Tisová. studie záplavového území. stanovení záplavového území Q5, Q20, Q100 a aktivní zóny v úseku ř. km 0,000 do ř.km 5,610

Transkript

1 Tisová studie záplavového území stanovení záplavového území Q5, Q20, Q100 a aktivní zóny v úseku ř. km 0,000 do ř.km 5,610 Hydrosoft Veleslavín s.r.o. září 2006

2 Tisová studie záplavového území stanovení záplavového území Q 5, Q 20, Q 100 a aktivní zóny v úseku ř. km 0,000 do ř.km 5,610 Obsah Zadání - vymezení plnění zakázky Podklady pro zpracování návrhu záplavového území Hydrologická data Geodetické zaměření Stanovení drsností Dolní okrajová podmínka Charakter toku - úroveň protipovodňové ochrany Návrhy protipovodňových opatření Stanovení aktivní zóny Tabulka výsledků výpočtů, výpisy objektů Obsah CD Příloha A Evidenční listy objektů Výkresy: Situace 1:5000 (3 x formát A3) Podélný profil 1:100/5000 Příčné profily 1:500 V Praze dne 11. září 2006 Hydrosoft Veleslavín s.r.o. Ing. Ivan Blažek Studie záplavového území toku Tisová - 1 -

3 Zadání - vymezení plnění zakázky Předmětem plnění díla je vypracování výše uvedené studie v rozsahu stanoveném Výkonovým a honorářovým řádem v aktualizovaném znění vydaným ČKAIT v souladu se zákonem č. 360/1992 Sb. v platném znění - vypracuje se 7 paré studie záplavového území (z toho v digitální podobě jednou bez mapového podkladu) povodí vodního toku Tisová od ř. km 0,000 do ř. km 5,610, tj. od zaústění do Ohře až po silnici Březová Lobzy nad Březovou, v tištěné i digitální podobě a zákresy záplavového území. Podklady pro zpracování návrhu záplavového území V souladu s vyhláškou č. 236/2002 Sb. byly použity pro zpracování návrhu záplavového území tyto podklady a) standardní hydrologické údaje poskytnuté ČHMÚ b) informace o možném ovlivnění hydrologických průtoků nebyly při zpracování studie známy c) Základní mapa České republiky 1 : , ze které byla zdigitalizována osa toku a zpracováno staničení d) výsledky geodetického zaměření podélného a příčných profilů koryta vodního toku a přilehlého inundačního území e) výsledky hydraulického výpočtu nerovnoměrným prouděním (programem Hydrocheck) f) dostupné údaje o nejvyšší zaznamenané přirozené povodni, ani žádné další údaje o historických povodních nebyly při zpracování k dispozici Studie záplavového území toku Tisová - 2 -

4 Hydrologická data Předmětem výpočtu byly tři průtokové stavy na toku Tisová, Q 5, Q 20, Q 100 N-leté průtoky byly zakoupeny od ČHMÚ: Studie záplavového území toku Tisová - 3 -

5 Studie záplavového území toku Tisová - 4 -

6 Geodetické zaměření Veškeré geodetické zaměření je v souřadnicovém systému S-JTSK a výškovém systému BPV. Geodetické zaměření prováděla firma "Majer - GEO". Bylo zaměřeno 52 příčných profilů a objektů. Všechny objekty byly zaměřovány tak, aby bylo možné pro výpočet vytvořit profil pod a nad. Dále byly zaměřeny pomocné body v inundaci pro přesnější vynášení záplavových čar. Každý zaměřený bod má mimo informaci X, Y, Z i kód který slouží zpracovateli při tvorbě modelu trati. Tabulka kódů: B budova BB rozhraní budov BR budova roh BED beton dole BEN beton nahoře D dno EKT el. kabel terén (po záhozu) ESB el.stožár betonový ESP el.stožár příhradový ESD el.stožár dřevěný H hladina HD hrana dole HDD hrana dole dno (voda) HN hrana nahoře JEN jez nahoře JED jez dole JEZ jez KKR kraj křoví KLE kraj lesa KPO kraj pole KRK pás křoví konec KRZ pás křoví začátek MEZ mezník OBD obrubník dole OBN obrubník nahoře OH ohradní zeď PL plot PLD plot dřevěný PLH plot ohradní zeď PLO plot ohrada PLR plot drátěný PLB plot betonový PPD plot dřevěný s podezdívkou PRV produktovod S silnice kraj SCH silnice chodník SKD skála dole (pata) SKN skála nahoře SO silnice obrubník SS silnice střed ST strom STx strom (místo x příslušný počet soustředěných stromů) STJ STK STL STS STZ T TKR TL TLJ TLL TLO TNE TBE TMO TPA TPO VTD VTN PRD PRN KOV OPD OPN PCK KM ZDD ZDN SU SA TK TZA CP PLZ TSK OPH PT KR MOD MON DKN ESW LI1 strom jehličnatý řada stromů konec strom listnatý skupina stromů řada stromů začátek terén terén křoví terén les terén les jehličnatý terén les listnatý terén louka terén neplodná půda terén beton terén močál terén pastvina terén pole vtok dole vtok vrch propustek dole propustek nahoře kovová konstrukce opěrná zídka dole opěrná zídka nahoře polní cesta kraj kilometrovník zídka dole zídka nahoře studánka šachta terén křoví terén zahrada cesta polní plot živý terén skála opěrná zídka hrana přítok křoví most dole most nahoře dřevěná konstrukce nahoře el.stožár dvojitý limnigraf 1 m Studie záplavového území toku Tisová - 5 -

7 Stanovení drsností Vzhledem k tomu, že nová verze programu Hydrocheck umožňuje zadávání drsností nepřímo pomocí kódů, byl změněn způsob práce s drsnostmi. Dříve bylo jen velmi těžké měnit bodové drsnosti v profilech z tohoto důvodu byly vyplňovány bodové drsnosti pouze mimo koryto a v korytě byla používána globální drsnost, kterou bylo možné v celém úseku trati snadno změnit. Nyní byly vyplňovány všechny drsnosti v celém příčném profilu a snadná možnost korigovat drsnosti během výpočtu zůstává zachována. Podrobné informace o použitých drsnostech v příčných profilech najdete ve výpisu výpočtové trati. Použité drsnosti dle Manninga v korytě Popis n Beton v dobrém stavu 0,020 Beton starý 0,035 dlažba 0,025-0,045 tráva 0,035-0,045 keře 0,060-0,090 Použité drsnosti dle Manninga v inundaci Popis n silnice chodníky - asfalt, beton 0,020-0,025 cesta 0,035-0,040 louky, pole 0,035-0,045 stromy, keře 0,060-0,120 hustý porost 0,120-0,160 zahrady s ploty, zástavba 0,160-0,200 nebo vypuštěné z výpočtu Dolní okrajová podmínka Dolní okrajová podmínka vychází z hladin vypočtených na Ohři. Při Q100 na Tisové je předpokládán průtok Q20 na Ohři, při Q20 na Tisové, Q5 na Ohři. Stanovení hladiny v prvních profilech však nebylo úplně jednoduché. Prvním profilem na Tisové je totiž nekapacitní most přes silnici souběžnou s Ohří. Ohře při Q20 nezaplavuje silnici, ale zaplavuje výtok z mostu. Most, který je i tak nekapacitní se tím stane téměř neprůtočným, voda se vzduje a projde přes silnici. Vzdutím zaplaví Tisová i další most M03 a nemovitost u soutoku. Z tohoto důvodu je výpočtový model sestaven v tomto úseku jako dvě po sobě jdoucí konzumční křivky, první z nich je křivka Ohře, jako dolní voda pro tvorbu křivky v mostě M01. Křivkou v mostě M01 pak začíná vlastní výpočet metodou nerovnoměrného proudění. Studie záplavového území toku Tisová - 6 -

8 Charakter toku - úroveň protipovodňové ochrany Tisová je pravostranným přítokem Ohře, do které se vlévá nad jezem Černý Mlýn u Tisové. Identifikační číslo toku: Hydrologické číslo povodí: Celková délka toku: 6,7 km Délka zájmového úseku: 5,610 km Plocha povodí k soutoku s Ohří: 13,72 Km2 Vodní tok protéká většinou své délky nezastavěným územím. Vodní tok protéká ve správním území obcí: Březová, Sokolov. Záplava Q100 zasahuje až k nemovitostem v obcích Březová ř.km 3,8 4,6, a Sokolov - Černý Mlýn ř.km 0,0 0,3. Černý mlýn je však zaplavován zejména vzdutím z Ohře. Sklon toku je velice proměnlivý od úseků se sklonem 0,0020 pod obcí Březová, kde je voda uměle převáděna do vedlejšího povodí až po bystřinnou část toku se sklonem 0,0800 v lesním úseku nad obcí Březová. Maximální rychlosti vody v korytě při Q100 nad obcí Březová překračují 3 m/s. Naopak v pomalejším úseku pod Březovou klesnou hodnoty rychlostí pod 1 m/s. ř.km 0,000 až 0,300 Černý Mlýn, soutok s Ohří Tato lokalita přímo na soutoku s Ohří je významně ovlivňována vzdutím Ohře a koryto je zde kapacitní sotva na Q5. Některé nemovitosti na levém břehu jsou z tohoto důvodu v aktivní zóně. Na pravém břehu nad mostem M06, ř.km 0,197 byl navýšen pravý břeh na kapacitu Q20. Při Q100 je několik nemovitostí zaplaveno. Žádná není v aktivní zóně. Studie záplavového území toku Tisová - 7 -

9 Hydrosoft Veleslavín s.r.o. U Sadu 13, Praha 6, tel/fax: , mail: hydrosoft@hv.cz, ř.km 0,300 až 1,500 Nad Černým Mlýnem V tomto úseku je koryto toku upravené a většinou upravené na Q100. Jediným místem, kde při Q100 pravděpodobně dojde k rozlivu je most M12, ř.km 0,864. Most sám o sobě je kapacitní, ale koryto na soutoku nad mostem je lokálně kapacitní jen na pětiletou vodu. Rozliv vody v tomto místě nikoho neohrožuje. Nad výše jmenovaným mostem je úsek toku s výrazně vyšším sklonem (0,0550). Tento úsek je plně kapacitní na Q100. Studie záplavového území toku Tisová -8-

10 Hydrosoft Veleslavín s.r.o. U Sadu 13, Praha 6, tel/fax: , mail: hydrosoft@hv.cz, ř.km 1,500 až 3,800 pod Březovou Tento úsek je jedním z kritických míst celé trati. Původní koryto Tisové je zde převáděno umělým korytem přes dvě sousední povodí. Toto umělé koryto má poměrně malý sklon a je při větších průtocích nekapacitní. Celý úsek s jistotou provede pouze pěti až desetiletou vodu. Při Q20 se začíná část průtoku přelévat přes pravý břeh. Tato voda steče dolů k silnici a na několika místech je propustkem či mostkem převedena do jiného povodí a do koryta Tisové se již nevrátí. Studie záplavového území toku Tisová -9-

11 Hydrosoft Veleslavín s.r.o. U Sadu 13, Praha 6, tel/fax: , mail: hydrosoft@hv.cz, ř.km 3,800 až 4,600 Obec Březová V dolní části obce pod prvním silničním mostem M32 je koryto nekapacitní na Q5 a velice brzy se rozlévá do sousedících zahrádek a chatek. Aktivní zóna se zde pohybuje mezi Q5 a Q20 a nikde nezasahuje do obytných nemovitostí. Mezi mostem M32 a profilem P38 rybníčkem, protéká voda přes zahrady obytných domů. Při Q100 voda do některých domů zasahuje, Aktivní zóna je však i v tomto úseku mimo obytnou zástavbu. Studie záplavového území toku Tisová

12 Hydrosoft Veleslavín s.r.o. U Sadu 13, Praha 6, tel/fax: , mail: hydrosoft@hv.cz, Nad rybníčkem až na konec obce protéká tok opět především zahrádkami a chatami. Koryto je zde zcela nekapacitní a na několika místech poměrně nešetrně vedeno mimo údolnici. Podle fotodokumentace musí mít obyvatelé v tomto úseku s vodou veliké potíže. Ani zde však aktivní zóna nezasahuje do obytné zástavby. ř.km 4,600 až 5,610 Nad obcí Březová Nad obcí Březová je již záplavové území zcela nezastavěné a pro zástavbu nevhodné. Vodní tok zde má již bystřinný charakter, protéká povětšinou zalesněnými úseky. Křížení s komunikací je řešeno propustky, které jsou při Q100 nekapacitní a voda se zde bude přelévat přes silnici. Vzhledem k hornímu toku zde bude trvat případná kulminace Q100 velmi krátkou dobu. Studie záplavového území toku Tisová

13 Návrhy protipovodňových opatření Navrhovaných opatření není mnoho, neboť kromě zahrádkářů a chatařů si většina nemovitostí drží od toku náležitý odstup. Nemovitostí ohrožených povodní Q100 v obci Březová je tedy jen málo a v aktivní zóně není žádná. Situace v dolním úseku na soutoku s Ohří je horší, ale je těžké zde něco navrhovat. Zkapacitnění obou mostků M01 a M03 by totiž při vzdutí z Ohře nevedlo ke zlepšení situace. Problém soutoku je významně ovlivněn Ohří. Úsek přeložky koryta Úsek přeložky koryta je nekapacitní od Q20. Cílem by mělo být co největší množství vody udržet v umělém korytě. Zde tedy doporučujeme zvýšenou pozornost údržbě koryta, jeho čištění od vegetace i náplavů. Stanovení aktivní zóny popis způsobu zpracování V posledních třech letech je stanovení aktivní zóny diktováno Metodikou stanovení aktivní zóny záplavového území. Tato metodika poměrně přesně určuje jednotlivá kritéria posouzení aktivní zóny. Ke všem těmto kritériím bylo při stanovení přihlíženo. Metodika v posledních dvou letech procházela neustálými úpravami, avšak hlavní kritéria posouzení jsou po celou dobu prakticky stejná. Jaký byl postup zpracování: 1) V první řadě musely proběhnout na celé výpočtové trati hydrotechnické výpočty. Jejich výsledkem pak byly (mimo jiné) hladiny při průtocích Q100 vypočtené metodou ustáleného nerovnoměrného proudění. Tyto vypočtené hladiny a průtoky byly dále posuzovány. 2) z výše zobrazeného příčného profilu jsou patrné body A,B, které definují vlastní koryto. Celá část profilu mezi body AB je v aktivní zóně, jak vyplývá z metodiky. 3) Dalším kritériem je 80% průtoku. V aktivní zóně je to území, kudy proteče 80% průtoku. Toto kritérium je hlídáno programem Hydrocheck a na příčném profilu je zobrazeno zelenou kótou. Počítá se tak, že se nejprve načte celý průtok mezi body A,B. Pokud je průtok mezi A,B menší než 80%, přidávají se k průtočné ploše svislice s nejvyšší svislicovou rychlostí tak, aby celkový průtok byl právě 80%. Na tomto obrázku je patrný průleh v pravobřežní inundaci, kde dochází k vyšším rychlostem a proto se toto území přednostně započítává do posuzování 80% průtoku. Studie záplavového území toku Tisová

14 4) Další kritériem je součin hloubky a rychlosti, který posuzuje míru nebezpečnosti proudění vody. Ve starších studiích, před platností metodiky (2003 a dříve), byl po dohodě s objednatelem posuzován jako konstanta 0,75, což velmi hrubě odpovídá dnešnímu limitu Fink a Bewick, který má nelineární průběh a je metodikou pevně stanoven. Na obrázku je možné sledovat hloubky, průběh svislicových rychlostí a tmavě červená kóta nám ukazuje, kde jsou hodnoty překročeny. V Metodice je ještě uvedeno posouzení dle ministerstva vnitra USA, které je však velice přísné a je doporučeno pouze pro opodstatněné případy. Toto hodnocení běžně neužíváme a pokud je použito, je vždy projednáno s objednatelem. Příklad použití: stanovení aktivní zóny v prostoru školy v přírodě pro děti tělesně postižené. 5) Další hodnotící kritéria mohou dodatečně území z aktivní zóny vyjmout, a to například v případě, že rychlost vody je menší než 0,5 m/s a zároveň hloubka menší než 0,3 m. Na obrázku je zobrazeno fialovou kótou opačného charakteru, tedy od okrajů profilu ke středu. Toto kritérium se ale uplatní pouze ve výjimečných případech, kdy je velice plochá inundace s nekapacitním korytem, kde je překročeno 80% průtoku, avšak při nižších hloubkách a rychlostech, než je stanoveno. Prakticky jsme se s tímto stavem setkali jen jednou, program Hydrocheck jej přesto posuzuje. 6) Výsledné hodnoty výše uvedených kót jsou přeneseny do situace a je stanovena jejich obalová křivka. Současně jsou kontrolována další kritéria. Aby nedocházelo k ostrovům v aktivní zóně, není-li k tomu vážný důvod (například zabezpečená úniková cesta), aby byly zachyceny všechny souběžné vodoteče, kanály, přítoky, aby byla posouzena ochrana na Q100 a podobně. Tedy komplexní posouzení zbývajících kritérií z metodiky. 7) Dále je na základě geodetického zaměření, podrobného průzkumu terénu a výškopisu Zabaged 1: vynesena konečná čára aktivní zóny, která je ještě s objednatelem projednána na výrobním výboru, často za účasti vodoprávního úřadu. Teprve potom je navrhovaná čára vytištěna do konečných map a odevzdána. Za aktivní zónu záplavového území se tedy považuje území, kterým protéká více než 80% celkového průtoku při stoleté povodni. Dále se za aktivní zónu považuje území, kterým nelze brodit s ohledem na hloubku či rychlost proudění nebo s ohledem na kombinaci těchto dvou parametrů, tedy území, kde hloubka vody přesahuje 1,5 m či rychlost proudění přesahuje 1,5 m.s-1 a dále území, kde součin hloubky vody a rychlosti proudění přesáhne hodnotu 0,75. Do aktivní zóny je zahrnuto též vlastní koryto vodního toku, všechny vodoteče a kanály vedené paralelně s hlavním vodním tokem a též přítoky hlavního toku. Z aktivní zóny záplavového území jsou naopak vyjmuta území, kde je hloubka vody menší než 0,3 m a současně svislicová rychlost proudění menší než 0,5 m.s-1. Studie záplavového území toku Tisová

15 Tabulka výsledků výpočtů Q5 Q20 Q100 Profil Staničení dno hladina průtok hladina průtok hladina průtok Poznámka [ř. km] [m n. m.] [m n. m.] [m3/s] [m n. m.] [m3/s] [m n. m.] [m3/s] M Silniční most P M Silniční most P M Silniční most P P P P P M Silniční most P P P P P M Silniční most P P M Silniční most P P P P P P P P M Mostek P M Silniční most M Silniční most P P P Hráz rybníka P P P P P P P P P P P P P Studie záplavového území toku Tisová

16 Tištěné výstupy Studie obsahuje kromě digitálních výstupů, uložených na CD tyto tištěné výstupy a) Technická zpráva obsahující veškeré textové informace, přehledovou mapku zájmového území a podrobnou situaci v měřítku 1:5000 b) podélný profil v měřítku 1:100/5000 c) příčné profily v měřítku 1:500 Digitální výstupy CD obsahuje tyto adresáře a soubory ROOT - START.EXE - spuštění aplikace - WebMapSv.EXE - runtime mapového serveru pro CD aplikaci - tisova.wm3/cf3 - mapový projekt HTML - adresář obsahující HTML stránky projektu - html/tisova.htm vstupní HTML stránka projektu HTML/FOTO - adresář se všemi fotografiemi, zákresy objektů a videosekvencemi HTML/IMAGES - adresář obsahující pomocné obrázky a grafické výstupy konzumčních křivek objektů DATA - adresář s vektorovými daty (SHP - WebMap, ArcView 3.x) DATA/FOTO - SHP fotodokumentace - DBF tabulka připojených fotografií - na tuto tabulku se vážou popisky ze situace DATA/MERENI - SHP geodetického zaměření (součástí je i DBF všech zaměřených bodů včetně identifikátoru a kódu) DATA/PROFILY - SHP příčných profilů, situační zákres se staničením DATA/STANICENI - SHP staničení po 10, 100 a 1000 m a osa toku DATA/ZAPLAVA - SHP záplavových čar pro jednotlivé průtoky a aktivní zóny RASTRY - adresář s mapovým podkladem - Zabaged2, HRR pro WebMap VYPOCTY - adresář obsahující veškeré výpočtové soubory, funkční výpočtovou trať v HC VYPOCTY/VYPOCTY - tisova.hcw funkční výpočtová trať s výsledky v programu Hydrocheck - tisova_vysledky.xls - tabulka vypočtených hodnot, hladiny ve všech profilech při jednotlivých průtocích Q5, 20, tisova _q100.txt - výpočty pro Q100 - tisova _q20.txt - výpočty pro Q20 - tisova _q5.txt - výpočty pro Q5 VYPOCTY/PODELNY_PROFIL - podélný profil ve formátu DGN/DXF + EMF VYPOCTY/PRICNE_PROF - příčné profily ve formátu DGN/DXF + EMF VYPOCTY/ZAMERENI - technická zpráva geodetického zaměření a výpis geodetických bodů Studie záplavového území toku Tisová