Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

Zoologická zahrada, povodně a klimatické plánování města

Před povodní – eroze půdy

Publikováno: Vesmír 92, 490, 2013/9

Na rozhraní května a června jsem se shodou okolností tři týdny pohyboval v terénech různých částí Čech. Tak se stalo, že jsem zachytil nástup povodně, její kulminaci i náběh na druhý vrchol. Terénní práce pro mne skončily, když jsem se po několikahodinové cestě podél řeky v hustém dešti propadl zpuchřelým mostem do rozvodněné Dyje a s teplotním šokem a potlučeným kolenem skončil v nemocnici.

Nejdůležitější pozorování z prvních pěti dní před povodní a z oblasti jižních Čech se dá jednoduše shrnout – došlo k lokální, ale intenzivní plošné i stružkové erozi půdy. Je možné odhadnout, že by na některých polích stačilo zhruba dvacet podobných erozních událostí (140–200 mm srážek během 3 až 5 dní), aby horní části polí ztratily většinu půdy a musely být opuštěny nebo změněny na pastviny. Těchto dvacet erozních událostí se snadno může odehrát během dalších třiceti let, takže problém půdní eroze je nutné považovat za naléhavý. Pole ve sledovaném Pošumaví jsou využívána od konce 13. století či ve vyšších polohách od 16. století a za tuto dobu nejsou do této míry poškozená povodněmi.

Zajímavá byla nerovnoměrnost srážek. Například na Kokořínsku, které prodělalo jen tři dny silnějších dešťů, byla půda v borových lesích tak suchá, že téměř nerostly houby, zatímco např. v Českém krasu došlo k hotovým „orgiím“ zejména dřevokazných hub. Týden po povodni se v severní části Českolipska dal spíš pozorovat náběh na sucho, zatímco o 40 km dál na západ Labe vystoupalo na druhou největší povodeň posledního století. Rovněž běžně vybřežující Jizera se v podobě jen zhruba dvouleté vody rozlila teprve u Bakova. I přes využívání sofistikovaných klimatických modelů je nutné počítat se silně individuální odezvou lokální krajiny.

Klidná voda

Během povodně se ukázalo, že malý tok může představovat velké nebezpečí, protože většinu roku není vidět, ale tím, jak přichází z příkřejších svahů, má velkou unášecí sílu. V údolí Berounky, Sázavy a zejména v Krkonoších na přítocích Úpy došlo k nejdramatičtějším událostem, když turbulentní kalné toky unášely klády a kameny o průměru do půl metru a zahlubovaly se až na skalní podloží. Silně negativní roli sehrály jako za každé podhorské povodně lesní cesty. Unášený materiál někdy vytvářel hráze, které po protržení během několika minut způsobily boční povodňové vlny. Z mnoha míst ČR byl popsán jev, který jsme dokumentovali při povodních na Frýdlantsku v roce 2010 jako „povodeň z kopce“ (kniha Pod vodou, Liberec 2011), při které povodňová vlna přichází nikoliv z údolí, ale z výše položených svahů.

Na velkých tocích, jako jsou Labe či Vltava, měla povodeň charakter „klidné vody“. Jak v roce 2002, tak i při povodni roku 2013 jsem prošel údolí Vltavy mezi Velkou Chuchlí a Roztoky. Povodeň roku 2002 měla v Praze ničivé aspekty, bourala zdi a části domů, přemísťovala kameny až do velikosti 70 cm, sedimentovala vrstvu bahna o běžné mocnosti 15 cm. Z tohoto pohledu byl průběh letošní povodně nečekaně mírný. V Praze byly ničivé erozní jevy koncentrovány do jediné oblasti, která podle mě představuje nejneuralgičtější bod protipovodňové ochrany celé Prahy – a tím je podbabské zúžení zhruba mezi návrším Baba, Vodohospodářským ústavem TGM a výběžkem návrší zoologické zahrady.

Nikde v celém vltavském údolí mezi Štěchovicemi a Mělníkem jsem v roce 2013 nezaznamenal tak silnou erozní činnost jako v 1,2 km dlouhém pásu kolem Císařského ostrova, kde sama příroda indikuje povodňový problém. Pokud bych celou situaci popsal jenom na základě terénních pozorování a nikoliv hydrologických modelů, tak mohu uvést, že při povodních na Dunaji se vzdutí Moravy a Dyje dá pozorovat až u Lanžhota. Analogicky se domnívám, že podbabské zúžení má při větší povodni vliv nejméně několik km proti proudu, tedy na celý historický střed města. Předpokládám, že při prohrábce koryta o 50 či více cm by povodňová vlna v centru mohla být nejméně o 20 či více cm nižší.

Povodeň v pražské zoologické zahradě

Již několik dní po povodni mě pozval dr. M. Bobek, ředitel Zoo Praha, abych pomohl vypracovat návrh doporučení pro další ochranu a rozvoj zoologické zahrady. Uvádím zde i zdánlivě podružné detaily, protože Zoo Praha je možné brát jako případovou studii pro další místa (viz Vesmír 80, 677, 2001/12).

Nejprve jsme výhled do budoucnosti omezili na padesát let, a to z těchto důvodů:

  • dlouhodobá energetická koncepce ČR a evropské koncepce dopravní a jiné infrastruktury jsou rovněž – i přes zjevnou nejistotu dalšího vývoje – koncipovány či zákonem předepsány na 50 let, protože to odpovídá životnosti staveb či cyklu generálních oprav;
  • pokud bychom uvažovali v měřítku 20 let, oblast nemusí potkat žádná povodeň, ale v měřítku 50 let je možné očekávat 2 až 3 události na úrovni více než desetiletých vod.

Budoucí odhad vývoje klimatu je značně nejistý, ale pokud bereme v úvahu jednak historickou klimatologii posledních 500 let, jednak výsledky řady evropských studií, navrhuji vycházet z těchto premis:

  • během příštích padesáti let postihnou Zoo Praha dvě až tři povodně, z nichž jedna může být na úrovni povodně z roku 2002 (nebo ještě větší);
  • je nutné počítat se suchými obdobími;
  • průměrná teplota se zvýší o 1 až 2 °C.

Pozorovaný průběh povodní

Spodní zaplavovaná část Zoo Praha má plochu 18 ha. Za povodně roku 2013 byla zaplavena do průměrné výšky 2,6 m. Voda nejprve pronikala do zahrady „odzadu“, tedy od severozápadu, kde je protipovodňová hráz o něco nižší, a později přes celé těleso hráze. Podle výšky zachycených kousků papíru na konstrukcích a stromech jsme opakovaně naměřili výšku hladiny při povodni 90 až 95 cm nad úrovní asfaltové komunikace procházející po hrázi. Mobilní stěna o výšce 120 cm by tedy zahradu dokázala ochránit. Podle písčitých sedimentů a eroze hráze byl největší erozní účinek hned u parkoviště u Trojského zámku, kde hráz byla zasažena nikoliv bočním přelivem, ale přímo, prakticky čelně proudnicí vzedmuté řeky. Zde leží i pro budoucnost nejslabší místo celé hráze. Proudnice byla proti hrázi stočena i následkem přítoku od nového koryta na Císařském ostrově.

Při povodni došlo k rozdělení Císařského ostrova příčným korytem o šířce 25 až 30 m a hloubce 2 až 3 m. Jednalo se o přeliv z plavebního kanálu, kde byla uzavřená stavidla. Podle rozměrů kanálu a na základě odhadnutelné rychlosti proudu, která se dá odvodit z velikosti přemísťovaných kamenů na nejméně 1–2 m/s, můžeme odhadnout, že tímto novým korytem mohlo proudit maximálně 100 m³/s.

Nejde jen o zoo, ale o Prahu

Ochrana Zoo Praha je relativně jednoduchá a není drahá. Je nutné postarat se nejenom o gorily, ale také o obyvatele Prahy, což v tomto případě znamená zejména zvýšení odtokové kapacity celé severní části Vltavy, tedy i plavebního kanálu a mrtvého ramena Stromovky. Potřebujeme nový hydrologický model pražského údolí. Další fází by mělo být obnovení či vybudování dříve zasypaného koryta podél bývalého Karlínského přístavu a Rohanského ostrova s přímým pozitivním vlivem na historický střed města. Zrychlení odtoku z Prahy by však mělo být systémově kompenzováno vytvořením retenčních prostorů nad Mělníkem a v okolí Litoměřic. Podle australského vodního práva i povodňových směrnic EU je správce území zodpovědný nejenom za ochranu svého území, ale do určité míry i za vodu, kterou není schopen zadržet a pošle dál po proudu.

Domnívám se, že celá severní polokoule se posunula do nového klimatického režimu, jehož pravděpodobným spouštěčem je oteplování Arktidy. Na současný stav klimatu se tedy doporučuji dívat nikoliv jako na dětskou nemoc, která brzy přejde, ale jako na setrvalý, chronický stav, který vyžaduje přehodnocení klimatických plánů a směřuje k něčemu, čemu se ve světě říká klimatická resilience či nový urbanismus, a zvyšuje klimatickou odolnost města.

Navržená opatření

Vycházejí z orientačního výpočtu:

Zaplavená plocha zoo byla 18 ha = 180 000 m². Průměrná výška vodní hladiny při povodni 2013 byla 2,6 m, takže zoo jako retenční nádrž pojala 468 000 m³. Při kulminačním průtoku 3400 m³/s tedy zaplavená plocha odpovídá zhruba dvouminutovému průtoku řekou. Získaný retenční objem je vzhledem ke škodám zanedbatelný, nemá cenu využívat toto cenné území jako kapacitně nevyhovující poldr.

Proto bylo navrženo zpevnit a o něco zvýšit severozápadní část tělesa hráze. Celou takto upravenou hráz osadit úchyty na mobilní stěnu o výšce 260 cm nebo vyšší. Tomuto kroku však musí předcházet výpočet vzedmutí Vltavy. Mobilní stěna zde po povodni 2002 nebyla navržena právě z důvodů možného zvýšení hladiny řeky. Rozdělení Císařského ostrova novým korytem o šířce 20 m však ukazuje i na negativní vliv spuštěných podbabských stavidel.

Největší pražské peřeje leží na Vltavě pod Trojskou lávkou ve zhruba 400 m dlouhém úseku a je zapotřebí je zachovat jako příklad sice intenzivně změněné řeky – zejména po vybudování bočního kanálu, zaslepení mrtvého ramena k Císařskému mlýnu a stavbě výhonů v hlavním korytu, ale přece jen zbytku původního koryta. Jako nejjednodušší řešení navrhuji prohrábku koryta Vltavy v podbabském zúžení, tedy již pod peřejemi. Dražší, ale systémové řešení by spočívalo v úpravě celého toku Vltavy včetně laterálního plavebního kanálu a mrtvého ramena ve Stromovce tak, aby za povodně propouštělo víc vody.

Stavby ve spodní části zoologické zahrady jsou dvojího typu. Jde hlavně o menší, lehké stavby. Některé z nich dosluhují, jiné přestály povodeň v poměrně dobrém stavu, další byly vybudovány za použití nasáklivých materiálů, jako je např. minerální vata. Doporučuji podle stavu některé z nich zbourat a jiné nahradit takovou úpravou, která snese zaplavení. U velkých staveb je situace jiná – nové pavilony by měly být stavěny ve vyšších polohách a starší pavilony, pokud to je možné, adaptovány na úroveň povodně 2002 + 50 cm. Malé architektonické prvky, jako např. ploty, zábradlí apod., by měly být použity z hlediska možného zaplavení – např. ploty z vertikálních trubek lépe obstály než ploty s obdélníkovými oky, které se snadněji ucpaly a vyvrátily tlakem vody.

V celé spodní části zahrady je nutná revize technických sítí a zabezpečení kanalizačních řadů, aby nedocházelo k zaplavování zespodu. Pro případ sucha nebo omezených dodávek vody doporučuji revidovat kapacity studní ve spodní části zoologické zahrady a případně zvážit možnost využití vltavské vody pro technické účely podobně, jako je tomu např. u Národní kulturní památky Vyšehrad, která na zavlažování zahrad využívá vltavskou vodu. Komunikace na povodňové hrázi by měla být upravena i pro těžkou techniku, protože z dřívější doby je v podbabském zúžení pod peřejemi doložen vznik ledových nápěchů a bariér, které mohou způsobit zimní povodně. Po vybudování vltavské kaskády se spodním vypouštěním a oteplením vltavské vody je tato situace méně pravděpodobná, ale vzhledem k současnému chodu Arktické oscilace možná.

Poslední pozorování se týká toho, že podle mého názoru je na Vltavě příliš mnoho lodí, které za povodně komplikují ochranu města – překážejí, je nutné je odvézt do přístavů a hrozí utržením a poškozením mostů.

Soubory

článek ve formátu pdf: 201309_490-496.pdf (797 kB)
Praha r. 1848 – mapa: CV_mapa.jpg (4 MB)
příloha ve formátu pdf: 2013_009.pdf (289 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky