Povodeň

V podmínkách České republiky se většinou setkáváme s povodněmi, které vznikají působením přírodních činitelů zejména v souvislosti s dešťovými srážkami a táním sněhu. Vyloučit však nelze ani povodeň vzniklou v důsledku technické závady na vodním díle nebo protržením hráze přehrady.

Asi nejběžnějším typem jsou dešťové povodně, které vznikají při vydatné nebo dlouhodobé srážkové činnosti. Podle intenzity a doby trvání srážek můžeme rozlišit povodně z trvalých a povodně z přívalových srážek. Vznik dešťové povodně z trvalých srážek vyžaduje vícedenní srážky nebo několikrát se opakující deštivá období. Taková situace je zpravidla spojena s tlakovou níží a přechodem několika frontálních rozhraní. Často hraje roli také morfologický charakter území, například zesílení srážek na návětrné straně horských pásů. Takto vzniklé povodně relativně pomalu nastupují, často trvají poměrně dlouhou dobu a poté jen pozvolna opadávají.

Dešťové povodně z přívalových srážek vyžadují ke svému vzniku sice krátkodobé, ale velmi intenzivní srážky v množství ve vyšších desítkách mm/m². Velmi často k tomu dochází během letních bouřek. Velké množství vody dokáže v krátkém časovém úseku prudce navýšit průtok v tocích, nástup povodně je velmi rychlý a kinetická energie povodňové vlny značná. Dnes se běžně používá označení blesková povodeň. V některých případech nemusí být spojena s říčními toky, ale může se jednat o směs vody, hlíny, kamení a jiného materiálu, která je splavena ze svažitých polí. Vznik takových povodní se těžko předvídá, proto patří k velmi nebezpečným jevům.

Sněhové povodně jsou spojeny s prudkým oteplením a rychlým táním sněhové pokrývky zejména v jarních, ale někdy i zimních měsících. Na našem území obvykle nedosahují vysokých kulminačních průtoků, ale lokálně mohou představovat vážnou hrozbu.

Velkou hrozbu však představují smíšené povodně, které jsou kombinací předchozích dvou typů. Vydatné srážky v jarních měsících doprovázené intenzivním táním sněhové pokrývky mohou způsobit povodně opravdu značného rozsahu. Vyšší teplota vzduchu a kapalné srážky intenzivně podporují jinak pozvolné tání sněhu a koryta řek mohou pak velmi rychle dosáhnout nejvyšších stupňů povodňové aktivity.

Velmi specifickým typem jsou povodně ledové, se kterými se můžeme setkat po období silných mrazů následovaném rychlým oteplením. Odcházející ledové kry mohou způsobit výrazné zmenšení průtočnosti říčního koryta, jehož následkem dojde ke vzdutí vodní hladiny toku. Často k přehrazení koryta napomůže mostní konstrukce, na které se kry zachytí a přehradí tok.

Povodně nemusí vždy souviset s nepříznivou meteorologickou situací v daném povodí. Může k nim dojít při jakékoliv změně průtočnosti koryta, např. při sesuvech půdy nebo lavinách. Důvodem ale může být i ucpání otvorů v mostních konstrukcích, propustí nebo části koryta plaveným materiálem (kmeny, větve, dřevo, listí, kamení). Vzdutí vody může mít také zpětný charakter, při zvýšené hladině vody hlavního toku se navyšuje hladina i na jeho přítocích. Stejný efekt může mít i dočasné vzedmutí mořské hladiny. Zapomenout nesmíme ani na události spojené s lidskou chybou, kdy může dojít k technické závadě, poruše nebo katastrofické události na vodním díle (přehrada, jez).

Faktorů, které zesilují nebo naopak zeslabují povodňovou událost, je celá řada, a velikost (intenzita) povodně závisí na míře jejich příspěvku a vzájemné kombinaci.

Předběžné faktory povodně mohou působit i několik měsíců před vznikem povodně. Patří k nim zejména nasycenost povodí, výška sněhové pokrývky, intenzita promrznutí půdy nebo míra naplnění koryt vodních toků. Spouštěcím mechanismem povodně jsou pak zpravidla meteorologické faktory, které nastávají několik hodin, nejvýš několik dní před povodní. Patří k nim intenzivní nebo přívalové srážky, vysoké teploty vzduchu, případně silný vítr způsobující rychlé tání sněhu. Nezanedbatelnou roli hrají také geografické a antropogenní faktory, ke kterým patří množství a druh vegetace v oblasti, reliéf krajiny, tvar říčního toku, typ půd a horninového podloží, vodohospodářská činnost lidské populace.

Pojďme se velmi stručně podívat, jak jednotlivé faktory ovlivňují průběh povodní. Začněme u těch, které mohou působit ve velkém předstihu. Jedním z předpokladů vzniku povodní je velká nasycenost v povodí. Po delším období bohatém na srážky jsou vodní stavy na vyšší úrovni a také půda je vodou dostatečně nasycená. Při příchodu teplé nebo zvlněné fronty může dojít k intenzivním srážkám nebo mohou nastat kratší přívalové deště a tyto objemy vody přímo odtékají do vodotečí a zvyšují jejich vodní hladinu. K podobné situaci může dojít, pokud intenzivní srážky dopadají na promrzlou půdu, jejíž schopnost vsakování je tak výrazně snížena a voda se dostává rovnou do říčních koryt. O něco složitější situace je u sněhové pokrývky. Ta obsahuje četné vzduchové dutiny a při dešti se do nich může atmosférická voda ukládat – sněhový pokryv tak funguje jako „houba“. Tento stav má ale své limity a při jejich překročení, trvajícím dešti, zmrzlé půdě nebo vyšších atmosférických teplotách může dojít k odtoku enormních objemů vody a ke vzniku velmi intenzivních povodní.

K faktorů krátkodobým a tedy spouštěcím, patří především atmosférické srážky. Jejich množství měříme v mm/m². Jeden milimetr srážek odpovídá množství jednoho litru vody, která dopadla na plochu jeden metr čtverečný. Nelze bohužel stanovit žádnou hodnotu, která by představovala jasné nebezpečí vzniku povodně, působí zde totiž mnoho dalších faktorů. Vedle množství srážek je důležitým ukazatelem také doba, za kterou spadnou. Vezmeme-li jako příklad déšť, při kterém spadne 30 mm/m² za jeden den (24 hodin), jedná se o poměrně intenzivní srážky, ale ke vzniku povodně velmi pravděpodobně nepřispějí. Pokud stejné množství spadne během 30 minut, je v kombinaci s dalšími faktory (reliéf, nasycenost půdy) přívalová povodeň poměrně pravděpodobná. U mohutných tlakových níží, které přinášejí velké množství vody, může nastat situace, kdy během delší doby (řádově několika dnů) spadne extrémně velké množství srážek. To je situace, která velmi zvyšuje pravděpodobnost vzniku povodní. Pokud bychom se chtěli podívat na konkrétní čísla, srážkové úhrny nad 50-60 mm za 24 hodin již mohou představovat velké riziko. Největší denní srážkový úhrn za posledních 30 let byl zaznamenán v roce 2002 v Jizerských horách a činil neuvěřitelných 278 mm/m².

Zmínili jsme, že vznik a intenzitu povodně mohou ovlivnit také další nepřímé faktory. Jedním z nich je druh a množství vegetačního krytu. Asi nikdo nepochybuje, že funkční les je schopen pojmout a zadržet mnohem větší objem srážkové vody než horský skalnatý povrch. Stejně tak funguje i reliéf krajiny, který může díky svému tvaru odvádět srážkovou vodu přímo do řek, nebo naopak se mohou vytvářet dočasné vodní plochy, které ji dlouhodobě zadržují. Uveďme ještě tvar říčního koryta, který rozhoduje o rychlosti odtoku vody z dané oblasti. Přímé koryto odvádí vodu velmi rychle (což se může negativně projevit na dolním toku), meandrující tok ji naopak zbrzďuje a často umožní její volné rozlití do okolní nivy.

Velmi intenzivním faktorem při vzniku povodní, a to v pozitivním i negativním smyslu, je člověk a jeho práce s krajinou. Zde je potřeba si uvědomit, že povodně jsou přirozenou periodickou přírodní událostí, a utvářely krajinu již před mnoha miliony let. Je s nimi spojen rozvoj naší civilizace, vždyť základy zemědělství vznikaly na úrodných povodňových sedimentech velkých řek. V současnosti přetváří člověk na mnoha místech krajinu ke svému obrazu a povodně jsou nevítanou událostí. Dokážeme jejich dopady na naši společnost výrazně omezit – regulujeme vodní toky, stavíme přehrady, budujeme protipovodňové valy a retenční nádrže. Na straně druhé naše činnost k povodním přispívá – napřimujme vodní toky, odlesňujeme velké plochy, nevhodně hospodaříme na našich polích, stavíme v záplavových oblastech nebo zamezujeme přirozenému vsaku vody betonovými a asfaltovými plochami.

Objem škod způsobených povodněmi je v celosvětovém měřítku obrovský, po přepočtu na finanční hodnotu se dostáváme do desítek miliard dolarů ročně. K tomu je potřeba připočítat těžko vyčíslitelné hodnoty lidských životů.

Z hlediska jejich průběhu bychom mohli vyčlenit dva typy povodní: povodně pomalé a rychlé. Oba typy jsme už v textu zmínili, kromě mechanismu vzniku se liší i mechanismem působení a vzniklých škod. U rychlých povodní (typicky přívalové) hraje velkou roli kinetická energie proudící masy vody, která působí mechanickou destrukci budov, aut, mostů nebo infrastruktury. Nástup je rychlý a opadnutí rovněž. U pomalých povodní stoupá hladina zpravidla postupně, někdy rychleji, někdy pomaleji, a po kulminaci voda zase pozvolna opadává. I zde často voda působí značnou kinetickou energií, ale část škod vznikne jen zaplavením rozlitou vodou a po jejím ústupu najdeme vše na původním místě.

A jaké jsou nejčastěji škody vznikající při povodních? Začněme od těch nejvíce viditelných. Destrukce obytných a technických budov vytváří často katastrofický obraz zaplaveného území, budovu může strhnout samotná povodeň, nebo dojde k jejímu poškození (podmáčení zdiva, narušení statiky) a dodatečné demolici. Podobně je na tom infrastruktura – poničené komunikace, železniční tratě, mosty, kanalizace, vodovodní řády nebo elektrická rozvodná síť.

Na zaplavených území zůstává po povodni obrovské množství přineseného materiálu – od velký kamenů, přes nejrůznější trosky, kmeny, odpad až po nejjemnější jíl, který se usadí všude, kam voda nateče. Uvést takové území do původního stavu představuje velké úsilí a značné finanční náklady.

Zvláště při plošně velkých záplavách v subtropických a tropických oblastech je velkým problémem šíření infekčních nemocí, které se často pojí s nedostatkem kvalitní pitné vody. Všechny zdroje jsou zpravidla zničeny a jejich obnova není také jednoduchá a levná.

Stranou nemůžeme nechat ani škody na lidských životech, které jsou zpravidla největší u rychlých a neočekávaných povodní, jaké vznikají například při protržení jezer nebo přehradních nádrží.

V České republice a v řadě dalších evropských států jsou sledovány říční toky hustou sítí monitorovacích stanic. Pohyb hladiny vody je sledován a při jejím vzestupu jsou vyhlašovány tzv. stupně povodňové aktivity (SPA), které vyjadřují míru povodňového nebezpečí.

První stupeň povodňové aktivity (1. SPA) představuje povodňovou bdělost. Nastává v okamžiku, kdy výška hladiny dosahuje určité hodnoty, které je pro každý tok stanovena individuálně. Orgány místní samosprávy často aktivují práci povodňové komise, které sleduje výhled počasí společně s vývojem aktuální situace a připravuje možná opatření, která se aplikují při zhoršení situace. Obyvatelstvo je informováno prostřednictvím médií.

Druhý stupeň povodňové aktivity (2. SPA) je stavem pohotovosti. Je vyhlašován příslušnými orgány (povodňová komise, správce povodí) při vzestupu vodní hladiny v toku nad určitou úroveň, při nepříznivém vývoji srážek nebo při jiných nepříznivých okolnostech.

V této situaci může docházet k lokálním rozlivům vody mimo koryto, některé objekty mohou být zaplaveny. Obyvatelstvo je informováno médii, místním rozhlasem nebo přímo záchrannými složkami. Povodňová komise provádí přípravné práce pro případ zhoršení situace, aktivují se krizové scénáře, prověřuje se spojení se záchrannými složkami.

Třetí stupeň povodňové aktivity (3. SPA) je stupněm ohrožení, kdy vodní hladina v toku překročí stanovený limit a dochází k plošnému a nekontrolovatelnému vylití vody z říčního koryta. Dochází ke škodám na majetku, v krajním případě i zranění nebo úmrtí osob. Třetí stupeň je vyhlašován příslušnými povodňovými orgány a obyvatelstvo je informováno všemi dostupnými prostředky, probíhají záchranné a evakuační práce.

Tento systém je velice účinný z hlediska přípravy na přicházející událost, orgány státní správy mají detailně vypracované krizové plány, které jsou plněny při vyhlášení jednotlivých stupňů povodňové aktivity. Samozřejmě, že žádný krizový plán nezabrání nastupující povodni, ale přijatá opatření mohou eliminovat část škod nebo zabránit zbytečným zraněním nebo i ztrátám na životech.

Ani v krajině na venkově to často není ideální, když prudký déšť vyplaví hlínu ze svažitých polí do vesnických zahrad, dvorů a ulic. Přispívá k tomu absence mezí, odvodňovacích příkopů a luk, které jsou schopny část vody zadržet, na rozdíl od širokořádkových plodin, které tak často na polích pěstujeme.

A poslední příklad dokládá, že sami jdeme komplikacím vstříc, když zcela bezostyšně ve velkém stavíme v záplavových oblastech a nivách mnoha řek. Přitom se stačí podívat na rozmístění staveb před sto lety, kdy lidé respektovali pravidelné povodně a své domy si stavěli v bezpečných vzdálenostech od toku.

Na českých řekách docházelo a dochází k pravidelným povodním, které mají různé příčiny. Některé probíhaly jen na jednom povodí, některé postihly větší část našeho území. Systematicky jsou tyto stavy sledovány od 18. století, o starších událostech se můžeme dozvědět z různých kronik a historických pramenů.

Nejdéle je sledováno povodí Vltavy. Průměrný průtok v Praze činí kolem 200 m³ za sekundu, průtok při desetileté vodě je kolem 2 000 m³/s a o stoleté vodě mluvíme při kulminačním průtoku nad 3 700 m³/s. Průtokové poměry na řece se dramaticky změnily po výstavbě vltavské kaskády, která byla vybudována mezi roky 1936-1968. Zatímco během 19. století prošly Prahou tři stoleté povodně, během výstavby vodních děl a po jejich dokončení byly zaznamenány maximálně 20 leté povodně, s jedinou výjimkou v roce 2002, kterou zmíníme dále.

Na řece Labi probíhají přesná měření v Děčíně od roku 1851 a od té doby byly zaznamenány jen dvě stoleté vody, z toho jedna v roce 2002. V porovnání s Vltavou je Labe mnohem méně regulované a najdeme na něm pouze dvě přehrady na horním toku. Průměrné průtoky v Děčíně představují asi 350 m³/s, stoletou vodu definuje kulminační průtok 4 540 m³/s.

Řeka Morava je v Kroměříži sledována od roku 1881, její průměrný průtok je kolem 50 m³/s. Po dobu měření byly zaznamenány dvě stoleté vody, přičemž v roce 1997 protékalo řekou 1 034 m³/s.

V historických pramenech se můžeme dozvědět například o povodni na Vltavě z března 1845. Jednalo se o smíšenou povodeň, kdy po tuhé zimě došlo k rychlému tání sněhu v kombinaci s intenzivními dešťovými srážkami. Voda kulminovala na průtoku 4 500 m³/s a bylo zatopeno 114 ulic na Malé Straně a ve Starém a Novém Městě. Uvádějí se dvě oběti na životech. Maximální vodní stavy byly zaznamenány také na Berounce, Otavě a Sázavě. Také Labe vystoupalo a na Kolínsku a Poděbradsku zaplavilo mnoho obcí. Kolem Mělníka se vytvořilo velké jezero, průtok v Děčíně obnášel 5 600 m³/s.

Na začátku července 1997 se rozvinula hluboká tlaková níže nad Ukrajinou, jejímž výsledkem byly silné srážky zejména v oblasti Hrubého Jeseníku a Moravskoslezských Beskyd. Na mnoha místech přesahovaly denní srážkové úhrny hodnotu 200 mm a zopakovaly se ve třech následujících dnech. Většina severomoravských toků (a některé ve východních Čechách) vystoupala na své stoleté kulminační průtoky a povodňová vlna postupovala směrem k dolním tokům. Zvláště dramatická situace nastala pod soutokem Moravy a Bečvy. Celkem bylo zničeno 2 151 bytových jednotek a dalších 5 652 bylo vážně poškozeno.

Zaplaveno bylo téměř 1 000 km železničních tratí a 13 železničních stanic, poškozeno nebo zničeno 13 mostů. Celkové škody byly vyčísleny na 62 mld. Kč. Bohužel, přišlo o život také 60 osob. V oblasti Beskyd se v těsné návaznosti na intenzivní srážky aktivizovalo přes 400 půdních sesuvů, byla zaplavena značná rozloha zemědělské půdy a byl zaznamenán kalamitní výskyt komárů.

Na závěr se vraťme k již zmíněným povodňovým událostem v srpnu 2002. Na začátku měsíce postihla ve dvou dnech intenzivní srážková vlna jižní Čechy, která byla spojena s hlubokou tlakovou níží nad Alpami. Zejména některé drobnější řeky vystoupaly na svůj 100 až 500 letý kulminační průtok. Za čtyři dny se z Itálie rozšířila tlaková níže doprovázená třemi dny vydatných srážek, místy denní srážkové úhrny dosáhly hodnot 200 mm. Celý frontální systém se postupně přesouval i do severní poloviny Čech. Kulminace vody nejen na Vltavě, ale prakticky na všech jejích přítocích eliminovala vliv vltavské vodní kaskády a výsledkem byla 500 letá voda v Praze, která kulminovala na hodnotě 5 160 m³/s. Postiženo bylo 986 obcí, škody byly vyčísleny na 73 miliard Kč, zmařeno bylo 19 lidských životů.

Tyto dvě katastrofální povodně v poměrně nedávné době patří k největším na našem území. Díky nim však byly v posledních 20 letech investovány nemalé prostředky do protipovodňových opatření a provedení systémových zásahů do vodního režimu na řadě povodí. Nic to však nemění na skutečnosti, že bychom měli citlivěji zasahovat do krajiny, ve které žijeme a i nadále počítat s možností povodňových událostí, které jsou přirozenou součástí formování krajiny.

Brázdil R. a kolektiv autorů: Historické a současné povodně v České republice. Masarykova univerzita V Brně, 2005. ISBN 80-210-3864-0.