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 Nivničky a souvisejícího úseku Olšavy nad a pod soutokem, 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. 2.2. Okrajové podmínky - a popis simulovaných variant průtoků Dolní okrajovou podmínkou byla konzumční křivka Olšavy, převzatá ze záplavového území Olšavy aktualizovaného v roce 2013. Horní okrajovou podmínkou byla časová závislost průtoků v Nivničce, 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. 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 48
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 Nivničky Zalesněnost povodí Reliéf povodí Sklonitost povodí Sklony svahů povodí jsou značně strmé a povodí téměř bez lesů, takže ideální podmínky pro bleskové povodně. 2.3. 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 i mostních objektů jsou uvedeny ve zprávě. Rozsah záplavového území je zpracován v situacích 1:10 000 pro povodně : Q100, Q20 a Q5. Rozsah záplavy Q500 je zřejmý z mapy povodňového ohrožení a rizika. 49
Q5-zelená plocha,q20-červená plocha,q100-modrá plocha,q500-žlutá plocha Rozsah zaplaveného území Nivničky Q5-0,809km 2 Q20-1,322km 2 Q100-2,597km 2 Q500-3,288km 2 Plocha zaplavených budov: Q5-27,6m 2 Q20-10096m 2 Q100-65962m 2 Q500-107589m 2 Počet ohrožených obyvatel: Q5-0 Q20-278 osob Q100-938 osob Q500-1907 osob Plocha zaplavených areálů: Průmysl sport Q5-536,8 511 m 2 Q20-20518,8 730 m 2 Q100-78060 10133 m 2 Q500-100144 22173 m 2 Délka zaplavených komunikací: Silnice cesty ulice Q5-0m 1873m 141m Q20-0m 3227m 621m Q100-1559m 6044m 4371m 50
Q500-2166m 8107m 62742m Délka ohrožených mostů a lávek: Lávky Mosty Q5-0ks-0m 1ks-13,5m Q20-2ks-21m 4ks-42,1m Q100-10ks-117,7m 12ks-153m Q500-12ks-151m 17ks-225,5m Zhodnocení povodňového nebezpečí, ohrožení a rizika Pro vyhodnocení map povodňového nebezpečí a map povodňového rizika úseku 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. 51
Ohrožení - riziko bylo stanoveno podle vztahu RI=IP.P P=1/N N= doba opakování povodně 52
Max. rychlosti v korytě Nivničky Q5 Max. rychlosti v korytě Nivničky při Q20 53
Max. rychlosti v korytě Nivničky při Q100 Max. rychlosti v korytě Nivničky při Q500 Rychlosti v korytě dosahují při povodních hodnot 2-5m/s, zejména u objektů. Rychlosti v inundacích dosahují hodnot do 1m/s 54
Mapa hloubek při Q5 Mapa hloubek při Q20 Mapa hloubek při Q100 55
Mapa hloubek při Q500 Mapa intenzity povodně při Q100 Mapa povodňového ohrožení při Q100 56
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.). 57
MAPA ZRANITELNOSTI ÚZEMÍ MAPA POVODŇOVÉHO OHROŽENÍ A RIZIKA (U ZÁSTAVBY SITUAOVANÉ NEBO NAVRŽENÉ V ČERVENĚ A MODŘE VYBARVENÝCH PLOCHÁCH JE PŘEKROČENO PŘIJATELNÉ RIZIKO) Plocha budov v riziku: Plocha budov ohrožení obyvatelé Vysoké riziko 37541m 2 1126obyvatel Střední riziko 10256m 2 308obyvatel Nízké riziko 32120m 2 97obyvatel Reziduální riziko 2831m 2 85obyvatel 58
Plochy účelových areálů v riziku: Průmysl a zemědělství sport rekreace škola Vysoké riziko 12511 14 0 285m 2 Střední riziko 33019 51 0 258m 2 Nízké riziko 9099 2799 2 3910m 2 Reziduální riziko 8327 19133 53 1211m 2 POTENCIÁLNÍ POVODŇOVÉ ŠKODY 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 2,804762 14,9921 0 0 0,137 1,6697 0,998 Q20 0,05 90,3201 14,9921 0,2643 8,272 0,195 79,376 2,212 Q100 0,01 297,4261 14,9921 0,9886 30,708 2,711 242,81 20,21 Q500 0,002 435,2654 14,9921 2,0863 69,87 5,931 311,5 45,88 ČÁRA PŘEKROČENÍ POTENCIÁLNÍCH POVODŇOVÝCH ŠKOD V ZÚ NIVNIČKY POTENCIÁLNÍ POVODŇOVÉ ŠKODY V MIL.KČ 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 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 59