Možnosti retenčních úprav v povodí řeky Opavy

(Informační materiál vycházející ze studie zpracované z podnětu Mze, únor 2001)

Úvod

V roce 1997 došlo v povodí řeky Opavy k záplavám, které způsobily rozsáhlé škody. Území patří k oblastem, které byly v poslední době nejčetněji a nejvážněji postiženy ničivými účinky velkých vod. Místní obyvatelé a představitelé veřejné správy očekávají, že bude kvalifikovaně rozhodnuto o zdejší koncepci povodňové ochrany.

Prvním návrhem řešení povodňové ochrany na řece Opavě po povodni v roce 1997 byla výstavba nádrže Nové Heřminovy. Návrh, evidentně účinný při snižování povodní, má však dosti velký vliv na životní prostředí a znamenal by v podstatě přemístění zástavby stejnojmenné obce. Bylo namítáno, že je předkládán jako jediné možné řešení a nebyla studijně ověřena alternativní, přírodě blízká opatření s přínosem i pro sídla neležící na tocích pod navrhovanou nádrží. Z těchto důvodů a také ve snaze urychlit nalezení pokud možno optimálního a přijatelného způsobu ochrany území před povodněmi rozhodlo Ministerstvo zemědělství České republiky o vypracování studie "Možnosti retenčních úprav v povodí řeky Opavy", která navázala na dříve provedené práce a pokouší se nalézt a posoudit jiné návrhy povodňové ochrany tohoto území, než je výstavba nádrže.

Zájmové území studie se rozprostírá podél přibližně 80-ti km hlavních toků povodí horní Opavy (řeka Opava od Vrbna pod Pradědem po město Opava a řeka Opavice od Města Albrechtice po Krnov). Největší povodňové škody mohou vzniknout v městech Opava a Krnov. Zvláště pak v Krnově, kde i po dokončení staveb souvisejících s odstraněním povodňových škod, převede koryto Opavy vodu 50-ti letou, avšak bez jakékoliv rezervy pro nahodilé jevy za povodní (bezpečně převede vodu 20-ti letou). Plánovaný rozvoj města (severní silniční obchvat, průmyslová zóna) může úroveň povodňové ochrany svými dopady na odtokové poměry dále snižovat. Další zvýšení povodňové ochrany měst Krnov a Opava je velice obtížným problémem. Zkapacitňování úprav toku přes uvedená města, umísťování hrází, zvyšování mostních objektů a navazujících komunikací a vyvolané problémy s technickou infrastrukturou jsou ve stísněných podmínkách podél řeky Opavy v těchto městech takřka neřešitelné. Rovněž výstavba mobilního protipovodňového hrazení není při krátkých dotokových dobách v této horní části povodí a při velkých potřebných délkách hrazení spolehlivým opatřením.

Cílem studie bylo věcně posoudit možné přístupy k řešení povodňové ochrany regionu za výše popsané situace a naznačit, která koncepce zajistí největší efektivitu. Studie se po analýze možností v daném území soustředila na dva základní způsoby řešení povodňové ochrany se snahou o maximální využití přírodě blízkých přístupů:

· opatření v krajině, ve smyslu změny hospodaření a využívání půdy (přeměna orné půdy na luční)

 ·vybudování systému poldrů, které by zvýšily transformační účinek inundačního území.

Výše uvedená opatření byla technicky rozpracována a ověřována matematickými modely, které zhodnotily přínosy eventuálního provedení jednotlivých řešení ke snížení škodlivých účinků velkých vod v zájmovém území. Byly zpracovány orientační propočty ekonomické náročnosti realizace jednotlivých opatření, ve studii jsou zmiňovány i jejich mimoekonomické souvislosti.

Navržená řešení povodňové ochrany a také výstavba ochranné nádrže byly vzájemně porovnány podle dosaženého ochranného účinku a také podle nákladů na jejich realizaci. Při řešení studie byly brány v úvahu již realizované, prováděné i připravované práce k odstranění škod po povodní v roce 1997.

Tato informace si klade za cíl seznámit občany a zástupce samosprávy a státní správy dotčené oblasti s nově získanými poznatky v uvedené studii a pomoci jim při vytvoření si vlastního názoru a stanoviska na tuto problematiku.

Opatření v krajině

Krajina je schopna akumulovat vodu a zpomalovat odtok. Cílem této části studie bylo zjistit, jaké existují možnosti zlepšit odtokové poměry v krajině a jaký přínos pro povodňovou ochranu by po provedení přírodě blízkých opatření bylo reálné očekávat.

Rozborem současného způsobu využívání krajiny v povodí Opavy nad přítokem Moravice (946 km2) byly stanoveny konkrétní plochy, na kterých Ize uvažovat změny hospodaření. Jedná se přibližně o 45 % (105 km2) orné půdy (její celková výměra činí 235 km2), kterou by bylo možné přeměnit na travní porosty.

Údaje o ploše obsahují informace o vegetačním pokryvu pořízené v letech 1990 - 1992. Od roku 1995 je však zaznamenán nárůst výměry trvalých travních porostů diky restrukturalizaci zemědělské výroby.

Na matematickém modelu, popisujícím vznik a vývoj povodňových vln v povodí řeky Opavy, bylo pak zjišťováno ovlivnění odtokových poměrů v krajině vyvolané přeměnou orné půdy na trvalé travní porosty. Porovnání účinku změny ve využiti půd různého rozsahu a lokalizace v povodí bylo prováděno pro dvě relativně nejlépe dokumentované povodňové situace 14.5.1996 a 6.7.1997-11.7.1997 (označované jako epizody 5/96 a 7/97).

Pro posouzení účinnosti navrhovaných změn v krajině bylo prováděno srovnání hydrogramů, zejména poklesu průměrných denních průtoků, ve vybraných uzávěrových profilech toku.

Bylo orientačně kalkulována ekonomická náročnost provedení tohoto typu opatření. Studie upozorňuje i na sociologické a další aspekty změn využívání krajiny.

Povodňová ochrana systémem poldrů

Varianta povodňové ochrany s využitím většího počtu poldrů (ochranných suchých nádrží) je řešením , které místně zvyšuje retenční schopnosti údolní nivy akumulací vody v nádržích. Poldry zůstávají v období běžných průtoků suché a začínají fungovat až za povodní.

V zájmovém území bylo mimo souvislou zástavbu navrženo 10 poldrů, čtyři průtočné poldry na řece Opavě nad Krnovem, dva boční na řece Opavici u Města Albrechtic a čtyři boční poldry na řece Opavě mezi Krnovem a Opavou. Umístění a parametry poldrů byly voleny tak, aby bylo možné při zohlednění místních podmínek akumulovat co největší objemy vody. Současně byly minimalizovány dopady na zástavbu a komunikace. U hraničních toků nemělo být stavbami a zátopou dotčeno území Polské republiky. V rámci daných omezení byly využity prakticky všechny lokality, kde je situování poldrů možné.

Vhadné podmínky (zejména morfologické) jsou pro návrh poldrů podél řeky Opavy mezi Krnovem a Opavou, v současnosti přirozeném inundačním území. Nad Krnovem na řece Opavě i na řece Opavici je situace méně příznivá.

Poldry by musely být navrženy podle aktuálních standardů pro bezpečnost přehrad. Vybavení technickými zařízeními bylo řešeno individuálně pro každý z těchto poldrů. Průtočné poldry na toku byly navrženy

jako neovladatelné. K zajištění funkce bočních poldrů bylo nezbytné navrhnout ovladatelné° funkční objekty.

Funkce navržené soustavy poldrů byla ovéřována simulací na matematickém modelu. Zjišťován byl účinek poldrů za situace odpovídající stoleté povodni a za situace povodně z července 1997.

Navržené poldry byly technicky rozpracovány do té míry, aby bylo možné posoudit jejich proveditelnost a rovněž provést odhad nákladů na jejich realizaci. Současné byly popsány další souvislosti případné realizace poldrů a vyjádřeny základní ukazatele pro jejich hodnocení.

Rozbor proveditelnosti ukazuje, že řada z navržených poldrů je obtížně realizovatelná nebo že jsou velmi neefektivní. Poldry, které se nacházejí v hraničním úseku řeky Opavy mezi Krnovem a Opavou, není možné realizovat bez souhlasu polské strany, protože významně ovlivňuji odtokové poměry na území Polské republiky. Bylo by je také možné účelněji navrhnout jako společná mezinárodní díla. Při realizaci celé soustavy deseti poldrů nelze zcela vyloučit zásahy do stávající zástavby (cca 6 domů), přeložky sítí a výstavbu náhradních komunikací.

Povodňová ochrana nádrží Nové Heřminovy

Přehradní nádrž, jejímž hlavním účelem by byla ochrana před povodněmi, má vyčleněný velký ochranný prostor, který se plní jen za povodní, zatímco odtok je regulován výpustmi na požadovanou velikost. Při využití monitorovacích systémů a předpovědí je možné ovladatelným ochranným prostorem dosahovat podstatně lepšího efektu ve srovnání se stejně velkým neovladatelným prostorem.

Možnost výstavby nádrže na Opavě u Nových Heřminov je dlouho známá. Posuzovaný návrh nádrže ve studii byl převzat z posledních studijních prací ve variantě, která předpokládá celkový objem nádrže 36,9 miliónů m3, z toho objem ochranného prostoru 27,3 miliónů m3.

Výstavbou by vzniklo víceúčelové vodní dílo, u kterého by byl prioritní ochranný účel doprovázen schopností nadlepšovat minimální průtoky, byla by zde umožněna rekreace a ekologicky vhodné energetické využití. Zemní hráz při výšce přibližně 33 m nade dnem údolí by měla délku v koruně cca 385 m a objem 800 tis. m3.

Při výstavbě nádrže by bylo nutné přemístit obec Nové Heřminovy, což představuje vykoupení všech nemovítostí a náhradní výstavbu cca 75 rodinných domů. Dále je zapotřebí přeložit silnice Bruntál - Krnov a Nové Heřminovy - Vrbno pod Pradědem. V povodí řeky Opavy nad Krnovem však neexistuje možnost situovat nádrž se srovnatelnými parametry v jiné lokalitě.

Při povodňových situacích byly na nádrži Nové Heřminovy předpokládány dvě varianty manipulací. Při tzv. základním povodňovém řízení byly zjišťovány účinky nádrže bez znalosti předpovědi průtoků a srážek. Při tzv. dispečerském povodňovém řízení se předpokládá využití aktuálně dostupných moderních metod dynamického řízení odtoku vodohospodářským dispečinkem v závislosti na vývoji situace včetně použití předpovědních hlášení.

Funkce nádrž Nové Heřminovy byla ověřována matematickým modelem za stejných podmínek jako soustava poldrů (stoletá povodeň a povodeň z července 1997).

Porovnáni jednotlivých variant povodňové ochrany

Jednotlivá opatření je možné hodnotit z hlediska míry ochranných účinků, podle ekonomických, sociologických, ekologických a dalších kritérii. Zpracovaná studie si kladla za cíl objektivizovat ochranné účinky navrhovaných řešení a umožnit odhad jejich ekonomické náročnosti. Varianty povodňové ochrany úpravami v krajině a systémem poldrů nebyly do zpracování této studie podrobněji přešetřovány, proto byla ve studii věnována pozornost i realizovatelnosti těchto opatření a dalším aspektům jejich případné výstavby.

Opatření v krajině změnou hospodaření a využívání půdy se významněji projeví při menších povodních s dobou opakování 5 až 10 let, které ještě obvykle nepůsobí škody. Při závažnějších situacích, např. při stoleté povodni, podíl retence v krajině na velikosti odtoku výrazně klesá (snížení kulminačního průtoku od 0 do 10 %). Simulace prokázaly, že samotné úpravy v krajině proto nelze považovat za prostředek, který zajistí požadovanou míru ochrany za extrémních situací. Na druhé straně jsou tato opatření nezastupitelná pro snížení eroze a udržitelné využívání kulturní krajiny a měla by doprovázet opatření s vyšším účinkem. Účinnost navrženého systému poldrů s ochranným prostorem 12,6 miliónů m3 je výrazně nižší než účinky nádrže Nové Heřminovy s ochranným prostorem 27,3 miliónů m3. V případě požadavku na zvýšení povodňové ochrany města Krnov je nádrž Nové Heřminovy nezastupitelná jiným opatřením. Navíc výrazně přispívá ke zvýšení povodňové ochrany dalších obcí na Opavě, včetně města Opava a ve spolupráci s dalšími vodními díly přináší zvýšení povodňové ochrany širšího území na Opavě a Odře. Oproti jiným řešením se vyznačuje také spolehlivostí efektů a potřebnou flexibilitou působení. Ekonomické náklady na opatření v krajině v rozsahu posuzovaném touto studií jsou vyčísleny na cca 156 -- 300 miliónů Kč (výkup pozemků, založení trvalých travních porostů jako jednorázový náklad. K tomuto nákladu je nutné každoročně připočíst částku cca 62 miliónů Kč na držbu trvalých travních porostů, resp. újmu za změnu hospodaření. Změna hospodaření se týká 10 500 ha orné půdy. Tak rozsáhlá změna vlastnických vztahů se jeví za současného právního stavu jako těžko proveditelná.

Náklady na zřízení 1 m3 ochranného prostoru v systému poldrů byly stanoveny na cca 190 Kč, srovnatelný náklad se v nádrži Nové Heřminovy odhaduje na cca 57 Kč. Celkové náklady na realizaci systému poldrů byl odhadnuty na cca 2,40 miliardy Kč, náklady vodního díla Nové Heřminovy (včetně vyvolaných nákladů) se odhadují v současné cenové úrovni na 1,54 miliardy Kč. Víceúčelovost nádrže Nové Heřminovy přináší vedlejší efekty (rekreace, nadlepšení minimálních průtoků, ekologicky čistá energetika).

Některé z navržených poldrů jsou velice obtížně proveditelné, mají zanedbatelný účinek nebo jsou vzhledem k svému účinku příliš nákladné. Účinek dvou poldrů na Opavici (PC1 a PC2} je velmi malý, ekonomické parametry jsou mimořádně nepříznivé a jejich stavba by vyvolala zásahy do zástavby spojené s likvidací trvale obývaných domů. Jejich výstavbu nepovažujeme za efektivní a reálnou.

Poldr P5 je nejúčinnější ochrannou nádrží v systému poldrů na Opavě nad Krnovem, jeho relativně vysoká hráz je však situována v souběhu se zástavbou obce Brantice a jeho prosazování bude obtížné. Poldry mezi Krnovem a Opavou ovlivňují průtokové poměry na území Polské republiky. Jednání s polskou stranou mohou probíhat řadu let a výsledky není možné předvídat.

Pro dosažení cílů povodňové ochrany je nutné vytvořit podmínky pro akumulaci potřebného objemu vody. Proveditelnost 4 poldrů z posuzované soustavy (P1, P6, P7, P8) se jeví příznivěji v porovnání s ostatními, jejich společný ochranný objem je však pouze 4,46 miliónů m3. Za náklad cca 1,0 miliard Kč na tyto čtyři poldry by byl pořízen systém, jehož účinek by byl prakticky zanedbatelný. Povodňovou ochranu zájmového území nelze výstavbou omezeného systému poldrů vyřešit.

Závěrem

Rozpracování několika variantních přístupů k řešení prevence před povodněmi v povodí Opavy bylo iniciováno jak v průběhu konference v Krnově v roce 1999, tak resortem Ministerstva zemědělství. Zájem a hlubší rozbor variant, které by výrazně zlepšily ochranu před povodněmi v obcích podél toku Opavy, vyjádřili rovněž poslanci Parlamentu České republiky z tohoto regionu. Není pochyb také o významné úloze regionálního uspořádání a krajského zastupitelstva v celém rozhodovacím procesu.

Z těchto důvodů byly alternativní přístupy rozpracovány, prověřována jejich účinnost, proveditelnost i odhadnuta ekonomická náročnost.

V souladu s obecně přijatými zásadami pro zabezpečení vody v 21. staletí (Haag 2000) je naprosto nezbytné zapojit do rozhodování o vodních zdrojích, nakládání s nimi (včetně ochrany před nepříznivými účinky vod), širokou veřejnost v územích příslušných povodí. K finálnímu doporučení pro rozhodovací proces představují názory dotčené veřejnosti neopominutelnou informaci zejména za situace, kdy jsou k dispozici odborná stanoviska a umožňují podrobnější seznámení s problematikou. Proto vznikl tento materiál přinášející souhrn návrhů preventivních opatření k ochraně před povodněmi v povodí Opavy i s informací o jejich účinnosti a proveditelnosti. Tento souhrn slouží také samosprávě a státní správě k přípravě na veřejné projednávání záměrů rozpracovaných opatření.

Na vypracování jednotlivých částí studie Možnosti retenčních úprav v povodí řeky Opavy zadané Ministerstvem zemědělství České republiky se podílely společnosti (seřazené v abecedním pořadí):

Aquatis a.s.

DHI Hydroinform a.s.

Povodí Odry, s.p.

Vodní zdroje Chrudim s.r.o.

Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy