CZ | EN
Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství

ČVUT v Praze - Fakulta stavební
Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství


Aktuality
(22.11.2020 v 15:06)

We are looking for a doctoral candidate (PhD student) who would join our team and work with us to observe the principles of microplastic (MiP) movement in agricultural fields. Information here.

O projektu CAMARO, ale také o našich studentech a možnostech spolupráce...

Podcast - rozhovor s Tomášem Dostálem, vedoucím katedry


Kalendář akcí
(22.11.2020 v 15:06)

Konference Hydrologie, GIS a ŽP (9.12.2020)

Sasko-český management povodňových rizik II (STRIMA II)

Hlavní řešitel za katedru: doc. Dr. Ing. Tomáš Dostál,
Spolupracující organizace: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Univerzita J. E. Purkyně v ÚStí nad Labem
Agentura pro regionální rozvoj
Liebnitz-Institut für ökologische Raumentwicklung
Začátek řešení: 2017-06-01
Konec řešení: 2020-12-31

Projekt za katedru řeší:

Základním cílem projektu je zlepšení prevence škod coby jedna z možností prevence rizik záplav způsobených povodňovými nebo srážkovými jevy se zohledněním nárůstu intenzit a četnosti v důsledku změn klimatu. Na základě vyhodnocení uplynulých událostí v Německu a České republice lze konstatovat, že velké množství poškozených budov a infrastruktury je záplavami postiženo opakovaně a že možnosti prevence jsou podceněny. Prostřednictvím identifikace vhodných a ekonomicky efektivních preventivních opatření (resp. kombinací těchto opatření) a jejich shrnutí v seznamech/katalozích opatření se má výrazně zlepšit prevence povodňových škod pro typické škodní průběhy na obytných budovách a dopravní infrastruktuře i na velmi rychle reagujících malých tocích. Tyto katalogy opatření slouží jako podklad pro rozhodování o vodohospodářských investicích a jiných opatřeních pro snižování rizik, pro přiměřené řízení povodňových rizik a ke zlepšení prevence před katastrofami.

Oficiální stránky projektu (v němčině) jsou dostupné na http://www.strima.sachsen.de/

Analýza rizika poškození plodin v souvislosti s přívalovými srážkami

Mapy rizika poškození zemědělských plodin byly vytvořenou syntézou výsledků plošně distribuované mapy erozního-odtokového ohrožení a zranitelnosti zemědělských pozemků.

Mapy ohrožení byly vytvořeny pro kombinace různých typů ohrožení:

  • erozi i depozici vypočtenou erozním modelem WaTEM/SEDEM
  • identifikovaných drah soustředěného odtoku (mimo vodní toky) pro srážky s dobou opakování 2/ 10/ 50/ 100 let
  • zjednodušenou mapou vybřežení pro zvýšené hladiny o 5/ 20/ 50/ 100cm.

Mapy zranitelnosti pozemků byly vytvořeny ve variantách zohledňující různé pěstované plodiny a jejich vývoj v průběhu roku. Jako zástupci typických plodin byly vybrány kukuřice, ozimé obiloviny, jarní obiloviny, řepka ozimá, brambory a vojtěška. Extenzivní hospodaření bylo reprezentováno variantou s trvalým travním porostem na všech zemědělských pozemcích. Na základě dotazníkového šetření mezi hospodařícími subjekty v zájmovém území byl dále vytvořen "průměrný osevní postup" reprezentující průměrné zastoupení jednotlivých plodin (bez travního porostu) v osevních cyklech zemědělských podniků. Zranitelnost byla posuzována zvlášť pro každý kalendářní měsíc podle charakteru vývoje a růstu plodin/ osevních postupů. Výsledkem jsou  tedy 12-krokové série map pro každou plodinu/ osevní postup a úroveň ohrožení.

Vyhodnocením celoročního vývoje byly vytvořeny grafy rizika poškození plodin v průběhu roku.


časový vývoj rizika poškození v průběhu roku pro kukuřici


časový vývoj rizika poškození v průběhu roku pro kukuřici


  

časový vývoj rizika poškození v průběhu roku pro ozimé obiloviny


časový vývoj rizika poškození v průběhu roku pro "průměrný osevní postup"

Studie erozně-odtokových poměrů v povodí "Oleška"

Pro posouzení potenciálu různých protierozních opatření byl sestaven matematický model pilotního povodí pro výpočet intenzity erozních jevů v ploše povodí a transportu erozního sedimentu hydrografickou sítí. Byly sestaveny a vypočteny 4 různé scénáře využití ploch v zájmovém území: 0) stávající stav, 1) zatravnění okolí vodních toků, 2) zatravnění vybraných částí pozemků orné půdy a 3) jako kombinace scénáře 1) a 2).

Výsledky pro stávající stav vyčislují ztrátu půdy na zemědělských pozemcích na 75 tisíc tun půdy v důsledku plošné erozní činnosti. Z tohoto množství se většina zachytí v ploše povodí (cca 62 tisíc tun) a téměř 9 tisíc tun uvolněného materiálu vstupuje do hydrografické sítě. Z hlediska zanášení vodních nádrží v povodí Oleška dochází ročně k depozici téměř 4 tisíc tun splavenin v těchto nádržích. Konkrétně do sledované vodní nádrže Oleška ročně vstupuje 38 tun erodovaného materiálu.

Scénář 1 modeluje zatravnění v okolí vodních toků a zatravnění drah soustředěného odtoku. V okolí vodních toků situovaných na pozemcích orné půdy je modelováno zatravnění v pásech o šířce 20 m na obě strany od osy vodního toku. Dráhy soustředěného odtoku jsou v modelu ošetřeny travním pásem o celkové šířce 40 m. Celkem bylo takto virtuálně zatravněno téměř 289 ha orné půdy.

Scénář 2 modeluje zatravnění vybraných částí pozemků orné půdy. Pro scénář byly identifikovány části pozemků, které byly určeny z erozního hlediska jako rizikové. Konkrétně se jedná o části pozemků,  které splňují následující kritéria – sklon >15%, plocha vzniklého pozemku >0,25 ha. Pro návrh opatření byly vybrány pozemky orné půdy (pozemky LPIS) s plochou nad 2 ha. Celkem bylo takto zatravněno téměř 265 ha orné půdy.

Scénář 3 modeluje zatravnění v okolí vodních toků a zatravnění drah soustředěného odtoku v kombinaci se zatravněním vybraných částí pozemků orné půdy. V okolí vodních toků situovaných na pozemcích orné půdy je modelováno zatravnění v pásech o šířce 20 m na obě strany od osy vodního toku. Dráhy soustředěného odtoku jsou v modelu ošetřeny travním pásem o celkové šířce 40 m.  Dále byly zatravněny vybrané části pozemků orné půdy, které byly podle výše uvedených kritérií určeny z erozního hlediska jako rizikové. Celkem bylo takto zatravněno téměř 537 ha orné půdy.

Absolutní hodnoty vybraných ukazatelů erozně-odtokové sitace v zájmovém území

Intenzita zkoumaných erzních jevů vztažená k situaci současného stavu

Analýza výsledků modelovaných scénářů ukazuje na různou efektivitu různých typů opatření pro tlumení jednotlivých negativních projevů erozních jevů. Opatření v ploše povodí (Scénář 2 - zatravnění části rozlohy orné půdy) mají významný vliv na ochranu zemědělské půdy (on-site efekty), ale jejich účinnost pro zamezení vstupu erozního sedimentu do vodních toků a nádrží je omezená. Na druhé straně ochranná opatření soustředěná podél vodních toků (Scénář 1) významně chrání vodní toky a nádrže před vstupem, transportem a zachytáváním erozího sedimentu, ale jejich dopad na ochranu zemědělské půdy je mizivý. Oba tyto scénáře představují přibližné shodný zásah do stávajícího využití území – zatravnění cca 6-7% orné půdy.

Scénář 3 (zatravnění okolí vodních toků, drah soustředěného otoku a vybraných částí pozemků orné půdy) představuje kombinaci Scénářů 1 a 2 a v důsledku toho také dvojnásobný zásah do stávajícího využití území. Zatravněno je v případě tohoto scénáře 12% stávající orné půdy (tj. 534 ha). Účinek aplikace tohoto scénáře je však jen mírně vyšší, než je účinek aplikace Scénářů 1 a 2.

Výsledky ukazují, že modelování alternativních scénářů je velmi užitečným nástrojem pro posouzení variantních řešení zásahů do krajiny. Výstupy modelů jsou významným zdrojem informací pro optimalizaci návrhu  koncepce opatření v krajině s ohledem na převládající dopady erozní sitace v konkrétním území.

Katalog přírodě blízkých protipovodňových opatření

Společnými silami projektových partnerů vznikl Katalog přírodě blízkých protipovodňových opatření, který kromě technických parametrů a návrhových situací obsahuje i přehled ekosystémových funkcí pro jednotlivé druhy opatření a možnosti dotačních titulů pro realizaci jednotlivých typů opatření.

3. Fórum k řízení povodňových rizik

Zveme všechny zájemce na 3. přeshraniční fórum k řízení povodňových rizik, které se uskuteční 17. 4. 2019 v konferenčním sále Krajského úřadu Liberec. Začátek akce je v 10 hodin a předpokládaný konec v 15 hodin. Hlavním hostem fóra je přední český klimatolog RNDr. Jan Pretel CSc., který přednese příspěvek na téma Projevy klimatických změn.

Pozvánka s kompletním programem je ke stažení zde.

Prosíme zájemce o potvrzení jejich účasti do 10. dubna na této adrese.

Kulatý stůl "Oleška"

1. listopadu se na obecním úřadě v Košťálově uskutečnilo setkání řešitelů projektu se zástupci místních samospráv a zemědělských podniků. Proběhlo představení aktivit projektu a jeho přínosů pro obec Košťálov a zapojené subjekty. Účastníci diskutovali existující vodohospodářské a erozní problémy v povodí Olešky.

 

Povodňové informační karty

V rámci aktivit cílících na zvýšení informovanosti široké veřejnosti ale i zástupců místních samospráv byly vytvořeny informační karty shrnující odpovědi na základní otázky týkající se povodní a ochranou před nimi.

Informační karty jsou k dispozici ke stažení ve formátu .pdf po kliknutí na náhled níže.

   

Úvodní seminář k projektu

24. 4. 2018 se uskutečnil úvodní seminář projektu pro zástupce místních samospráv, vodohospodáře a další zainteresované subjekty. Během semináře byly prezentovány příspěvky odborníků z organizací zapojených do projektu STRIMA II. Po úvodním slovu Ing. Uwe Müllera zástupce hlavního partnera projektu (Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie) zazněl příspěvek Reinharda Schinkeho týkající se analýzy realizovaných protipovodňových opatření a zhodnocení jejich dopadu na rizika povodňových škod od zástupce dalšího z Německých partnerů projektu Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung. Následující příspěvky se týkaly přírodě blízkým opatřením proti povodním a suchu. Docent Dostál (Fakuta stavební ČVUT v Praze) přednesl příspěvek o technických aspektech těchto opatření a nutném zahrnutí vlivů vývoje klimatu do kompexního přístupu k navrhování přírodě blízkých opatření. Následující příspěvek od odborníka z Univerzity Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem se zabýval ekonomickým zhodnocením přírodě blízkých vodohospodářských opatření v krajině. V dopolední části ještě zazněl úvod k exkurzi od zástupce Agentury regionálního rozvoje s.r.o., která následovala v odpolední části programu semináře. Během exkurze v okolí obce Václavice byly představeny ukázky realizovaných přírodě blízkých opatření.

Podrobnosti a program semináře zde.

Přeshraniční spolupráce pokračuje

V předchozím projektu STRIMA 2013-2015 byly položeny základy pro přeshraniční vyhodnocování škod. Došlo také k rozvoji přeshraniční kooperace v protipovodňové ochraně. Navazující projekt STRIMA ll dále rozvíjí započatou mezistátní spolupráci a směřuje k omezení rizik v příhraničních oblastech pomocí dalšího rozvoje informačních a komunikačních prostředků.

Pro  komunikaci s veřejností a společná řešení úkolů bude využíváno přeshraniční fórum managementu povodňových rizik, které bylo zavedeno v rámci projektu STRIMA a je účastníky velmi dobře hodnoceno. Kontinuita přeshraničního řešení úkolů tedy bude udržena a česko-saské kooperační struktury budou v projektu STRIMA ll dále rozšiřovány a upevňovány. Prostřednictvím určování potenciálních povodňových škod na budovách, nfrastruktuře a tocích budou vytvářeny odborné podklady pro budoucí nutné investice do preventivních opatření.

regiony zapojené do projektu STRIMA II

mapa regionů zapojených v projektu STRIMA II

Již během realizace projektu budou odzkoušeny, realizovány a prezentovány výsledky projektu a produkty na obou stranách hranice i v rámci přeshraničních fór managementu protipovodňové ochrany.

Pro zlepšení prevence a odvracení škod v případě katastrof jsou definovány čtyři oblast:

  • obytné budovy
  • zemědělství a lesnictví
  • dopravní infrastruktura
  • vodohospodářská infrastruktura.

Plánovaná systematizace a katalogizace preventivních stavebních opatření, před, během a po povodňových událostech přispějí ke snížení povodňových škod na obytných budovách. Nově vytvořený webový informační systém bude sloužit pro vhodný výběr preventivních stavebních opatření. Vyvinutá metoda systematizace a stanovení typů specifických povodňových škodních funkcí na stavbách bude přenesena také na oblast škod na životním prostředí, využití území, a také na vodohospodářskou infrastrukturu a na dopravní infrastruktury v Sasku a Česku.

Plánovaná environmentálně-ekonomická analýza dopadů povodní bude představovat významnou základnu pro rozhodování o efektivních možnostech prevence.  Pravidelná přeshraniční povodňová fóra a mezinárodní workshopy tvoří základ pro dlouhodobý společný a efektivní postup v oblasti prevence povodňových škod.

Povodí Oleška

Jako pilotní území pro provedení srážko-odtokové studie a sestavení hydrologického modelu ve vztahu k protipovodňové ochraně bylo zvoleno povodí říčky Olešky s hydrologickým pořadí toku 1-05-01-035, která je levostranným přítokem řeky Jizery. Oleška je řeka v Krkonošském podhůří v severovýchodních Čechách, na pomezí okresů Semily a Jičín. Délka jejího toku je 36,4 km a plocha povodí měří 150,9 km². Na řece a jejích přítocích hospodaří MO ČRS Košťálov. Průměrný průtok u ústí činí 1,74 m³/s. Stoletá voda zde dosahuje 168 m³/s.

Bude zpracována demonstrační studie, kvantifikující současné srážko-odtokové poměry i možnosti a potenciální účinnost protipovodňových opatření jak přírodě blízkých tak klasických technických. U přírodě blízkých opatření bude akcentován i vliv na celkovou retenci krajiny a ochranu kvality vody a vedlejší ekologické efekty.

přehledová mapa povodí Olešky