ZIVOTNE PROSTREDIE:
Organizacie / Granty / Casopisy / Publikacie / Kalendar / Legislativa
Hlavna stranka DAPHNE

Z d r o j :
Nazov casopisu: DAPHNE - casopis pre aplikovany environmentalny vyskum
Vydavatel: DAPHNE - centrum pre aplikovanu ekologiu
Rok: 1998, Cislo: 1

Protipovodnová ochrana prostredníctvom zvyšovania retencnej kapacity povodia

Michal Kravcík

Abstract

Anti-flood protection by increasing the retention capacity of watershead

The article was inspired by the extremely damaging floods in July 1997 in the central Europe. In the first part the problems of the water management in Slovakia were listed and causes of decreasing of retention capacity of watershead were pointed out. Second part brings upon the possibilities of solving the problems in water management by the increasing of retention capacity of landscape, which are summarised in several measures. The aim of the programme ”Blue Alternative”as an alternative to building the dam Tichý potok were introduced. The pilot project that should verify the positive impact of integrated ecological restoration on hydrological regime, including protection against floods has not yet been realised. At the end the three main recommendation concerning the future water management were given.

Intenzívne júlové dazde a povodne v minulom roku, ktoré zasiahli strednú Európu, nenechávajú nikoho lahostajným, zvlášt ked dochádza k strate ludských zivotov. Nevynímajúc miliardové škody, ktoré spôsobili povodne na severnej Morave a Slovensku, v Polsku i v Rakúsku. Tento katastrofálny stav vyvoláva mnozstvo otázok, na ktoré bude nevyhnutné odpovedat. Ide o rozmary pocasia ako prirodzeného javu v prírode alebo je to dôsledok vplyvu cloveka spôsobený vyuzívaním prírodných zdrojov? Preco sa tieto zivelné pohromy prejavujú castejšie a intenzívnejšie ako v minulosti? Preco dochádza k extrémne rýchlemu odtoku zrázkových vôd do potokov a riek i k následným rozsiahlym záplavám? Podobným otázkam sa vo svete venuje velká pozornost v oblasti výskumu hydrológie, vodného hospodárstva i zivotného prostredia.

Pri tejto prílezitosti si dovolím citovat niekolko viet z clánku Klíma neistoty, ktorý bol uverejnený v UNESCO CURIER v máji 1993: ”Výskum úcinkov globálneho oteplovania v hydrologickom cykle poukazuje na závazný faktor nesmiernej dôlezitosti. Na základe empirických údajov a teoretických výpoctov bolo dokázané, ze napríklad na Novom Zélande budú obdobia dazdov mokrejšie a obdobia sucha suchšie a dlhšie, co povedie k zvýšenej variabilite sezónnych prietokov v riekach. Podla tých istých výpoctov maximálne hodnoty pre zrázky a prietoky v Austrálii narastú a minimálne hodnoty klesnú ako v lete, tak aj v zime. Hladiny riek pravdepodobne významne stúpnu na severozápade USA, severovýchode Kanady, na severe a západe Velkej Británie a v severnej casti Európy. Najväcšie kolísanie nastane asi v Japonsku a Kalifornii. Toto striedanie extrémov vyššie hladiny riek a castejšie suchá prináša so sebou ekonomické a ekologické riziká, najmä pre urbanizované a polnohospodárske oblasti. Niektoré oblasti sveta sa môzu lahko dostat do váznych problémov, ktoré môzu prerást do konfliktov.”

Júlové povodne potvrdzujú, ze zmeny v hydrologickom cykle nastávajú aj u nás a ze doterajšie prístupy k riešeniu vodohospodárskych problémov povodí nie sú dostatocné na elimináciu takého závazného problému, akým sú povodne. Preto je potrebné hladat nielen nové prístupy k ochrane území pred nimi, ale aj ich príciny spôsobené nebývalým výskytom extrémnych zrázok hlavne v horských oblastiach Slovenska, Moravy a Polska.

Problémy vodného hospodárstva na Slovensku

 

Vodohospodárske problémy na Slovensku mozno zaradit do viacerých problémových okruhov. Zmenou krajinnej štruktúry, predovšetkým polnohospodárskej krajiny, dochádza k extrémnemu výskytu eróznych procesov na polnohospodárskej pôde, znizovaniu vlhkosti pôdy, rýchlemu odtoku dazdových vôd s následným zvýšením frekvencie povodnových stavov v malých povodiach, castejším výskytom minimálnych vodných stavov i prietokov s predlzovaním suchých období a ich castejším výskytom.

Stratou prirodzenej vodozdrznosti krajiny dochádza k rýchlejšiemu prehrievaniu zemského povrchu, predovšetkým nízinných oblastí. To sa prejavuje aj v klimatických zmenách s vyvolaním difúznych javov v atmosfére, ktoré na rozdiel od minulosti majú za následok vyššiu koncentráciu vodných pár nad horskými oblastami. Toto pravdepodobne spôsobilo výskyt prívalov dazdov v horských oblastiach Slovenska, Polska a Ciech v letnom období. Ak táto hypotéza platí, potom je potrebné ocakávat v budúcnosti castejší výskyt extrémnych prívalových dazdov s vytváraním nicivých povodní v malých povodiach v horských oblastiach i rozsiahlych záplav nízinných oblastí.

Taktiez možno ocakávat castejší výskyt  extrémne suchých obdodí. Tento nepriaznivý vývoj vyvoláva potrebu prehodnotit doterajší systémový prístup k riešeniu vodohospodárskych, lesohospodárskych, polnohospodárskych, ekonomických i ekologických záujmov pri vyuzívaní prírodných zdrojov v povodiach Slovenska i celého stredoeurópskeho priestoru.

Príciny vodohospodárskych problémov

Príciny týchto problémov sú celkom prozaické. Hospodárske vyuzitie prírodných zdrojov (pôdy, vody a lesov) a predovšetkým centrálny model riadenia spolocnosti vyvolal aplikáciu techník vyuzívania prírodných zdrojov, ktoré degradujú nielen ekologickú kvalitu ekosystémov, ale spôsobujú aj castejší výskyt povodní s väcšou intenzitou ako v minulosti i s následným vyvolávaním periód sucha.

Holorubný spôsob tazby dreva v lesoch, vytvorenie monoštruktúrnej polnohospodárskej krajiny likvidovaním medzí, remízok, refúgií a mokradí, budovanie odvodnovacích sústav v polnohospodárskej krajine s blokáciou honov, kanalizovanie potokov a riek, betónovanie, asfaltovanie a zastrešovávanie zemského povrchu v urbanizovaných areáloch a zhoršovanie zdravotného stavu lesných ekosystémov vplyvom priemyselných exhalátov patria k hlavným prícinám, ktoré znizujú retencnú kapacitu povodí s castejším výskytom povodní ako v minulosti. Pre názornost uvádzam, ze napríklad z povodia Hornádu po profil Kysak v súcasnosti odteká o 29 mil. m3 viac a z oblasti Košíc o 21 mil. m3 viac vody rocne (bilancia zrázok ubúda) ako pred pätdesatimi rokmi. Spiš je známy tazkým poškodením zdravotného stavu lesných ekosystémov vplyvom priemyslu a oblast Košíc je poznamenaná silnou urbanizáciou, podobne ako ktorékolvek mesto na Slovensku, ci vo svete.

Moznosti riešenia prostredníctvom zvyšovania retencnej schopnosti krajiny

Z pohladu kultúrnej, spolocenskej a ekonomickej integrity ukazuje sa potreba orientácie na ekologické prístupy (diverzifikáciu krajinnej štruktúry) pri riešení protipovodnovej ochrany uzemí spojenej s protieróznou ochranou hospodársky vyuzívaného pôdného fondu, so zvyšovaním zásob podzemných vôd, znizovaním vlahového deficitu, zvyšovaním kvality vôd vo vodných tokoch i s nadlepšovaním prietokov v obdobiach chudobných na zrázky. Ekologické prístupy spocívajú v celoplošnej ochrane a tvorbe vodných zdrojov namiesto doterajších prístupov zalozených na technických riešeniach. Základná zásada je predlzovanie doby zdrzania odtoku dazdových vôd z mikropovodí, cím dochádza k sploštovaniu odtokového hydrogramu z mikropovodí s následným znízením povodnových prietokov v tokoch.

Celoplošná ochrana vodných zdrojov spocíva v spomalovaní odtoku zo zrázok a zvyšovaní infiltrácie do podzemia, v doplnovaní zásob podzemných vôd, v znizovaní povodnových prietokov v potokoch a riekach, v nadlepšovaní minimálnych prietokov, v podpore biodiverzity a ekologickej stability, v zvyšovaní prírodného produkcného potenciálu, v posilnovaní malého hydrologického cyklu a v znizovaní teploty zemského povrchu. Z teoretického hladiska a metodického prístupu pre potreby ochrany území pred povodnami (podobne ako napríklad aj pre riešenie nadlepšovania prietokov v toku, kvality vody, ako aj ochrany biodiverzity) je vhodné vychádzat z ciary prekrocenia denných prietokov, ktorá je funkciou nielen geografických charakteristík povodí, ale aj stavu krajinnej štuktúry, ktorá ovplyvnuje rýchlost odtoku dazdových vôd z mikropovodí. Ide o celý komplex vodozdrzných opatrení, ktoré je mozné zhrnút nasledovne:

  • Zasakovacie pásy po vrstevniciach doplnené líniovou zelenou na spomalenie rýchleho splachu dazdových vôd z polnohospodársky obrábaných pôd – obnova medzí, ktoré v minulosti boli neodmyslitelnou súcastou polnohospodárskej krajiny. Zasakovacie pásy by výrazne prispeli k diverzifikácii polnohospodárskej krajiny a s postupným vytvorením svahových terás by mohli mat pozitívny vplyv na hydrologický rezim, erózne procesy a na biodiverzitu.
  • Mokrade v polnohospodárskej krajine s periodickým i stálym zamokrením zachytávajú prívalové dazdové vody z vyššie polozených lokalít, vhodne dopånajú krajinnú štruktúru, podporujú biodiverzitu, regulácie odtoku i doplnovanie zásob podzemných vôd.
  • Depresné plochy na zachytávanie zrázkových vôd s periodickou i stálou hladinou. Ich velkost i håbka je závisia od zbernej plochy. Z hydrologických prepoctov transformácie ciary prekrocenia denných prietokov vyplýva potreba vytvorenia akumulacných depresných plôch podla potreby protipovodnovej ochrany. Realizácia svahových depresií závisí priamo od reliéfových charakteristík s výberom lokalít priamo v údolniciach na chrbtoch, vo svahoch i v údolniciach, kde dochádza ku koncentrácii odtoku zo zrázok.
  • Drobné prehrádzky, resp. stupne z kamena, dreva alebo iných miestnych materiálov (napr. maciny) v suchých svahových roklinách, v strziach i na vlásocniciach prítokov do tokov. Prehrádzky, resp. stupne zabranujú prehlbovaniu roklín, strzí i potôcikov. Technické riešenie prehrádzok vyvoláva zdåhavé rozporuplné diskusie o nevyhnutnej potrebe cistenia a podobne, co vyvoláva vysoké prevádzkové náklady. Podobne ako mokrade, vodné plochy i prehrádzky plnia funkciu spomalovania odtoku vody zo zrázok, ale taktiez usadzovanie sedimentov na dne týchto prehrádzok. Základným predpokladom je vytvárat umelé alúviá nasiaknuté vodou.
  • Prehrádzky z kamena a dreva v korytách potokov v širších alúviách. Ich funkciou je vzdúvanie hladiny vody v koryte na úcely vylievania vody do okolia, cím sa znizuje rýchlostné pole prúdenia vody s obmedzením erózie svahov a korytotvorných procesov. V prípade výskytu rýb odporúcame technicky riešit tak, aby nedochádzalo k obmedzovaniu migrácie rýb v potoku.

Prietokové malé vodné nádrze a rybníky v širších alúviách mimo hlavného toku. Odporúcame riešitich so stupnom na toku tak, aby vodné nádrzky a rybníky v case povodnových aktivít dokázali sploštova prietoky v hlavnom koryte. Lokality i technické riešenie vyberáme tak, aby bola zabezpecená interakcná spojitost toku, na ktorom bude vybudovaná malá vodná nádrz. Je potrebné taktiez uviest (aby nevznikali zbytocné pochybnosti), ze funkcia týchto malých vodných nádrzí spocíva v regulácii hydrologického rezimu.

V celom systéme ide o komplex riešení (od najvyšších polôh mikropovodí az po údolnicu) na zabezpecenie predlzovania doby pohybu dazdovej vody v mikropovodiach s pozitívnym vplyvom na prietokové charakteristiky v potokoch a následne aj v riekach, t.j. pozitívne ovplyvnit ciaru prekrocenia denných prietokov.

Prvýkrát bolo toto riešenie navrhnuté v Modrej alternatíve ako alternatíva k výstavbe priehrady Tichý Potok pre vodárenské vyuzitie vodných zdrojov povodia Torysy. Bohuzial, odpor zainteresovaných i nezeinteresovaných nedovolil zrealizovat pilotný projekt Modrej alternatívy na verifikáciu pozitívneho vplyvu komplexnej ekologickej obnovy na hydrologický rezim vrátane protipovodnovej ochrany. V prípade hornej Torysy išlo o získanie vodného zdroja na vodárenské vyuzitie. V tomto prípade bola navrhnutá realizácia ekologickej obnovy prostredníctvom vytvorenia cca 85 000 m3 akumulacných objemov na kazdý km2. Je predpoklad, ze pri takomto návrhu by sa radikálne znízili povodnové prietoky. V profile Nizné Repáše sa predpokladal pokles Q100 z 75 m3/s na 14 m3/s a v profile Brezovica predpokladaný pokles bol zo 180 m3/s na 37 m3/s. Podla výpoctov sa ukázalo, ze na zabezpecenie pozadovanej zmeny prietokového rezimu na prítokoch do Torysy je potrebné na ploche 112 km2 vytvorit podmienky na akumuláciu zrázkových vôd s celkovým objemom 11,5 mil. m3. V porovnaní s variantom priehrady je predpoklad vybudovania retencného objemu menšieho o 14 mil. m3. Preco je taký rozdiel medzi obidvoma variantmi? Pri akumulácii vody v klasickej priehrade je potrebné vyrovnávat prietoky priamo na toku pre pozadovaný odber. Pri Modrej alternatíve prostredníctvom celoplošnej akumulácie vody v prírodných ekosystémoch dochádza k zvýšeniu zásob podzemných vôd, ktoré následne zvýšia výdatnost pramenov i nadlepšia minimálne prietoky. Na základe štatistického spracovania prietokov sa zistilo, ze k tvorbe povrchového odtoku dochádza minimálne dvakrát rocne. Skúsenosti z pilotného projektu v Tichom Potoku ukazujú, ze táto periodicita sa opakuje viackrát do roka (v lete po kazdej väcšej búrke).

Po vypracovaní Modrej alternatívy (prvej verzie) sme chceli pokracovat v dopracúvaní jednotlivých detailov technického riešenia, ako aj odskúšat Modrú alternatívu na pilotnom projekte, pretoze žiadne nové riešenie nie je hned dokonalé. Je potrebné dopracúvat a zlepšovat technické detaily aj na základe experimentálneho overovania. Ako sa ukázalo, aj pricinením kompetentných organizácií, v tomto prípade nebola snaha podporovat a zhmotnovat ludské zdroje, do ktorej by sa na Slovensku mohli zapojit aj výskumné a vedecké ústavy. Bohuzial, presadzoval sa projekt nárocný na fyzické zdroje a manuálnu prácu.

Základným zmyslom Modrej alternatívy je ponúknut spolocnosti progresívne technologické riešenie komplexného vodohospodárskeho manazmentu povodí bez vyvolávania sociálnych, environmentálnych a kultúrnych konfliktov. Zároven to bol príspevok na podporu Záverecného stanoviska Ministerstva zivotného prostredia SR, ktoré vzišlo z procesu posudzovania vohohospodárskych koncepcií (rezortná koncepcia vodohospodárskej politiky SR a Voda pre tretie tisícrocie) podla zákona NR SR c. 127/1994 Z. z. o posudzovaní vplyvov na zivotné prostredie.

Vzhladom na to, ze na Slovensku neexistujú skúsenosti z vplyvu komplexnej ekologickej obnovy povodí na hydrologický cyklus z pohladu mimovládnych organizácií odporúcame zrealizovat obnovu v jedenástich mikropovodiach do 1 km2 (pocet pilotných projektov vzišiel z poctu povodí na Slovensku) a verifikovat vplyv komplexnej ekologickej obnovy (revitalizácie) na hydrologický cyklus (protipovodnovú ochranu, stav zásob podzemných vôd, nadlepšovanie minimálnych prietokov v toku, stav kvality povrchových vôd), erózne procesy, produkcný potenciál pôd a biodiverzitu.

Taktiez odporúcame vypracovat manuály na riešenie jednotlivých techník a postupov na aplikáciu celoplošnej ochrany a tvorby vodných zdrojov v povodiach Slovenska pre jednotlivé sektory (hospodársko-technické úpravy pozemkov, lesné hospodárske plány a vodohospodárske plány, pre územné plány, plány dopravných sietí). Zároven odporúcame vytvorit podporný fond s prioritou realizácie ekologickej obnovy polnohospodárskej krajiny na podporu obnovy mokradí, tvorby zasakovacích pásov po vrstevniciach, malých vodných nádrzí, rybníkov, svahových depresií a prehrádzok v  iniciálnych štádiách mikropovodí.

Je dôlezité zacat aj vecnú diskusiu na hladanie východísk, tak ako sa to stalo napríklad v západnej Európe, ked po katastrofálnej povodni na Rýne vo februári 1994 sa odštartovala pozitívna diskusia, ktorej výsledkom bola zmena koncepcných stratégií v ochrane a vyuzívaní vodných zdrojov v povodiach. Mimovládne organizácie na Slovensku uz v roku 1994 vypracovali alternatívnu vodohospodársku koncepciu pod názvom VODA PRE TRETIE TISÍCROCIE. Napriek tomu, ze NR SR zaviazala vládu Slovenskej republiky zapracovat Vodu pre tretie tisícrocie do vodohospodárskej politiky Slovenska, uznesenie sa neplní, ba práve naopak, robí sa všetko pre to, aby sa akékolvek alternatívne trvalo udrzatelné rozvojové programy na Slovensku umlcali.

Pri tejto prílezitosti si dovolím odcitovat významného predstavitela americkej agentúry Bureo of Reclamation (nieco podobné ako u nás Vodohospodárska výstavba) Daniela P. Bearda, ktorý na medzinárodnom sumite “Tvorenie vízie riek pre 21. storocie” v Japonskej Nagaragawe povedal: ”Mnoho mojich kolegov v USA sa zúfalo chce vrátit ku starým zlatým casom éry budovania priehrad. Chápem ich túzbu budovat viac a väcších priehrad. No éra budovania priehrad je uz za nami. Potrebujeme sa pozerat do budúcnosti. Budúce diskusie o vode nebudú diskusiami o priehradách. Vo väcšine prípadov nebudú priehrady prijatelným riešením. Diskusie budú o iných riešeniach problémov vody. Nové priehrady, najmä tie, ktoré sú urcené pre dodávky vody i na hospodárske vyuzívanie, uz nie sú viac vhodné.”

Kontakt: MVO “Ludia a voda”, Prazská 4, 040 11 Košice, tel./fax: 095-428 184, E-mail:mvolav@dodo.sk


Z d r o j :
Nazov casopisu: DAPHNE - casopis pre aplikovany environmentalny vyskum
Vydavatel: DAPHNE - centrum pre aplikovanu ekologiu
Rok: 1998, Cislo: 1
Hlavna stranka DAPHNE
ZIVOTNE PROSTREDIE:
Organizacie / Granty / Casopisy / Publikacie / Kalendar / Legislativa