VLIV TERMÍNU VÝSKYTU EXTRÉMNÍCH SRÁŽEK NA VÝVOJ ODTOKU ZE ZEMĚDĚLSKÉHO POVODÍ

Transkript

1 KULHAVÝ, Zbyněk, Ing., CSc. SOUKUP, Mojmír, Ing., CSc. Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy Praha Žabovřeská 250, PRAHA 5 - Zbraslav VLIV TERMÍNU VÝSKYTU EXTRÉMNÍCH SRÁŽEK NA VÝVOJ ODTOKU ZE ZEMĚDĚLSKÉHO POVODÍ Předložený příspěvek obrací pozornost ke třem specifickým problémům dynamiky srážko-odtokového procesu v zemědělských povodích horních partií vodních toků: - ročnímu období a z něho odvozenému rozvoji i ochranné funkci vegetačního krytu zemědělských půd; - časovému vývoji srážkového období - z hlediska předchozího nasycení půdního profilu a frekvence i intenzity srážek; - vztahu četnosti opakování příčinných srážek, způsobujících povodňové stavy či škodlivý průběh odtoku. Během jednoho roku, tedy v poměrně krátkém časovém období, jsou k dispozici poznatky o průběhu ničivých povodní, způsobených krátkodobými prudkými dešti, ve dvou různých fázích (zjednodušeně v různých ročních obdobích) [1], [2]. V prvním případě je popisována povodeň jarní charakterizovaná stavem povodí bez souvislého vegetačního krytu (příkladem je situace z května loňského roku na Bruntálsku obce Lichnov a Zátor), ve druhém případě povodeň letní s plně rozvinutým, zapojeným vegetačním krytem (červencové podklady ze Severní Moravy, nebo Východních Čech). Zvolené členění plně neodpovídá vžitým hydrologickým schématům, v uvedených souvislostech však umožní vystihnout stav zemědělských kultur i typické vlastnosti půdního povrchu. Jarní období je charakterizováno počátkem polních prací, obnaženým povrchem orných půd, obecně i vyšší nasyceností půdního profilu vodou ze zimních zásob o to nižší je stupeň

2 ochrany pozemků. Situace, která nastala v květnu roku 1996 v okrese Bruntál, kdy v jediném dni (13.5.) spadly lokálně srážky úhrnu až 110mm, je dokumentována na leteckých snímcích, pořízených šestý den poté. Projev ničivého povrchového odtoku na obnažených orných půdách je patrný ze stop vodní eroze i v místech uložení transportovaného materiálu. Vysoká půdní vlhkost (nasycenost) horních částí povodí snižuje jeho schopnost významnou část srážky pojmout, přestože infiltrace do zpracované půdy je vyšší. Převlhčením se snižuje stabilita svážných území a náchylnost k vodní erozi za současného zvyšování povrchového odtoku. Uvedené předpoklady jsou průkazné mj. na zpracovaném příkladu povodní v okrese Bruntál, kde jsou k dispozici dále informace o zemědělském využívání ploch a o stavu porostu v době povodní. Zřejmá pozitivní funkce trvalého travního porostu i členění pozemků podle zásad protierozní ochrany tlumí nežádoucí účinek povrchově odtékající vody. Povodně, v příspěvku označované letní, jsou odlišné od předchozích zejména plným vývojem vegetace (plodin) s jeho maximální možnou ochrannou funkcí. Půda je chráněna před účinky dopadajících dešťových kapek, vlivem intercepce se snižuje hodnota efektivní srážky, ochranná funkce porostu se projeví i při povrchovém odtoku. Negativní je zpravidla snížení infiltrační schopnosti půdního povrchu jeho utužením, případně vytvořením půdního škraloupu. Vyšší evapotranspirací v letním období jsou snižovány zásoby půdní vody a půdy jsou schopny přijmout (doplnit) významnější množství spadlých srážek. Z pohledu dynamiky vývoje povodně se negativně mohou projevit poléhavé plodiny tzv. doškovým efektem. Pozitivně se však hodnotí půdo-ochranná funkce tohoto mechanismu. V letošním roce prošetřované povodňové situace prokázaly poměrně malá poškození vlastní plochy zemědělských povodí, přes značnou intenzitu i úhrn spadlých srážek. To samozřejmě neubírá ničivosti povodní v údolích řek, zejména

3 pak v nižších partiích větších vodních toků, neboť retenční schopnost povodí v běžných podmínkách není schopna vyrovnat přívalový charakter extrémních srážek. Dalším hlediskem, významným při vývoji odtoku z povodí, je chod srážek v obdobích, předcházejících povodňovou situaci. Nepřímo tak lze charakterizovat dynamiku vlhkosti půdního profilu při procesu transformace srážek a složek odtoku u povodí různého charakteru i zemědělského využívání. V příloze 1. je dokumentován vliv nasycenosti povodí na retardaci i objem retence srážkových vod při dvou následných srážko-odtokových epizodách, zaznamenaných na experimentálních povodích VÚMOP Praha (Dolský potok /4,63km 2 / a Kotelský potok /3,75km 2 / v povodí Chrudimky). Posledním hlediskem, diskutovaným v příspěvku je četnost opakování příčinných srážek, způsobujících povodňové stavy. V této souvislosti je významným kritériem pravděpodobná periodicita dešťů určitého úhrnu. Je-li četnost povodní na malých povodích vyšší než stanovený odhad, tedy - způsobují-li tyto povodně příčinné deště vysoké periodicity (např. N=5 roků), je třeba analyzovat podmínky odtokového procesu již v samotné ploše. U zemědělských povodí může být identifikována nevhodná struktura pozemků, vodní a cestní sítě, zpravidla v kombinaci nevhodně volených osevních postupů. Vyšší četnost poškození pozemků vodní erozí v uvedeném smyslu vyvolává potřebu okamžitého uplatnění opatření protierozní ochrany. Z vyhodnocených leteckých snímků katastru obce Zátor byly identifikovány pozemky, poškozené vodní erozí během povodní z května 1996 (příloha 2). Rozsah poškození, neadekvátní způsob sanace i volba plodiny, způsobily poškození v letošním roce na stejném místě během červencových záplav (pětidenní úhrn srážek činil přibližně 200mm [3]). Tyto příčiny způsobují přirozený ústup intenzivních zemědělských

4 ploch z nevhodných lokalit, je třeba však tyto kroky doplnit vhodnými ochrannými opatřeními, stabilizujícími nebo snižujícími rozsah poškození. Extrémní srážkové epizody loňského či letošního roku znamenají vždy zátěž v celé ploše povodí. Měly by však přitom vyzvat k realizaci systémových opatření, která stabilizují, nebo zvýší schopnost povodí zvládnout srážky takové periodicity, odpovídající významu dané oblasti a zvýší tak nepřímo ochranu zástavby v nižších partiích vodního toku. V zemědělské krajině jsou k dispozici nástroje, upravující organizaci půdního fondu, osevní postupy i technická opatření, zvyšující retenční schopnost povodí (infiltrace, suché poldry, malé vodní nádrže apod.). Významné je udržování optimálních hydrofyzikálních vlastností zemědělských půd (např. odstraněním zhutněného podorničí, zajištěním údržby hydromelioračních staveb) i cílené využívání vegetačních ochranných opatření (zatravnění). Při citlivém chápání vazby plochy povodí s údolím vodního toku, nemůže být starost o tyto partie v pozadí vodohospodářského zájmu. V praxi však tento přístup nebývá dosti důsledně uplatňován. LITERATURA [1] SOUKUP, M. KULHAVÝ, Z. TIPPL, M. DUMBROVSKÝ, M. - JANEČEK, M.: Rozbor příčin a následků vybraných povodní v České republice v letech 1995 a VÚMOP Praha, 1996 [2] JANEČEK, M. a kol. Návrh opatření proti škodlivým účinkům vod (Rozbor k povodním 1997), VÚMOP Praha, 1997 [3] BROSCH, O. Souhrnná zpráva o průběhu povodně na území Odry ve dnech července Povodí Odry, Ostrava, 1997

5 ABSTRAKT: Příspěvek je zaměřen na tři základní problémy dynamiky srážkoodtokového procesu, významně se projevující v horních částech zemědělského povodí: - vliv ročního období, tj. rozvoje vegetačního krytu, aplikované agrotechniky i vlhkostního stavu půdy; - vliv frekvence, intenzity srážek a předchozího nasycení půdního profilu na vznik povodně; - vliv četnosti opakování příčinných srážek, způsobujících povodňové stavy či škodlivý průběh odtoku.