosťou s analogickým vývojom malej vodnosti aký je v povodí Hornádu. Priaznivá situácia vývoja malej vodnosti je aj v čiastkovom povodí Popradu a Dunajca s výraznejším rastúcim trendom minimálnych ročných prietokov na Poprade a so zotrvalým trendom na tokoch v povodí Dunajca. Uvedené hodnotenie sa vzťahuje k obdobiu 1961–2012. Jeho mapová vizualizácia, ako aj porovnanie hodnotenia trendov za toto obdobie s trendami za celé obdobie vyhodnocovania prietokov vo vybraných vodomerných staniciach (prevažne od roku 1931) je spracované v prezentácii. 22 Záver Trendy minimálnych ročných a mesačných prietokov boli vyhodnotené vrátane suchého roka 2012. V rámci úlohy Nedostatok vody a hydrologické sucho boli do roku 2006 vyhodnotené trendy aj ďalších hydrologických charakteristík, vybraných kvantilov M‐denných prietokov (Q330,Q355,Q364), a Q7dní, ktorých vývoj korešponduje, čo je nakoniec pochopiteľné, s ročnými a mesačnými minimami. Rovnako rozdelenie Slovenska na oblasti zraniteľnosti podľa vývoja dlhodobého priemerného prietoku je v podstate rovnaké. Pre komplexné posúdenie a lepšie pochopenie vývoja malej vodnosti je okrem hydrologických charakteristík potrebné hodnotiť aj charakteristiky klimatologické, predovšetkým teplotu vzduchu a výpar. Vzhľadom na pomerne signifikantný prejav zonálnosti pri hodnotení vývoja hydrologických charakteristík by v rámci celej Európy viac svetla do riešenia problematiky vniesli štúdie na regionálnej, nie lokálnej úrovni. POĎAKOVANIE Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu vedy avýskumu prostredníctvom finančnej podpory č. APVV‐0015‐10 LITERATÚRA ADÁMYOVÁ, S. (1989). Dlhodobé ročné prietoky, ich územná a časové premenlivosť. DANÁČOVÁ, Z., POÓROVÁ,J., ŠKODA,P.: Sucho v rokoch 2011–2012 a jeho miesto v historických pozorovaniach. Seminár ku dňu vody. SHMÚ Bratislava, 2013 DEMETEROVÁ,B., ŠKODA,P.: Režim minimálnych prietokov na slovenských tokoch v období 1961–2000 na staniciach Národného klimatického programu. Meteorologický časopis2005, č.3, s. 155–163 DEMETEROVÁ,B., ŠKODA,P.: Malá vodnosť JournalofHydrology and Hydromechanics 1, 2008 vybraných tokov Slovenska. KENDALL, M.G., RankCorrelationMethods, Griffin, London, 1995 PEKÁROVÁ P., PEKÁR J. Identifikácia dlhodobých trendov a fluktuácií hydrologických radov; JournalofHydrology and Hydromechanics, 1, s. 27–38, 2003 ZELEŇÁKOVÁ,M., SOĽÁKOVÁ,T., PURCZ ,P., KUZEVIČOVÁŽ., DEMETEROVÁ,.B.: Hydrologické sucho na východnom Slovensku. Zborník príspevkov z konferencie Manažment povodňových rizík. Častá‐Papiernička, 6.‐8. Decembra 2011 WorldMeteorologicalOrganization (WMO) (2008). Guide to Hydrological Practices No 1211/168 on hydrology – frommeasurement to hydrologicalinformation. Volume I., Switzerland. p. 9–10. Ing. Jana Poórová, PhD [email protected] Ing. Lotta Blaškovičová, PhD [email protected] RNDr. Peter Škoda [email protected] Ing. Viliam Šimor [email protected] Slovenský hydrometeorologický ústav, Jeséniova 17, 833 15 Bratislava 23 DLOUHODOBÉ PŘEDPOVĚDI SRÁŽEK A METEOROLOGICKÉHO SUCHA Jana Pechková Dlouhodobá předpověď počasí je podle definice Světové meteorologické společnosti předpověď počasí na období delší než 10 dnů, především na měsíc, sezónu, rok. Příspěvek je zaměřen na předpověď měsíční a sezonní. U těchto předpovědí již nelze určit konkrétní počasí pro jednotlivé dny. Období se vyhodnocuje jako celek a často porovnává s dlouhodobými průměry. V tropických oblastech, kde jsou vysoké korelace mezi teplotou povrchu oceánu a hodnotami meteorologických prvků, je úspěšnost dlouhodobé předpovědi vyšší. V našich zeměpisných šířkách je situace složitější, počasí je zde ovlivňováno atmosférickými cirkulačními systémy (Severoatlantická oscilace), přechodem jednotlivých tlakových útvarů, atmosférických front, orografií a dalšími lokálními vlivy. Mezi nejvíce problematické prvky pro dlouhodobé předpovědi patří právě srážky, které mají časově a prostorově nespojitý charakter a jsou vázány na správnou předpověď dalších prvků (například vlhkost vzduchu, množství a druh oblačnosti). S tím souvisí i problém předpovědi meteorologického sucha, které lze definovat jako zápornou odchylku srážek od normálu během určitého časového období, a které pak podmiňuje vznik sucha zemědělského a hydrologického. Epizodu meteorologického sucha lze očekávat při vysoké pravděpodobnosti podnormálních srážek či při předpovědi velmi nízkých úhrnů srážek za celé období, což jsou produkty dostupné v dlouhodobých předpovědích. Dlouhodobé předpovědi však zatím nenabízejí žádné speciální charakteristiky pro kvantifikaci meteorologického sucha (například Palmerův index intenzity sucha, Standardizovaný srážkový index, atd.). Dlouhodobé předpovědi srážek pro oblast Evropy pravidelně vydávají některá meteorologická centra, například ECMWF (The European Centre for Medium‐Range Weather Forecasts) a IRI (The International Research Institute for Climate Prediction). ECMWF Jednou měsíčně vydávají sezonní předpověď na čtyři překrývající se tříměsíční období pro rozličné meteorologické prvky (úhrn srážek, teplota vzduchu, tlak vzduchu, teplota povrchu oceánu, geopotenciální výška a další). Na webových stránkách ECMWF (http://www.ecmwf.int/products/forecasts) lze nalézt předpovědní mapy charakterizované ansámblovým průměrem, pravděpodobností s jakou budou hodnoty podnormální, normální či nadnormální, pravděpodobností překročení mediánu nebo pravděpodobností s jakou budou hodnoty v horním a dolním 20% kvantilu. IRI Sezonní předpovědi jsou vydávány jednou měsíčně pro čtyři překrývající se tříměsíční období pouze pro úhrny srážek a teplotu vzduchu. Předpovědi lze volně nalézt na internetových stránkách (http://portal.iri.columbia.edu) v podobě map s pravděpodobnostmi překročení podnormálních a nadnormálních úhrnů srážek. 24 Obr. 1: Sezonní předpověď srážek z dubna 2013 na květen až červenec 2013 ECMWF vydávají též měsíční předpovědi, které jsou publikovány vždy v pondělí a ve čtvrtek. Meteorologické charakteristiky v podobě map jsou presentovány na čtyři následující týdny pro každých týden zvlášť. Obr. 2: Měsíční předpověď srážek z 18. 4. 2013 na období 6. – 12. 5. 2013 Předpovědní mapy pro oblast Evropy ale nejsou volně dostupné. Volně přístupná je např. oblast celé zeměkoule či tropické oblasti. 25 Česká republika V České republice je nejdelší pravidelně vydávanou předpovědí měsíční výhled počasí, který vydává Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ). Výhled počasí je vydáván každé pondělí pro meteorologické prvky – teplota vzduchu a úhrny srážek. Měsíční výhled vyjadřuje očekávaný trend ve vývoji počasí a celkový charakter předpovědních období (týden, měsíc) z hlediska teploty vzduchu a množství srážek. Porovnává předpokládaný vývoj počasí pro následující čtyři týdny s normálem (1961–
1990), data jsou i přehledně zobrazena v grafech. Dále jsou zde uváděny pravděpodobnosti pro nadnormální, normální a podnormální úhrny srážek (průměrné teploty vzduchu). Obr. 3: Měsíční předpověď srážek pro oblast České republiky z 15. 4. 2013 Pro měsíční výhled počasí je využívána statisticko‐analogová metoda, která spočívá ve vyhledávání období v minulosti, ve kterém byl podobný vývoj počasí. Je také přihlíženo k výstupům numerických předpovědních modelů pro střednědobou a měsíční předpověď. Předpověď lze nalézt na webových stránkách www.chmi.cz. Jana Pechková, ČHMÚ Hradec Králové [email protected] 26 PERIODICITA A PŘEDPOVĚDI VÝSKYTU SUCHA V PODZEMNÍCH VODÁCH Eva Soukalová, Radomír Muzikář Pro posuzování extremity hladin podzemní vody ve vztahu přípravy opatření důsledků sucha pro zásobování pitnou vodou je nezbytné připomenout průběh kolísání hladiny podzemní vody. Hlavním faktorem pro velikost doplňování zásob podzemní vody jsou atmosférické srážky zmenšené o výpar. Výrazná je sezónní periodicita hladin podzemní vody, která je obecně známá. U nás se vyskytují jarní až letní maximální hladiny a podzimní minimální hladiny. Jarní maximální hladiny jsou výsledkem intenzivního doplňování zásob podzemní vody v důsledku tání sněhové pokrývky a vysoké infiltrace srážek při minimální evapotranspiraci. Po výskytu ročních maximálních hladin většinou v březnu až květnu, ojediněle v červnu nastává sestupný trend hladiny až do výskytu roční minimální hladiny většinou v září až listopadu ojediněle v červenci až srpnu nebo v prosinci až únoru následujícího roku. V letním období nebo na začátku podzimu je doplňování zásob podzemní vody velmi omezené. Sestupný trend bývá někdy krátkodobě přerušen mírným vzestupem hladiny po bohatých srážkách. Ten však rychle odezní a pokračuje opět sestupný trend hladiny. Znalost průběhu kolísání hladiny v průběhu roku jsou základem pro prognózy ročních minimálních hladin. Vedle sezónní periodicity se vyskytuje periodicita mnohaletá (angl. secular). Mnohaletá periodicita hladin podzemní vody se vyskytuje velmi často s nestejnou délkou period a velikostí amplitud. Jedná se tedy o kvaziperiodicitu. Vyskytují se seskupení několika za sebou jdoucích let s vysokými hladinami nebo s nízkými hladinami. Mezi nimi nastává období sestupného nebo vzestupného trendu pohybu hladiny. Opačné extrémy se mohou vyskytnout v sousedních letech pouze v krasu nebo v horských zvodních (infiltrační oblasti) a v časových řadách s krátkou dobou monitorování (do 7–10 let). V mnohaletém kolísání hladiny podzemní vody se neprojevuje vliv aktuálních srážek, nýbrž několikaletá akumulace srážek. Doba akumulace srážek roste se vzdáleností posuzovaného místa od infiltrační oblasti a je nepřímo závislá na rychlosti proudění podzemní vody. S délkou monitoringu hladin se získají reprezentativnější hodnoty period. Matematické zpracování výsledků monitoringu hladin podzemní vody pomocí dostupných matematických aparátů (korelační analýza, harmonická analýza, autokorelační analýza) umožní identifikaci sezónní a mnohaleté periodicity a prognózy hladin podzemní vody. Velkého významu nabývají pro řešení vodohospodářské problematiky sucha při přípravě opatření zabezpečování odběrů podzemní vody. Předpovědi hladin podzemní vody Pro předpovědi hladin podzemní vody se zpracovávají nejčastěji časové řady průměrných měsíčních hladin podzemních vod, z nichž je možno provádět středně dlouhé (sezonní) předpovědi. Pro dlouhodobé předpovědi nejlépe slouží časové řady ročních průměrných hladin. Prognózy se mohou stanovit korelační analýzou na základě regresní rovnice měsíčních průměrných hladin (na příklad průměrná měsíční 27 hladina v březnu jako nezávisle proměnná a průměrná měsíční hladina v září jako závisle proměnná). Časová řada je chronologické uspořádání výsledků pozorování provedených v pravidelných časových intervalech. Hydrologickými časovými řadami jsou řady hladin podzemní vody, vydatnosti pramenů, velikosti podzemního odtoku atd. Analýza časové řady umožní identifikaci mechanismu její tvorby a na jejím základě předpovídání jejího budoucího chování – vytváření předpovědí. V hydrologických časových řadách je možno vyčlenit: trend, sezónní složku, cyklickou složku víceletou, složku náhodnou a složku katastrofální. Trend představuje dlouhodobou systematickou změnu v časové řadě. Projevuje se jako dlouhodobý vzestup nebo pokles hladiny podzemní vody, resp. vydatnosti. Po identifikaci trendu testy náhodnosti se přistoupí k jeho aproximaci matematickými křivkami. Jako nejvhodnější se v hydrologii PZV jeví trend lineární. Je‐li lineární trend statisticky významný (určíme podle koeficientu korelace), provede se eliminace trendu, což je první krok dekompozice časové řady. Dalším krokem dekompozice časové řady je určení krátkodobých a dlouho‐
dobých peridodických kolísání. Periody můžeme zjistit pomocí periodogramu. Obr. 1 Periodogram ročních průměrných hladin ve vrtu VB0125 Kralice na Hané Při použití harmonické analýzy musí časová řada splňovat podmínku, že vybraný časový úsek je homogenní (např. po odečtení trendu). Pro výpočet předpovědi tedy nemusíme vždy uvažovat celou délku časové řady, ale můžeme vybrat jen určitý úsek. Podle periodogramu vybereme podle délky časové řady 4–8 maximálních hodnot a pomocí těchto frekvencí se spočítá prognóza pro následující měsíce – doba předstihu by měla být 1–6 měsíců. Významnost periody se posuzuje Fisherovým testem. Obecně platí, že v časové řadě je možno identifikovat periodu T  0,5 n. Protože většina period je statisticky nevýznamná, uvažuje se o tendenci k periodicitě nebo kvaziperiodicitě. Nejvýznamnější u většiny vrtů se jeví dvanáctiměsíční perioda, která koresponduje se sezónním doplňováním podzemní vody. Druhá nejvýznamnější (platí pro povodí Moravy) je perioda pětiletá. Dvouletá a desetiletá perioda jsou třetí nejvýznamnější. U řad s šedesátiletou řadou pozorování se vyskytují rovněž statisticky významné 30leté periody, odpovídající tzv. Bruckerově periodě (34 leté) známé při 28 popisu přírodních jevů. Na obr. č. 2 je vyznačen průběh modelových hodnot měsíčních hladin podzemních vod spočítaný harmonickou analýzou. Obr. 2: Modelové a naměřené průměrné měsíční hladiny ve vrtu VB0125 Kralice na Hané Obr. 3: Modelové a naměřené průměrné roční hladiny ve vrtu VB0125 Kralice na Hané Po eliminaci trendu a cyklických složek zůstane tzv. reziduální složka. U správně rozložené řady je kolísání reziduální složky náhodné. Rezidua je vhodné zobrazit graficky v závislosti na čase. Z jejich průběhu je na první pohled zřejmé, zda se v časové řadě reziduí vyskytuje trend nebo další cyklická složka. Prognózy se ještě mohou upřesnit aplikací autoregresní analýzy reziduí (v modelu je použita autoregresní analýza třetího řádu). Velikosti rozdílů mezi skutečnou a předpovídanou hodnotou posoudíme přípustnou chybou (přípustná chyba = 0,674 s, kde s je 29 směrodatná odchylka naměřených hodnot) nebo klasifikací efektivnosti předpovědního modelu. To je podíl směrodatných odchylek předpovídaných hodnot a směrodatných odchylek pozorovaných hodnot. Předpověď může být dobrá (sp/s=0,4), uspokojivá (0,6), slabá (0,8) a neuspokojivá. Na obr. č.3 jsou vyznačeny modelové hodnoty průměrných ročních hladin podzemních vod spočítané harmonickou analýzou a autoregresním modelem třetího řádu včetně vyznačení předpovědi pro následujících pět let. Sucho v podzemních vodách v roce 2012 Podíl srážkového úhrnu za srpen 2011 až květen 2012 byl na jižní Moravě kolem 50 % vzhledem k dlouhodobému průměru 1961–2000. Tento srážkový deficit měl dopad i na hladiny podzemní vody. V některých vrtech byly překročeny absolutní minimální hladiny za celé období pozorování. Výskyt minimálních hladin se vyskytuje asi s 10letou periodou. Jako málo vodné se z hlediska podzemních vod jevily roky 1934, 1944, 1954, 1964, 1974, 1984 a 1993, 2003 a 2012. V povodí Moravy byly dosaženy minimální hladiny převážně v letech 1974, 1993 a 1984, v povodí Jihlavy většinou v letech 1995 a 1983, v povodí Svratky v letech 1973–74 a v povodí Dyje v letech 1974, 1983 a 2003. V roce 2012 se hladiny podzemních vod přiblížily nebo překročily absolutní minimální hladiny v horním povodí Jihlavy a v povodí Dyje. Pomocí harmonické analýzy byly provedeny předpovědi průměrné roční hladiny pro rok 2012 a 2013 v hlásné síti podzemních vod a pomocí korelační analýzy předpovědi pro září 2013, kdy je převážně dosaženo minimálních hladin podzemních vod v roce. Vypočítané prognózní hladiny jsou uvedeny v tabulce č. 1. V tabulce je uveden i pokles hladin oproti březnu 2013. Výsledky byly porovnány s dlouhodobými křivkami překročení pro měsíc září a hladiny by se měly pohybovat na 10–50 %, což jsou vyšší hladiny podzemních vod. Předpovídané roční průměrné hladiny pro rok 2012 překročily povolenou chybu předpovědi ve 36 % vrtů, která jsou v tabulce vyznačeny tučně. Všechny roční průměrné hladiny v roce 2012 byly nižší než v roce 2011. Předpovídané roční průměrné hladiny v roce 2013 vzrostou ve srovnání s rokem 2012 průměrně o 0,11 m. V 57–66 % vrtů (podle povodí) vzrostou maximálně o 0,33–0,41 m a poklesnou ve 34–43 % vrtů maximálně o 0,20 m. Pokles nebo vzestup hladiny v roce 2013 je vyznačen u předpovědi šipkami. V období od března do září 2013 poklesnou měsíční průměrné hladiny průměrně o 0,39 m (v jednotlivých povodích 0,29–0,47 m). Závěr Použití harmonické analýzy a autoregresního modelu se jeví jako vhodná metoda pro dlouhodobé předpovědi hladin podzemních vod, případně pro stanovení tendence pohybu hladiny podzemní vody. Pro krátkodobé předpovědi s dobou předstihu 1 měsíce je vhodnější korelační analýza, kdy koeficienty korelace mezi jednotlivými řadami měsíčních hodnot jsou vysoké (většinou > 0,8). Prognózy hladin podzemní vody mohou být účinným nástrojem pro řešení vodohospodářské problematiky sucha při přípravě opatření zabezpečování odběrů podzemní vody. 30 Tab. 1: Předpovědi hladin podzemní vody pro rok 2012, 2013 a září 2013 Obec Vrt s Převlá‐ Hladina Hladina PZV dající PZV yr periody yt 2012 2012 předpověď
m n.m. m n.m. roky Rozdíl Povolená Hladina PZV chyba rt předpo‐
věď 2013 m m m n.m. Pokles III‐IX 2013 m Povodí Moravy Vrbátky VB0117 0,30 5, 12 210,36
210,39
0,03
0,20
210,45↑ 0,10
Kralice VB0125 0,32 5, 2 204,52
204,64
0,12
0,21
204,56↑ 0,66
Uhřičice VB0129 0,22 5, 2 192,17
192,22
0,05
0,14
192,26↑ 0,33
Vyškov VB0132 0,31 10, 12, 243,24
243,22
0,02
0,21
243,21↓ 0,60
Bochoř VB0146 0,52 8, 5 200,70
200,91
0,21
0,35
200,98↑ 0,32
Kroměříž VB 151 0,47 5, 10 187,85
187,94
0,09
0,31
187,73↓ 0,45
Kroměříž VB 159 0,39 2, 5 184,39
184,45
0,06
0,26
184,34↓ 0,47
Napajedla VB 173 0,23 5, 10 180,14
180,47
0,33
0,15
180,44↑ 0,29
Huštěnovic VB 176 0,49 10, 5 184,66
184,85
0,19
0,33
184,82↑ 0,08
Kunovice VB0184 0,24 12, 5 174,12
173,90
0,22
0,16
173,92↓ 0,76
Nedakonice VB0202 0,31 5, 10 172,54
172,49
0,05
0,20
172,38↓ 0,23
Rohatec VB0236 0,28 8, 2 163,70
163,78
0,08
0,19
164,01↑ 0,75
Mikulčice VB0356 0,27 12 157,09
157,21
0,12
0,18
157,16↑ 0,55
Lanžhot VB0360 0,28 10, 2 153,27
153,78
0,75
0,19
153,76↑ 0,92
Dobšice VB0245 0,09 11, 8 205,08
205,33
0,25
0,06
205,21↑ 0,05
Tasovice VB0248 0,28 11, 8 195,82
197,23
0,73
0,19
196,15↑ 0,05
Hevlín VB0252 0,36 11, 5 178,87
179,32
0,45
0,24
179,19↑ 0,33
Prosiměřice VB0260 0,16 2, 11 196,94
197,01
0,07
0,10
196,83↓ 0,38
Božice VB0262 0,44 5, 11 184,93
185,48
0,55
0,30
185,05↑ 0,39
Břeclav VB0349 0,21 11,7 157,96
158,06
0,10
0,14
157,88↓ 0,47
Morkůvky VB0337 0,26 12, 8 187,50
187,54
0,04
0,17
187,37↓ 0,35
Hradčany VB0270 0,22 11, 5, 3 245,38
245,52
0,14
0,15
245,25↓ 0,51
Brno VB0284 0,15 5, 2, 8 195,98
195,97
0,01
0,10
195,94↓ 0,17
Šaratice VB 291 0,34 4, 8 192,77
193,45
0,68
0,23
193,38↑ 0,37
Blučina VB 293 0,22 10, 4 181,6
181,65
0,05
0,15
181,63↑ 0,47
183,03
183,23
0,20
0,17
183,29↑ 0,16
Povodí Dyje Povodí Svratky Rajhradice VB 295 0,25 5, 10 31 Uherčice VB0301 0,37 10, 2 173,32
173,71
0,39
0,25
173,65↑ 0,90
Povodí Jihlavy Jihlava VB0303 0,14 11, 2 470,69
470,72
0,03
0,09
470,65↓ 0,32
Třebíč VB0305 0,21 10, 3 386,22
386,6
0,38
0,14
386,55↑ 0,48
Jaroměřice VB 308 0,19 10, 8 425,18
425,36
0,08
0,13
429,49↑ 0,18
Malešovice VB0319 0,26 8, 2 182,26
182,5
0,24
0,18
182,43↑ 0,30
Pohořelice VB0320 0,20 8, 5 176,47
176,59
0,12
0,13
176,46↓ 0,35
Ivaň 168,56
168,78
0,22
0,19
168,79↑ 0,29
VB 330 0,28 12, 2 Ing. Eva Soukalová, CSc. ČHMÚ, pobočka Brno, Kroftova 43, 616 00 Brno, e‐mail: [email protected] Ing. Radomír Muzikář, CSc, Slámova 60, 618 00 Brno, e‐mail: [email protected] 32 PRÁVNÍ NÁSTROJE K ZVLÁDÁNÍ SUCHA Jaroslava Nietscheová Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů stanoví jako účel právní úpravy mimo jiné také vytváření podmínek pro snižování nepříznivých účinků sucha. Fakticky však setrvává téměř na stejné pozici jako předchozí právní úpravy v minulosti ‐ vody je v zásadě dostatek a sucho je jen lokální a přechodný problém, řešitelný náhradní dodávkou vody. Teprve poslední novelou byl do tohoto zákona vložen i účel zákona přispívat k zajištění zásobování obyvatelstva pitnou vodou. V dalších ustanoveních vodního zákona se však tento účel zákona projevuje minimálně. Vodní zákon jen obecně ukládá povinnost osobám, které nakládají s povrchovými nebo podzemními vodami, dbát o jejich ochranu – především před jejich znečištěním – ale také zabezpečovat jejich hospodárné a účelné využívání podle podmínek vodního zákona. To znamená především v rámci platného povolení k nakládání s vodami. Povinnost zajistit zásobování vodou pro své stavby, podle jejich charakteru a účelu užívání, ukládá zákon jejich stavebníkovi nebo dále vlastníkovi. V mimořádné situaci – je‐li přechodný nedostatek vody, případně nelze vodu ve vodním zdroji použít k zásobování, např. pro její zhoršenou jakost, vyžaduje‐li to veřejný zájem na zajištění zásobování vodou, může vodoprávní úřad svým rozhodnutím nebo opatřením obecné povahy na nezbytně nutnou dobu omezit nebo i zakázat povolení nakládání s vodami. Stejně může vodoprávní úřad postupovat i v případě, že dojde k ohrožení zásobování vodou proto, že byla voda z vodovodní sítě použita v případě záchranných prací při mimořádných událostech, požárech a jiných živelních pohromách, při zásahu Hasičského záchranného sboru ČR, jednotek požární ochrany nebo ozbrojených sil České republiky a omezit nebo zakázat použití vody z vodovodní sítě. Vodní zákon předpokládá předchozí projednání s dotčenými osobami, ovšem jen pokud to mimořádnost situace nevylučuje. Jestliže jsou vážně ohroženy veřejné zájmy omezením nebo znemožněním povolených odběrů povrchové nebo podzemní vody, má vodoprávní úřad povinnost zajistit opatření k nápravě. Může stanovit povinnost konkrétní osobě zajistit náhradní zásobování vodou, jeho rozsah i způsob. Nutné náklady spojené s takto uloženými opatřeními hradí buď vodoprávní úřad nebo je může požadovat na tom, kdo mimořádnou situaci způsobil. V případě dlouhodobého nedostatku vody ve větších oblastech, které by vedlo až k problémům se zajištěním zásobování obyvatel vodou, by tyto kompetence vodoprávních úřadů nebyly dostatečné. Je proto třeba uvažovat o nové právní úpravě – novele vodního zákona, případně i dalších předpisů, především zákona č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu (zákon o vodovodech a kanalizacích), ve znění pozdějších předpisů. 33 Kompetence vodoprávních úřadů by měly být rozšířeny o možnost vyhlásit mimořádnou situaci – sucho – v níž by mohly být vyloučeny omezující podmínky v platných povoleních k odběru povrchové a podzemní vody pro účely zásobování pitnou vodou – např. minimální zůstatkový průtok, minimální hladiny podzemních vod, další časová omezení z důvodu ochrany přírody. Z důvodu naléhavého veřejného zájmu by měl vodoprávní úřad mít kompetenci na nezbytnou dobu povolit zvýšené množství odebírané vody z jiných vodních zdrojů, případně je i jiným osobám nařídit. Významně by měl být rozvinut institut využitelných vodních zdrojů, zejména v připravovaných plánech dílčích povodí a řešit v nich bilanční hodnoty pro odběry. Zváženo by mělo být i řešení problému sucha v krizových zákonech. Jaroslava Nietscheová, Povodí Vltavy, a.s. 34 [email protected] KONCEPCE ENVIRONMENTÁLNÍ BEZPEČNOSTI Marie Adámková Úvod Hlavními hrozbami vzniku krizových stavů jsou hrozby přírodního původu (zejména rozsáhlé povodně, dlouhodobé sucho a extrémní meteorologické jevy) a hrozby způsobené činností člověka (zejména závažné havárie, terorismus a narušení funkčnosti kritické infrastruktury). Na rozdíl od ochrany obyvatelstva1, nebyla ochrana životního prostředí před důsledky krizových situací dosud systematicky upravena. Proto bylo v průběhu přípravy koncepce ochrany obyvatelstva doporučeno zpracovat problematiku ochrany životního prostředí před hrozbami vzniku katastrof antropogenního a přírodního původu jako samostatnou koncepci. Důvodem tohoto přístupu je řada specifických podmínek v ochraně životního prostředí, které navazují a vhodně doplňují principy ochrany obyvatelstva, upravené samostatně. Přijatá „Koncepce environmentální bezpečnosti 2012–2015 s výhledem do roku 2020“2 (dále jen koncepce) byla připravena a diskutována týmem odborníků Ministerstva životního prostředí a Ministerstva vnitra ve spolupráci se zástupci vysokých škol a dalších odborných organizací v letech 2009–2011. Je zpracována jako živý dokument, který bude pravidelně aktualizován v souladu s novými závazky vyplývajícími pro ČR z členství v EU, NATO, OSN a v dalších mezinárodních organizacích. Cílem Koncepce bylo navrhnout rozšíření existujících opatření, která povedou k omezení rizik vzniku krizových situací, vyvolaných interakcí životního prostředí a společnosti (zejména závažné havárie, živelní pohromy a teroristické činy). Dalším koncepčním cílem bylo provedení identifikace hrozeb (zdrojů rizik) a následně vlastní hodnocení rizik vzniku krizových situací, které ohrožují životní prostředí a následně stanovení priorit. Koncepce zahrnuje pouze oblasti, které korespondují s právními předpisy pro oblast krizového řízení, zejména s krizovým zákonem. Dokud není vyhlášen krizový stav, není dotčena žádná z povinností uložených zvláštními zákony. Zásadní částí koncepce je stanovení základních úkolů formulovaných na základě rizikové analýzy a stanovení priorit v oblasti environmentální bezpečnosti. 1 Usnesení vlády č. 165/2008 ke Koncepci ochrany obyvatelstva do roku 2013 s výhledem do roku 2020, usnesení vlády č. 859/2010 k Vyhodnocení Harmonogramu realizace opatření ochrany obyvatelstva do roku 2013, s výhledem do roku 2020. 2 Usnesení Bezpečnostní rady státu č. 10 ze dne 18. června 2012ke Koncepci environmentální bezpečnosti. 35 Obsah koncepce environmentální bezpečnosti Koncepce byla zpracována tak, aby respektovala bezpečnostní systém ČR a zároveň korespondovala se základními strategickými dokumenty v oblasti životního prostředí. Byla vytvářena s ohledem na základní mezinárodní strategické dokumenty. Jde zejména o Strategickou koncepci NATO3 a Strategii vnitřní bezpečnosti EU4. Ze strategických dokumentů ČR lze za klíčové pokládat zejména Strategický rámec udržitelného rozvoje České republiky5, Státní politika životního prostředí České republiky6 a Bezpečnostní strategie České republiky7. Jedním z přínosů nové koncepce je i vymezení environmentální bezpečnosti. V koncepci je chápána jako stav, při kterém je pravděpodobnost vzniku krizové situace vzniklé narušením životního prostředí ještě přijatelná.8 Celá problematika environmentální bezpečnosti je rozdělena podle posouzení nebezpečnosti na rizika antropogenního a přírodního původu. Koncepce se zabývá následujícími oblastmi: nebezpečné chemické a radioaktivní látky, jaderné materiály a biologická agens (CBRN látky), narušení funkčnosti kritické infrastruktury, terorismus se závažnými dopady do životního prostředí, havárie velkého rozsahu, povodně velkého rozsahu, dlouhodobá inverzní situace, dlouhodobé sucho, extrémní meteorologické jevy, přírodní požáry. V oblasti zdrojů rizik antropogenního původu jsou z provedené analýzy zřejmé dva okruhy problémů, které bude potřebné řešit. Jde především o definování CBRN látek z hlediska stanovených kritérií. Cílem navrhovaných opatření je zejména omezit možnosti selhání lidského faktoru a dostupnost CBRN látek pro jejich zneužití. V této oblasti je dostatečné množství informací o chemických látkách a směsích, které jsou uváděny na trh. Na základě znalosti jejich nebezpečných vlastností jsou již stanovena některá omezení, která mají zabránit vzniku závažné havárie nebo zneužití k teroristickému útoku.Všechna případná protiteroristická opatření musí být prováděna za plného dodržování mezinárodního práva.Obdobně jsou přijata 3 Strategic Concept For the Defence and Security of The Members of the North Atlantic Treaty Organisation. 4 Strategie vnitřní bezpečnosti EU. Směrem k evropskému modelu vnitřní bezpečnosti. Schválila Evropská rada ve dnech 25. a 26. března 2010. Brusel: EU, 2010, 31 s. 5 Usnesení vlády č. 37/2010 ke Strategickému rámci udržitelného rozvoje České republiky. 6 Usnesení vlády č. 6/2013o aktualizované Státní politice životního prostředí České republiky na léta 2012 až 2020. 7 Usnesení vlády č. 665/2011 o Bezpečnostní strategii České republiky. 8 V Bezpečnostní strategii ČR se pojem environmentální bezpečnost používá v širším smyslu, tj. bezpečné prostředí, případně bezpečnost prostředí nebo vnitřní bezpečnost. Environmentální bezpečnost je součástí vnitřní bezpečnosti a zahrnuje zejména ochranu životního prostředí před hrozbami antropogenního a přírodního původu. Nezabývá se primárně ochranou člověka, navazuje na stávající strategické dokumenty. 36 dostatečná opatření ke snížení rizika spojeného s využíváním jaderné energie a zdrojů ionizujícího záření. Řada problémů přetrvává v oblasti biologických agens. Biologická agens jsou nehomogenní skupina organismů, které mohou představovat závažný zdroj rizik pro zdraví člověka a životní prostředí. Tato skupina je velmi různorodá a odlišné musí být i mechanismy ochrany zdraví člověka, životního prostředí i hospodářských zvířat před jejich negativním působením. Stanovení bezpečných postupů při nakládání s těmito agens je nutné tam, kde jsou využívány v zemědělství (zejména geneticky modifikované organismy). Zároveň musí být zajištěna důsledná kontrola nad dodržováním zákonem stanovených požadavků tak, aby byla omezena možnost jejich zneužití, případně zneužití některého ze specializovaných pracovišť k přípravě geneticky modifikovaných organismů pro teroristický útok. V oblasti zdrojů rizik přírodního původu koncepce vymezuje dva okruhy problémů, které bude potřebné řešit. Jde především o problematiku kritického, dlouhodobého nedostatku vody a extrémní meteorologické jevy. Oba okruhy problémů spolu souvisejí a navzájem se ovlivňují. Na rozdíl od řešení povodní, které má dostatečnou právní úpravu jak na úrovni EU, tak i v ČR, je problematika nedostatku vody a dlouhodobého sucha upravena jen okrajově a nezabývá se zásadními problémy. Sucho není legislativně definováno a není stanovena s tím související ochrana ekosystémů, což způsobuje jednu z nejhorších krizových situací s nejrozsáhlejšími ekologickými, sociálními i ekonomickými dopady. Dobu trvání sucha nejsme schopni dlouhodobě spolehlivě předpovědět ani ovlivnit. Pro jeho zvládání je třeba zajistit včasné informování o jeho výskytu, stanovit a do praxe zavést vhodné indikátory a připravit postupy pro zvládání následků a snižování rozsahu škod jejich včasným zavedením. Zdroje vody jsou často v lokalitách, které jsou chráněny zákonem o ochraně přírody9. Při obnovování povolení k čerpání vody pak v případě sucha může docházet ke střetu mezi zásobováním obyvatel vodou a ochranou přírody. Zákon o předcházení ekologické újmě10 přisuzuje vinu za případné změny biodiverzity pouze lidské činnosti, což v praxi znamená, že změny biodiverzity v okolí vodního zdroje budou přičítány pouze čerpání vody. Provozovatel přitom není za nedostatek srážek odpovědný a nemůže je ovlivnit. Současná legislativa neumožňuje omezení čerpání vody z hlediska ochrany přírody zrušit ani v případě, že je vody ve zdroji z hydrologického hlediska dostatek. Druhým významným zdrojem rizik jsou extrémní meteorologické jevy, které ohrožují zdraví a životy obyvatel, životní prostředí, majetek i kritické infrastruktury a mezi jejichž důsledky patří také nedostatek vody. V této oblasti, která zahrnuje zejména jevy jako jsou dlouhodobé extrémní teploty (horko, mráz), extrémní srážky (déšť, sněžení, námrazy) a extrémní vítr, převažuje snaha o zmírnění jejich následků, včetně přírodních požárů. 9 Zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, ve znění pozdějších předpisů. 10 Zákon č. 167/2008 Sb., o předcházení ekologické újmě, ve znění pozdějších předpisů. 37 V souvislosti s klimatickou změnou lze očekávat, že i v ČR bude výskyt extrémních meteorologických jevů častější a je proto nezbytné přijmout odpovídající, především adaptační opatření. Zde se také negativně projevuje nedostatek právní opory pro meteorologickou službu. Priority a úkoly v oblasti environmentální bezpečnosti Prioritou koncepce je zpracovat návrh opatření ke zlepšení připravenosti, zmírnění následků a adaptace na období dlouhodobého sucha. Jde zejména o návrh systému indikátorů a navazujících opatření pro řešení sucha a ochrany ekosystémů před jeho důsledky. Dalším úkolem je zpracování návrhu typového plánu pro krizovou situaci „Dlouhodobé sucho“. V této souvislosti je také nutné analyzovat a navrhnout odpovídající úpravy legislativy v oblasti prevence vzniku požárů vegetace, které ve vyšší míře vznikají právě v obdobích sucha. V této souvislosti je významný úkol zdokonalovat předpovědní, výstražnou a hlásnou službu a monitorovací systémy a harmonizovat je s obdobnými systémy EU a globálními systémy v souladu vědeckým pokrokem v dané oblasti. Bude nutné zvážit možnost právní úpravy zabezpečení meteorologické a hydrometeorologické služby. Z analýzy provedené při přípravě koncepce vyplývá, že environmentální indikátory pro stanovení mezních hodnot pro vznik krizové situace jsou k dispozici převážně dlouhodobého a střednědobého charakteru. Vzhledem k povaze krizových situací je třeba zavést další indikátory, které by poukazovaly také na krátkodobé a rychlé změny v životním prostředí. Střednědobé nebo dlouhodobé mohou být využity jako doplňkové nebo pro hodnocení Státní politiky životního prostředí v oblasti environmentální bezpečnosti. Závěr Hlavním úkolem pro dosažení environmentální bezpečnosti je dopracování systému konkrétních legislativních, technických,institucionálních a informačních opatření. Důraz je kladen především na systém preventivních, mitigačních a adaptačních opatření, která jsou nejúčinnější a ekonomicky nejefektivnější. Mezi stanovené priority patří i řešení problematiky dlouhodobého sucha. Pro její řešení budou nutné zejména některé legislativní změny příslušných zákonů, případně zpracování nové právní úpravy. Základem pro legislativní změny by mělo být dopracování indikátorů sucha a v návaznosti nutnost stanovení závazných postupů. V této oblasti se předpokládá i využití výstupů výzkumných projektů financovaných v rámci Programu Bezpečnostního výzkumu. Jde zejména o projekty zaměřené na řešení problematiky dlouhodobého sucha, zásob podzemní vody nebo environmentální bezpečnosti. Významným přínosem budou i projekty orientované na vypracování nových metodických postupů pro hodnocení odolnosti a zranitelnosti. Marie Adámková, MŽP [email protected] 38 JSME PŘIPRAVENI ZVLÁDNOUT SUCHO? Pavla Finfrlová Sucho je nejhůře zvladatelnou krizovou situací. Nastupuje pomalu a nenápadně. Příslušné orgány proto začínají konat se zpožděním, v době kdy jsou již možnosti řešení velmi omezené. Přitom nelze odhadnout, jak dlouho bude období sucha trvat. Česká republika na zvládání sucha není vůbec připravena, nemá systém opatření s příslušnými indikátory a hlavně nemá stanoveny orgány s příslušnými pravomocemi a odpovědností. Vznik a vývoj sucha, zdroj : Water and Disaster. Be Informed and Be Prepared. WMO No.971. Geneva 2004 Kdy začíná sucho? A kdy se stane déletrvajícím? Abychom mohli sucho zvládnout, musíme ho nejprve definovat a zajistit, aby všichni dohodnuté pojmy znali a důsledně používali – od legislativy až po odborné publikace. Vodní zákon (1) používá termíny sucho, déletrvající sucho, přechodný nedostatek vody. Co znamenají v praxi? Neexistují ostré hranice mezi meteorologickým, agronomickým a hydrologickým suchem. Agronomické sucho znamená nejen ohrožení zemědělské produkce, ale i nebezpečí lesních požárů. Pro velké lesní požáry existují i krizové plány a Integrovaný záchranný systém je na ně připravován. Vodní zákon pamatuje i na případné přečerpání povolení k čerpání vody (2) při hašení požáru. Jinak je tomu s hydrologickým suchem, tj. s nedostatkem vody ve zdrojích. Při něm dochází především ke střetům mezi ochranou přírody a ostatními uživateli vody. 39 U povrchových vod se jedná o zajištění minimálních průtoků ve vodoteči oproti potřebě zásobování obyvatel pitnou vodou, chlazení elektráren a potřebami dalších odběratelů (závlahy, průmysl atd.). Zdroje podzemních vod jsou sice přednostně vyhrazeny pro zásobování obyvatelstva pitnou vodou (3), to však neřeší střety s ochranou přírody (4) a hrozbu požadavků na nápravu ekologické újmy (5) ze strany nesoudných jedinců. Na řešení déletrvajícího sucha není naše krizová legislativa vůbec připravena. Zná pouze nouzové zásobování pitnou vodou (příděly 5–10 l vody na osobu a den) v případě jiných krizových situací (např. povodní, průmyslových havárií apod.), nikoliv na déletrvající sucho. Svaz měst a obcí ČR dlouhodobě volá po zahájení přípravných prací na vzorové organizační části plánu pro zvládání sucha, tj. kdo co kdy bude v případě sucha dělat a jaké k tomu bude mít pravomoci. Sucho z pohledu měst a obcí Sucho způsobí ve městech a obcích problémy spojené se zásobováním obyvatel pitnou vodou a požární ochranou. Na vodovodu závisí požární zabezpečení mnoha obcí. Samozřejmě budou dopady jiné na malé obce nenapojené na velké vodárenské soustavy a bez výškových domů, jiné na města se sídlišti. Život v mnohapatrovém domě bez možnosti spláchnout WC dostatečným množstvím vody je problém nejen z hlediska pohody obyvatel, ale i z hlediska technického – po delší době se nepochybně některá potrubí ucpou. Přerušované dodávky vody nevedou k dostatečné úspoře vody, zato způsobují obrovské problémy ve vodovodní síti. Dojdou zásoby dešťové vody v nádržích i v sudech pro zalévání zahrádek, vyschnou mělké studně používané u rodinných domů někdy i jako zdroj užitkové vody a vznikne tak větší potřeba pitné vody z veřejného vodovodu než za normálního stavu. Nízké průtoky v recipientech způsobí problémy i s vypouštěním odpadních vod. Obce jsou s problematikou sucha svázány jednak různou formou vlastnictví vodovodů a kanalizací a dále tím, že jsou vodoprávními úřady. Sucho se jich velmi týká, občané budou v případě problémů požadovat řešení na představitelích obce. Ti však, na rozdíl od povodní, nemají žádné „Suchové plány“, které by obsahovaly způsoby zajištění včasných a spolehlivých informací o vývoji sucha, směrodatné limity stupňů „suchové“ aktivity, organizaci a přípravu zabezpečovacích prací k zajištění zásobování obyvatel pitnou vodou, seznamy a spojení na kompetentní osoby, úkoly pro jednotlivé účastníky ochrany před dopady sucha, způsob aktivace orgánů pro řešení sucha atd.. Obce s rozšířenou působností jsou vodoprávními úřady a vydávají povolení k nakládání s vodami. U rozsáhlých vodárenských soustav nastává i situace, že nevelká obec (město) na území jednoho kraje vydává povolení k čerpání vody pro mnohonásobně větší počet obyvatel v sousedním kraji. Pro zvládání sucha nemají vodoprávní úřady jasné mantinely pro rozhodování. Vodní zákon sice opravňuje vodoprávní úřad (6) k provedení změny povolení k nakládání s vodami, je‐li to nezbytné pro zásobování pitnou vodou podle Plánu rozvoje vodovodů a kanalizací, které sucho neřeší a odkazují se na plány povodí. Ty konkrétní ukazatele, konkrétní opatření a osoby, které tato opatření budou provádět, rovněž neobsahují. Vodoprávní úřady mohou upravit povolená nakládání s vodami na dobu nezbytně nutnou také při mimořádných událostech, zejména je‐li přechodný nedostatek vody (2). To je dobře použitelné při požárech, při déletrvajícím suchu to již není tak jednoduché. Co je při déletrvajícím suchu přechodný nedostatek vody? Na základě čeho bude příslušný úředník rozhodovat v případech, kdy je čerpána voda 40 v chráněných oblastech (4) a na déletrvající sucho nebylo v rámci procesu hodnocení vlivu čerpání vody na životní prostředí (7) pamatováno? Minimální hladina podzemních vod je v zákoně o vodách (8) definována jako hladina, která ještě umožňuje udržitelné užívání vodních zdrojů a která zajistí dosažení dobrého ekologického stavu souvisejících útvarů povrchových vod a vyloučí významné poškození suchozemských ekosystémů. Nastane‐li déletrvající sucho budou stresovány všechny organismy a co je v této souvislosti významné poškození ekosystémů? Příslušný úředník může čelit různým atakům včetně mediálních, po čase pak zpochybňování oprávněnosti či formální správnosti jeho rozhodnutí, trestním oznámením i soudnímu procesu s neodhadnutelným výsledkem. Dlouholetý soud o odpovědnosti za zabití dvou chlapců padajícími stromy je každému úředníkovi varováním. Obžalovaní sice byli shledáni nevinnými, léta vyšetřování a soudních jednání jim však poznamenalo život i zdraví. Potřebujeme proto co nejkonkrétnější plány opatření pro zvládání sucha. Svaz měst a obcí ČR dlouhodobě na tento problém upozorňuje. V roce 2010 bylo sice novelou Vodního zákona (9) zajištění zásobování obyvatelstva pitnou vodou uvedeno rovnoprávně s ochranou ekosystémů, podařilo se zastavit rušení rezerv pro výstavbu vodárenských nádrží, nastartovat po mnoha letech rebilance zdrojů podzemních vod a sucho je opakovaně zmiňováno v části Vodního zákona věnované plánování v oblasti vod. Například v § 26 „Programy opatření“ je zmiňováno déletrvající sucho (nikoliv definováno), je zde také uvedeno co by měly plánovací dokumenty obsahovat, tj. podmínky, za kterých mohou být okolnosti označeny za mimořádné nebo rozumně nepředpověditelné, příslušné ukazatele v plánu povodí a opatření, která mají být za takovýchto mimořádných okolností přijata. Bohužel nic z toho se zatím nedostalo do stádia konkrétních ukazatelů, konkrétních opatření a konkrétních orgánů, které je budou provádět. Někde existují obecné listy opatření (studie, bilance apod.). Je smutné, že volání po zahájení prací na v praxi použitelných dokumentech pro zvládání sucha nachází odezvu jen velmi pomalu. Ocenit je třeba Ministerstvo životního prostředí ČR, které se suchu věnovalo v rámci řešení otázek environmentální bezpečnosti a snad se podařilo či podaří prosadit zpracování Typového plánu pro zvládání sucha v rámci krizového řízení. To je však otázka několika let. Bohužel se zdá, že tyto práce urychlí jen skutečné déletrvající sucho a oprávněné rozhořčení občanů. Sucho a vodárenské společnosti Zákon o vodovodech a kanalizacích (10) řeší pouze výstavbu a provozování infrastruktury, nikoliv dostupnost vody ve zdrojích. Jak je uvedeno výše, plány rozvoje vodovodů a kanalizací se suchem rovněž nezabývají. Vodárenské společnosti nemají žádné účinné nástroje pro řešení nedostatku vody ve zdrojích. Nemohou čerpat více vody, než je v příslušném povolení pro daný zdroj. V povoleních je více parametrů, okamžitá i kumulativní množství, někdy různá pro roční období, u podzemních vod minimální hladina atd… Všechny parametry musí být dodrženy, jinak hrozí sankce. Nevím o povolení k čerpání vody, které by mělo kapitolu použitelnou pro řešení déletrvajícího sucha a nedostatku vody ve zdroji, tj. indikátor sucha a navazující „krizové“ limity pro čerpání. Zákon o vodovodech a kanalizacích sice zná termín krizová situace (11), ale kraťoučký odstavec pouze odkazuje na Krizový zákon a související předpisy (12), ty ale řeší pouze nouzové zásobování několika litry vody na 41 osobu a den jak je zmíněno výše, nikoliv déletrvající nedostatek vody ve zdrojích pro zásobování obyvatel veřejnými vodovody. Pokutu za překročení povoleného odběru sice lze snížit (12), jsou‐li pro to důvody zvláštního zřetele hodné, které to však jsou, aby obstály dlouhodobě a za všech okolností? Až sucho nastane, bude těžké operativně změnit povolení k čerpání vody, protože nejsou stanoveny standardní postupy a bude záležet na odvaze a osobní statečnosti příslušných úředníků. Závěr Sucho bylo, je a bude. Jen nevíme kdy a kde nastane a jak dlouho bude trvat. Sucho zasáhne všechny organismy v daném území. A lidská společnost je dnes naprosto závislá na elektřině, proto musí být pro případ déletrvajícího sucha jasně stanoveno kdo kolik vody bude mít k dispozici, např. elektrárny na chlazení, vodárny pro zásobování obyvatel, zemědělci pro zvířata a závlahy, průmysl pro výrobu apod., a jak bude posuzováno zvýšení teploty vody pod elektrárnou, nedodržení minimálního průtoku ve vodoteči či zaklesnutí hladin podzemní vody. Při rozhodování musí být pokud možno v rovnováze ekologické, sociální i ekonomické aspekty. Protože je to opravdu složité, je třeba se co nejdříve na déletrvající sucho skutečně připravovat, tj. začít pracovat na plánech konkrétních limitů, konkrétních opatření a konkrétních orgánů s příslušnými pravomocemi pro zvládání déletrvajícího sucha. A samozřejmě činit všechna opatření pro zadržení vody v krajině, jsme konec konců na rozvodí, tedy závislí na srážkách a větru dešti neporučíme. Zákon č 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon) v platném znění §109 zákona č. 254/2001 Sb. §29 odst.1 zákona č. 254/2001 Sb. Zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny v platném znění Zákon č.167/2008 Sb., o předcházení ekologické újmě a o její nápravě v platném znění §12 zákona č. 254/2001 Sb. Zákon č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí a o změně některých souvisejících zákonů (Zákon o posuzování vlivů na životní prostředí) v platném znění §37 zákona č.254/2001 Sb. Zákon č. 150/2010 Sb. Zákon č.274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů v platném znění § 21 zákona č.274/2001 Sb. Zákon č.240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (Krizový zákon) v platném znění, Zákon č 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému a o změně některých zákonů v platném znění, Zákon č. 241/2000 Sb., o hospodářských opatřeních pro krizové stavy a o změně některých souvisejících zákonů v platném znění § 116 odst. 5 zákona 254/2001 Sb. Ing. Pavla Finfrlová, Komise životního prostředí Svazu měst a obcí ČR [email protected] 42 GENEREL ÚZEMÍ CHRÁNĚNÝCH PRO AKUMULACI POVRCHOVÝCH VOD A JEHO UPLATNĚNÍ V ÚZEMNĚ PLÁNOVACÍCH CELCÍCH Jana Saňáková Historie pořízení Generelu Ochrana území výhledových vodních nádrží je dlouhodobá záležitost; v rámci územních plánů je datována od 60. let minulého století. Vymezení lokalit bylo vždy součástí Státního a poté Směrného vodohospodářského plánu. Přijetí nového vodního zákona v roce 2001 prolongovalo ochranu 211 výhledových vodních nádrži, vymezených v roce 1988 směrným vodohospodářským plánem, do přijetí plánů povodí v roce 2009. S ohledem na předpokládané změny klimatu a jejich dopad na vodní hospodářství bylo v roce 2006 přistoupeno k aktualizaci územního hájení v rámci návrhu dlouhodobé strategie plánování v oblasti vod – Plánu hlavních povodí České republiky (dále jen „Plán“) a byl sestaven i seznam lokalit vhodných k akumulaci povrchových vod. Jednotlivé lokality byly posuzovány s ohledem na jejich možnosti ovlivnit odtokové poměry podle potřeb v jednotlivých dílčích povodích. Výsledkem bylo 186 lokalit – ploch morfologicky a hydrologicky vhodných pro akumulaci povrchových vod využitelných pro zvýšení kapacity vodních zdrojů závislých na atmosférických srážkách pro případy kompenzace odtoku vlivem očekávané klimatické změny v dlouhodobém horizontu k roku 2050 a dále. V řadě případů však existoval územní střet vybraných lokalit se zájmy ochrany přírody a krajiny. Ačkoliv se resorty zemědělství a životního prostředí shodly, že oba veřejné zájmy dotýkající se stejného území směřují v podstatě k jeho nenarušení zásadními změnami, a že případný střet zájmů bude řešen podle platné legislativy až v případě oprávněné potřeby vody po prokázaném využití ostatních vhodných opatření, byl nakonec seznam těchto lokalit na základě odporu ochránců přírody a krajiny, starostů obcí i protestů části veřejnosti po projednání posouzení vlivu Plánu na životní prostředí (proces SEA) z konečného návrhu Plánu vypuštěn s tím, že v Plánu schváleném usnesením vlády č. 562 ze dne 23. 5. 2007 a následně v nařízení vlády č. 262 ze dne 3. 10. 2007, o vyhlášení závazné části Plánu hlavních povodí České republiky, byl stanoven úkol: Do 30. června 2009 aktualizovat na principu předběžné opatrnosti stávající systém územní ochrany lokalit hydrologicky a morfologicky vhodných pro akumulaci povrchových vod v dlouhodobém výhledu, jako jednoho z adaptačních opatření na očekávané klimatické změny v příštích 50ti až 100 letech, které se mohou projevit zvýšenou extremitou výskytu suchých období a povodňových situací. Pro tento účel novelizovat institut vodního zákona (chráněné oblasti přirozené akumulace vod) doplněním o oblasti vhodné pro umělou akumulaci povrchových vod se stanovením regulativů územní ochrany a zmocněním k vyhlášení těchto lokalit nařízením vlády účinným nejpozději do doby schválení plánů oblastí povodí. Při přípravě seznamu lokalit vhodných pro akumulaci povrchových vod přihlédnout k socioekonomickým důsledkům územního hájení a projednání s dotčenými kraji a obcemi. Úprava vodního zákona byla provedena vložením § 28a zákonem č. 181/2008 Sb. s účinností od 1. července 2009 se zmocněním pro Ministerstvo zemědělství (dále 43 jen „MZe“) v dohodě s Ministerstvem životního prostředí (dále jen „MŽP“) pořídit Generel území chráněných pro akumulaci povrchových vod a základní zásady využití těchto území (dále jen „Generel“). Pro pořízení Generelu byla v roce 2008 vytvořena pracovní skupina (MZe, MŽP, správci povodí, AOPK, odborníci zabývající se klimatickou změnou). Při přípravě Generelu se vycházelo ze seznamu připraveného pro Plán hlavních povodí, tj. ze 186 lokalit. Tyto lokality byly posuzovány podle stanovených kritérií zohledňujících také socioekonomické dopady (dotčení méně než 30 obytných objektů) a ochranu přírody a krajiny a konfrontovány s očekávanými dopady klimatické změny na vodohospodářské soustavy v jednotlivých oblastech povodí. Výsledkem byl návrh, v němž byl původní soubor 186 lokalit redukován na 69 lokalit. V průběhu řešení vznikl spor o charakter Generelu ve vztahu k povinnosti posouzení jeho vlivu na životní prostředí podle zákona č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí a o změně některých souvisejících zákonů (zákon o posuzování vlivů na životní prostředí), ve znění pozdějších předpisů. Ten se nakonec podařilo v září 2010 ukončit uzavřením „Dohody o pořízení a uplatňování Generelu mezi MZe a MŽP“ podepsanou oběma ministry s tím, že Generel není koncepcí ve smyslu § 3 písm. b) zákona o posuzování vlivů na životní prostředí a tedy nepodléhá procesu SEA, že bude pouze podkladem pro návrh politiky územního rozvoje a územně plánovací dokumentace a jeho účinky nastanou až vymezením v těchto dokumentech. Dalším významným krokem při pořízení Generelu byla komunikace se všemi dotčenými obcemi a kraji k návrhu Generelu, se zaměřením na zdůvodnění dlouhodobosti výhledu (50–100 let s ohledem na možné dopady klimatické změny a princip předběžné opatrnosti) a vysvětlení základních zásad využívání dotčených území. S ohledem na velký počet dotčených obcí (218 a 4 vojenské újezdy) byl zvolen způsob projednání „vysvětlujícím seminářem“ organizovaným po jednotlivých oblastech povodí. Postupně byli písemně osloveni hejtmani příslušných krajů a starostové všech dotčených obcí s předáním příslušných podkladů (textové části Generelu, pasportu příslušné lokality a mapky vč. odkazu na webové stránky MZe, kde byl pracovně celý návrh Generelu zveřejněn) k seznámení se s problematikou a nabídkou podrobnějšího vysvětlení, zejména pro ty obce, které uvedené lokality neměly zakotveny v územních plánech, resp. ve schválených zásadách územního rozvoje nebo v jejich projednaných návrzích. Dále byli vyzváni ke stanovisku a případnému doplnění či upřesnění předkládaných informací, buď písemně, nebo vyjádřením na projednání. V průběhu roku 2011 proběhlo 8 těchto jednání s dotčenými kraji a obcemi v garanci MZe, za účasti MŽP, zástupců příslušného s. p. podniku Povodí a VÚV TGM k problematice dopadů klimatické změny. Účast zástupců obcí byla v průměru více než 50%. Samostatně bylo jednáno s Ministerstvem obrany o lokalitách na území vojenských újezdů. Projednání návrhu Generelu vyvolalo rozporuplné reakce, jak nesouhlasné tak i vyjádření podpory tomuto záměru. S některými obcemi byla vedena vysvětlující korespondence, či návazná separátní jednání, např. týkající se lokality Borovnice, Plaveč, Štěpánov a Stříbrné hory. Pro posledně jmenovanou lokalitu byl zadán i geologický posudek realizovatelnosti vodní nádrže v této lokalitě. Veškerá stanoviska, ať uplatněná při seminářích nebo doručená písemnou formou byla MZe vyhodnocena a zohledněna v dohodě s MŽP v konečných úpravách Generelu. Ve výsledku toto projednání vedlo k vyřazení 3 lokalit (Šluknov, Stříbrný 44 potok a Šárovcova Lhota) a po dohodě náměstků ministrů byla také vyřazena lokalita Vilémov, která je téměř za 100 % umístěna v KRNAP s tím, že jeho statut tuto lokalitu dostatečně územně hájí. Konečný návrh Generelu byl uzavřen v září 2011 podepsáním „Protokolu o pořízení Generelu území chráněných pro akumulaci povrchových vod a základních zásad využití těchto území“ oběma ministry. V Generelu je 65 lokalit rozdělených do dvou kategorií A a B, dle jejich vodohospodářského významu, s přihlédnutím k veřejnému zájmu zajištění pitné vody pro velké aglomerace. Počet dotčených obcí se zredukoval na 209 a dotčeny jsou všechny kraje vyjma kraje Libereckého. V Generelu LAPV nejsou uvedeny lokality, u nichž je zajištění dostatečné územní ochrany v celé ploše zabezpečeno prostřednictvím zákona č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, ve znění pozdějších předpisů; jsou uvedeny pouze v příloze a budou však evidovány v národních plánech povodí. Generel území chráněných pro akumulaci povrchových vod se dle přechodného ustanovení bodu 7 zákona č. 150/2010 Sb. přezkoumává a aktualizuje v rámci národních plánů povodí, přičemž sám vytyčuje základní kriteria pro přezkoumání a aktualizaci budoucího využití vybraných ploch. Předpokládá se, že lokality kategorie A budou územně hájeny dlouhodobě, přezkoumávány a aktualizovány budou zejména lokality kategorie B. První aktualizace má termín 22. prosince 2015 v rámci druhé etapy plánování v oblasti vod. Generel není koncepcí, je výběrem jednotlivých lokalit s vhodnými podmínkami pro akumulaci vody, které mají charakter ložisek vodního bohatství (analogií k ložiskům nerostného bohatství), spočívajících v prostoru vhodném pro akumulaci strategické suroviny ‐ vody, využitelné v budoucnu. Generel není ani plánem MZe na výstavbu přehrad, jak se mylně prezentovalo ve sdělovacích prostředcích, ale podkladem pro vymezení území lokalit pro akumulaci povrchových vod v politice územního rozvoje a územně plánovacích dokumentacích, které zajistí využívání stanovených území tak, že nedojde k znemožnění nebo podstatnému ztížení možné realizace konkrétní vodní nádrže v budoucnu za předpokladu, že budou vyčerpány možnosti ostatních adaptačních opatření k zajištění vodohospodářských služeb a kdy dopady klimatické změny nebudou řešitelné jinými prostředky pro jejich neproveditelnost nebo pro jejich neúměrné náklady. Uplatnění Generelu v územně plánovacích dokumentacích V § 28a odst. 2 zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon) ve znění pozdějších předpisů se stanoví, že „Generel je podkladem pro návrh politiky územního rozvoje a územně plánovací dokumentace“. Politika územního rozvoje České republiky 2008 (dále jen „PÚR 2008“), která byla schválena usnesením vlády č. 929 dne 20. 7. 2009 zadala MZe úkol: „Pořídit generel území chráněných pro akumulaci povrchových vod včetně základních zásad využití těchto území“. Důvodem jeho vymezení byla územní ochrana lokalit vhodných pro akumulaci povrchových vod pro případné řešení dopadů klimatické změny, především pro snížení nepříznivých účinků povodní a sucha, v dlouhodobém horizontu (v příštích padesáti až sto letech). Úkol byl splněn pořízením Generelu. Ministerstvo pro místní rozvoj (dále jen „MMR“), veškeré dotčené krajské úřady, orgány územního plánování a dotčené obce s rozšířenou působností byly ve smyslu 45 ustanovení § 27 odst. 3 zákona č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), informovány o pořízení Generelu a byla jim předána příslušná data pro pořízení územně analytických podkladů, což jsou podklady, které slouží k pořizování politiky územního rozvoje, územně plánovací dokumentace, jejich změnám a pro rozhodování v území. V diskuzi, jakou formou územní ochrany budou lokality z Generelu chráněny, se MMR přiklonilo k institutu „územní rezervy“ dle ustanovení § 36 odst. 1 zákona č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu. Bylo zcela odmítnuto využít ochrany formou limitu využití území, byť by se to nabízelo ve vztahu k ustanovení § 28a odst. 1 vodního zákona, nicméně předmětná území chráněná pro akumulaci povrchových vod tento charakter nemají, neboť se u nich očekává hodnocení urbanistických důsledků a je třeba zachovat možnost jejich projednání. Před novelou stavebního zákona byl diskutován problém výkladu pojmu „územní rezerva“ ve vztahu k posuzování vlivu na životní prostředí podle zákona o posuzování vlivů na životní prostředí. Mezi posuzované koncepce spadá i územně plánovací dokumentace, proto součástí zásad územního rozvoje a stanovených územních plánů je, dle stavebního zákona, i vyhodnocení vlivů na udržitelný rozvoj území, které zahrnuje i vyhodnocení vlivů na životní prostředí a vlivů na evropsky významné lokality a ptačí oblasti dle § 45i zákona o ochraně přírody a krajiny (Natura 2000). Ustanovení týkající se územní rezervy bylo upraveno zákonem č. 350/2012 Sb., který novelizuje stavební zákon tak, že je to plocha nebo koridor se stanovením jejich využití, jehož potřebu a plošné nároky je nutno prověřit. V územní rezervě jsou zakázány změny v území, které by mohly stanovené využití podstatně ztížit nebo znemožnit. Z definice územní rezervy vyplývá, že je to území vymezené pro územní ochranu pro daný záměr. Samotná územní rezerva nezakládá právo tento záměr realizovat, ani jeho realizaci neumožňuje. Smyslem vymezení územních rezerv je prověření potřeby jejich budoucího využití. Výsledkem tohoto prověření může být i odstoupení od předmětu ochrany, tak i změna jeho rozsahu, při čemž při konkrétních vstupech bude nutné vždy zacílit na minimalizaci ovlivnění hodnot v území, pokud se v blízkosti budou nacházet. Dovodit v současné době vliv územních rezerv na hodnoty území v době případné realizace záměru je předčasné, neboť v současnosti nelze predikovat situaci a vazby, jež budou v příslušném časovém horizontu aktuální. Z tohoto důvodu je zřejmé, že samotná územní rezerva nemůže mít jakýkoli negativní vliv na soustavu Natura 2000, lze pouze na předpokládaný negativní vliv upozornit. MŽP tuto argumentaci zpochybňovalo, čímž nastávaly problémy se schvalováním územně plánovací dokumentace, neboť tím, že Generel nebyl posouzen procesem SEA, byla tato problematika přenesena na její pořizovatele. Z pozice MZe je, na základě kompetencí vymezených v § 108 odst. 2 vodního zákona, pro všechny lokality z Generelu požadováno zajištění jejich územní ochrany v rámci územně plánovací dokumentace krajů, tzv. zásad územního rozvoje (dále jen „ZÚR“). S ohledem na to, že některé lokality v rámci ZÚR byly při posuzování vlivu na životní prostředí shledány jako problémové, resp. označeny jako s významným negativním vlivem na soustavu Natura 2000, bylo třeba i ustoupit od požadavku jejich územní ochrany z důvodů umožnění schválení ZÚR. Tento případ nastal např. 46 v Jihomoravském kraji, kdy dvě lokality (dokonce jedna kategorie A) musely být z návrhu ZÚR vypuštěny. Tento problém vyřešila zmiňovaná novela stavebního zákona v § 36 odst. 1: „Současně s návrhem zásad územního rozvoje se zpracovává vyhodnocení vlivů na udržitelný rozvoj území, stanovené využití územní rezervy se při tom z hlediska vlivů na životní prostředí a evropsky významné lokality a ptačí oblasti neposuzuje.“ Až na základě kladného prověření potřebnosti jejich budoucího využití a vyčerpání všech možností ostatních adaptačních opatření mohou být při aktualizaci zásad územního rozvoje lokality převedeny z ploch územních rezerv do ploch návrhových. Teprve při projednávání aktualizace se provádí posuzování z hlediska vlivu na životní prostředí. Zároveň byl celý seznam lokalit Generelu uplatněn do aktualizace PÚR 2008, právě s ohledem na to, aby ochrana těchto území byla zajištěna celorepublikovým dokumentem územního plánování s důrazem na jejich strategický význam z hlediska vodního hospodářství. Politika územního rozvoje je závazná pro pořizování a vydávání územně plánovacích dokumentací nižších stupňů, tedy zásad územního rozvoje, územní plány, regulační plány a pro rozhodování v území. Plocha územní rezervy má dopad na vymezené území, v kterém sice nemění stávající stav, ale z definice je zřejmé, že omezuje podmínky jeho využití. V § 28a odst. 2 vodního zákona je dáno zmocnění pro vydání základních zásad využití území chráněných pro akumulaci povrchových vod. Tyto zásady jsou součástí Generelu a stanoví rámcové podmínky pro využití těchto území a jisté vodítko pro orgány územního plánování. Smyslem těchto podmínek je nikoli omezovat nad míru nezbytně nutnou činnosti v daném území, ale zabránit tomu, aby bylo znemožněno či ztíženo budoucí případné využití územní rezervy. Aplikace Generelu do územně plánovacích dokumentací je zajišťována vodoprávními úřady dle jejich kompetencí vyplývajících z vodního zákona k příslušné úrovni této dokumentace. Generel je zveřejněn v plném znění včetně protokolu o jeho pořízení na webových stránkách MZe: http://eagri.cz/public/web/mze/voda/planovani‐v‐oblasti‐vod/priprava‐planu‐
povodi‐pro‐2‐obdobi/zverejnene‐informace/ nebo http://eagri.cz/public/web/mze/voda/publikace‐a‐dokumenty/ostatni/. Ing. Jana Saňáková Ministerstvo zemědělství odbor vodohospodářské politiky a protipovodňových opatření Těšnov 17 117 05 Praha 1 tel: + 420 221 812 934, e‐mail: [email protected] 47 JÍMACÍ ŘÁD JAKO ÚČINNÝ NÁSTROJ K ŘÍZENÍ ODBĚRU VODY Z VÝZNAMNÝCH HYDROGEOLOGICKÝCH STRUKTUR V OBDOBÍ DLOUHODOBÉHO ÚTLUMU ODTOKOVÉHO PROCESU ČI V JINÝCH EXTRÉMNÍCH SITUACÍCH Svatopluk Šeda, Jana Vrbová Úvod Definic sucha existuje v současnosti celá řada, z hydrogeologického hlediska se však obecně jedná o stav, kdy je k dispozici menší množství využitelné vody než je lidská potřeba. Poznání fenoménu sucha, především znalost jeho periodicity jakožto součásti klimatických cyklů, je pro správnost vodohospodářských rozhodnutí naprosto nezbytná, ať už se jedná o povolení k odběru vody z různých hydrogeologických struktur či stanovování minimálních zůstatkových průtoků či minimálních hladin. Na sucho se stejně jako na povodně nedá zcela připravit, lze však učinit taková opatření, která povedou ke snížení jeho nepříznivých účinků. Vzhledem k tomu, že zásoby podzemní vody jsou suchem ovlivněny v podstatě až v poslední řadě, neboť nejdříve se deficit srážek uplatní v povrchových tocích a nádržích, ale na druhou stranu navrácení k původnímu stavu u nich trvá nejdéle, je důležité mít k dispozici nástroj, který umožní vyrovnávat se s následky sucha a snižovat je na minimum. Tyto požadavky a řadu dalších naplňuje Jímací řád, který je právně zakotven v § 37 odstavci 3 zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (dále jen vodní zákon). Zde je dán do souvislosti s minimální hladinou podzemních vod., která umožňuje udržitelné využívání vodních zdrojů a zároveň zajistí dobrý ekologický stav souvisejících útvarů povrchových vod a vyloučí významné poškození suchozemských ekosystémů. Vodoprávní úřad může uložit osobě oprávněné k odběru vody povinnost jeho vypracování a předložení ke schválení v případech, kdy podmínky odběru vody je nutno vázat na opatření sloužící k zachování nebo dosažení podmínek pro trvale udržitelné užívání zdrojů podzemní vody. I když se tato definice může zdát zaměřená na pole ochrany přírody, kdy nákladní s podzemními vodami může mít za následek podstatné snížení hladiny podzemní vody a ovlivnění suchozemských a na vodu vázaných ekosystémů, správně nastavený Jímací řád umožňuje vzhledem ke svému charakteru mnohem širší využití v oblasti plánování, využívání i ochrany vodních zdrojů před výjimečnými situacemi, ať již přírodního nebo antropogenního původu. Institut Jímacího řádu však dosud příliš využíván není, protože se má obecně zato, že pro osobu oprávněnou to je kromě limitu odběrného množství vody další restriktivní limit a pokud vodoprávní úřad jeho zpracování výslovně nevyžaduje, osoba oprávněná ze své vlastní vůle nemá zpravidla pocit potřeby ho zpracovat. Cílem tohoto příspěvku je ukázat, že zpracovaní jímacího řádu a zejména naplňování jeho programu může být účinným nástrojem pro efektivní využívání vodních zdrojů podzemní vody především v podmínkách, kdy odběr vody je třeba přizpůsobit vnějším limitům, ať již mají charakter kvalitativní nebo kvantitativní. V současné době na několika lokalitách v Čechách i na Moravě institut jímacího řádu uplatňujeme, ať již byl zpracován na základě rozhodnutí vodoprávního úřadu nebo jako vlastní aktivita vodárenských společností. V jeho rámci sledujeme m.j. stav 48 hladiny a vývoj jakosti podzemní vody v širším okolí jímacího území a dáváme je do souvislosti s odběrem, klimatickými poměry, antropogenními vlivy a dalšími faktory, které ovlivňují poměry v místech vodárenského využití struktur. Jímací řád se tak stává účinným nástrojem pro udržitelný rozvoj využívání vodních zdrojů. Náplň jímacího řádu Jímací řád je jakási obdoba provozního řádu vodovodu, kdy však pomocí tohoto institutu nejsou sledovány provozní a technologické soubory vodárenského zařízení, ale přírodní prostředí tvorby, oběhu a akumulace podzemní vody konkrétní jímací oblasti. U celé řady vodárenských společností jsou shromažďována a mnohdy archivována ohromná množství dat o odběrech podzemní vody mnohdy i s vazbou na stav hladiny podzemní vody v jednotlivých jímacích objektech, ale s těmito daty se kromě splnění ohlašovacích a evidenčních povinností nejen nepracuje, ale mnohdy se ani přesně neví, co tato data znamenají nebo zdali jsou věcně správná. Klasickou ukázkou je osazení snímačů hladin podzemní vody ve vrtech, které sice ukazují nějakou hodnotu vodního sloupce, ale protože dané čidlo není výškově přesně osazeno, nelze při potřebě zpětné analýzy vývoje vodních stavů stanovit absolutní kóty hladiny podzemní vody a porovnat je například s daty při uvedení jímacího objektu do provozu. Obdobně vznikají rozsáhlé soubory dat o jakosti vody, ale pokud nejsou svázány s konkrétním jímacím objektem a s konkrétním stavem jeho využití v době odběru vzorků vody, je zpětná analýza vývoje jakosti vody problematická. Často rovněž chybí nezastupitelné údaje o stavu hladiny podzemní vody a její jakosti v předpolí jímacích území v oblasti tvorby, proudění a akumulace podzemní vody v dané hydrogeologické struktuře. V případě, že jsou tato data pořizována, končí zpravidla někde v zapomnění a pro potřeby prognózy vodárenského provozu se s nimi nepracuje. Všechny tyto nedostatky může jímací řád systémově řešit, ale nejen to. Může být účinným nástrojem i k řešení úkolů v oblasti vodní politiky vodárenských společností, které jsou obecně zakotveny v § 23, odstavci 1) vodního zákona, ve kterém se říká, že „Plánování v oblasti vod je soustavná koncepční činnost kterou zajišťuje stát a jeho účelem je vymezit a vzájemně harmonizovat veřejné zájmy a) ochrany vod jako složky životního prostředí b) snížení nepříznivých účinků povodní a sucha a c) udržitelného užívání vodních zdrojů, zejména pro účely zásobování pitnou vodou.“ Pokud tuto obecnou proklamaci určenou státu přeneseme do praktického života vodárenských společností je zřejmé, že institut plánování v oblasti vod uplatňovaný v daném případě prostřednictvím kvalitně zpracovaného jímacího řádu je v jejich bytostném zájmu. Garantuje, že jejich „výrobní prostředek“, tedy podzemní voda, bude využíván nejen v souladu s přírodními podmínkami její tvorby, oběhu a akumulace, ale pokud možno i nekolizně s jinými zájmy chráněnými zvláštními předpisy. Pro jímací oblasti využívající podzemní vodu jsme s uvážením jeho výše komentovaného účelu postupně vytvořili typovou strukturu jímacího řádu s následujícím obsahem: a) identifikační údaje (vlastník jímacího území, osoba oprávněná k odběru vody, osoba oprávněná za provoz jímacího řádu, řídící hydrogeolog) 49 b) údaje o jímací oblasti (zpravidla hydrogeologické povodí jako dílčí část hydrogeologického rajónu) c) údaje o vodním zdroji podzemní vody (zpravidla vodní útvar nebo zvodněný kolektor, případně kolektory v případě využití vícekolektorového zvodněného systému) d) údaje o jímacích objektech podzemní vody (typ, parametry, povolení k odběru vody, stanovení ochranných pásem, stanovení minimální hladiny) e) manipulace na vodním zdroji za běžných okolností (rozumí se způsob jeho běžného využívání prostřednictvím jímacích objektů ve vazbě na povolení k odběru vody) f) manipulace na vodním zdroji za mimořádných situací (rozumí se situace vzniklá v důsledku extrémní změny přírodního režimu podzemní vod jako je sucho či povodně nebo jakékoliv havárie, ať již se jedná například o poruchy vodárenského zařízení v jímacím území nebo o havárie spojené například s únikem závadných látek v hydrogeologickém povodí) g) opatření k zachování jakosti vody (stanovení limitů, monitoring jakosti vody, stanovení postupu při překročení limitů) h) opatření k zachování množství vody (popis limitů, monitoring odběrných množství a stavů hladin v jímacím území i v jeho předpolí, stanovení postupu při překročení limitů) i) dokumentace a průběžné hodnocení výsledků, včetně jejich archivace j) systémové řešení součinnosti osoby oprávněné za provoz jímacího řádu a řídícího hydrogeologa při kontrole dodržování podmínek povolení odběru vody a její ochrany, součinnost při odborném hodnocení záměrů ohrožujících jímací území (například tam, kde je vyžadován souhlas nebo udělení výjimky), spolupodílení se na výstupech z kontrol (zprávy o stavu Plánu oblasti povodí nebo Evropsky významné lokality), součinnost při zprávách o realizaci opatření a o výsledcích průzkumného monitoringu, aj. k) mechanismus přenosu informací, realizace a kontroly navržených opatření l) souhrn požadavků vyplývajících z jímacího řádu a kontaktní spojení. Jak jímací řád funguje Režim podzemních vod, které jsou v konkrétním jímacím území využívány, je funkcí celé řady přírodních i antropogenních vlivů. Při tvorbě jímacího řádu je klíčová otázka analýzy dostupných dat v rozsahu umožňujícím pochopit, jak realizovaný vodárenský oběh zasahuje do přírodního režimu tvorby podzemní vody. Pokud se to s přijatelnou mírou nejistoty podaří, dostáváme se do jakési analogie hospodaření s vodou v povrchových nádržích. Dokážeme měřit a následně prognózovat, kolik vody do struktury natéká, dokážeme sledovat skutečný stav hladiny podzemní vody ve struktuře a dokážeme prognózovat a průběžně verifikovat, jak se nám v závislosti na velikosti odběru vyvíjí stav hladiny podzemní vody ve struktuře a případně její jakost. A protože hydrogeologická struktura právě tak jako povrchová nádrž má určitou zásobu vody, lze s touto vodou regulovaným odběrem nakládat tak, abychom přečkali období sucha. Jinými slovy, v určitém objemu lze vodu odebírat ze zásoby, která se 50 dočasně nedoplňuje, protože z průběžného monitoringu víme, kdy a v jakém rozsahu nastane doba doplňování. Na rozdíl od povrchových nádrží kde pro hospodaření s vodou a přečkání období sucha stačí několik vodočtů a jedny „oči“, je situace v případě podzemních vod složitější. Pro konkrétní jímací území je třeba vědět, jak velká je hydrogeologická struktura napájející jímací objekty, jaká je zásoba vody v ní, jak velká je dotace struktury vodou a její rozložení v čase a jak rychle se projeví dotace na vzestupu hladin podzemní vody v jímacím území. Vše toto je skryto našim „očím“ a proto musí nastoupit hydrogeolog se svými nástroji. A tímto nástrojem může být jímací řád, který říká co, kde a v jaké četnosti je třeba měřit, jak získaná data shromaždovat a posuzovat a jak na základě jejich hodnocení formulovat pokyny k odběru vody tak, aby limity dané vodoprávními rozhodnutími nebo přírodními podmínkami tvorby podzemní vody byly dodržovány. Vše toto spadá do kompetence řídícího hydrogeologa, který jako autor nebo spoluautor jímacího řádu přebírá nad jeho dodržováním a naplňováním gesci. Jímací řád však neslouží pouze pro účely nastavení trvale udržitelného užívání zdrojů podzemní vody v intencích § 37 vodního zákona, ale v námi aplikované podobě je současně využíván i jako nástroj při řízení vývoje jakosti vody, řešení otázek ochrany vod a samozřejmě průběžně hodnotí i množství podzemní vody, které je v konkrétním jímacím území k dispozici. Mechanismus jeho fungování je totiž nastaven tak, že provozovatel jímacího území pořizuje údaje požadované jímacím řádem, ty předává řídícímu hydrogeologovi, ten je průběžně hodnotí a ověřuje a v případě potřeby iniciuje případná nápravná či regulační opatření. Získávané výsledky jsou ukládány do databáze a každoročně vznikají zprávy, ve kterých je obsažena souhrnná dokumentace všech pořizovaných dat a jejich vyhodnocení. Pokud vývoj ukáže, že je třeba provést nějakou změnu v režimu využití prameniště, je součástí roční zprávy návrh úpravy jímacího řádu. Osoba oprávněná k odběru vody tak má k dispozici průběžně aktualizovaný dokumentační materiál s časovými řadami odběrů podzemní vody a vývojem stavů její hladiny jak v jímacích objektech tak v jejich předpolí, dále údaje o jakosti surové vody nejen v místě jímání ale i v nátokové zóně, k dispozici jsou výsledky kontrolní činnosti v ochranných pásmech vodních zdrojů nebo dokumentace krizových jevů, pokud se v daném roce vyskytly. Tento cenný zdroj neustále doplňovaných informací, který odráží stav v jednotlivých prameništích, se stává rovněž důležitým podkladem v oblasti vodohospodářského plánování. Jímací řád ve vazbě na problematiku sucha Na základě dat získaných v rámci provozu jímacího řádu je v případě potřeby reálné simulovat jakékoliv prognózy o stavu hladiny podzemní vody, jejím disponibilním množství či její jakosti a samozřejmě i prognózy vlivu odběru vody na místní vodní ekosystém nebo na terestrický ekosystém vázaný na podzemní vody. A jsme zpět u institutu minimální hladiny v intencích § 37 vodního zákona. Ten je na rozdíl od původních záměrů vodního zákona stále častěji využíván i pro ochranu některých složek životního prostředí jako jsou například lužní lesy, či chráněná stanoviště vodních živočichů a bez údajů pořizovaných například v rámci jímacího řádu nebo jiného obdobného institutu je objektivní stanovení minimální hladiny nabývající významu především v období sucha, pro konkrétní ochranářské účely nemožné. 51 Závěrem si dovolíme uvést jeden z příkladu využití řádu jímací oblasti pro řešení praktických úkolů dopadu „sucha“ na zdroje podzemní vody a ekosystém lužního lesa. V západním okolí města Litovel je situováno jímací území Čerlinka s vydatností až 250 l/s, které patří mezi jednu z nejvýznamnějších zdrojových oblastí skupinového vodovodu Olomouc. Přirozeně meandrující řeka Morava, která se svými bočními stálými i periodickými rameny vytváří unikátní krajinný typ vnitrozemské říční delty je ekologickou páteří nejen CHKO, ale i celé rozsáhlé oblasti Moravských úvalů. Vodárenským odběrem podzemní vody dochází k vytvoření plošně rozsáhlé deprese v hladině podzemní vody s potenciálním negativním vlivem na ekosystém lužního lesa. Ten je totiž na stavu hladiny podzemní vody závislý, a pokud dojde k déletrvajícímu přerušení dodávky vody do kořenového systému, zdravotní strav stromů je ohrožován. Orientačně se dá říct, že během jednoho roku jsou kořeny dospělých stromů v lužním lese schopny vyrovnat pokles hladiny podzemní vody cca o 10–20 cm a s větším poklesem se s ohledem na růstovou schopnost nejsou schopny okamžitě vyrovnat. Místní vodoprávní úřad proto v návaznosti na potřeby ochrany lužního lesa, zařazeného do Seznamu mezinárodně významných mokřadů Ramsarské konvence, využil na základě odborných podkladů v kritických částech území institutu minimální hladiny, stanovil ji formou vodoprávního rozhodnutí a současně uložil osobě oprávněné k odběru vody povinnost předložit ke schválení jímací řád, který by zajistil kontrolu a současně verifikaci stanovených minimálních hladin nebo inicioval případnou potřebu modifikace stanovených limitů. V praxi se přitom ukázalo, o jak složitou problematiku koexistence vodních stavů a potřeb lužního lesa ve skutečnosti jde. Jímací řád zahrnuje m.j. monitoring vodních stavů na několika objektech podzemní vody, na čtyřech z nich je potom stanovena kóta minimální hladiny. Data pořizovaná v rámci jímacího řádu však ukazují, že lužní les se primárně musí vypořádat s přirozeným kolísáním hladiny podzemní vody, která je několikanásobně větší než by odpovídalo teoretickým požadavkům na stabilitu hladiny podzemní vody (viz obrázek č. 1). Obr. 1: Typický vývoj stavu hladiny podzemní vody během hydrologického roku v CHKO Litovelské Pomoraví Ale nejen to. Lužní les se musí vypořádat i s určitými delšími cykly útlumu odtokového procesu, které běžný chod hladiny snižují o další desítky centimetrů (viz obrázek č. 2). 52 Obr. 2: Vývoj stavu hladiny podzemní vody během 35‐ti letého období na území CHKO Litovelské Pomoraví Pokud tedy má dojít k objektivnímu stanovení vlivu odběru vody na systém lužního lesa, je nezbytné dodatečné snížení hladiny vyvolané vodárenským odběrem propojit s přirozeným vývojem vodních stavů a teprve potom rozhodovat o odběrech vody v kritických obdobích sucha. A jak je zřejmé, bez dat to nejde a právě proto se nám institut jímacího řádu osvědčuje jako funkční nástroj k řízení odběru vody z významných hydrogeologických struktur v období klimatického sucha i mimo něj, neboť se stává cenným systémově řešeným a využívaným zdrojem informací o stavu jednotlivých hydrogeologických struktur využívaných prostřednictvím jímacích území. Svatopluk Šeda [email protected] Jana Vrbová [email protected] Orlická hydrogeologická společnost, s.r.o. 53 PROBLEMATIKA SUCHA V PODMÍNKÁCH VODÁRENSKÉ AKCIOVÉ SPOLEČNOSTI, a.s. Milan Látal, Jiří Novák Úvod VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s., jako jedna z největších provozních společností, hospodaří na území krajů Jihomoravský a Vysočina. Provozuje zdroje vody podzemní i povrchové. Různorodé klimatické a meteorologické podmínky (sucho – povodně) se opakují se stále vyšší četností a provozovatel se s nimi musí snažit vypořádat, předcházet jim a poučit se z předešlých zkušeností. Provozování infrastruktury Provozovatel vodohospodářské infrastruktury má celou řadu povinností a zodpovědností. Jednak musí respektovat platné právní předpisy – především ustanovení zákona č. 274/2001 Sb., v platném znění (dále jen Z VaK), který mj. např. přímo ukládá povinnosti provozovateli vodovodu pro veřejnou potřebu, ale i další právní předpisy – především z oblasti hygieny a veřejného zdraví. Současně je nutné naplnit uzavřené smluvní vztahy s obchodními partnery. Těmi jsou jednak majitelé provozované infrastruktury, jednak koneční spotřebitelé poskytovaných služeb při dodávce pitné vody. Souhrnně lze povinnosti provozovatele shrnout následovně: zajistit plynulé zásobování pitnou vodou v požadovaném množství a odpovídající kvalitě. Veškerá opatření směřující k uvedenému cíli lze rozdělit do tří hlavních skupin – preventivní, technická a technologická. Ta se samozřejmě v praxi prolínají a kombinují. Týkají se jak celého procesu výroby a dodávky pitné vody, tak i jednotlivých dílčích kroků, jako např. vodních zdrojů a jímání vody, její dopravy, úpravy apod. Preventivní opatření Začátkem procesu výroby pitné vody jsou vodní zdroje, jímací objekty nebo odběrná zařízení a jejich ochrana. Problematika sucha je spojována právě a nejvíce s touto oblastí. Preventivními opatřeními u vodních zdrojů jsou především jejich ochranná pásma. Podle vodního zákona (zákon č. 254/2001 Sb., v platném znění) slouží ochranná pásma vodních zdrojů k ochraně vydatnosti, jakosti a zdravotní nezávadnosti zdrojů podzemních nebo povrchových vod využívaných nebo využitelných pro zásobování pitnou vodou. Jen málokdy lze v praxi oddělit ochranu a péči o množství a kvalitu vody, zpravidla to jde souběžně. Zejména v případě poklesu hladiny podzemní nebo povrchové vody ve zdroji – tedy i při dlouhodobějším období sucha, jde současně i o zhoršení kvality vody v některých ukazatelích (v závislosti na dalších místních podmínkách). Při stanovení ochranných pásem vodních zdrojů sice nelze přímo stanovit podmínky, které by zabránily nebo alespoň omezily 54 přímý vliv sucha, ale právě předcházení a poučení z minulosti může být vhodnou cestou, resp. impulzem k dalším opatřením z oblasti technické nebo technologické. Technická opatření Technická opatření v souvislosti se suchem, z praktického pohledu provo‐
zovatele, mohou být např. tato: V dlouhodobém výhledu se soustředit na ověřené, perspektivní, zajištěné a zpravidla vydatnější zdroje. Je třeba vycházet z místních podmínek, technických, ekonomických možností, provozních zkušeností a historických událostí. Do těchto zdrojů vkládat (podle možností) i investice k jejich ochraně, optimalizaci využívání i provozu, modernizaci, případně intenzifikaci a technického vybavení. V případě opakovaných nevhodných provozních podmínek, např. častější výskyt sucha, ale i povodňových stavů apod., nahrazovat méně vhodné zdroje, zpravidla místního významu, mělké zvodně, nedostatečně zabezpečené, nebo i nevhodně umístěné a tedy i více zranitelné nebo ovlivňované, zdroji širšího regionálního významu, perspektivními a zaručenými – tedy po všech stránkách stabilnějšími. Tak lze úspěšněji odolávat nepříznivým podmínkám, tedy i suchu. Pokud to typ zdroje (u podzemních i povrchových) umožňuje, provést taková technická opatření na jímacích objektech a odběrných zařízeních, aby bylo možné odebírat vodu i při snížení její hladiny ve zdroji, ale také např. z jiného výškového horizontu (hloubky) s lepší kvalitou vody (např. prohloubení hydrogeologických vrtů do další zvodně, prohloubení studní, hlouběji umístit čerpadlo, resp. sací koš apod.). Mít možnost využívat v rámci jednoho zdroje více jímacích objektů, příp. v jedné lokalitě více zdrojů a jejich využívání kombinovat opět podle místních podmínek a okamžitých potřeb a situací. Technickými možnostmi při opakovaných situacích a poučením z minulosti jsou technická opatření např. u povodní typu protipovodňových hrází, vyvýšených šachet nad jímacími objekty podzemní vody, ojílování apod. V případě sucha jsou takové možnosti mnohem menší, ale např. by se mohlo jednat o lepší využití a nakládání se srážkami – jejich zadržování, vhodné zasakování atd. Vše je závislé na místních podmínkách, finančních možnostech, vlastnických vztazích k pozemkům apod. VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s. se snaží jít cestou technických opatření. Ta však mají přímou vazbu na investice, a proto je nutná spolupráce s vlastníky infrastruktury. Určitou výhodou je rozsáhlý region, ve kterém působí, vybudované a provozované vodárenské soustavy, do kterých se podařilo získat nemalé dotace z různých fondů, ale např. i na straně vlastníků vytvoření svazků měst a obcí, kde platí pravidlo solidarity. Mnoho menších sídel je připojováno na skupinové vodovody a místní zdroje jsou buď ponechávány jen jako záložní, případně se zcela opouští pro vodárenské využívání. Mohou však sloužit jiným účelům – zavlažování, kropení silnic, napájení koupališť apod. Znamená to však změnu povolení k nakládání s vodami (povolení k odběru), kde v rizikových oblastech z pohledu sucha je nutné stanovit podmínky pro možnost omezeného nakládání s vodami, aby např. zůstala naplněna základní podmínka vodního zákona, že „zdroje podzemní vody jsou přednostně vyhrazeny pro zásobování obyvatelstva pitnou vodou“. 55 Např. v okrese Blansko v minulosti již existovaly skupinové vodovody, ale většina obcí měla své místní vodovody s vlastním zdrojem (podzemní vody, zpravidla do mělké podpovrchové zvodně, velmi zranitelné co do kvality i závislé na srážkách co do vydatnosti). V období vyšších specifických spotřeb (odpovídajících i výši vodného) bylo zcela obvyklé, že se v letním období vyhlašovala opatření k šetření vodou, a to i v případech, že se nejednalo o dlouhodobější sucho. Současná ekonomika a trend rozšiřování skupinových vodovodů do určité míry tuto situaci změnily. Podstatná část okresu je dnes zásobována z několika významných zdrojů podzemní vody (vodárenská nádrž Boskovice na řece Bělá je pouze záložním zdrojem dlouhodobě bez odběru) a tím se značně snížil počet využívaných vodních zdrojů přibližně o 1/4 na dnešních 97. Obdobná situace je v okrese Třebíč, kde jsou vedle podzemních zdrojů (např. historické zdroje Heraltice s velmi kvalitní vodou) využívány dva centrální povrchové zdroje – vodárenská nádrž Mostiště a vodní nádrž s vodárenským odběrem Vranov. Zde z původních 17 zdrojů v roce 1995 je dnes provozováno pouze 8 zdrojů(bez zmenšení zásobovaného spotřebiště). Tento trend je všeobecný i ve zbývajících lokalitách provozovaných naší společností. Byl přijat i vlastníky infrastruktury, kteří se snaží přednostně investovat do perspektivních a zaručených zdrojů. Technologická opatření v současné době, kdy jednak přibývá rizik pro vodní zdroje, ale i požadavků na kvalitu zásobování pitnou vodou, jsou nezbytná a současně velmi účelná, perspektivní a zaručená. Jejich nevýhodou jsou vysoké investiční náklady a opět vyžadují spolupráci s vlastníky – investory. V podmínkách VODÁRENSKÉ AKCIOVÉ SPOLEČNOSTI, a.s. se nové úpravny vody v posledním období budují spíše ojediněle, ale trendem je modernizace stávajících objektů a technologií. Ze 6 velkých úpraven vod na povrchovou vodu již ve třech případech modernizace proběhla a na zbývajících se zajišťuje. Technologická opatření a návrhy rekonstrukcí chceme dokumentovat na třech úpravnách vody, které byly takto: a) již zrekonstruovány b) jsou v rekonstrukci c) rekonstrukce připravené k realizaci ad a) Úpravna vody ve Štítarech – rekonstrukce proběhla v r. 2008–2009 a v současné době je již v trvalém provozu s kapacitou 200 l/s. Při její rekonstrukci jsme věnovali značnou pozornost doplnění technologie o další úpravárenské stupně se zřetelem na výrazné zhoršení kvality surové vody právě v období sucha. Celá technologická linka včetně jímacího objektu v nádrži Vranov byla modernizována a doplněna. Jímací objekt byl modernizován v tom smyslu, aby boční kloubový (trubní) odběrný objekt měl větší rozsah zonálních poloh s max. možností co nejnižšího odběru z nádrže při velmi nízkém stavu vody. První separační stupeň byl navržen a proveden s max. možnou mírou intenzifikace vločkovité suspenze ve vločkovacích nádržích. Usazovací nádrže byly vybaveny řetězovými shrabováky se stíráním i horní hladiny v usazovacích nádržích 56 pro případ ropné havárie. Druhý separační stupeň tj. pískové rychlofiltry byly modernizovány novým drenážním systémem mezidna. Tento systém zlepšuje filtrační proces a snižuje provozní náklady na prací média. Jako třetí úpravárenský stupeň zde byly navrženy filtry s aktivním uhlím a následné dezinfekce přes ÚV lampy. Chlorizace a zdravotní zabezpečení vody řeší i zlepšení kvality vody v dlouhých potrubních přivaděčích vody do spotřebiště, aby nedocházelo k tvorbě převážně chloroformu. Úpravna vody má také čtyři akumulační nádrže čisté vody o celkovém objemu 3517 m3, což je relativně velký objem vody vzhledem k současné spotřebě. V období sucha a povodní dochází ke zhoršené kvalitě surové vody, a proto velký objem akumulačních nádrží nám umožňuje mírné předzásobení vodou pro tyto extremní případy. ad b) Úpravna vody Mostiště o výkonu max. 200 l/s je v současné době ve fázi probíhající rekonstrukce za provozu. Odebírá surovou vody z nádrže Mostiště, která v jarních a podzimních měsících vykazuje zhoršenou kvalitu surové vody. Také nízké stavy vody v nádrži v letních měsících mají výrazný vliv na zhoršenou kvalitu surové vody. Na této úpravně vody probíhá rekonstrukce velmi rozsáhlého objemu a celá technologická linka, vzhledem ke kvalitě surové vody, má úplně novou koncepci. Jako první separační stupeň jsou budovány dvě flotační jednotky, jako druhý separační stupeň jsou budovány nové evropské rychlofiltry a jako třetí separační stupeň jsou budovány nové otevřené rychlofiltry s náplní granulovaného aktivního uhlí, neboť v kritických obdobích surová voda zapáchá rybinou z důvodu existence chovných rybníků nad nádrží Mostiště, kdy hlavně při nízkých vodních stavech dochází k tomuto jevu. Chemické hospodářství a související technologické procesy jsou doplněny ozonizací, ztvrzování vody, ÚV lampami a dávkováním vápna a koagulátů. Dále je zde vybudována nová akumulace vody o objemu 1750 m3. Takže i tato úpravna vody je budována se zřetelem na možnost výrazného zhoršení kvality surové vody jak v obdobích povodní, tak v období sucha. ad c) Rekonstrukce úpravny vody Znojmo, která je projekčně připravena k rekonstrukci, má být zahájena 20. dubna 2013. Tato úpravna vody je navržena opět na maximální výkon Q = 200 l/s. Úpravna vody odebírá surovou vodu z vodní nádrže Znojmo. I u této úpravny vody dochází k výrazné změně úpravárenských zařízení oproti původní technologii, a to ze stejného důvodu jako je tomu u předcházejících úpraven vod. To je, že dochází k výraznému zhoršení kvality surové vody při výrazných výkyvech klimatických podmínek. Modernizace úpravárenské linky zahrnuje flokulační nádrže, usazovací nádrže jsou přebudovány na čiřiče s mechanickým vznosem vločkového mraku jako první separační stupeň. Jako druhý separační stupeň jsou modernizovány otevřené rychlofiltry novými filtračními mezidny a filtrační náplní. Tento systém filtračních meziden je navržen i u třetího separačního stupně, který představují otevřené rychlofiltry s náplní granulovaného aktivního uhlí. Dále následují ÚV lampy, ztvrzování vody a deamonizace v kombinaci se zdravotním zabezpečením vody. Chemické hospodářství pro dávkování jednotlivých chemikálií je rovněž celé zmodernizováno. Zde je také stávající akumulace pitné vody o objemu 4000 m3 rozšířena vybudováním nové akumulace o objemu opět 4000 m3 upravené vody. Tato 57 skutečnost nám bude pomáhat v předzásobení pitnou vodou pro obyvatelstvo v extrémních klimatických podmínkách při výrazném zhoršení kvality surové vody. V tomto případě z důvodu velké akumulace pitné vody máme zásadní možnost v extremních podmínkách výrazně snížit výrobu pitné vody a nebov kritických okamžicích výrobu úplně zastavit. Závěr Riziko sucha ve vodárenství se stává významným a stále více diskutovaným. Vzpomeneme např. Národní dialog o vodě 2010– Hospodaření s vodou v období hydrologického sucha, který se konal ve dnech 1. a 2. června 2010 na Medlově, kde proběhla rozsáhlá diskuse,ze které vyplynula řada závěrů jak z pohledu zásobování vodou, tak i širších vztahů jako udržení kvality prostředí, minimalizování lidských i hospodářských ztrát. Zaznělo zde a opakovaně to zaznívá i na jiných odborných setkáních, že po extrémních povodních v roce 1997 byla přijata právní, organizační a programová opatření, která by mohla zmenšit ztráty a škody při následujících povodních a že pokud jde o sucho, jsme v obdobné situaci. Problematika zatím není dostatečně řešena ani v národních právních předpisech. Doc. Ing. Milan Látal, CSc., Ing. Jiří Novák VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s., Brno, Soběšická 820/156, PSČ 638 01, telefon 545 532 111, [email protected], [email protected] 58 NÁVRH POSTUPU KE STANOVENÍ MINIMÁLNÍHO ZŮSTATKOVÉHO PRŮTOKU Magdalena Mrkvičková, Pavel Balvín, Jarmila Skybová Úvod V souvislosti s novelizací zákona č. 254/2001 Sb. (dále jen vodní zákon) zákonem č. 150/2010 Sb. bylo Ministerstvo životního prostředí pověřeno vypracovat nařízení vlády o způsobu a kritériích stanovení minimálního zůstatkového průtoku. V této souvislosti získalo VÚV TGM, v.v.i., v letech 2011 a 2012 finanční podporu na vypracování metodiky stanovení minimálního zůstatkového průtoku a metodiky měření minimálního zůstatkového průtoku (MZP). Příspěvek představuje navrženou metodiku stanovení MZP, na základě které Ministerstvo životního prostředí připravuje vlastní nařízení vlády. Minimálním zůstatkovým průtokem se podle § 36 vodního zákona rozumí průtok povrchových vod, který ještě umožňuje obecné nakládání s vodami a ekologické funkce vodního toku.Nově navržený koncept stanovení MZP vychází z doposud platného metodického pokynu odboru ochrany vod Ministerstva životního prostředí k zásadám stanovení hodnot minimálních zůstatkových průtoků ve vodních tocích z roku 1998. S cílem lepšího zohlednění požadavků vodních ekosystémů a ekosystémů vázaných na vodní prostředí byl oproti původnímu pokynu uplatněn regionální přístup ke stanovení hodnoty MZP v závislosti na přírodních poměrech a hodnota MZP je navržena jako proměnná v roce, aby byl lépe zachován přirozený hydrologický režim dotčeného toku. Metodika a data Pro návrh metodiky stanovení MZP byly k dispozici statistické charakteristiky průtoků pro 185 vodoměrných stanic z celé ČRza období 1981–2010, které byly pořízeny od Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ). Střední hodnota velikosti plochy povodí vybraných vodoměrných stanic činí 222 km2. Po kontrole ovlivnění řady a kontrole kvality dat bylo pro další odvození metody stanovení MZP vybráno 155 profilů. Od začátku roku 2013 stanovuje ČHMÚ hydrologické podklady na základě pozorovaných a tedy ovlivněných průtoků a rovněž na základě neovlivněných průtoků, které byly získány odpočtem evidovaného nakládání a které tak reprezentují přirozený hydrologický režim. Pro výpočet MZP je doporučeno vycházet právě z těchto neovlivněných hodnot hydrologických charakteristik. Pro stanovení MZP je třeba neovlivněné m‐denní průtoky v řešeném profilu zajistit od ČHMÚ. Návrh regionalizace Zohlednění přírodních podmínek toku při návrhu regionalizace ČR bylo založeno především na uvážení klíčových procesů podílejících se na tvorbě celkového odtoku z povodí. Pro návrh regionalizace byl vybrán parametr K99, který udává poměr mezi průměrným denním průtokem s pravděpodobností překročení 99 % během referenčního období a hodnotou průměrného dlouhodobého průtokuQa. Čím vyšší je hodnota parametru, tím vyrovnanější chod průtoků během roku můžeme 59 předpokládat. Hodnoty parametru K99 v testovaných vodoměrných stanicích byly vykresleny do mapy hydrogeologických rajonů.Na základě souvislosti hodnot parametru K99, hydrogeologických poměrů a nadmořské výšky bylo navrženo rozdělit území ČR do čtyř typů oblastí. Samostatnou třídu tvoří oblasti křídových sedimentů, které představují drenážní báze a kde základní odtok, tj. odtok ze zásob podzemních vod, tvoří podstatnou část celkového odtoku. Hodnota parametru K99 je v těchto oblastech zpravidla větší než 0,18. Druhou třídu tvoří horské oblasti, které jsou rovněž relativně vodné. Vyrovnaný charakter odtoku je zde dán především vysokými srážkami. Hodnota parametru K99 je v těchto oblastech zpravidla větší než 0,15. Třetí třídu představují oblasti tvořené převážně krystalinickými strukturami, které se nacházejí v podhůří pohraničních pohoří a v oblasti Českomoravské vrchoviny. Jedná se o oblasti s velmi podobným průběhem čáry překročení jako třída 2. Vzhledem k nižší nadmořské výšce než, která je dosahována v oblastech třídy 2, zde dochází k dřívějšímu nástupu období jarního tání. Také srážky jsou zde nižší, než u třídy 2. Hodnota parametru K99se v těchto oblastech zpravidla pohybuje od 0,1 do 0,15. Do čtvrté třídy byly klasifikovány oblasti, které se vyznačují výrazně nevyrovnaným režimem průtoků během roku, kde hodnota parametru K99je menší než 0,1. Mapa oblastí je na obrázku 1. Obr. 1 Návrh rozdělení ČR do oblastí s rozdílným způsobem stanovení MZP Návrh způsobu stanovení MZP V prvé řadě byl proveden rozbor existujících studiízaměřených na stanovení hodnoty MZPs využitím expertní metody „Instream Flow Incremental Methodology“ (IFIM) a modelového nástroje „Physical Habitat Simulation Software“ (PHABSIM) v podmínkách ČR. Jedná se o metodu, která využívá pro stanovení hodnoty MZP výsledky rekognoskace zájmového úseku toku z hlediska jeho hydraulických parametrů, charakteru habitatu a vyskytujících se živočišných a rostlinných druhů. Rešerše zahrnovala 15 lokalit v ČR a vedla k závěru, že výsledná hodnota MZP se ve většině případů pohybovala na úrovni průtoku s dobou překročení 330 dní v roce. Studie provedené na základě metody IFIM byly většinou zpracovány pro lokality 60 v oblastech třídy 2 a 3. Pro tyto oblasti platí, že hodnota Q330d činí přibližně 26–31% Qa. Pro návrh metody stanovení MZP byl dále uvažován orientační požadavek, aby MZP činilo přibližně 20–30% Qa. Výpočet hodnoty MZP byl dále odvozován od hodnoty průtoku s dobou překročení 330 dní v roce. Původní metodický pokyn pro stanovení MZP z roku 1998 pracuje se skutečností, že s velikostí vodního toku se průtokový režim stává vyrovnanější a pro stanovení MZP u vodnějších toků je doporučeno uplatnit hodnoty průtoku s vyšší pravděpodobností překročení. Obr. 2 Závislost návrhové hodnoty MZP (25 % Qa) na velikosti hodnoty Q330d Aby byl popsaný princip zachován i v nově navrhované metodice stanovení MZP, bylo nejprve provedeno vyhodnocení závislosti podílu průtoku s dobou překročení 330 dní v roce a dlouhodobého průměrného průtoku na velikosti průtoku Q330d. V dalším kroku byla pro pilotní vodoměrné stanice stanovena hodnota návrhového minimálního zůstatkového průtoku jako 25 % Qa a byl vyhodnocen vztah mezi touto návrhovou hodnotou MZP a velikostí Q330d. Závislost je vykreslena na obrázku 2. Data je možné aproximovat pomocí rovnice y=0,8x0,7, kde x odpovídá hodnotě průtoku Q330d. Po testování různých variant nastavení rovnice byl exponent v rovnici upraven na hodnotu 0,85. Tím dochází ke snížení míry redukce hodnoty MZP v závislosti na velikosti Q330d. Výsledné rovnice pro stanovení MZP pro jednotlivé oblasti byly odvozeny opět z požadavku dosažení poměru MZP/Qapřibližně na úrovni 25%. Výsledné rovnice jsou uvedeny v tabulce 1. Návrh uplatnění sezonality v konceptu MZP Pro uplatnění sezonalityv konceptu MZP bylo třeba provést nejprve rozbor vlivu různých typů nakládání na celkový hydrologický režim, neboť rozlišení MZP podle sezonality má smysl především u nakládání, která mohou vést k zásadní změně hydrologického režimu. Za nakládání, která významně nemění celkový hydrologický režim toku, byly vyhodnoceny takové zásahy do velikosti průtoku dotčeného vodního toku, které vedou v dlouhodobém průměru k poklesu vodnosti o méně než 20 % 61 hodnoty Qa. U takového nakládání je třeba z hlediska ochrany vod zajistit, aby došlo k jeho omezení případně přerušení v období malých průtoků, tak aby nebylo ohroženo přežití vodních ekosystémů. Přirozená variabilita průtoku v dotčeném úseku toku je při respektování požadavku MZP ve své podstatě zachována.Nakládání, která vedou k dlouhodobému snížení vodnosti dotčeného úseku toku o více než 20 % Qa,dále považujeme za nakládání, jež významně mění hydrologický režim. U takových nakládání již hrozí, že průtok v dotčeném úseku toku se bude po značnou část roku pohybovat na úrovni MZP, což může vést k nepříznivým dopadům na vodní a na vodu vázané ekosystémy. Hranice 20 % Qa byla stanovena expertně. Tab. 1 Návrh výpočetního postupu pro stanovení MZP v jednotlivých oblastech pro dvě období v roce Oblast Hlavní sezóna Jarní tání
0,85
únor ‐ duben
0,7 ∙ Q330d0,85 1 květen ‐ leden 0,6 ∙ Q330d
2 červen ‐ únor 0,8 ∙ Q330d0,85
březen – květen* 0,9 ∙ Q330d0,85 3 květen ‐ leden 0,85 ∙ Q330d0,85
únor – duben
0,95 ∙ Q330d0,85 4 květen ‐ leden 0,9 ∙ Q330d0,85
únor ‐ duben
Q330d0,85 Pro nakládání, která významně nemění hydrologický režim,byl zvolen jednoduchý koncept zohlednění sezonality průtoků v podobě navýšení hodnoty MZP o 10 % v období jarního tání – od února do května v oblastech 1, 3 a 4, v horské oblasti 2 od března do května. Pro nakládání, která významně mění hydrologický režim u útvarů povrchových vod, pro které je cílem ochrany vod dosažení dobrého ekologického stavu, byl pro zajištění proměnné hodnoty MZP během roku zvolen přístup využívající informaci o velikosti aktuálního průtoku v toku nad odběrným profilem. Byly navrženy tři hodnoty MZP v závislosti na velikosti aktuálního průtoku. Mezní hodnoty průtoku a jim odpovídající hodnoty MZP udává tabulka 2. Meze byly navrženy v souladu s výsledky studií věnovaných problematice odvození environmentálních standardů ve Velké Británii. Tab. 2: Návrh odstupňovaných hodnot MZP pro zajištění variability průtoků u nakládání, která významně mění hydrologický režim dotčeného úseku toku Aktuální průtok Q MZP
Q>= Q180d 0,6∙ Q180d
Q>= (Q240d+Q270d)/2 0,7∙ (Q240d+Q270d)/2 Q< (Q240d+Q270d)/2 a zároveň Q>=MZP
MZP z tabulky 2 pro hlavní Q<MZP Q
Samostatnou skupinu nakládání s vodami představuje akumulace povrchových vod v nádržích s povoleným objemem vody akumulované vodním dílem nad 1 mil. m3. U této skupiny nakládání obvykle dochází k významnému ovlivnění hydrologického režimu v úseku toku pod nádrží a zároveň existuje možnost nalepšování průtoků v profilu pod nádrží v období malých průtoků v závislosti na velikosti disponibilního zásobního objemu v nádrži.Stanovení hodnoty MZP v profilu pod nádrží je rozumné 62 provést na základě výsledků vhodné expertní metody (jakou je např. metoda IFIM s využitím modelového nástroje Phabsim). Přípustné ovlivnění hydrologického režimu pod nádrží je dáno požadavkem na dosažení cíle ochrany vod přijatého v plánu povodí pro dotčený vodní útvar. Pro dosažení dobrého ekologického stavu doporučujeme, aby nastavení MZP vedlo v dlouhodobém průměru ke změnám hydrologického režimu v rámci mezí stanovených v tabulce 3. Ověření míry ovlivnění hydrologického režimu v úseku pod nádrží je možné posoudit na základě výsledků vodohospodářského řešení nádrže s uplatněním všech uvažovaných požadavků na odběry a s uplatněním navrženého konceptu MZP. Tab. 3: Požadavek na maximální přijatelnou odchylku mezi průtokem stanoveným na základě ovlivněné řady průtoků a průtokem stanoveným na základě přirozené řady průměrných měsíčních průtoků při dané pravděpodobnosti překročení Pravděpodobnost překročení průměrného měsíčního průtoku Q50% Max. odchylka od hodnoty přirozeného průtoku 40 % při dané pravděpodobnosti překročení Q70% Q95% 30 % 25 % Diskuze a závěr Navržená metodika ve většině případů vede ke zvýšení požadavků na MZP oproti směrným hodnotám, které odpovídají požadavkům původního metodického pokynu z roku 1998. Zpřísnění podmínek se týká především toků v oblasti 4 s rozkolísaným průtokovým režimem, která podle navržené regionalizace na území ČR plošně převažuje. Naopak ke snížení požadavků na MZP dojde v oblasti 1, kde je celkový odtok vydatně dotován základním odtokem a u profilů na větších tocích v oblastech 2 a 3 s vyrovnanějším režimem průtoků. Představená metodika byla předložena odboru ochrany vod Ministerstva životního prostředí jako podklad pro vypracování nařízení vlády ke stanovení minimálních zůstatkových průtoků. Nejjednodušší přístup založený na hydrologické metodě je uplatněn při stanovení MZP u nakládání, která významně neovlivňují hydrologický režim dotčeného úseku toku. Na druhou stranu metodika doporučuje uplatnit komplexní expertní metody stanovení MZP v profilech pod nádržemi s povoleným objemem vody akumulované vodním dílem nad 1 mil. m3, kde je třeba vyhodnotit specifické požadavky ekosystémů dotčených změnou hydrologického režimu. Pro nakládání, která mohou vést ke změně hydrologického režimu dotčeného úseku toku (např. odběr pro derivační vodní elektrárnu), byl navržen třístupňový koncept MZP, kdy hodnota MZP je proměnná (v rámci tří hodnot) v závislosti na aktuálním průtoku v profilu nad odběrným objektem. Takový požadavek je však spojen s nutností zajistit měření průtoku (respektive úrovně hladiny) ve vhodně zvoleném měrném profilu nad odběrným objektem. Magdalena Mrkvičková, Pavel Balvín – VUV T.G.M, v.v.i Jarmila Skybová – MŽP, oddělení ochrany před povodněmi 63 INDIKACE VYSYCHÁNÍ TOKŮ POMOCÍ VODNÍCH BEZOBRATLÝCH A TVORBA MAP TOKŮ OHROŽENÝCH RIZIKEM VYSCHNUTÍ Petr Pařil1,2, Světlana Zahrádková1,2, Michal Straka4, Pavla Řezníčková3, Lenka Tajmrová2,4, Vít Syrovátka1,2, Pavel Treml1, Marek Polášek1,2, Denisa Němejcová1, Libuše Opatřilová1 a Jiří Kokeš111 Příspěvek se zabývá využitím makrozoobentosu při indikaci permanence průtoku na menších tocích (1.‐4. řád). Princip vyvíjené metody je založen na použití (i) indikátorových druhů, (ii) jejich vlastností (tzv. „species traits“) a (iii) biotických indexů odlišujících vysychavé a permanentní toky. V rámci projektu budou vytvořeny mapy úseků toků nejvíce ohrožených vyschnutím a to kombinací vybraných GIS vrstev. Mapy budou validovány reálným výskytem sucha v říční síti. Měnící se klima přidává zhruba od počátku 90. let 20. století nesčetné vrásky zodpovědným manažerům v mnoha oblastech hospodářství, to vodní nevyjímaje. Ačkoliv se celkový úhrn ročních srážek v ČR příliš nemění, jejich distribuce se posouvá směrem k oběma extrémům – tj. povodně a sucha (Kyselý a Beranová 2009). Zatímco v minulém desetiletí se výzkum soustředil v reakci na obě velké vody (1997, 2002) především na povodňové jevy, přesouvá se nyní pozornost i na základě sucha v r. 2003 (Řičicová a kol. 2004) ke druhému extrému, tj. velkému suchu. Jeho dopady totiž mohou být, jak o tom svědčí řada případů ze sušších regionů (např. Středomoří), namnoze ještě rozsáhlejší než u zmiňovaných povodní. Z pohledu české hydrobiologie byla již v minulosti věnována pozornost poklesu průtoků převážně na větších tocích. V 80. a 90. letech se tak do centra zájmu dostaly návrhy minimálních zůstatkových průtoků, které měly být nepodkročitelným minimem, při kterém ještě nedochází k nevratnému poškození biocenóz. Menší toky však byly z tohoto pohledu do jisté míry opomíjeny, a pokud došlo k jejich úplnému vyschnutí, byla lokalita většinou z hydrobiologických studií vyloučena, protože zásah do společenstva vyvolaný suchem by radikálně zkresloval výsledky. S nastupující extremizací srážkových poměrů a změnami jejich distribuce však výrazně přibývá toků, kde dojde alespoň na několik dnů až týdnů k úplnému vymizení povrchového průtoku. To je událost pro mnohé jeho obyvatele, jak obratlovce (ryby), tak bezobratlé (makrozoobentos), do jisté míry fatální. Rámcová směrnice o vodách (RSV) přímo nepožaduje sledování toků s povodím menším než 10 km2 (nejčastěji toky 1. a 2. řádu Strahlera) a proto je dosavadní propracovaný systém sledování stavu drobných vodních toků s tímto odůvodněním i z důvodů finančních restrikcí omezován. Je však nutno vzít v úvahu hydrologická specifika území ČR, kde právě drobné toky tvoří rozhodující podíl celkové délky toků (toky do 4. řádu tvoří okolo 80% délky říční sítě). Jsou také významným 1
Výzkumný ústav vodohospodářský TGM, v.v.i., pobočka Brno a Praha Ústav botaniky a zoologie, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Brno 3
Ústav rybářství a hydrobiologie, Agronomická fakulta MENDELU, Brno 4
WELL consulting, s.r.o., Brno 2
64 krajinotvorným prvkem a mají podstatný vliv na jakost vody v tocích vyšších řádů. Nelze přitom reálně očekávat (znovu)zavedení rozsáhlého monitorovacího programu pro drobné toky, který by mohl podchycovat reálný stav jejich průtoků. Výše uvedená situace nás proto vedla k myšlence vytvořit metodu, která by umožňovala na základě analýzy složení společenstva bezobratlých identifikovat úseky toků, na kterých došlo v nedávné době (v poslední či několika málo minulých sezónách) k vyschnutí. Základní ideou této retrospektivní metody je existence časově omezeného „otisku suché epizody“, která je na společenstvu bezobratlých detekovatelná s časovým odstupem. Odběry vzorků makrozoobentosu pro potřeby monitoringu tekoucích vod probíhají dle národní metodiky (Kokeš a kol. 2006) v jarní a podzimní sezóně, tedy v období mimo letní průtoková minima. Pomocí vyvíjené metody by bylo možné odhalit výskyt vyschnutí zpětně na vzorcích odebraných tradičně v období běžných průtoků. Suché epizody jsou totiž časově omezené (dny až měsíce) a z hlediska období výskytu během sezóny značně proměnlivé, takže zjišťovat je náhodnou návštěvou lokality není možné. Osadit všechna povodí menších toků hydrologickými stanicemi je nereálné, a navíc bývá vysychavý úsek prostorově omezen jen na několik kilometrů toku, takže odhalit tu nejproblematičtější část není snadné. Metodicky lze k takovéto indikaci sucha pomocí makrozoobentosu přistoupit z několika úhlů pohledu. Prvním z nich je využití indikátorových druhů (Mazzacano 2009) a to jak pozitivních (vyskytují se často na vysychavých lokalitách), tak negativních (vyskytují se pouze na lokalitách s permanentním průtokem). Druhý přístup již nesleduje přímo druhové složení makrozoobentosu, ale porovnává zastoupení různých vlastností ve společenstvu (anglicky „species traits“), které jsou pro překonání suché epizody výhodné, či naopak nevýhodné (Bonada a kol. 2007). Z jejich vzájemného poměru pak odvozuje pravděpodobnost zasažení úseku toku vyschnutím. Třetí metodou je výpočet různých jednoduchých či složených indexů (multimetrik), které s určitou pravděpodobností indikují epizodu vyschnutí (Rose a kol. 2008). Je přitom možné využít jak stávající zavedené metriky, tak postupně vyvíjet i indexy přímo zaměřené na indikaci vysychání. K výhodám modelového společenstva patří fakt, že vodní bezobratlí jsou hojně zastoupeni, na rozdíl např. od ryb, na všech typech tekoucích vod. V ČR také existuje na podnicích Povodí dobře vyškolená základna hydrobiologů, schopná jejich přesné determinace. Také vhodná délka generační doby bezobratlých (řádově několik měsíců až několik let dle skupiny), umožňuje zachytit ovlivnění suchem i s delším časovým odstupem (na rozdíl např. od jiné složky sledované dle RSV – fytobentosu, který reaguje na změny podmínek velmi rychle). Zvolený přístup má však i některá omezení, která vyplývají z možného překrytí vlivu sucha různými přirozenými či antropogenními faktory. Z vlivů souvisejících s činností člověka je třeba zmínit eutrofizaci, organické či toxické znečištění, změny hydrologického a teplotního režimu (zejména vliv nádrží), morfologickou degradaci toku, způsoby využití krajiny a další. Tyto dopady mohou částečně nebo úplně (např. silné znečištění) vliv vyschnutí na bezobratlé zastiňovat a proto je zapotřebí na ně při hodnocení brát zřetel. Dalším podstatným faktem je přítomnost míst, kde mohou bezobratlí nepříznivé podmínky přežívat (tzv. refugia) a migrační prostupnost toku. Oba faktory totiž výrazně usnadňují následnou rekolonizaci vysychavého úseku po skončení suché periody. Znovuosídlení toku po obnovení průtoku má navíc značně 65 nelineární průběh a je lokálně specifické, takže velmi podstatná je nejen konkrétní situace na dané lokalitě ale i to, ve které fázi průběhu rekolonizace vzorkujeme. Další ambicí našeho projektu je kromě samotné indikace předchozího vyschnutí toku, také určitá kvantifikace suché periody (délka jejího trvání, intenzita a rozsah vyschnutí). S tím souvisí i otázka s jakým časovým odstupem je možné ještě ve společenstvu zaznamenat předchozí období sucha. Všechny výše uvedené teoretické předpoklady v současnosti ověřujeme porovnáváním reálných dat o bezobratlých z vysychavých i nevysychavých toků. Data pochází z předchozích projektů monitoringu říční sítě (databáze ARROW, SALAMANDER), i z aktuálního vzorkování na párech lokalit (vysychavá/nevysychavá) situovaných v suchem nejohroženějších oblastech. Studované toky byly přitom vybrány tak, aby byl vliv různých antropogenních faktorů co nejmenší. V praxi to znamená, že ze souboru více než 150 tipů na vysychavé úseky, získaného z databází i průzkumem mezi odbornou i laickou veřejností, musela být značná část lokalit z různých důvodů vyřazena. Kromě základního vymezení sledovaného souboru lokalit rozsahem nadmořských výšek (do 500 m n.m.), řádem toku (do 4. řádu Strahlera) byly vyřazovány i toky morfologicky významně poškozené, silně ovlivněné nádržemi nebo s intenzivně využívaným povodím. V prvním roce projektu tak bylo sledováno 16 potenciálně vhodných párů lokalit, z nichž však vyschla pouze část. Dalším, neméně důležitým cílem projektu je i tvorba mapy oblastí s největším rizikem vysychání toků. Na rozdíl od informací zveřejňovaných na webu Českého hydrometeorologického ústavu, kde je vymezena hranice hydrologického sucha určitým stavem vody, je náš projekt zaměřen na úplné vymizení povrchového průtoku z koryta. Přestože již existují velmi dobře zpracované mapové vrstvy odvozující z dlouhodobých dat oblasti nejvíce ohrožené rizikem sucha, jsou tyto podklady nejčastěji vztaženy k suchu zemědělskému, hydrologickému, zásobám podpovrchové vody apod. Přímo riziko vysychání koryt menších toků však neřeší, přestože tento stresor zásadně ovlivňuje biotu toků, okolní krajinu i hospodářské využití vodního zdroje. Oblasti ohrožené např. zemědělským suchem přitom nemusí být zcela totožné s oblastmi, kde dochází k vymizení povrchového průtoku. U toků může hrát významnější roli např. hydromorfologie koryta, spádové poměry, typ substrátu dna nebo geologické podloží (např. v krasových oblastech). Predikce rizika vyschnutí toků tak vychází z kombinace relevantních vrstev abiotických parametrů, které slouží jako východisko pro vytváření map vyjadřujících pravděpodobnost vzniku tohoto negativního jevu. Výsledná mapa je pak porovnávána nejen s reálným výskytem vyschnutí (historicky zaznamenaným v databázích), ale i s následnou změnou společenstva makrozoobentosu na konkrétních lokalitách. Jelikož vycházíme z delších časových řad sledování, je možné analyzovat, zda se vyschnutí odvozené kombinací prediktorů promítá do stavu společenstva bezobratlých i s delším časovým odstupem po odeznění suché epizody. Vytvářená mapová vrstva je přitom zpracovávána ve dvou úrovních rozlišení, jednak v hrubším měřítku 1:500 000 (plošné vymezení oblastí rizika vyschnutí), ale i v detailnějším měřítku 1:200 000, které řeší liniové vymezení úseků ohrožených rizikem vyschnutí. Spolehlivost predikce vyschnutí je ověřována i v reálném čase na modelových lokalitách, kde byly instalovány systémy dataloggerů zaznamenávajících výšku hladiny. Z těchto měřidel získáme poměrně přesnou informaci o délce suché periody v konkrétním úseku, takže je možné odvozovat při jaké kombinaci vstupních 66 parametrů modelu (např. teplota, úhrn srážek, evapotranspirace, indexy sucha atd.) dojde k úplnému či částečnému vyschnutí toku. Velký význam mají data o délce a rozsahu vyschnutí i pro kalibraci intenzity změn, které se následně projeví ve společenstvu bezobratlých. Z naměřených údajů lze zjistit, zda došlo pouze k přerušení kontinuity toku v mělčích úsecích, zatímco zbytkové tůně fungovaly jako refugia bezobratlých, či zda voda vymizela z povrchu koryta úplně. Představený projekt je podporován Technologickou agenturou ČR (TA02020395), a proto je jeho cílem přenést získané poznatky do praktické aplikace. Svoje uplatnění by oba hlavní výstupy (mapy a metodika) měly najít například při tvorbě plánů povodí (v rámci plnění požadavků Rámcové směrnice o vodách), v územně‐plánovací praxi i při hodnocení různých záměrů v širším kontextu lokálních povodí. Pokud z podkladových map rizika vysychaní vyplyne zvýšená míra ohrožení povodí a následné vzorkování makrozoobentosu potvrdí podstatný vliv tohoto stresoru, měla by plánovaná opatření jako jednu z priorit sledovat omezení rizika vysychání. Podrobnější informace k prezentovanému projektu lze získat na webových stránkách www.sucho.eu. Literatura Bonada N., Rieradevall M. & Prat N., 2007. Macroinvertebrate community structure and biological traits related to flow permanence in Mediterranean river network. Hydrobiologia 589: 91‐106. Kokeš J., Zahrádková S., Němejcová D., Hodovský J., Jarkovský J. & Soldán T., 2006. The PERLA system in the Czech Republic: A multivare approach to assess ecological status of running waters. Hydrobiologia 566: 343‐354. Kyselý J. & Beranová R., 2009. Climate‐change effects on extreme precipitation in central Europe: uncertainties of scenarios based on regional climate models. Theor. Appl. Climatol. 95: 361‐374. Mazzacano C., 2009. Using Aquatic Macroinvertebrates as Indicators of Stream Flow Duration. The Xerces Society for Invertebrate Conservation, Oregon USA. 33 s. Rose P., Metzeling L. & Catzikiris S., 2008. Can macroinvertebrate rapid bioassessment methods be used to assess river health during drought in south eastern Australian streams? Freshwater Biology 53(12): 2626‐2638. Řičicová P., Daňhelka J., Návojová H. & Kourková H., 2004. Sucho v českých povodích v roce 2003. Vodní hospodářství 2: 25‐29. 67 MOŽNOSTI ZMÍRNĚNÍ SOUČASNÝCH DŮSLEDKŮ KLIMATICKÉ ZMĚNY ZLEPŠENÍM AKUMULAČNÍ SCHOPNOSTI V POVODÍ RAKOVNICKÉHO POTOKA (PILOTNÍ PROJEKT) Jaroslav Beneš, Ladislav Kašpárek, Martin Keprta Úvod Povodí Rakovnického potoka patří v rámci České republiky k oblastem, kde dochází v posledních několika desetiletích k zaznamenatelné změně klimatu. Na tuto skutečnost, projevující se mimo jiné i sníženými výnosy zemědělských plodin v důsledku sucha, upozornila Ministerstvo zemědělství ČR Zemědělská agentura Rakovník. Předmětný pilotní projekt byl řešen společně Výzkumným ústavem vodohospodářským T. G. Masaryka, v.v.i. a Českou zemědělskou univerzitou v Praze v letech 2009–2011, v rámci Programu výzkumu v agrárním sektoru, vypsaného Národní agenturou pro zemědělský výzkum. Hlavním řešitelem úkolu byl ustanoven Ing. Ladislav Kašpárek, CSc. Státní podnik Povodí Vltavy je jedním z hlavních úživatelů výsledků tohoto projektu především v oblasti přípravy adaptačních a nápravných opatření týkajích se říční sítě a odtokového režimu. Proto jsme pozitivně reagovali a vyhověli žádosti hlavního řešitele tohoto úkolu o sepsání tohoto článku. Cíle Hlavním cílem a výstupem projektu bylo připravit metodiku pro návrh opatření, která zvýší disponibilní množství vody v povodí a zmenší tak současné a možné budoucí dopady změn klimatu. Tato metodika je obecně zaměřena na povodí s pasivní vodní bilancí, kde dochází k poklesu zásob vody, odtoků vody a průtoků ve vodních tocích, kde jsou současně negativně ovlivňovány současné způsoby užívání vody. Metodika vznikla interaktivním přístupem na základě výsledků analýz pilotního povodí Rakovnického potoka, kde byla metodika následně aplikována a ověřena, včetně posouzení možností adaptačních opatření pro zlepšení akumulační schopnosti tohoto povodí a rovněž i pro zvýšení ochrany proti povodním a vodní erozi. Metodika Vzestup teploty vzduchu, který se již projevil na celém území ČR, byl v procesu hydrologické bilance na většině území doprovázen mírným zvětšením srážek, které postačily dotovat zvýšený výpar, a odtok z povodí se nezmenšoval. V povodí Rakovnického potoka však srážky spíše klesaly, v období 1998–2009 byly jen ve dvou letech roční úhrny nad normálem. Oblast je charakterizována nejmenšími dlouhodobými úhrny srážek v Čechách. Výsledky vodoměrných pozorování ukazují výrazně klesající trend průtoků a posouzení zabezpečení vodohospodářského bilančního stavu je charakterizováno jako pasivní. Tomu byla uzpůsobena metodika zpracování návrhu adaptačních opatření, tj. pro povodí ve kterém se již projevují problémy v oblasti užívání vod, ředění odpadních vod, nedostatek vod pro závlahy apod. Metodika vychází zejména z posouzení dosavadního vývoje vodohospodářské bilance, podrobných znalostí hydrologického režimu posuzovaného povodí, včetně jeho časového vývoje a předpokládaného vývoje klimatu i současných 68 a předpokládaných nároků na užívání vody. Pomocí hydrologického modelování byly analyzovány příčiny proběhlých změny hydrologického režimu a odhadnuty varianty jeho dalšího vývoje. Na tomto základě byly navrženy varianty adaptačních opatření a následně posouzena jejich účinnost. Pro vybraná efektivní opatření byly rámcově stanoveny investiční a provozní náklady. Charakteristika zájmového území Rakovnický potok je levostranným přítokem Berounky, do které ústí v obci Roztoky. Plocha celého jeho povodí činí 344 km2. Předmětem výzkumu bylo povodí nad vodoměrnou stanicí Rakovník, situovanou pod Rakovníkem a uzavírající povodí o ploše 302 km2. Toto povodí leží v nadmořských výškách cca 315–600 m n. m., sklony terénu jsou na většině povodí malé, průměrně 7 %. Významná je velká míra zemědělského využití a nerovnoměrné rozmístění zalesněných částí povodí, 59% plochy je orná půda, 18% je zalesněno. Většina povodí leží v permokarbonské rakovnické pánvi, do horní části povodí Rakovnického potoka zasahují magmatity čistecko‐jesenického masivu. Detailní geologická i hydrogeologická stavba území je poměrně pestrá, střídání průlino‐puklinových kolektorů a izolátorů je značně chaotické, dominantní vliv na proudění podzemní vody má tektonika. V povodí Rakovnického potoka se nachází cca 85 malých vodních nádrží, jejichž reálná plocha je cca 114 ha, tj. 0,33 % plochy povodí. Z hlediska klimatických poměrů je významná plošná proměnlivost dlouhodobých úhrnů srážek v povodí. Rozmezí ročních úhrnů je 484–584 mm, přičemž srážkové úhrny jsou nejnižší v severozápadní části, zejména v subpovodích Kolešovického potoka. Naopak v jižní části povodí dosahují výšky srážek hodnot nad 510 mm. Subpovodí Kounovského a Krušovického potoka při severovýchodním okraji povodí mají roční srážkové úhrny nejvyšší, až nad 530 mm. Lze konstatovat, že i když roční úhrny srážek klesají jen velmi mírně, jejich rozdělení se poněkud změnilo. Podstatně ubylo srážek s velkými výškami na povodí a důležitý je pokles srážek v jarním období od dubna do června. Teplota vzduchu v období 1960–2008 má zřetelný vzestupný trend, za 49 let činí zvýšení 1,4 oC. Přitom převážná část vzestupu nastala až po roce 1980. V ročním chodu se teploty vzduchu od prosince až po srpen výrazně zvyšují, s maximem v lednu a jen mírnějším vzestupem pouze v dubnu a červnu. Zjištěný lineární trend relativní vlhkosti vzduchu v období 1960–2008 odpovídá mírnému poklesu měsíčních relativních vlhkostí vzduchu za 49 let o 0,94 %, přičemž převážná část poklesu nastala až v po roce 1998. Pro řešení hydrologických poměrů na povodí byla nejdůležitější řada z vodoměrné stanice Rakovník, s údaji od roku 1960. Analýza rekonstruované řady průtoků Rakovnického potoka v této stanici potvrdila značný poklesový gradient této řady. Trend přepočítaný na pokles za jeden rok je 1,85 % z průměru 0,611 m3/s. Tomu odpovídající pokles za celé období 43 let je 0,487 m3/s. Z rozboru ročního chodu změn vyplývá, že poklesy na jaře a v létě jsou větší než na podzim a nejméně klesají průtoky v zimě. Při porovnání dat z období 1966–1987 a 1988–2008 se ukázalo, že v případě mediánů průměrných měsíčních průtoků je nejmenší pokles cca 6 % v lednu, největší přibližně 60 % v srpnu. Ostatní hodnoty poklesů jsou v rozmezí cca 20 až 40 %. Na základě 171 hydrometrických měření, provedených v závěrových profilech 18 dílčích povodí v roce 2009, byla zjištěna značná plošná proměnlivost odtoku v celém povodí. Největších hodnot dosáhly roční výšky odtoku v jižní části povodí 69 Rakovnického potoka, tj. u jeho pravostranných přítoků. Obdobně velkých hodnot cca 40 mm dosáhly také v povodí Červeného potoka. Naopak nejmenší roční odtokové výšky byly zjištěny pro dílčí povodí v pásu na severozápadním okraji povodí Rakovnického potoka, od horní části Kolešovického potoka (6 mm) až po povodí Kounovského potoka (12 mm). Na celé zbývající ploše povodí Rakovnického potoka jsou odtokové výšky v rozmezí 15–20 mm. Rozborem údajů o užívání vod v povodí Rakovnického potoka bylo zjištěno, že nejpodstatnější jsou odběry z podzemních vod. Jejich součet v druhé polovině osmdesátých let přesáhl hodnotu 100 l/s, poté poklesl na minima v letech 1998 a 1999 a v roce 2008 činil cca 85 l/s. Největší podíl připadá na vodárenské zásobení města Rakovník cca 46 l/s, významný je odběr pro pivovar Krušovice cca 7,9 l/s a Rako‐Lupky cca 10,9 l/s. Součet odběrů povrchové vody z hodnot cca 22 l/s v roce 1979 soustavně klesal až do roku 2004 na současnou úroveň méně než 2 l/s. Do povodí se nepřivádí voda z vnějších zdrojů, ani se z něj voda neodvádí, takže jej lze z hlediska užívání vod považovat za uzavřený systém. Zhodnocení dopadu změn klimatu Rozbor meteorologických a hydrologických pozorování v povodí Rakovnického potoka ukázal, že i když roční úhrny srážek nijak významně nepoklesly, způsobilo významné oteplení, které nastalo zejména po roce 1980, spolu se zmenšením četnosti a velikosti vydatných srážek a zmenšením jarních srážek, velmi podstatné změny odtoků z povodí. Pokles průtoků o 40 % až 60 % nastal téměř v celém jejich rozsahu. Největší poklesy se projevily v jarních měsících a také v srpnu, kdy je v tomto povodí nejčastější výskyt minimálních průtoků. Rozbor prokázal, že odtok z povodí s průměrným ročním úhrnem srážek cca 500 mm velmi citlivě reaguje na probíhající zvyšování teplot vzduchu. Z provedených rozborů vyplývá, že pokles celkového odtoku je způsoben z rozhodující části poklesem základního odtoku vlivem klesající dotace podzemních vod. Podstatná část dotace podzemní vody nastává v únoru a zejména v březnu. K jejímu poklesu přispívají dvě skutečnosti. Jednak se buď vůbec nevytváří, nebo je velmi malá zásoba vody ve sněhu, další spočívá v tom, že v lednu a zejména v únoru se zvětšuje územní výpar. Následkem těchto změn dochází častěji k tomu, že ani na konci zimy není půda zcela nasycena vodou a srážky neprosakují půdou, ale jen doplňují zásobu vody v půdě. Pro vývoj hydrologické bilance v následujících měsících je nepříznivé, že především dubnové, ale i květnové a červnové srážky mají klesající trend. Z průzkumu odtoku podzemní vody ve vztahu k celkovému odtoku a odběrům podzemní vody vyplynulo, že odtok podzemní vody se podílí na celkovém odtoku více než polovinou a má klesající trend. Ten je potvrzen i klesajícím trendem výšky hladin podzemní vody v pozorovacích vrtech ČHMÚ. Průběh kolísání hladiny ve vrtu VP 1637 Rakovník odpovídá tomu, že poklesový trend hladiny podzemní vody je způsoben změnou klimatu a ani zmenšení vodárenských odběrů od devadesátých let jej nezměnilo. Dosud uvažované velikosti přírodních zásob podzemní vody, odvozené na základě dat z období 1971–1990, jeví při použiti dat z období 1988–2006 pokles o 23,5 %. Možnosti adaptačních opatření Podle zjištěných poznatků, které vyplynuly z výsledků pozorování v experi‐
mentálních povodích, a ze statistických analýz výsledků dlouhodobého 70 systematického pozorování prvků hydrologické bilance, lze konstatovat, že reálně použitelnými změnami využití pozemků prakticky nelze trvale znatelně změnit dlouhodobou průměrnou výšku odtoku z povodí. Podstatné také je, že změny využití pozemků, které vedou ke zvětšení retenční schopnosti krajiny například zalesněním, jsou sice vhodné z hlediska redukce povodní z krátkodobých přívalových srážek, ale na povodích s menšími průměrnými srážkami se mohou projevit znatelným zmenšením celkového odtoku a tedy i zmenšením množství vody dostupné pro zásobování. Při uvážení faktu, že orná půda zaujímá necelých 60 % plochy povodí Rakovnického potoka a jen na její pravděpodobně menší části je reálné opatření změny využití pozemku prosadit, zjistíme, že efekt posuzovaných protierozních opatření je velmi malý, řádově jen několik procent celkové dotace podzemních vod. Z uvedeného rozboru vyplývá, že v povodí Rakovnického potoka lze za účinný prostředek zvětšení akumulace vody v povodí, využitelné pro zmírnění účinků hydrologického sucha považovat akumulaci vody v nádržích se zásobní funkcí, případně posílení vodních zdrojů převodem vody z jiného povodí. Tab.: Základní parametry akumulačních nádrží plocha
povodí[
km2] Qa 88–
08 [l/s] objem max. [mil. m3] plocha výška délka hladiny hráze hráze [ha] [m] [m] 1 Rakovnický p. nad Oráčovem
18
20
0,234
5,9 10 140
2 Rakovnický p. nad Pšovlky 35,3
37
0,371
17,3 6 240
3 Petrovický p. pod Petrovicemi
14
22
1,613
40,16 11 340
4 Řeřišský p nad Šanovem 9,6
25
1,525
36,4 12,5 310
5 Rakovnický p. nad Šanovem 50,5
54
0,544
22,2 5,2 450
39,5
28
0,602
53,8 3 280
49,3 49 0,488 37,5 4 430 6,2 280
tok profil 6 Kolešovický p. pod Kolešovicemi
7 Lišanský p. býv. rybník Chobot 8 Kolešovický p. u Senomat 51
0,675
Na základě provedených průzkumů bylo vybráno osm lokalit, ve kterých přichází v úvahu výstavba malých vodních nádrží s akumulační funkcí. Nádrže jsou uvažovány na Rakovnickém potoce i jeho hlavních přítocích tak, aby bylo možné ovlivňovat odtok z podstatné části celého povodí. Součet maximálních, morfologicky omezených objemů všech nádrží činí cca 6 mil. m3. Pro akumulaci a nadlepšování průtoků bude možné využít jen část z tohoto objemu, neboť nádrže by měly mít i objem stálého nadržení a část celkového objemu bude nutno rezervovat pro ochranu před povodněmi. Součet nadlepšení účinkem všech těchto nádrží pro současné hydrologické podmínky je 190 l/s. I při redukovaném výběru, např. čtyř větších nádrží lze zajistit nadlepšení průtoku Rakovnického potoka v Rakovníku o cca 80 l/s. Investiční náklady na redukovanou variantu jsou odhadovány na cca 150 mil. Kč. Pokud by se klimatická změna v povodí Rakovnického potoka projevovala dalším oteplováním bez zvětšení atmosférických srážek, klesaly by dále přirozené i nádržemi 71 ovlivňované minimální průtoky. Pro období, ve kterém by průměrná teplota stoupla proti výchozímu stavu o 2 oC, by pokleslo nadlepšení o cca 37 %, tj. pro redukovanou soustavu čtyř nádrží na 50 l/s, což by ještě znatelně režim minimálních průtoků zlepšovalo. To vše za současného stavu úrovně odběrů vody. Reálnou alternativou k výstavbě akumulačních nádrží je posílení vodohospodářské bilance převodem vody z jiného povodí. Byly posouzeny varianty využívající převod vody z Ohře, buď z nádrže Nechranice, nebo z profilu pod přítokem Blšanky. Odhadnuté investiční náklady pro převod 60 l/s jsou cca 125 mil. Kč. Další možností je převod vody z nádrže Nechranice společně pro povodí Rakovnického potoka a pro povodí Blšanky, kde je rovněž pasivní vodohospodářská bilance. Posouzení variant navrhovaných řešení Zlepšení vodohospodářské bilance v povodí Rakovnického potoka pomocí varianty akumulačních nádrží má výhodu v tom, že je lze zřizovat postupně, v závislosti na tom, zda pokles odtoku z povodí vlivem klimatu bude pokračovat. Nevýhodou z hydrologického hlediska je zvýšení rizika, že při extrémní povodni, která se v tomto povodí v historii již dvakrát vyskytla, může dojí vlivem destrukce nádrží k zvětšení povodňových průtoků. Varianta převodu vody z povodí Ohře by byla bezpečnějším řešením v případě, že by odtok z povodí Rakovnického potoka dále silně poklesl, nevýhodou je, že ji nelze realizovat postupně a má i vyšší provozní náklady. Jako doplňkové a relativně nenákladné opatření pro mírné zvětšení průtoků Rakovnického potoka v Rakovníku v období minimálních průtoků lze doporučit vypouštění vody, čerpané z podzemí dolu Rako‐Lupky do Černého potoka. Výše uvedených poznatků z předmětného pilotního projektu využije státní podnik Povodí Vltavy, jako pořizovatel Plánu dílčího povodí Berounky, a zařadí vybrané malé vodní nádrže do tohoto plánu jako opatření pro zlepšení vodních poměrů v povodí Rakovnického potoka a současně jako adaptační opatření na vliv klimatické změny. Povodí Vltavy, státní podnik aktuálně připravuje zadání studie proveditelnosti pro uvažovaný soubor lokalit a na základě výsledků této studie bude rozhodnuto, které malé vodní nádrže budou do programu opatření Plánu dílčího povodí Berounky zařazeny. Jaroslav Beneš, Martin Keprta – Povodí Vltavy, a.s. Ladislav Kašpárek – Výzkumný ústav vodohospodářský TGM, v.v.i. 72