RESAO_BAR_trans.png

Metodické postupy

 

Srážko-odtokový model

 

Vzhledem ke skutečnosti, že se v rámci návrhu opatření uvažuje jak s opatřeními na retenci povodňových vod, tak s opatřeními proti suchu, je účelné, aby jejich vliv byl vyhodnocen na základě srážko-odtokového modelu. Takto je možno jednoznačně kvantifikovat jejich dopad. Pomocí modelu se podaří optimalizovat například efekt více nádrží, v případě, že jsou rozloženy v ploše povodí. Stejně tak je možno vyhodnotit vliv opatření optimalizujících vlastnosti půd na základní odtok.


K sestavení srážko-odtokového modelu byl využit software HEC-HMS. Programové prostředí HECHMS (Hydrologic Modeling System) je pokročilým srážkoodtokovým modelem, který je akceptován jako validovaný hydrologický model. Pro sestavení modelu je třeba množství prostorových dat. Předně se jedná o digitální model reliéfu, ze kterého je v modelu odvozováno množství dalších charakteristik a na základě kterého se v modelu utváří síť vodních toků a ploch subpovodí. Dále je možno zahrnout například zpevněné plochy, čísla odtokových křivek.


Program simuluje odtokové poměry v povodí. HEC-HMS lze využít jak pro simulaci velkých povodňových průtoků, tak i pro detailní modelování odtoku z malých povodí. Na základě hydrometeorologických dat, údajů o manipulacích v rámci vodohospodářské soustavy a schematizace zkoumaného povodí je možné simulovat odtok z povodí a stanovit tak mimo jiné kulminační průtok, nástup a průběh povodňové vlny. Výhodou je velký výběr metod pro řešení hydrologické transformace srážek v povodí, dále například i pro řešení infiltrace, řízení vody v korytě a podzemního odtoku. Výsledné hydrogramy mají široké spektrum využití. Program exportuje výsledky simulací pro
jakýkoliv element schematizace. Model HEC-HMS tak umožňuje plné řešení různých hydrologických situací. Hlavním výstupem srážkoodtokového modelu jsou hydrologické údaje pro libovolnou lokalitu v povodí.


V rámci zpracování předkládané studie byl sestaven srážkoodtokový model pro celou prioritní oblast. V případě, že byla součástí většího povodí, pak byl model sestaven detailně pro vlastní prioritní oblast a méně detailně pro zbylou část většího povodí (viz schéma modelu na obrázku níže). Model byl kalibrován podle dostupných hydrologických údajů. Většinou se jednalo o data z blízké limnigrafické stanice, případně o údaje stanovené ČHMÚ v nepozorovaných povodích. Dále byla případně využita další dostupná věrohodná data.

 

Multikriteriální analýza

Multikriteriální analýza navazuje na analýzu provedenou v I. etapě projektu, jejímž výsledkem byl výběr prioritních oblastí na úrovni jednotek, které odpovídají plochám povodí IV. řádu.


V této fázi bylo přistoupeno ke zpřesnění výsledků na úroveň nižších územních jednotek v rámci prioritní oblasti tak, aby na jejich základě bylo následně možné lokalizovat a navrhnout konkrétní opatření. Opět byly nejrůznějším způsobem kombinovány a vyhodnocovány geoprostorové informace o řešeném území. Nejčastěji se jednalo o metody analýzy překryvu. Výsledkem je definování a výběr nejvhodnějších lokalit v rámci prioritní oblasti dle daných preferencí, a to na základě většího počtu hledisek či výběru těch nejdůležitějších z nich. Výsledek jednotlivých analýz má podobu souboru dílčích polygonů lokálního charakteru a rozsahu, jejichž velikost je závislá na
podrobnosti vstupních dat, která do analýz vstupují.


Pro analýzu byla využita pouze data s větším rozlišením, než je povodí IV. řádu.


Cílem provedené multikriteriální analýzy je ucelené zhodnocení a regionalizace celé prioritní oblasti. Provedené analýzy rozdělí prioritní oblast do polygonů dle problematických témat, subtémat nebo ukazatelů.


Samotná multikriteriální analýza byla rozdělena do tří hlavních témat. Každé téma mělo subtéma a subtéma bylo vyjádřeno ukazateli.


Tři hlavní témata


Problém – vyjadřuje problém daného území


Potenciál – vyjadřuje přírodní a sociální předpoklady pro zlepšení


Potřeba – vyjadřuje potřeby socio-ekonomické sféry na území


Účelné je navrhovat opatření tam, kde existuje potenciál ke zlepšení a tam, kde jsou jasně dány požadavky (potřeby) na území a bez realizace opatření by území mohlo přestat plnit svoje funkce.

 

​VSTUPNÍ DATA

Vstupní data byla z velké části využita z I. Startovací etapy projektu ReSAO. Níže uvádíme jejich seznam seřazený dle jednotlivých institucí, které data poskytla.

Český úřad zeměměřický a katastrální

 

Digitální model reliéfu

Digitální model reliéfu České republiky 5. generace (DMR 5G) je produkt od Českého úřadu zeměměřického a katastrálního (ČÚZK), na jehož základě byl prostorovou interpolací vymodelován povrch v podobě rastru s rozlišením 1 m. Data byla poskytnuta prostřednictvím Krajského úřadu. Z DMR byla dále získána výškopisná data, konkrétně vrstva vrstevnic.

GEOtest, a.s.


Mapa potenciálního vsaku

Výsledná mapa byla konstruována na základě vrstvy relativní zranitelnosti horninového prostředí a využívá sestupnou klasifikaci, kdy hodnota 1 znamená vysokou potenciální možnost vsaku a hodnota 3 možnost potenciálně nízkou. Mapa také obsahuje samostatně kategorii sedimentů niv a spraší.


Ministerstvo zemědělství


Katastrální území bez provedených komplexních pozemkových úprav (KPÚ)

Vrstva katastrálních území od ČÚZK doplněná o atribut s údajem o provedených KPÚ. Tento údaj byl převzat z mapové aplikace MZe „Přehled pozemkových úprav“.


Odvodněné a zavlažované plochy
Jedná se o prostorová data, která zobrazují areály odvodnění a závlah v zájmovém území projektu. Data byla převzata z technické dokumentace bývalé ZVHS.


Orná půda – LPIS
Vrstva orné půdy byla vybrána z vrstvy půdních bloků získané z Veřejného registru půdy.


Půdní blok – LPIS
Byla poskytnuta vrstva půdních bloků Veřejného registru půdy (LPIS). Poukazuje na způsob využití zemědělské půdy.


Obce


Územní systém ekologické stability (ÚSES)
Prostorová data znázorňující skladebné části ÚSES lokální, regionální a nadregionální úrovně. Data byla pořízena digitalizací podkladů z územně plánovacích dokumentací.


Pardubický kraj


ZABAGED
Byla pořízena polohopisná data ze Základní báze geografických dat České republiky. Konkrétně byla získána vektorová data vodních toků, silnic, železniční sítě, budov, katastrálních území, krajinného pokryvu a dalších.


Státní pozemkový úřad


Bonitované půdně ekologické jednotky

Prostorová data byla získána pro jednotlivá katastrální území v prioritní oblasti. Data slouží k hodnocení absolutní a relativní produkční schopnosti zemědělských půd a podmínek jejich nejúčelnějšího využití.

Ústav pro hospodářskou úpravu lesů


Celková těžba
Prostorová data zobrazující detekci těžeb v letech 2003 až 2017 v zájmovém území.


Zdravotní stav lesa
Byla získána prostorová data historického dřevinného pokryvu, která zobrazují rozložení porostů lesa v zájmovém území projektu v roce 1950. Dále byla poskytnuta vrstva aktuálního dřevinného pokryvu, která zobrazuje rozložení ploch lesa, ale také solitérních stromů, liniových porostů dřevin, ostatních pozemků s porostem stromů v roce 2016. Dále byla získána také prostorová data s vyhodnocením zdravotního stavu porostů, a to v letech 2012 a 2017. Zdravotní stav byl rozdělen do tří kategorií (dobrý, střední, špatný).


Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v. v. i.


Čísla odtokových křivek (CN) předchozí vláhové podmínky (PVP I, PVP II, PVP III)
Prostorová data zobrazující čísla odtokových křivek (CN) v zájmovém území. Data vyjadřují intenzitu povrchového odtoku. Podklady dále slouží ke stanovení N-letých průtoků způsobených návrhovým přívalovým deštěm o zvolené pravděpodobnosti výskytu v malých povodích.


Hydrologické skupiny půd
Prostorová data vymezující jednotlivé hydrologické skupiny půd v České republice. Jsou stanoveny 4 hydrologické skupiny A, B, C a D na základě minimální rychlosti infiltrace vody do půdy bez pokryvu po dlouhodobém sycení.


Mapa potenciální retence půdy – pro příznivý stav hospodaření
Data v rastrové podobě zobrazující potenciální retenci zemědělské půdy při extrémně příznivém hospodaření, tedy zvolení ochranného osevního postupu a aplikaci vyššího stupně ochrany, než jsou samostatná agrotechnická opatření. Hodnoty retence se pohybují v rozmezí hodnot 0 – 432 mm.


Mapa potenciální retence půdy – pro reálný stav hospodaření
Data v rastrové podobě zobrazující potenciální retenci zemědělské půdy při reálném stavu hospodaření dle deklarovaných plodin za roky 2015 až 2017. Hodnoty retence se pohybují v rozmezí hodnot 0 – 432 mm.


Mapa typů půd
Prostorová data identifikují půdní typy z dat Komplexního průzkumu půd z období 1960 -1971. Data byla digitalizována ze Základních půdních map v měřítku 1:10 000.


Potenciální zranitelnost spodních vrstev půdy utužením
Prostorová data identifikují oblasti ohrožené genetickým a technogenním utužením půd.


Půdy s vysokou vsakovací schopností
Prostorová data vymezující oblasti půd s vysokou vsakovací schopností na základě Bonitované půdně ekologické jednotky (BPEJ).

Retenční vodní kapacita (RVK) půd
Prostorová data zobrazující skutečné množství vody, které je půda při srážkách schopna zadržet. Vrstva obsahuje 5 kategorií půd s různou úrovní retence, která je udávána v l.m2. Nízkou retencí se vyznačují půdy s kapacitou < 100 l.m², vysokou půdy s kapacitou > 320 l.m².


Trvale zamokřené půdy
Půdy podmáčené byly vymezeny na základě Taxonomické klasifikace půd, tzv. trvale a periodicky zamokřených půd. Do skupiny trvale zamokřených půd řadíme HPJ 64 – 76.


Využitelná vodní kapacita (VVK)
Prostorová data vyjadřující rámcovou schopnost jednotlivých hlavních půdních jednotek zásobovat rostliny vodou. Vrstva obsahuje 5 kategorií s různou úrovní VVK, která je udávána v l.m2. Nízkou kapacitou se vyznačují půdy s hodnotami < 79 l.m², vysokou kapacitou > 200 l.m².


Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v. v. i.


Vrstva záplavových území
Prostorová data vymezující návrhové záplavové čáry povodní na úrovni Q5, Q20 a Q100, a to v souladu s vyhláškou MŽP č. 79/2018 Sb., o způsobu a rozsahu zpracování návrhu a stanovování záplavových území a jejich dokumentace, v platném znění.


Data zpracovaná vlastní analýzou za použití získaných podkladových dat


Povodí kritických bodů
Z prostorové vrstvy kritických bodů v zájmovém území projektu byla následně definována povodí těchto bodů v prostředí GIS. Bližší informace ke kritickým bodům jsou na stránkách povodňového informačního systému (www.povis.cz).


Lesy – kůrovcová kalamita
Vrstva byla vymezena na základě vizuální interpretace stavu lesních porostů. Jako podklad byla zvolena nejnovější barevná ortofotomapa z mapové aplikace Mapy.cz a kůrovcová mapa z geoportálu Ústavu pro hospodářskou úpravu lesů.


Vymezení niv
Vymezení niv u všech vodních toků v prioritní oblasti proběhlo individuálně na základě znalosti místních podmínek, avšak v převážné většině na základě terénní konfigurace, která byla zjišťována ze Základní mapy České republiky v měřítku 1:10 000. U vodních toků s vyhlášeným záplavovým územím sloužila jako podpůrná vrstva pro vymezení niv vrstva záplavového území stoleté vody, která je volně přístupná z databáze DIBAVOD. V pramenných oblastech vodních toků a v úsecích ve svažitých územích byl předpokládán minimální rozsah nivy ve vzdálenosti 1 m od břehové hrany na obě strany. Nivy byly vymezovány i v úsecích vodních toků, které protékají intravilány obcí a dále nebyl brán ohled na přítomnost železničních náspů či vyvýšených komunikací, které v současné době brání povodňovému rozlivu. Nivy byly vždy vázány na vodní toky, případně vybíhaly údolnicí nad pramenný úsek. Jako základní vrstva vodních toků byla zvolena vrstva toků ze ZABAGED (ČÚZK).

METODY

Výše uvedená vstupní data byla tematicky seřazena a následně rozdělena do subtémat dle ukazatele témat „problém“, „potenciál“ a „potřeba“.


Následně byla nad vstupními daty provedena multikriteriální analýza a to tak, že navzájem související data byla vyhodnocována na základě svých společných geoprostorových vazeb, nejčastěji metodou analýzu překryvu, jejímž výsledkem je vymezení souboru prioritních polygonů.

 

Problém

 

Půda (13 ukazatelů) – vyjadřuje zejména stav půdy z hlediska přírodních vlastností, hodnotí míru eroze, ovlivnění půdních vlastností člověkem a způsob hospodaření

  • velikost půdního bloku orné půdy

  • průměrná půdní eroze na orné půdě

  • výskyt MEO (mírně erozně ohrožených půd) dle LPIS

  • výskyt SEO (silně erozně ohrožených půd) dle LPIS

  • odvodněné plochy půdy

  • odvodněné louky

  • sklon odvodněných ploch

  • sklon orné půdy

  • extrémní uhutnění půdy

  • nepříznivá hydrologická skupina půd

  • extrémně nepříznivá hydrologická skupina půd

  • nízká využitelná vodní kapacita

  • nízká retenční vodní kapacita

 

Povodně (5 ukazatelů) – vyjadřuje míru a potenciál povodňového ohrožení zástavby v území

  • výskyt oblasti s významným povodňovým rizikem

  • výskyt kritických bodů (lokalit ohrožených povodněmi z přívalových srážek)

  • intenzita povrchového odtoku posouzením čísel odtokových křivek

  • extrémní hodnoty čísel odtokových křivek

  • výskyt niv v intravilánech

 

Krajinný pokryv (5 ukazatelů) – vyjadřuje problematické charakteristiky ve vztahu k negativnímu ovlivnění a zintenzivnění odtoku

 

  • úbytek plochy lesa

  • plocha holin

  • zdravotní stav lesa

  • podíl zpevněných ploch

  • kůrovcová kalamita


Potenciál


Půda (9 ukazatelů) – vyjadřuje zejména schopnost půdy zadržet vodu a případně ji infiltrovat do podloží. Zároveň je hodnocen potenciál závlah půdy a potenciál optimalizace plošného odvodnění.

 

  • plocha půd s vysokou infiltrační schopností

  • výskyt melioračních kanálů v území

  • plocha půd hydrologické skupiny A

  • plocha půd s vyšší využitelnou vodní kapacitou

  • průměrná retenční vodní kapacita

  • průnik odvodněných ploch s plochami s vysokou retenční vodní kapacitou

  • průnik odvodněných ploch s plochami s vysokou infiltrační schopností

  • průnik odvodněných ploch s plochami s vysokou využitelnou vodní kapacitou

  • plocha zamokřených půd

 

Niva (7 ukazatelů) – vyjadřuje celkovou plochu niv a zejména plochu niv v extravilánech s potenciálem k zlepšení provázanosti s vodním tokem a zvýšení retenčního potenciálu

 

  • plocha niv mimo intravilán

  • plocha niv odříznutých silničními a železničními náspy od toku

  • plocha niv s vysokou infiltrační schopností půd

  • plocha niv s výskytem půd hydrologické skupiny A

  • plocha CHOPAV v nivách

  • plocha odvodněných niv

  • sklon nivy

 

Vodní toky (2 ukazatele) – vyjadřuje potenciál provádět opatření na vodních tocích. Předpokládá se, že čím více je v území vodních toků, tím více lze s vodou hospodařit. V případě, že vodní toky jsou v nevyhovujícím stavu, je zde větší potenciál ke zlepšení. V případě vodních nádrží ukazatel říká, že buďto se zde nádrže nachází a je možno uvažovat o jejich optimalizaci, anebo se zde naopak nenachází, a je zde prostor uvažovat o nových.

 

  • výskyt vodních toků

  • výskyt vodních nádrží
     

Humánní prostor (1 ukazatel) – vyjadřuje možnost řešení vzhledem ke stavu pozemkových úprav v území. V případě dosavadní nerealizace pozemkových úprav je zde větší potenciál řešení v případě jejich zahájení.

 

  • plocha katastrálních území s nezahájenými (případně zrušenými) komplexními pozemkovými úpravami


Potřeba


Odběry vod (2 ukazatele) – vyjadřuje požadavky na zdroje vody pro lidskou potřebu a zajištění jejich kvality

  • výskyt chráněné oblasti přirozené akumulace vod

  • výskyt ochranných pásem vodních zdrojů