dq/dt+da/dt=q a rovnice o zachování hybnosti dq/dx+d(ß*q*q/a)/dx+gady/dx+gai(f)=gai(b)

Transkript

1 2. Hydrotechnické výpočty 2.1.Popis modelu Výpočet průběhu hladin jsme provedli výpočtem nerovnoměrného neustáleného proudění pomocí programu MIKE11, vyvinutým Dánským hydraulickým institutem pro výpočet pseudo-dvojrozměrného proudění v toku a inundacích. Program řeší výpočet rovnice kontinuity : dq/dt+da/dt=q a rovnice o zachování hybnosti dq/dx+d(ß*q*q/a)/dx+gady/dx+gai(f)=gai(b) Modelem jsme popsali vlastní koryto Březnice a souvisejícího úseku Moravy nad a pod soutokem a Zlámaneckého potoka, včetně inundací i veškerých objektů na toku. Drsnosti jednotlivých úseků toku, byly zadány na základě pochůzek v terénu a při nich pořízených fotodokumentací charakteru dna i svahů jednotlivých úseků toků Okrajové podmínky - a popis simulovaných variant průtoků Dolní okrajovou podmínkou byla konzumční křivka Moravy, převzatá ze záplavového území Moravy v úseku Vnorovy - Kroměříž Horní okrajovou podmínkou byla časová závislost průtoků v Březnici, doplněné o průtoky na přítocích do příslušné hodnoty N letých povodní Q1-Q100. Podle studie Meteorologického úřadu z Velké Británie současné prognózy pro globální oteplení podhodnocují riziko povodní a nadhodnocují účinek sucha tím, že neberou do úvahy účinek rostlin v pohlcování CO. 82

2 Vědci poukazují na to, že vyšší obsah skleníkových plynů předpovídaná ke konci tohoto století povede ke zvýšení množství vody, kterou rostliny drží v půdě. Během fotosyntézy vlivem vyššího obsahu CO ve vzduchu se malé póry, kterými proces probíhá tolik neotevřou a tudíž méně vody bude evapotranspirováno a více jí zůstane v půdě. To způsobí další zvýšení odtoku o 6% proti původně předpokládanému zvýšení 11%. Ve výpočtu označeném v grafických přílohách GW100 jsme proto uvažovali se zvýšením hodnoty stoleté povodně o 17%. Rozdělení povodí Březnici. Zalesněnost povodí Reliéf povodí Sklonitost povodí Sklony svahů povodí jsou značně strmé a zalesněnost není dostatečná, takže v povodí jsou ideální podmínky pro vznik bleskových povodní Výsledky výpočtů Výsledky výpočtu jednotlivých N - letých průtoků Q1, Q5, Q10, Q20, Q50, Q100 jsou uvedeny v příloze Podélné profily a příčné profily. Kapacity koryta mostních objektů jsou uvedeny ve zprávě. Rozsah záplavového území je zpracován v situacích 1: pro povodně : Q100, Q20 a Q5. 83

3 Rozsah záplavy Q500 je zřejmý z mapy povodňového nebezpečí a mapy povodňového rizika. Q5 - zelená plocha Q20 - červená plocha Q100 - modrá plocha Q500 - žlutá plocha Rozsah zaplaveného území včetně přilehlého území na soutoku Březnice a Moravy činí: Q5-1,213km 2 Q20-8,162km 2 Q100-26,17km 2 z toho inundace na soutoku s Moravou cca 10 km 2 Q500-32,682km 2 z toho inundace na soutoku s Moravou cca 15 km 2 Plocha zaplavených budov: Q5-166m 2 Q m 2 Q m 2 Q m 2 Počet ohrožených obyvatel: Q5-5 Q Q Q Plocha zaplavených areálů: Průmysl sport rekreace školství Q m 2 Q m 2 Q m 2 Q m 2 84

4 Délka zaplavených komunikací: Silnice cesty Q5-0m 1428m Q m 22677m Q m 55636m Q m 64156m Délka ohrožených mostů a lávek: Mosty silniční Lávky Q5-0 0m Q m Q m Q m Zhodnocení povodňového nebezpečí, ohrožení a rizika Pro vyhodnocení map povodňového nebezpečí a map povodňového rizika Březnice a souvisejícího úseku Moravy byl proveden výpočet i pro pětisetletou povodeň. Mapy intenzity povodně a mapy povodňového ohrožení a povodňového rizika byly stanoveny na základě hloubek, rychlostí a rozsahu povodně Q5, Q20, Q100 a Q500. V mapě povodňového rizika zpracované přímo na mapě povodňového ohrožení byly vyznačeny ohrožené citlivé objekty podle typu zástavby. 85

5 Ohrožení - riziko bylo stanoveno podle vztahu RI=IP.P P=1/N N= doba opakování povodně 86

6 Max. rychlosti v korytě Březnici Q5 Max. rychlosti v korytě Březnici při Q20 87

7 Max. rychlosti v korytě Březnici při Q100 Max. rychlosti v korytě Březnici při Q500 Rychlosti v korytě dosahují při povodních hodnot 2-4m/s, zejména u objektů. Rychlosti v inundacích dosahují hodnot do 1m/s 88

8 Mapa hloubek při Q5 Mapa hloubek při Q20 Mapa hloubek při Q100 89

9 Mapa hloubek při Q500 Mapa intenzity povodně při Q100 Mapa povodňového ohrožení při Q100 90

10 VÝSLEDNÁ MAPA POVODŇOVÉHO OHROŽENÍ (Z POVODNÍ Q5-Q500) U staveb v červené a modré ploše je překročeno maximálně přijatelné riziko! Citlivé objekty - školy, školky, hasičské zbrojnice, nemocnice by měly být přemístěny alespoň do žluté - reziduální zóny. Maximální přijatelné riziko pro zástavbu pro bydlení a průmysl je nízké riziko vyznačené oranžovou plochou. To znamená, že u zástavby situované v modré a červené ploše je překročeno přijatelné riziko. Pro sport a rekreaci je přijatelné střední riziko vyznačené modrou plochou. V mapách jsou vyznačeny zóny s reziduálním, nízkým, středním a vysokým rizikem a dále další rizika jako např. zátarasy na objektech za povodní, přelévané mosty, zanášení koryta, vyústění kanalizace, rozlivy z koryta. Rovněž jsou vyznačeny objekty, které jsou nevhodně umístěny vzhledem k rozlivu povodní (např. školy, nemocnice, průmysl, benzinové ČS, čistírny odpadních vod apod.). MAPA ZRANITELNOSTI ÚZEMÍ 91

11 MAPA POVODŇOVÉHO OHROŽENÍ A RIZIKA (U ZÁSTAVBY SITUAOVANÉ NEBO NAVRŽENÉ V ČERVENĚ A MODŘE VYBARVENÝCH PLOCHÁCH JE PČŘEKROČENO PŘIJATELNÉ RIZIKO) 92

12 93

13 Plocha budov v riziku: Vysoké riziko 20636m 2 619obyvatel Střední riziko 62146m obyvatel Nízké riziko 86035m obyvatel Reziduální riziko m obyvatel Plochy účelových areálů v riziku: Průmysl a zemědělství sport rekreace škola Vysoké riziko m 2 Střední riziko m 2 Nízké riziko m 2 Reziduální riziko m 2 94

14 POTENCIÁLNÍ POVODŇOVÉ ŠKODY Pro vyhodnocení povodňových škod jsme do zájmové plochy kromě Březnice přidali i související plochu Moravy p Celkové povodňové škody dnešní stav mil. Kč Výsledné průměrné roční riziko mil.kč Škody na stavebních objektech mil. Kč Škody na vybavenosti mil. Kč Škody na sportovištích mil. Kč Škody na průmyslu zem. podnicích mil. Kč Škody na dopravě a sítích mil. Kč Q5 0,1 5, ,6788 0,0016 0,0394 0,241 4,342 0,601 Q20 0,05 49, ,6788 0,1105 1,5465 5,412 30,088 12,63 Q100 0, ,792 26,6788 1, ,829 24,77 967,99 69,68 Q500 0, ,893 26,6788 4, ,85 27, ,8 140,8 ČÁRA PŘEKROČENÍ POTENCIÁLNÍCH POVODŇOVÝCH ŠKOD V ZÚ BŘEZNICE A SOUTOKU MORAVY 1800 POTENCIÁLNÍ POVODŇOVÉ ŠKODY V MIL.K ,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 p=1-exp/-1/n Celkové povodňové škody dnešní stav mil. Kč Výsledné průměrné roční riziko mil.kč Škody na stavebních objektech mil. Kč Škody na vybavenosti mil. Kč Škody na sportovištích mil. Kč Škody na průmyslu zem. podnicích mil. Kč Škody na dopravě a sítích mil. Kč 95

15 2.4. Posouzení objektů Obecně lze říci, že průtokově nevhodné objekty jsou veškeré objekty, které mají v průtočném profilu různé podpěrné a dělící konstrukce zasahující do průtočného profilu, na nichž se mohou zachytávat plovoucí předměty a objekty, u nichž není dodrženo normové převýšení spodní konstrukce nad hladinou stoletého průtoku. Všechny konstrukce úzkých lávek, mostů a hradící konstrukce stavidel způsobují, že v korytě toku Březnice se při zvýšených průtocích a při povodních nabalují na těchto překážkách v průtočném profilu různé plovoucí předměty ( větve stromů, kmeny stromů a odpady ), které spadly do průtočného profilu vlivem stáří nebo byly záměrně do koryta vhozeny obyvateli v příbřežní zástavbě. Velké naplaveniny pak podstatně zužují původní průtočný profil a způsobují velké vzdutí nad nevyhovujícími objekty. Na toku Březnice je 80% objektů z hlediska teoretického výpočtu nekapacitních. S velkou pravděpodobností dojde při povodni ke změně koryta jak v příčném, tak i podélném profilu, takže ve skutečnosti lze očekávat zátarasy v profilu mostních objektů. U následujících nekapacitních mostních objektů, které nepřevedou stoletou povodeň bez normového převýšení ( zatopené mostovky ) nebo zasahuje-li voda do mostovky a přesto dojde k převedení Q100 bez normového převýšení, doporučujeme provést jejich rekonstrukci : KM : Objekty 4,566 LÁVKA 5,125 MOST HOSPODÁŘSKÝ 5,851 MOST SILNIČNÍ 6,156 LÁVKA 6,840 MOST SILNIČNÍ 7,380 MOST SILNIČNÍ 9,552 LÁVKA - ROZBITÁ 10,377 LÁVKA 10,679 MOST SILNIČNÍ 10,770 LÁVKA 11,618 LÁVKA 12,181 MOST HOSPODÁŘSKÝ 12,804 MOST HOSPODÁŘSKÝ 14,177 LÁVKA 15,084 LÁVKA 15,384 LÁVKA 15,637 LÁVKA 16,227 LÁVKA 16,723 LÁVKA 16,971 MOST HOSPODÁŘSKÝ 17,115 LÁVKA 17,206 LÁVKA 17,277 LÁVKA 17,333 LÁVKA 17,348 LÁVKA 17,379 LÁVKA 17,409 LÁVKA 17,507 MOST BETONOVÝ 17,572 LÁVKA 17,641 LÁVKA 17,808 MOST SILNIČNÍ 17,925 LÁVKA 96

16 18,021 LÁVKA 18,055 MOSTEK 18,159 MOST SILNIČNÍ 18,359 MOST CESTNÍ 18,516 LÁVKA 18,533 LÁVKA 18,707 LÁVKA 19,802 LÁVKA 19,919 MOSTEK 19,946 MOSTEK 20,098 MOST HOSPODÁŘSKÝ 20,118 LÁVKA 20,243 MOST SILNIČNÍ 20,441 MOST SILNIČNÍ 20,504 LÁVKA 20,705 LÁVKA 20,770 MOST HOSPODÁŘSKÝ 20,987 MOSTEK 21,018 MOSTEK 21,059 LÁVKA 21,163 MOST HOSPODÁŘSKÝ 21,259 MOSTEK 21,301 LÁVKA 21,364 MOSTEK 21,505 MOST HOSPODÁŘSKÝ 21,562 LÁVKA 21,614 LÁVKA 21,666 MOST SILNIČNÍ 22,027 MOST SILNIČNÍ 22,141 MOSTEK 22,166 LÁVKA 22,222 MOST HOSPODÁŘSKÝ 22,693 LÁVKA 22,907 MOSTEK 23,145 MOST SILNIČNÍ 23,279 MOSTEK - PŘEJEZD - VÝUST DN 500 Výustní objekty U výustních objektů v zastavěných částech obcí, vyúsťujících do toku Březnice, doporučujeme osazení zpětné klapky a stavítek v kanalizačních šachtách pro zabránění nátoku vody při velkých průtocích z koryta toku Březnice do přilehlé zástavby. 2.5 Kapacita koryta Kapacita koryta toku Březnice zpracována v tabulce ( viz. příloha 2.5. ). Kapacita koryta toku Březnice byla z hlediska teoretického výpočtu rozdělena na úseky a bylo zde přihlédnuto i na vliv záplavy u větších a menších přítoků, které se do toku Březnice vlévají. 97

17 Nejnižší kapacita koryta ( po Q5 ) je v celém úseku na levém břehu : Km 8,601 8,773 Km 11,113 11,162 Km 11,931 12,020 Km 15,932 16,410 Km 16,588 16,724 Km 17,158 17,334 Km 17,634 17,666 Km 19,921 20,063 Km 20,571 20,706 Km 21,262 21,302 Nejnižší kapacita koryta ( po Q5 ) je v celém úseku na pravém břehu : Km 0,309 0,563 Km 8,258 8,601 Km 11,113 11,247 Km 11,588 11,720 Km 16,216 16,228 Km 16,588 16,709 Km 17,278 17,464 Km 17,588 17,642 Km 19,921 20,001 Km 21,262 21,316 Km 21,563 21,615 V ostatních úsecích kolísá kapacita koryta mezi Q5 - Q