VYHODNOCENÍ POVODNÍ V ČERVNU 2013

VYHODNOCENÍ POVODNÍ V ČERVNU 2013 HYDROLOGICKÝ PRŮBĚH POVODNÍ Dílčí zpráva

Zadavatel: Ministerstvo životního prostředí odbor ochrany vod Vršovická 65 100 00 Praha 10 Projekt: VYHODNOCENÍ POVODNÍ V ČERVNU 2013 Nositel projektu: Český hydrometeorologický ústav Na Šabatce 17 143 06 Praha 4 Koordinátor projektu: Ing. Jan Kubát, RNDr. Jan Daňhelka, Ph.D. Doba řešení projektu: 9/2013 12/2013 Část: HYDROLOGICKÝ PRŮBĚH POVODNÍ Nositel části: Český hydrometeorologický ústav Na Šabatce 17 143 06 Praha 4 Odpovědný řešitel: Ing. Petr Šercl, Ph.D. Řešitelé: Ing. Radovan Tyl, Ph.D., Mgr. Martin Pecha, RNDr. Jarmila Halířová, Ing. Tomáš Fryč Místo uložení zprávy: MŽP, odbor ochrany vod ČHMÚ, Středisko informačních služeb nositel části projektu 2

OBSAH 1. ÚVOD... 4 2. MONITORING PRŮBĚHU POVODNÍ, TERÉNNÍ MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ PRŮTOKŮ... 4 3. VÝVOJ HYDROLOGICKÉ SITUACE A NASYCENOSTI ÚZEMÍ... 8 3.1 Příklad povodí vlašimské Blanice... 8 3.2 Situace před první vlnou povodní... 9 3.3 Vývoj nasycení povodí v průběhu června...10 4. CHARAKTER PŘÍČINNÝCH SRÁŽEK A PRŮBĚH POVODNÍ...12 4.1 Srážková epizoda 1. 2. června...12 4.1.1 PROSTOROVÉ A ČASOVÉ ROZLOŽENÍ PŘÍČINNÝCH SRÁŽEK A ODTOKOVÁ ODEZVA... 12 4.1.2 VÝVOJ POVODŇOVÉ SITUACE... 15 4.2 Srážková epizoda 8. 10. června...24 4.2.1 CHARAKTER PŘÍČINNÝCH SRÁŽEK A ODTOKOVÉ ODEZVY... 24 4.2.2 ROZBOR JEDNOTLIVÝCH UDÁLOSTÍ... 25 4.3 Srážková epizoda 24. 25. června...40 5. BILANCE SPADLÝCH SRÁŽEK A ODTOKU...43 6. ZHODNOCENÍ EXTREMITY POVODNÍ...45 7. TRANSPORT PLAVENIN V POVODÍ LABE A VLTAVY...53 7.1 Vývoj koncentrací plavenin během povodňových epizod...53 7.2 Odtok plavenin...55 7.3 Závěr problematiky plavenin...55 8. ZÁVĚRY A DOPORUČENÍ...60 9. POUŽITÉ ZDROJE...62 9.1 Literatura...62 9.2 Použité internetové zdroje...62 PŘÍLOHY Příloha 1 Vyhodnocení kulminačních průtoků ve vybraných profilech toků s využitím hydraulických výpočetních postupů Příloha 2 Vyhodnocení kulminačního průtoku na Mrlině ve Vestci s využitím 2D matematického modelu Příloha 3 Posouzení vlivu inundačních území na soutocích významných toků 3

1. ÚVOD Povodně v průběhu června 2013 byly způsobeny třemi epizodami významných srážek, přičemž u prvních dvou epizod byla velikost odtoku značně ovlivněna předchozím silným nasycením území. Z hlediska plošného rozsahu a extremity byla nejvýznamnější srážková epizoda 1. 2. června, při které došlo po vypadnutí regionálních a lokálních přívalových srážek na území Čech k rozvodnění jak menších, tak i větších vodních toků v povodí Labe, a doba opakování kulminačních průtoků povodňových vln přesáhla v některých profilech 100 let. V druhé epizodě od 8. do 10. června se vyskytovaly srážky převážně lokálního přívalového charakteru, které způsobily na některých místech (z hlediska četnosti výskytu) významnější přívalové povodně, na hydrologicky pozorovaných větších tocích však jen výjimečně došlo k překročení 5letého průtoku. Třetí epizoda 24. a 25. června byla charakteristická poměrně vydatnými regionálními srážkami, které byly nejintenzivnější v povodí Doubravy a Chrudimky, kde se doby opakování kulminačních průtoků pohybovaly v rozmezí 10 až 50 let. 2. MONITORING PRŮBĚHU POVODNÍ, TERÉNNÍ MĚŘENÍ A VYHODNOCENÍ PRŮTOKŮ V posledních přibližně 15 letech byla v ČHMÚ provedena významná modernizace technologií, přístrojů i pracovních metod. Původní limnigrafické přístroje s plováky, zaznamenávající průběh vodního stavu mechanickým způsobem na papír, byly v naprosté většině vodoměrných stanic nahrazeny tlakovými čidly, napojenými na digitální přístroj s automatickým záznamem vodního stavu do paměti přístroje. Značná část těchto přístrojů je navíc vybavena modemem umožňujícím dálkový přenos dat, tudíž pracovníci ČHMÚ mohou na základě znalosti aktuální situace vyjet do terénu a provést například hydrometrická či jiná terénní měření. Při měření průtoku za vyšších (povodňových) vodních stavů jsou dnes již převážně využívány přístroje na bázi ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), jejichž hlavní výhodou je, oproti měřením pomocí hydrometrické vrtule, větší bezpečnost obsluhy při měření a zejména rychlost provedení měření. Tím, že je možné provádět měření i za povodňových stavů, je také usnadněno vyhodnocení hydrogramu povodně vzhledem k přesnějšímu stanovení průběhu měrné křivky průtoku. Na základě zkušeností z minulých povodní, zejména srpnové povodně v roce 2002, byla rovněž provedena rekonstrukce velkého počtu vodoměrných stanic s cílem zabezpečit jejich funkčnost i za extrémních povodňových stavů. Lze konstatovat, že vynaložené investice do sítě stanic splnily svůj účel, neboť během červnových povodní 2013 prakticky všechny stanice zaznamenaly průběh povodně, s výjimkou stanic Hřensko na Labi (přístroj byl odmontován) a Praha-Libeň na Rokytce (zpětné vzdutí z Vltavy). Úrovně maximálních hladin byly ve vybraných stanicích po povodni zafixovány a osazeny povodňovými značkami. Během června bylo provedeno celkem 91 měření, při kterých byl změřen průtok rovný nebo větší, než je hodnota dvouletého průtoku. Z toho ve 13 případech šlo o průtok, jehož doba opakování byla rovna nebo větší než 20 let. Přehled těchto velmi významných měření je uveden v Tab. 2.1. Na Obr. 2.1 je zobrazen výsledek měření provedeného na Labi v Děčíně 6. června 2013 pomocí přístroje typu ADCP. Změřený průtok 3700 m 3.s -1 je největším přímo změřeným průtokem v historii české hydrologické služby. 4

Tab. 2.1 Přehled změřených průtoků s dobou opakování větší než 20 let Datum Čas Profil Vodní tok Q měř [m 3.s -1 ] Doba opakování Q měř [roky] 2. 6. 2013 17:40 Hrachov Brzina 64.5 50 2. 6. 2013 19:30 Louňovice Blanice 63.0 50 2. 6. 2013 21:50 Nusle Botič 67.0 50 100 3. 6. 2013 11:25 Nový Bydžov Cidlina 92.4 20 3. 6. 2013 13:50 Plaňany Výrovka 54.2 50 3. 6. 2013 15:00 Svídnice Štítarský potok 51.8 50 3. 6. 2013 16:50 Štěnovice Úhlava 170 20 50 3. 6. 2013 18:45 Písek Otava 560 20 50 3. 6. 2013 20:30 Štěchovice Kocába 58 20 4. 6. 2013 11:00 Heřmaň Blanice 184 20 50 4. 6. 2013 12:50 Praha-Výtoň Vltava 2830 20 6. 6. 2013 10:20 Děčín Labe 3700 20 50 7. 6. 2013 18:30 Děčín Labe 3180 20 Obr. 2.1 Výsledek měření na Labi v Děčíně dne 6. června 2013 5

I když provedená měření pomohla zpřesnit měrné křivky průtoků ve vodoměrných profilech, a tudíž i usnadnila vyhodnocení velikosti povodňových průtoků, kapacitní možnosti ČHMÚ a leckde i složité podmínky (rozlivy, nepřístupnost profilů, velké turbulence proudící vody) neumožnily provést hydrometrická měření za vysokých vodních stavů ve všech zasažených profilech. Pro vyhodnocení průtoků v těchto profilech byly proto využity hydraulické a srážkoodtokové modely, případně posouzení bilance spadlých srážek na povodí a proteklého objemu a porovnání velikosti odtokových koeficientů. Pomocí hydraulického 2D modelu byly na základě externí zakázky ověřeny průběhy povodně a měrné křivky průtoků v profilech Praha-Chuchle na Vltavě a v profilech Mělník a Ústí nad Labem na Labi a rovněž byla posouzena velikost objemu zadržené vody v rozlivech na soutocích Vltavy a Berounky v Praze, Vltavy a Labe v Mělníku a Ohře a Labe v Terezíně (Příloha 3). Studie jasně prokázala značný transformační efekt inundací na soutoku Vltavy a Labe v Mělníku, kde za situace extrémního přítoku z Vltavy, kromě širokých rozlivů, dochází i k významnému zpětnému vzdutí Labe nad soutokem s Vltavou. Jako velmi pravděpodobná se ukazuje i nejednoznačnost měrné křivky průtoku v profilu Mělník na Labi, kde sklon hladiny, a tím i velikost průtoku, jsou značně závislé na poměru (povodňových) průtoků na Vltavě a Labi a rychlosti plnění a prázdnění inundačních prostor na vzestupné a poklesové větvi povodňové vlny. 2D model byl použit i pro vyhodnocení kulminačního průtoku na Mrlině ve Vestci, kde došlo k obtékání vodoměrného profilu a dle měrné křivky nebylo možné průtok přesněji stanovit (Příloha 2). 1D hydraulickým modelem byla odvozena či ověřena velikost kulminačního průtoku v dalších cca deseti profilech, z nichž stojí za podrobnější zmínku vyhodnocení na říčce Čisté v Hostinném, na Rokytce v Praze (Podvinný Mlýn, poldr Čihadla) a na Botiči nad nádrží Hostivař (Příloha 1). Obr. 2.2 Průběh povodně ve stanici Čistá Hostinné, porovnání vyhodnoceného průtoku dle měrné křivky a průtoku odvozeného srážkoodtokovým modelem 6

Povodí Čisté bylo zasaženo přívalovou povodní, kterou doprovázela silná eroze a voda tekla z podstatné části mimo koryta vodních toků. Odhad velikosti kulminace pomocí hydraulického modelu byl značně nejistý. Bylo proto provedeno vyhodnocení průběhu povodně i pomocí srážkoodtokového modelu, a to nejen ve vodoměrném profilu v Hostinném na Čisté, ale i na jednotlivých nepozorovaných přítocích, viz kap. 4.1.2. Výsledky obou přístupů dávaly v přijatelných mezích nejistoty podobné výsledky. Porovnání výsledného hydrogramu povodně v profilu Hostinné s hydrogramem odvozeným ze srážkoodtokového modelu je na Obr. 2.2. Videozáznam pořízený u vodoměrné stanice Hostinné během povodně (internetové zdroje č. 2 a 3, viz kap. 9.2) ukazuje, že voda obtékala profil vodoměrné stanice i během poklesu povodňové vlny. Měrná křivka průtoku proto může být zatížená velkou nejistotou a reálné průtoky na vzestupné i poklesové větvi mohly být ve skutečnosti větší než vyhodnocené na Obr. 2.2. Na Rokytce v Praze-Libni došlo vlivem zpětného vzdutí z Vltavy ke zkreslení měření vodních stavů ve vodoměrné stanici. Na základě videozáznamu, pořízeného u Podvinného Mlýna v Praze-Vysočanech (internetový zdroj č. 5) a údajů od organizace Lesy hl. m. Prahy o výšce hladiny u přelivného objektu poldru Čihadla, byl vyhodnocen průtok v těchto profilech (Příloha 1). S uvažováním příspěvku z mezipovodí pod poldrem Čihadla, jehož velikost byla odhadnuta pomocí srážkoodtokového modelu, byla ověřena hodnota kulminačního průtoku v Praze-Libni, která je uvedená v Tab. 6.1. Mezi nejvíce diskutované údaje patřily velikosti kulminačního přítoku a odtoku u VD Hostivař na Botiči. Jen na základě údajů z vodoměrné stanice pod VD Hostivař a kolísání hladin v nádrži VD Hostivař (obojí provozováno již zmíněnými Lesy hl. m. Prahy) nebylo možné stanovit oba údaje s uspokojivou přesností. Díky provedenému hydrometrickému měření v Praze-Nuslích v čase blízkém kulminačnímu průtoku, hydraulickým výpočtům ze stop maximální hladiny v mostním profilu nad nádrží Hostivař (Příloha 1) a výsledkům ze srážkoodtokového modelování (kap. 4.1.2), bylo možné provést expertní odhad přítoku a odtoku s menší mírou nejistoty. Pomocí srážkoodtokového modelu byly vyhodnoceny ještě další profily z první vlny povodní (přítoky Úpy v okolí Horního Maršova), ale zejména vybrané události z období druhé vlny srážek, která byla charakteristická výskytem konvekčních srážek a přívalových povodní, které zasáhly především nepozorovaná povodí. Srážkové vstupy do modelu v časovém kroku 15 minut byly odvozeny pomocí kombinovaného odhadu z radarových měření a údajů z pozemních srážkoměrů, viz kap. 4. Parametry modelu byly odvozeny z fyzickogeografických charakteristik povodí. Pro odhad objemu odtoku byla použita metoda CN křivek, kde bylo využito údajů o aktuální nasycenosti z aplikace Indikátor přívalových povodní. Jako transformační funkce byl aplikován dvouparametrický Clarkův jednotkový hydrogram. Značná pozornost byla věnovaná i bilančnímu posouzení spadlých srážek a proteklému objemu. Bylo provedeno porovnávání velikosti odtokových koeficientů, zejména na povodích s menší plochou (výsledky shrnuje kap. 5). Informace o průběhu povodní v nepozorovaných profilech byly z velké části čerpány ze zdrojů na internetu. Jejich přehled je uveden v kapitole 9.2. 7

3. VÝVOJ HYDROLOGICKÉ SITUACE A NASYCENOSTI ÚZEMÍ Červnovým povodním předcházel srážkově velmi významně nadnormální květen, v jehož průběhu spadlo v Čechách průměrně 115 mm, což činí 174 % květnového normálu, a na Moravě a ve Slezsku 97 mm odpovídajících 137 % normálu. Srážky zapříčinily velmi silné nasycení území. Tento faktor značně ovlivnil odtokovou odezvu, zejména při první a druhé povodňové epizodě v průběhu června. 3.1 Příklad povodí vlašimské Blanice Vývoj hydrologické situace a nasycenosti území v průběhu měsíců května a června je dokumentován na příkladu povodí vlašimské Blanice po profil vodoměrné stanice Radonice- Zdebuzeves. Na Obr. 3.1 jsou v denním kroku zaznamenány průměrné výšky srážek, evapotranspirace a odtoku [mm]. Současně je zobrazen trend velikosti průměrného ukazatele nasycení (UN) na povodí, který je jedním ze základních výstupů aplikace Indikátor přívalových povodní (http://hydro.chmi.cz/hpps/main_rain.php?mt=ffg). Nulová hodnota UN znamená nasycení půdy na úrovni retenční vodní kapacity, se vzrůstající hodnotou UN klesá schopnost půdy absorbovat dlouhodoběji srážkovou vodu a hodnoty větší než jedna již představují stav, kdy se většina srážkové vody se nevsakuje do půdy a odtéká. Obr. 3.1 Bilance srážek, evapotranspirace, ukazatel nasycení a odtoku v profilu vodoměrné stanice Radonice-Zdebuzeves Povodí vlašimské Blanice je poměrně dobrým příkladem, protože bylo výrazně zasaženo první vlnou srážek, která způsobila extrémní povodeň s kulminačním průtokem větším než 8

Q 100, a zároveň i třetí vlnou srážek, kde následná odtoková odezva byla srovnatelná s mírou rozvodnění toků v povodí Sázavy. Květnový úhrn srážek zde činil 118 mm, což zhruba odpovídá průměru pro území Čech. Významnější srážky se na povodí Blanice vyskytovaly v první polovině května, kdy průtoky po většinu období byly nad úrovní dlouhodobého průměrného průtoku (Q a ), s maximem větším než 30denní průtok, poté navzdory pokračující (i když méně výrazné) srážkové činnosti klesly pod úroveň Q a (až k 180dennímu průtoku). Vzhledem k tomu, že dnů beze srážek bylo v povodí Blanice v průběhu května pouze šest (na celém území ČR pouze 14. 5. a 23. 5.), nasycení povodí se udržovalo poměrně vysoké po celý měsíc a v závěru měsíce se vlivem další vlny významnějších srážek ještě zvýšilo, a průtoky opět vystoupily nad hodnotu 30denního průtoku. Srážková epizoda 1. a 2. června způsobila na povodí vlašimské Blanice nejen extrémní povodeň, ale i extrémní nasycení povodí. Druhá vlna srážek 9. a 10. června, především konvekčního typu, zasáhla pouze pramenné partie povodí a způsobila zpomalení poklesu průtoků a nasycenosti povodí. Poté až do 20. června následovalo období víceméně beze srážek a od 17. června do 20. června doprovázené tropickými teplotami, takže průtoky a nasycenost území, i vlivem zvýšené evapotranspirace, poměrně rychle klesaly. 24. června byla hodnota ukazatele nasycení nejnižší za květen a červen a průtok se dostal pod hranici Q a. V důsledku zvýšené retenční schopnosti povodí byl odtokový koeficient během třetí vlny srážek (24. a 25. června), v porovnání s první srážkovou epizodou, zhruba třikrát nižší (0.17, resp. 0.60), přičemž výška srážek na povodí byla v třetí vlně zhruba poloviční (70 mm, resp. 121 mm). 3.2 Situace před první vlnou povodní Průtoky na tocích v povodí Labe, Lužické Nisy a Stěnavy se na konci května pohybovaly většinou v rozmezí 30 60denní vody, ojediněle, zejména na přítocích Berounky, byly v důsledku vydatnějších srážek z 30. května a silného předchozího nasycení významnější (až 1letý průtok). V povodí Moravy a východněji ležících partiích povodí Odry byly průtoky (vlivem menšího nasycení území) při porovnání s územím Čech méně významné. Na Obr. 3.2 je mapka rozložení ukazatele nasycení k 1. 6. 8:00 SELČ, ze kterého je zřejmé, že nejvíce nasycené bylo území v západní polovině Čech (především v příhraničních oblastech) a dále v Krkonoších a Jeseníkách. 9

Obr. 3.2 Ukazatel nasycení k 1. 6. 2013 8:00 SELČ 3.3 Vývoj nasycení povodí v průběhu června Srážky z 1. až 3. června zapříčinily kromě velmi významného (lokálně až extrémního) rozvodnění toků rovněž extrémní nasycení území, zejména v Čechách, viz Obr. 3.3. Poté následovala (od 4. do 7. června) krátká epizoda s poměrně malým množstvím srážek a postupně se zvyšujícími teplotami. I když se nasycení území zmenšilo, stále zůstávalo poměrně vysoké, viz Obr. 3.4a. V následujících třech dnech (od 8. do 10. června) byla proto odtoková odezva na konvekční srážky, s místním přívalovým charakterem, poměrně významná. Na větších tocích však tyto srážky nevyvolaly (až na výjimky) výraznější zvětšení průtoků, většinou došlo pouze k dočasnému zpomalení jejich poklesu. Nasycení povodí se po této epizodě změnilo jen lokálně a nepříliš významně, viz Obr. 3.4b. Období od 11. do 19. června bylo charakteristické postupně se zvyšujícími teplotami, které ke konci období dosahovaly v odpoledních hodinách tropických hodnot. Vzhledem k tomu, že se rovněž nevyskytly žádné srážky, nasycenost území se v tomto období velmi rychle zmenšovala a docházelo k výraznému poklesu průtoků ve vodních tocích. Srážky se opět začaly vyskytovat od 20. června, a to zejména konvekčního charakteru, které však významněji nepřispěly ke zmenšení retenční schopnosti území. Nasycení před třetí srážkovou epizodou 24. a 25. června bylo nejnižší od počátku května, viz Obr. 3.5a. Značná část srážkové vody se proto mohla zachytit v půdě a odtok, svým významem srovnatelný s první srážkovou epizodou, se tak vyskytl pouze na malé části území Čech, konkrétně v povodí Doubravy a Chrudimky. Srážky sice opět výrazně nasytily zasažené území (Obr. 3.5b), ale v následujícím období již nedošlo k výskytu výraznějších srážek a hydrologická situace se postupně uklidnila. 10

Obr. 3.3 Ukazatel nasycení k 4. 6. 2013 8:00 SELČ Obr. 3.4 Ukazatel nasycení k 8. 6. (obr. 3.4a vlevo) a 11. 6. 2013 8:00 SELČ (obr. 3.4b) Obr. 3.5 Ukazatel nasycení k 24. 6. (obr.3.5a vlevo) a 26. 6. 2013 8:00 SELČ (obr. 3.5b) 11

4. CHARAKTER PŘÍČINNÝCH SRÁŽEK A PRŮBĚH POVODNÍ 4.1 Srážková epizoda 1. 2. června 4.1.1 Prostorové a časové rozložení příčinných srážek a odtoková odezva Plošné rozložení srážek spadlých od 1. června 15:00 do 2. června 15:00 (SELČ), odvozené na základě měření meteorologického radaru a všech dostupných srážkoměrných pozorování, je znázorněno v mapě na Obr. 4.1. Ke zpřesnění rozložení srážek přispěly i údaje poskytnuté pozorovateli Amatérské meteorologické společnosti (AMS, o.s.), za což jim patří velký dík. Na stejném obrázku je symbolikou u profilů vodoměrných stanic uvedena doba opakování kulminačních průtoků povodňových vln. Nejvyšší 24hodinové úhrny přesáhly 100 mm a extremita kulminačních průtoků v nejvíce zasažených oblastech překročila dobu opakování 100 let. Vzhledem k tomu, že pro tuto povodňovou epizodu bylo charakteristické extrémní rozvodnění menších vodních toků, byla pro porovnání časového rozložení příčinných srážek a odtokové odezvy vybrána čtyři povodí o velikosti 77 až 269 km 2, jejichž rozvodnice jsou znázorněny v mapě na Obr. 4.2. Hodinové výšky srážek od 1. června 15:00 do 2. června 15:00 na těchto povodích jsou uvedeny na Obr. 4.3, z kterého je zřejmé, že časové rozložení srážek v nejvíce zasažených povodích bylo velmi rozdílné. Porovnání průběhu povodně ve vybraných profilech je na Obr. 4.4. Čistá Hostinné: reprezentuje oblast Podkrkonoší, kde byly zaznamenány největší hodinové intenzity srážek a v ranních hodinách 2. června přívalové povodně. Výrovka Plaňany: kromě vydatných srážek v noci z 1. na 2. června pokračovala velmi intenzivní srážková činnost na Nymbursku a v okolí Poděbrad až do odpoledních hodin 2. června, což způsobilo zpoždění dosažení kulminačních průtoků. Nejsilnější intenzity byly zaznamenány v poledních hodinách 2. června. Mastník Radíč: pro pravostranné přítoky Vltavy mezi Lužnicí a Sázavou byla příznačná vysoká předchozí nasycenost povodí s výskytem velmi vydatných srážek v nočních hodinách z 1. na 2. června, které již s mírnější intenzitou pokračovaly i v dopoledních hodinách 2. června, a výjimečně i v odpoledních hodinách téhož dne. Oblast zasáhly i vydatnější regionální srážky 3. června. Celkové srážkové úhrny v této oblasti zde proto patřily k nejvyšším. Kulminace povodňových vln zde nastávaly v dopoledních i odpoledních hodinách v závislosti na časovém rozložení srážek. Polečnice Český Krumlov: území jižních a jihozápadních Čech bylo charakteristické tím, že vydatnější srážky zde započaly již 1. června během odpoledních a večerních hodin a nástup povodně byl proto rychlejší než na ostatním území. 12

Obr. 4.1 Plošné rozložení srážek spadlých od 1. června 15:00 do 2. června 15:00 SELČ společně s vyznačením dob opakování kulminačních průtoků ve vodoměrných stanicích 13

Obr. 4.2 Plošné rozložení srážek spadlých od 1. června 15:00 do 2. června 15:00 SELČ a průběh hodinových srážek za stejné období ve čtyřech vybraných povodích Obr. 4.3 Hodinové úhrny srážek od 1. 6. 15:00 do 2. 6. 15:00 SELČ na vybraná povodí 14

Obr. 4.4 Průběh povodně ve vybraných profilech 4.1.2 Vývoj povodňové situace Významnější vzestupy hladin začaly nejdříve na přítocích Berounky (Klabava, Úslava), a to již během 31. května v důsledku srážek z 30. a 31. května (cca 20 45 mm), které spadly již do velmi nasyceného území. Příčinné srážky započaly nad územím Čech 1. června v ranních a dopoledních hodinách. Déšť byl regionálního charakteru slabé až mírné intenzity. V odpoledních a večerních hodinách intenzita deště, zejména ve středních, jižních a jihozápadních Čechách, zesilovala (místy 5 10 mm.h -1 ) a lokálně se již začaly vyskytovat i srážky konvekčního charakteru. Vydatnými srážkami byly zasaženy toky v povodí Berounky pod Plzní (Úslava, Klabava) a postupně i v povodí Otavy (zejména Blanice), přítoky Vltavy pod nádrží Lipno (Polečnice), Lužnice pod rybníkem Rožmberk (Smutná-Cedron) a rovněž i povodí menších přítoků Vltavy mezi Lužnicí a Sázavou (Brzina, Mastník, Kocába). Vzestupy hladin započaly i na hlavních přítocích Vltavy (Lužnice, Otava a Berounka) a na Vltavě samotné. V odpoledních a večerních hodinách 1. června vydatně pršelo v hřebenových partiích Krkonoš, což se projevilo vzestupy hladin na Labi nad VD Labská a na Úpě. Těsně po půlnoci z 1. na 2. června se začaly ve východních Krkonoších a jejich podhůří vyskytovat místně i velmi intenzivní srážky konvekčního typu, které dále postupovaly v pásu táhnoucím se jihozápadním směrem, přičemž se navíc uplatnil tzv. řetězový efekt (srážky postupovaly po stejné dráze několik hodin). Srážky zasáhly povodí přítoků Úpy mezi Horním Maršovem a Trutnovem (např. Černohorský potok, Janský potok, Lysečinský potok), přítoky Labe nad VD Království (Malé Labe, Čistá), povodí Cidliny a Mrliny, přítoky Sázavy pod soutokem s Želivkou (vlašimská Blanice), a dále znovu některá povodí již nasycená srážkami spadlými 1. června. K nim patřily přítoky Vltavy mezi Lužnicí a Sázavou (Brzina, Mastník), přítoky Lužnice na jejím dolním toku (Smutná-Cedron) a přítoky na dolním toku Otavy (písecká Blanice). 15

Odtoková odezva byla vzhledem k předchozímu nasycení velmi rychlá. Naprosto výjimečná situace nastala na povodích přítoků Úpy a Labe v podhůří Krkonoš, kde velmi intenzivní srážky (místy až 45 mm.h -1 ), kromě přívalových povodní a lokálního zatopení, způsobily velmi výrazné erozní jevy plošného i lokálního charakteru a vyvolaly rovněž četné svahové sesuvy (Obr. 4.5 a 4.6). Obr. 4.5 a 4.6 Erozní rýhy a svahové sesuvy v okolí Horního Maršova (foto: autoři) Mezi nejvíce postižená povodí patřilo povodí Čisté, která se vlévá do Labe v Hostinném, a povodí drobných přítoků Úpy v okolí Horního Maršova a Svobody nad Úpou (již zmíněné potoky Černohorský, Janský a Lysečinský). Průběh povodně na nejvíce zasažených tocích byl odhadnut pomocí srážko-odtokového modelu, viz Obr. 4.7. Hladiny toků kulminovaly v ranních hodinách 2. června. Obr. 4.7 Průběh povodně na Černohorském a Janském potoce v Krkonoších odvozený pomocí srážkoodtokového modelu HEC-HMS 16

Obr. 4.8 Průběh povodně v profilech vodoměrných stanic na Labi nad VD Les Království Průběh povodňových vln ve vybraných profilech v povodí Labe nad nádrží Les Království je na Obr. 4.8. Nádrž Les Království dokázala povodňovou vlnu z horního Labe velmi výrazně transformovat. Následkem vydatných srážek začaly rovněž velmi rychle stoupat hladiny levostranných přítoků Cidliny (Javorka, Bystřice), které v ranních hodinách 2. června také kulminovaly. Vzhledem k tomu, že pokračoval prudký vzestup hladin pravostranných přítoků Vltavy do nádrží Vltavské kaskády pod VD Orlík (Brzina, Mastník), přítoků Sázavy pod soutokem s Želivkou (vlašimská Blanice), přítoků Lužnice a Otavy (Smutná-Cedron, písecká Blanice) a přítoků Vltavy pod VD Lipno (Polečnice), docházelo nejen k velmi rychlému plnění nádrží Vltavské kaskády, ale zejména vlivem neregulovaného přítoku ze Sázavy a Berounky i ke stoupání hladiny Vltavy v jejím úseku pod kaskádou, a tím pochopitelně i v Praze. Povodňová vlna na horní Vltavě byla částečně zmírněna retenčním účinkem nádrže Lipno, která dokázala část objemu povodňové vlny z pramenných partií Vltavy zachytit. Nádrž Římov transformovala povodňovou vlnu z Malše a oddálila její nástup, takže nedošlo ke střetu vrcholu povodňové vlny z Malše s vrcholem povodňové vlny ze Stropnice. V neděli 2. června v dopoledních hodinách pokračovala výrazná srážková činnost (s intenzitami 3 8 mm.h -1 ) s tím, že srážkové pásmo se posouvalo více k západu. Srážky způsobily další vzestupy hladin na přítocích Vltavy pod VD Orlík a dosažení největších kulminačních průtoků v historii pozorování na Brzině, Mastníku a Kocábě. Obdobná situace nastala i na přítocích Sázavy na jejím dolním toku, kde zejména vlašimská Blanice byla extrémně rozvodněna. Průběh průtoků na těchto tocích je znázorněn na Obr. 4.9. 17

Obr. 4.9 Průběh povodně v profilech vodoměrných stanic na přítocích Vltavy a Sázavy Velmi intenzivní (více než 20 mm.h -1 ) a vydatné srážky (30 70 mm za 6 hodin) zasáhly 2. června v dopoledních a časných odpoledních hodinách části povodí Mrliny, povodí Vrchlice a především povodí Výrovky, kde způsobily rozsáhlé záplavy. Dramatická situace vznikla v povodí Mrliny, kde vydatné srážky způsobily protržení hráze Komárovského rybníka na Štítarském potoce nad měrným profilem Svídnice. Voda rovněž obtékala z velké části profil vodoměrné stanice na Mrlině ve Vestci, což silně ovlivnilo tvar povodňové vlny v její vrcholové části. Průběh povodně na Mrlině a Výrovce je zachycen na Obr. 4.10. 18

Obr. 4.10 Průběh povodně v profilech vodoměrných stanic Vestec na Mrlině a Plaňany na Výrovce Obr. 4.11 dokumentuje průběh povodňových vln ve vodoměrných stanicích na hlavních tocích tvořících přítok do nádrže Orlík. V porovnání s povodní v srpnu 2002 byly kulminační průtoky v červnu 2013 menší ve všech uvedených profilech. Nejmenší rozdíl v kulminačních průtocích obou povodní byl zaznamenán v Bechyni na Lužnici, ale vzhledem k tomu, že srážky zasáhly přítoky Lužnice zejména na jejím dolním toku, transformační účinek rybniční soustavy se nemohl projevit a Lužnice kulminovala oproti srpnu 2002 dříve než Vltava v Českých Budějovicích a Otava v Písku. Porovnání průběhu povodní v srpnu 2002 a červnu 2013 v Bechyni na Lužnici je na Obr. 4.12. Srážky 2. června v odpoledních hodinách (s výjimkou západních a jihozápadních Čech) ustávaly, takže většina vodních toků kulminovala ještě během odpoledních a večerních hodin téhož dne, případně v nočních a ranních hodinách 3. června. Déletrvající srážky na jihozápadě Čech vyvolaly nový vzestup hladin na přítocích Berounky (Úhlava, Úslava, Klabava) z 2. na 3. června, což způsobilo opoždění kulminace Berounky v Berouně, která dosáhla vrcholu až 3. června před půlnocí. Srážky, které spadly 3. června opět především v Čechách, již situaci výrazněji nezkomplikovaly, většinou pouze zpomalily nebo na čas zastavily pokles povodňových vln, výjimečně vyvolaly krátkodobý vzestup hladin, který již nebyl zdaleka tak dramatický. Průběh povodně na Berounce v Berouně a na Vltavě v Praze-Zbraslavi a Praze-Chuchli je znázorněn na Obr. 4.13. Z grafu je patrné, že výraznější zvětšování průtoků v Praze nastalo v sobotu 1. června v pozdních odpoledních hodinách, což je zcela v souladu s nástupem povodňové vlny na Berounce v Berouně a se zvyšujícím se odtokem z Vltavské kaskády, zachyceným v profilu v Praze-Zbraslavi. Vltava v Praze-Chuchli kulminovala 4. června v ranních hodinách, a to zhruba 3 hodiny po kulminaci povodňové vlny zaznamenané v Praze-Zbraslavi a 6 hodin po dosažení maxima Berounky v Berouně. Je zřejmé, že na soutoku došlo k souběhu kulminací povodňových vln Vltavy a Berounky. 19

Obr. 4.11 Průběh povodně v profilech vodoměrných stanic na přítocích do VD Orlík Obr. 4.12 Porovnání průběhu povodně v profilu vodoměrné stanice Bechyně na Lužnici v roce 2002 a 2013 20

Obr. 4.13 Průběh povodně ve stanicích Beroun na Berounce a Zbraslav a Praha-Chuchle na Vltavě Vyhodnocení průběhu povodně v oblasti rozlivu na soutoku Berounky a Vltavy bylo hodnoceno pomocí hydraulického modelu. Podrobnější metodika a výsledky výpočtu jsou uvedeny v Příloze 3 této dílčí zprávy. Výsledky potvrdily komplikované vzájemné ovlivnění obou toků a tím i složitost aplikace matematických hydraulických modelů v dané oblasti. Problematický je zejména nejasný vliv využití půdy ve vrcholném vegetačním období (např. osázení řepkou) na vzdutí vodní hladiny. Dále se na výsledcích modelování projevuje vliv nepřesnosti digitálního modelu terénu a antropogenní zásahy v území, které ovlivňují proudění, např. křižovatka silničního okruhu kolem Prahy, deponie u Lahoviček, val okolo golfového hřiště ve Zbraslavi, silný ocelový plot závodiště v Praze-Chuchli atd. Z výsledků modelování dále vyplývá, že transformační účinek kotliny se vztahuje takřka výhradně na přítok z Berounky. Je to zapříčiněno rozdělením kotliny náspem Strakonické ulice s relativně malými otvory a současně poměrně velkým sklonem dna Vltavy v úseku od VD Vrané do Chuchle, který způsobuje poměrně vysoké rychlosti proudění při povodni. Průchod povodňové vlny korytem Vltavy je tak podstatně rychlejší než plnění transformačního prostoru kotliny Berounky. Transformační účinek území je tedy pro povodeň s dominujícím přítokem z Vltavy jen velmi omezený z hydrogramů lze odhadnout zmenšení průtoku jen několik desítek m 3.s -1 a zpoždění kulminace v řádu jednotek hodin. Celkový objem vody zadržený v inundaci definované pomocí identifikace změn sklonu hladin byl odhadnut na 12,3 mil. m 3. Velké problémy zapříčinilo rozvodnění pravostranných přítoků Vltavy přímo v hlavním městě Praze, jmenovitě Botiče a Rokytky, kde zejména nástup povodňové vlny na Botiči, v úseku pod nádrží Hostivař, byl velmi rychlý a neočekávaný. Průběh povodňové vlny na Botiči 21

v profilu Praha-Nusle je na Obr. 4.14. Graf doplňuje výsledek srážkoodtokového modelování přítoku do VD Hostivař. Na Rokytce u soutoku s Vltavou v Praze-Libni voda vybřežila z koryta v důsledku vzdutí hladiny poté, co byla uzavřena protipovodňová vrata a čerpadla nestačila odčerpávat do Vltavy přitékající vodu z Rokytky. Obr. 4.14 Průběh povodně ve stanici Praha-Nusle na Botiči společně s průběhem přítoku do VD Hostivař odvozeného pomocí srážkoodtokového modelu Na soutoku Vltavy a Labe došlo (obdobně jako při povodni v srpnu 2002) k rozlivům a zpětnému vzdutí hladiny Labe vodou přitékající z Vltavy. Vzájemný poměr přítoku z Vltavy a z Labe byl však jiný než v roce 2002. Přítok z horního toku Labe byl oproti povodni v srpnu 2002 zhruba o 200 m 3.s -1 větší, maximální přítok z Vltavy byl cca o 2000 m 3.s -1 menší. Je zřejmé, že na soutoku Vltavy a Labe byla povodňová vlna výrazně transformována. Celkový objem inundace za povodně 2013 (viz vyhodnocení hydraulickým modelem v Příloze 3 této dílčí zprávy) byl odhadnut na 114,5 mil. m 3 zadržené vody. Efekt rozlivu v podobě zmenšení kulminačního průtoku lze jen přibližně odhadnout v rozmezí 150 až 200 m 3.s -1. Postupová doba maximálního průtoku mezi Vltavou v Praze a Labem v Mělníku dosáhla přibližně 22 hodin, přitom postupová doba mezi stanicí ve Vraňanech na počátku mělnické inundace a stanicí v Mělníce činila 14 hodin. Uvedené postupové doby jsou srovnatelné s povodní v srpnu 2002, kdy postupová doba kulminačního průtoku mezi Prahou a Mělníkem dosáhla 25 hodin a mezi Vraňany a Mělníkem 17 hodin. Zásadním zjištěním z povodně v červnu 2013 je rozpor mezi zaznamenanými úrovněmi hladin povodně v jednotlivých lokalitách na straně jedné a obdobnými údaji pro historické povodně v oblasti mělnické inundace. Zaměřené historické povodňové značky povodně ze září 1890 na zámeckém mlýně v Hoříně dosahují úrovně přibližně 161,6 m n. m., zatímco v červnu 2013 hladina v Hoříně cca 300 m nad mlýnem dosahovala okolo 162,5 m n. m. 22

162,5 m n. m. Podobně na některých dalších lokalitách úroveň povodně 2013 přesáhla průtokově větší povodeň ze září 1890 řádově o 0,5 až 1 m. Příčinu tohoto jevu lze spatřovat v kombinaci vlivů přírodních (dlouhodobá agradace materiálu a zvyšování terénu, vliv střetu povodňových vln z Labe a Vltavy, změna vegetačního pokryvu, a tím prostupnosti inundace pro proudění) a antropogenních (výstavba vodohospodářských děl, např. Hořínského kanálu, terénní změny, výstavba ochranných hrází a jejich prolomení za povodně aj.). Vyřešení míry otázky míry vlivu jednotlivých faktorů je zásadní pro hodnocení povodňového rizika a následně pro protipovodňovou ochranu v této oblasti a níže po toku Labe. K další transformaci povodně došlo v rozlivu na soutoku Labe a Ohře, kde byl celkový objem zadržené vody odhadnut v rozmezí 62,7 až 64,9 mil. m 3 (viz Příloha 3) a zmenšení kulminačního průtoku transformační efektem lze odhadovat v rozmezí 150 až 250 m 3.s -1. Časový rozdíl mezi kulminací v Mělníku a v Ústí nad Labem dosáhl v červnu přibližně 17 hodin, zatímco v roce 2002 činil zhruba 27 hodin. Celková doba postupu kulminace z Prahy do Ústí nad Labem tak dosáhla 39 hodin (oproti 52 hodinám v roce 2002). V Ústí nad Labem kulminovalo Labe 5. června večer, v Děčíně a Hřensku 6. června v časných ranních hodinách. Kulminační průtok odpovídal době opakování 20 až 50 let. Průběh povodně na Labi v Kostelci nad Labem, na Vltavě v Praze, na Ohři v Lounech a na Labi v Ústí nad Labem je znázorněn na Obr. 4.15. Obr. 4.15 Průběh povodně na Labi v Kostelci nad Labem, na Vltavě v Praze, na Ohři v Lounech a na Labi v Ústí nad Labem Na německém úseku Labe vlivem významného příspěvku mezipovodí zejména Mulde a Saale kulminační průtok po toku narůstal a v Magdeburgu kulminace přesáhla hodnotu 5000 m 3.s -1, hladina zde vystoupila až na 747 cm, tj. o 67 cm výše než v roce 2002. V úseku mezi Dessau a Wittenberge se jednalo o historicky dosud největší zaznamenanou povodeň na Labi. 23

4.2 Srážková epizoda 8. 10. června 4.2.1 Charakter příčinných srážek a odtokové odezvy První lokální přeháňky a bouřky se začaly vyskytovat již ve čtvrtek 6. června na východní Moravě (úhrny do 25 mm) a v pátek 7. června během dne hlavně v severozápadní polovině Čech (úhrny většinou do 20 mm, ale lokálně již okolo 40 mm) a ojediněle i jinde v Česku. Srážky, které se vyskytovaly 8. až 10. června nad územím České republiky, byly převážně konvekčního charakteru (viz mapa na Obr. 4.16), přičemž na některých místech způsobily lokální zatopení území a přívalové povodně. Půda byla stále ještě velmi nasycená (Obr. 3.4a), a proto významnější povrchový odtok vyvolaly i přívalové srážky menší intenzity. Obr. 4.16 Plošné rozložení srážek spadlých od 8. června 8:00 do 11. června 8:00 SELČ společně s vyznačením dob opakování kulminačních průtoků ve vodoměrných stanicích a hranic povodí, kde byl vyhodnocen průběh povodní 8. června se vyskytovaly jen velmi lokální intenzivnější srážky především v severozápadní polovině Čech. Denní úhrny zpravidla nepřekročily 40 mm. Přívalové povodně byly zaznamenány v Podkrkonoší, na Plzeňsku a Kladensku, například na Dolanském potoce v obcích Dolany a Běloky. 9. června byly lokální přívalové srážky intenzivnější a vydatnější než 8. června a byly rovněž plošně rozsáhlejší. Maximální denní úhrny přesáhly i 70 mm. Nejvydatnější srážky se vyskytly na Mladoboleslavsku, Mělnicku, Děčínsku (ve Šluknovském výběžku), Broumovsku, v okolí Netolic na Českobudějovicku, u Soběslavi na Táborsku, v okolí Podbořan a Lubence na Lounsku, u Jirkova na Chomutovsku, v okolí Horšovského Týna na Domažlicku a rovněž na Jesenicku. S výjimkou zmíněného Jesenicka se přívalové srážky na území Moravy a Slezska 9. června nevyskytovaly. Přívalové povodně byly zaznamenány na Šluknovsku (Lipová, Vilémov), v Podkrkonoší, na Mladoboleslavsku, na Chomutovsku a na Lounsku (Lubenec, Kryry), Domažlicku a Jesenicku. 24

10. června se lokální přívalové srážky vyskytly kromě Čech i na Moravě a ve Slezsku. Maximální denní úhrny jen výjimečně překročily 50 mm. Na Moravě bylo zasaženo opět Jesenicko, dále Opavsko, okolí Šumperka, Blanensko a další spíše již menší území (Bystřice pod Lopeníkem). V Čechách se významnější srážky vyskytly v okolí Mariánských Lázní, na Rokycansku, Plzeňsku a Prachaticku. Přívalové povodně a lokální zatopení byly hlášeny např. z okolí Bystřice pod Lopeníkem, ze Šumperska a Plzeňska. V důsledku přívalových srážek, které se 8. 10. června vyskytovaly na území ČR, se zvedly hladiny i větších řek (Lužnice, Radbuza, Klabava, Berounka, toky na Jesenicku), kulminační průtoky však jen ojediněle přesáhly dobu opakování 5 let. Doby opakování kulminačních průtoků jsou uvedeny v Tab. 6.2 a v mapě na Obr. 4.16. 4.2.2 Rozbor jednotlivých událostí Vzhledem k tomu, že při přívalových srážkách a bouřkách bývají často zasažená území o malé ploše, nedojde většinou k zaznamenání události pomocí měřících zařízení staniční sítě ČHMÚ (srážkoměry, vodoměrné stanice). Potom je nezbytné odhadnout průběh povodně pomocí jiných dostupných zdrojů a nástrojů, jakými jsou meteorologické radary pro podrobný průběh srážek a srážkoodtokové modely pro určení průběhu hydrogramu. V tomto případě byl použit událostní deterministický srážkoodtokový model HEC-HMS hydrologického centra společnosti USACE (US Army Corps of Engineers), umožňující simulovat velikost přímého odtoku v povodí na základě zadaného hyetogramu a počátečního nasycení. Průtoky odvozené modelem je třeba brát jako nejlepší možný odhad, vycházející z nejlepšího možného odhadu vstupních srážek. Srážky do modelu vstupovaly v 15minutovém kroku jako kombinace radarových odhadů srážek a srážek z pozemního pozorování, a to ve dvou variantách: Varianta 1 kombinace údajů ze všech dostupných pozemních srážkoměrných stanic a srážkových odhadů z radarového měření, včetně zahrnutí dat z meteorologických radarů okolních států, tzv. systém INCA-CZ, podrobnější popis je uveden v (Haiden a kol., 2011). Varianta 2 kombinace údajů z vybraných (zhruba 160) srážkoměrných stanic a odhadů srážek z radarů Skalky a Praha (Brdy), tzv. metoda MERGE, podrobnější popis viz (Šálek, 2011), jejíž výstupy jsou k dispozici na stránkách HPPS ČHMÚ: (http://hydro.chmi.cz/hpps/main_rain.php?t=r&mt=&id=24). Srážkoodtokovým modelováním bylo vyhodnoceno sedm oblastí, které byly výrazně zasaženy přívalovými srážkami a kde byly hlášeny a dokumentovány přívalové povodně. Vyhodnocené kulminační průtoky dosahovaly doby opakování až 100 let, viz Tab. 6.3. Nelze vyloučit, že v některých dalších lokalitách se mohly vyskytnout kulminační průtoky a povodně stejného nebo i většího významu. Průtoky byly odvozeny s využitím obou variant vstupních srážek. Je pochopitelné, že přesnější odhady srážkového rozložení poskytly výstupy z varianty 1, kde bylo využito všech srážkoměrných pozorování a údajů z radarů sousedních zemí. Pokud však v zasažené oblasti nebyly k dispozici žádné relevantní údaje z pozemních srážkoměrů, je odhad maximálních srážkových intenzit závislý pouze na použité metodě, a proto nelze s určitostí říci, která z použitých metod (INCA-CZ, MERGE) je správnější. Data ze srážkoměrů jsou proto neocenitelnou informací a nelze je plně nahradit jinou metodou měření. Povodí Zákolanského potoka Dolany, Běloky Lokální přívalové srážky začaly vypadávat zejména v pramenné části povodí Dolanského (Zákolanského) potoka v sobotu 8. června večer po 19. hodině, přičemž nejintenzivnější byly 25

od 19:30 do 20:45. Přibližně kolem 21:15 srážky ustaly a později se už vyskytly pouze slabší přeháňky či občasný velmi slabý déšť, a to od 22:30 do 23:45. V nejvíce zasažené části povodí se intenzita srážek pohybovala od 15 do 20 mm za 15 minut a během jedné hodiny dle radarových odhadů spadlo více než 50 mm. Vzhledem k významnému nasycení povodí docházelo k velmi rychlému povrchovému odtoku z celé horní části povodí Dolanského a Sulovického potoka. Nejdříve bylo zasaženo Velké a Malé Přítočno a dále se voda a bahno z okolních luk a polí valily jak korytem Dolanského potoka, tak také po polích, loukách, cestách a silnicích směrem na Dolany. Podobná situace nastala v horním povodí Sulovického potoka, který protéká Hostouní a vlévá se do Dolanského potoka nad obcemi Běloky a Středokluky, které byly rovněž velmi výrazně zasaženy povodňovou vlnou z Dolanského potoka. Podobně jako v Dolanech i zde byly poničeny místní komunikace, chodníky, vlastní koryto potoka a mostky či lávky. Voda a bahno se zde valily vrchem přes most na návsi. Vodní živel ohrožoval velké množství domů v obci. V několika domech se dostal až do obytné části, jinde pouze zaplavil zahrady, garáže a sklepy. Dále po toku již povodňová vlna postupovala bez významnějších přítoků a postupně docházelo k její transformaci, zejména vlivem rozlivů do okolních luk a polí. Přívalová vlna zasáhla ještě Velké a Malé Číčovice, Číčovice a Okoř. Díky informacím od hasičů a policistů, kteří zasahovali v Dolanech a okolí, byl včas vypuštěn rybník v Okoři, ve kterém následně došlo k částečnému zachycení a další transformaci povodňové vlny. I tak se zde ale vodní živel dostal do níže položených stavení, sklepů a zahrad. Oblast zasaženého území společně s plošným rozložením srážek 8. června ukazuje Obr. 4.17. Hodnoty maximálních intenzit srážek jsou však zatíženy velkou nejistotou, protože v jádru srážek se nenachází žádná srážkoměrná stanice, a proto nebylo možné významněji zpřesnit odhad srážek z meteorologického radaru. Srážkoodtokovým modelem bylo zpracováno celé povodí Zákolanského potoka až po obec Okoř. Hydrogram průtoků v profilu Běloky na Dolanském potoce je znázorněn na Obr. 4.18. Odvození kulminačního průtoku hydraulickým modelem v profilu Běloky je popsáno v Příloze 1. V neděli 9. června se objevily pouze slabé přeháňky nebo občasný déšť od 15:00 do cca 19:30, který ovšem nevyvolal příliš dramatickou odtokovou odezvu. V pondělí 10. června se srážky v povodí Zákolanského potoka vyskytovaly opět od ranních hodin s tím, že nejintenzivnější byly mezi 15:45 a 17:15. Jelikož bylo celé povodí velmi nasycené předchozími srážkami, došlo k další odtokové odezvě a některé obce (Hostouň, Středokluky) byly opět zasaženy povodňovou vlnou. Obr. 4.17 Plošné rozložení srážek (varianta 1 vlevo, varianta 2 vpravo) s vyznačením zasaženého povodí 26

Obr. 4.18 Srážkoodtokovým modelem odvozený hydrogram povodně na Dolanském potoce v Bělokách Obr. 4.19 Stopy kulminační hladiny po povodni v Bělokách na Dolanském potoce. V tomto profilu byl průtok vyhodnocen také pomocí hydraulického modelu, viz příloha 1 (foto: oficiální stránky obce Běloky) 27

Kbelanský potok a Hněvnický potok Nýřany a další obce Přívalové povodně se vyskytly rovněž na Plzeňsku. Povodí Kbelanského a Hněvnického potoka bylo zasaženo srážkovou činností každý den od 8. do 10. června. V sobotu 8. června se začaly přívalové srážky vyskytovat k večeru po 18. hodině. Srážková činnost trvala zhruba dvě hodiny, přičemž nejvíce zasažené byly pramenné oblasti obou zmíněných vodotečí. Nejintenzivnější srážky se vyskytly od 18:30 do 19:00, kdy napršelo v průměru na povodí okolo 15 mm. Za dvě hodiny spadlo podle radarových odhadů od 15 do 25 mm srážek. Jelikož bylo povodí velmi výrazně nasycené po předchozích deštích, docházelo k významnému povrchovému odtoku. Voda a bahno se valily z lesů, polí a luk nacházejících se severně a západně od zasažených obcí (hřeben Harabaska). Postiženy byly zejména Hněvnice na Hněvnickém potoce, Kbelany a Rochlov na Kbelanském potoce, Blatnice na Kbelanském i Hněvnickém potoce a Nýřany ležící na soutoku obou potoků. Až v pozdních večerních hodinách začala voda poměrně rychle opadat. Došlo k zatopení několika domů, garáží a sklepů, pod vodou byly často celé zahrady, cesty a silnice procházející obcemi. V Rochlově a Blatnici byly zcela naplněny rybníky, které později přetekly. V neděli 9. června se srážky začaly vyskytovat již před třetí hodinou odpolední a se střídavou intenzitou setrvaly nad povodím Kbelanského a Hněvnického potoka až do podvečerních hodin, kdy teprve po 19. hodině začaly ustávat. Celkem za dané období spadlo v průměru na jednotlivá povodí od 18 do 26 mm, přičemž nejintenzivnější srážky se vyskytly okolo 15. hodiny, kdy za 15 minut napršelo 10 až 15 mm. Tyto srážky zasáhly opět zejména pramennou část Kbelanského potoka a znovu vyvolaly významnější povrchový odtok. V pondělí 10. června se v povodí Kbelanského potoka (ale i v sousedním povodí Vejprnického potoka) vyskytovala srážková činnost po většinu dne, pršet začalo již ráno před sedmou hodinou a se střídavou intenzitou se srážky vyskytovaly až do podvečerních hodin (cca do 17:00). Srážky v povodí Kbelanského potoka již nebyly tak intenzivní jako v předchozích dvou dnech, ale lokálně se přívalové srážky opět vyskytly, zejména v západní části povodí. Povodí zasažených toků však již bylo velmi nasycené z předchozích dnů, a tak odtoková odezva byla opět velmi výrazná. K významnější odtokové situaci došlo 10. června také v povodí Vejprnického potoka. Zejména v jeho pramenné části (povodí Heřmanovského potoka) se vyskytly přívalové srážky, přičemž došlo k naplnění a přelití retenční nádrže v blízkosti dálnice D5. Na dálnici musel být kvůli valící se vodě a bahnu provoz výrazně omezen a na nějaký čas dokonce i zastaven. Dále proud vody a bahna tekl k jihovýchodu na obce Vlkýš a Heřmanova Huť, kde byla zaplavena náves, několik domů, sklepů, zahrad a statek. Pod Heřmanovou Hutí docházelo k rozlivům do luk a polí, kde se vytvořily rozsáhlé vodní laguny a část povodňové vlny zachytil i Přehýšovský rybník, který se naplnil, částečně přetekl, ale hráz nápor vody vydržela. Situace byla ve večerních hodinách monitorována i v Nýřanech, kde se Vejprnický potok vlévá do Kbelanského potoka. K uklidnění situace došlo až v pozdních nočních hodinách. Oblast zasaženého území a plošné rozložení srážek za dny 8., 9. a 10. června jsou znázorněny na Obr. 4.20. Srážkoodtokovým modelem byl odhadnut průběh povodňových vln v povodí Kbelanského potoka. Hydrogram průtoků na Kbelanském potoce v Nýřanech je zobrazen na Obr. 4.21. 28

Obr. 4.20 Plošné rozložení srážek (varianta 1 vlevo, varianta 2 vpravo) s vyznačením zasaženého povodí pro 8. 6., 9. 6. a 10. 6. 29

Obr. 4.21 Srážkoodtokovým modelem odvozený hydrogram povodně na Kbelanském potoce v Nýřanech Obr. 4.22 Přívalová povodeň v obci Rochlov (foto: oficiální stránky obce Rochlov, 5plus2.cz) Povodí Chuchly Neuměřský potok, obec Kvíčovice V povodí Neuměřského potoka (přítok toku Chuchla v obci Kvíčovice, povodí Radbuzy) na Domažlicku se 8. června srážky téměř nevyskytly, pouze v podvečerních hodinách byla zaznamenána slabá přeháňka. Dne 9. června však zasáhly přívalové srážky povodí Chuchly (zejména střední a dolní část) již kolem 15. hodiny a ustávaly až okolo 18. hodiny. V povodí Neuměřského potoka nejintenzivněji pršelo mezi třetí a čtvrtou hodinou odpolední, kdy spadlo dle radarových odhadů za 15 minut více než 15 mm srážek. Další intenzivnější srážky byly pozorovány mezi 16. a 17. hodinou, kdy spadlo odhadem dalších více než 20 mm. Tyto vydatné a intenzivní srážky, v kombinaci s vysokou nasyceností povodí po předchozích srážkách, vyvolaly významnější odtokovou odezvu v celém povodí Neuměřského potoka. 30

Směs vody a bahna tekla z okolních kukuřičných polí do údolí potoka, kde živel strhnul tři lávky pro pěší a podemlel dva mosty místní komunikace, poškozeno bylo koryto potoka, zaplaveny silnice, zahrady, sklepy, stodoly a garáže několika domů. Voda s bahnem se dostala i do obytné části. Vyplaveny a poničeny byly také studně a tři místní rybníky. Oblast zasaženého území společně s celkovým denním úhrnem srážek za 9. června ukazuje Obr. 4.23. Radarové odhady srážek na těchto povodích byly významně zpřesněny díky srážkoměrnému pozorování v Horšovském Týně. Srážkoodtokovým modelem bylo zpracováno celé povodí Chuchly. Na Obr. 4.24 je znázorněn modelovaný přítok Chuchly a Neuměřského potoka do Kvíčovic. Průtok v Neuměřském potoce byl ovlivněn soustavou tří rybníků, a proto je pravděpodobné, že skutečná kulminace mohla na Neuměřském potoce nastat o něco později. Obr. 4.23 Plošné rozložení srážek (varianta 1 vlevo, varianta 2 vpravo) s vyznačením zasaženého povodí Obr. 4.24 Srážkoodtokovým modelem odvozený hydrogram povodně na Chuchle a Neuměřském potoce v Kvíčovicích 31

Obr. 4.25 Rozvodněný Neuměřský potok v obci Kvíčovice (foto: oficiální stránky obce Kvíčovice) Vilémovský potok, Liščí potok oblast Šluknovského výběžku V neděli 9. června se přívalové srážky vyskytly také na severu Čech. V brzkých odpoledních hodinách zasáhla Šluknovský výběžek silná bouřka s krupobitím a s intenzitami srážek, které místy přesáhly 25 mm za 15 minut. Celkový úhrn během srážkové epizody, která trvala zhruba 90 minut, mohl být podle radarových odhadů na některých místech i 90 mm. Slabší srážky se vyskytly ještě 9. června ve večerních hodinách s intenzitami kolem 3 6 mm.h -1. Oblast zasaženého území společně s odhadem rozložení srážek za 9. června ukazuje Obr. 4.26. Přívalová srážka zasáhla více či méně všechny obce Šluknovského výběžku, výrazná odtoková odezva se projevila nejvíce v obcích Lipová, Vilémov, Jiříkov, Lobendava a Rožany. Voda tekla z okolních lesů, polí a luk, zaplavené byly některé domy, komunikace, v Rožanech došlo k přelití místního rybníka. Až do výšky jednoho metru byl zaplavený 300 let starý a před nedávnem rekonstruovaný podstávkový dům v centru Lipové (Obr. 4.27). Srážkoodtokovým modelem byl odhadnut průběh povodňové vlny v povodí Vilémovského potoka. Průběh průtoku Liščího potoka (pravostranný přítok Vilémovského potoka) v obci Lipová je zobrazen na Obr. 4.28. Obr. 4.26 Plošné rozložení srážek (varianta 1 vlevo, varianta 2 vpravo) s vyznačením zasaženého povodí 32

Obr. 4.27 Zaplavený podstávkový dům v obci Lipová (foto: Mopedos Torpedos) Obr. 4.28 Srážkoodtokovým modelem odvozený hydrogram povodně na Liščím potoce v Lipové 33

Blšanka a Struhařský potok Lubenec, Kryry V sobotu 8. června se srážky v povodí horní Blšanky vyskytovaly v podobě přeháněk a bouřek v odpoledních hodinách. První přeháňka mezi 14. a 15. hodinou byla spíše slabší intenzity, zatímco následující již byla mnohem intenzivnější a místy spadlo během jedné hodiny 20 až 30 mm, což lokálně vyvolalo zvýšený povrchový odtok v tomto povodí. V noci na 9. června se srážky nevyskytovaly, ale další přívalové srážky zasáhly povodí v neděli 9. června po 14. hodině. Nejintenzivnější byly mezi 15:15 a 16:30, kdy napršelo od 25 do 35 mm (z toho 15 mm za 15 min) a na některých místech se vyskytlo i poměrně silné krupobití. V reakci na intenzivní srážky a zejména vzhledem k vysoké nasycenosti území povodí horní Blšanky předchozími srážkami docházelo v odpoledních hodinách k velmi rychlým vzestupům hladin místních toků, ale voda s bahnem tekla také z okolních lesů, luk a polí nad Lubencem. Povodňová vlna ze Struhařského potoka byla transformována v Lubeneckém rybníku, který se však později naplnil a voda krátkodobě přetékala přes hráz. Také ostatní toky v povodí horní Blšanky se rozlévaly mimo svá koryta, a voda tekla po polích, loukách, zahradách a místních komunikacích. Povodňová vlna na Blšance pod Lubencem postupovala dále do obcí ležících níže na toku. Nejdříve zasáhla Řepany, kde muselo být vzhledem k riziku protržení Lubeneckého rybníka několik osob evakuováno. Vzhledem k významnému rozvodnění menších přítoků Blšanky pod Lubencem (Ležecký potok) docházelo k dalšímu nárůstu průtoku v Blšance. Povodňová vlna postupně zasáhla obce Přibenice a Mukoděly. K soustředění odtoku z přívalových srážek v povodí Blšanky došlo nad obcí Kryry pod soutokem s Mlýneckým potokem, jehož povodí bylo také zasaženo přívalovou srážkou. Povodňová vlna z Mlýneckého potoka byla transformována nádrží Vidhostice. Další levostranný přítok Blšanky nad obcí Kryry, Podhora, byl rovněž rozvodněn a způsobil problémy zejména v obci Vroutek. Silně rozvodněná Blšanka se v Kryrech rozlila do přilehlých komunikací a zasáhla nejvíce pozemky a zástavbu ležící přímo podél jejího toku. Hladina Blšanky na místním vodočtu vystoupala až do výšky 380 cm, což je více než 2 metry nad třetím stupněm povodňové aktivity. Večer 9. června se již srážky nevyskytovaly, ale znovu začalo pršet v pondělí 10. června v odpoledních hodinách, kdy od 14:00 do 18:00 napršelo v průměru na povodí Blšanky nad Lubencem dalších 15 až 20 mm. Vzhledem k velmi výrazně nasycenému povodí však opět došlo k poměrně významné odtokové odezvě a některé zasažené obce (či jejich části) byly zaplaveny znovu. Blšanka v Kryrech kulminovala okolo 23. hodiny a vystoupala do výše 320 cm. Oblast zasaženého území společně s celkovým denním úhrnem srážek za 9. června ukazuje Obr. 4.29. Průběh průtoků byl odvozen srážkoodtokovým modelem k profilu Blšanky pod obcí Řepany (nad soutokem s Ležeckým potokem) a je zobrazen na Obr. 4.30. Na obrázku je uveden i hydrogram z vodoměrné stanice Stránky ležící na dolním toku Blšanky. 34

Obr. 4.29 Plošné rozložení srážek (varianta 1 vlevo, varianta 2 vpravo) s vyznačením zasaženého povodí Obr. 4.30 Srážkoodtokovým modelem odvozený hydrogram povodně na Blšance pod Řepany a pozorovaný průběh povodně ve stanici Stránky 35

Obr. 4.31 Rozvodněná Blšanka u vodoměrné stanice Stránky (vlevo) a přetékající voda přes bezpečnostní přeliv Lubeneckého rybníka na Struhařském potoce na okraji Lubence (vpravo). (Foto: Žatecký a Lounský deník) Koménka Komňa První srážky byly zaznamenány 8. června v pramenných oblastech říčky Koménka (povodí Olšavy, okres Uherské Hradiště), přičemž celkový úhrn se pohyboval kolem 10 mm. Tyto srážky přispěly k lokálnímu zvýšení nasycenosti povodí. Vydatné srážky přívalového charakteru se v povodí Koménky začaly vyskytovat 10. června kolem 17:00. Nejintenzivnější srážky byly zaznamenány od 17:30 do 18:15, kdy spadlo v pramenných částech povodí v průměru od 25 do 40 mm. Od 17:15 do 18:15 napršelo většinou od 30 do 50 mm srážek a 15 minutová průměrná srážka na jednotlivá pramenná povodí se pohybovala v době nejintenzivnějších srážek až okolo 15 mm. V nejvíce zasažené části povodí na hřebeni kolem lomu Rasová byly přívalové srážky doprovázeny i poměrné silným krupobitím. Na tyto srážky začala velmi rychle reagovat i hladina Koménky. Časový výskyt a velikost kulminace byla zřejmě ovlivněna retencí a následným protržením požární vodní nádrže nad obcí Komňa. V samotné obci Komňa došlo k vybřežení Koménky ze svého koryta, zatopení několika domů, sklepů, přízemních garáží a zahrad, k devastaci zregulovaného koryta, k poničení místních chodníků a komunikace a poškození několika obecních mostů. Obr. 4.32 Plošné rozložení srážek (varianta 1 vlevo, varianta 2 vpravo) s vyznačením zasaženého povodí 36

Obr. 4.33 Srážkoodtokovým modelem odvozený hydrogram povodně na Koménce v obci Komňa Oblast zasaženého území společně s rozložením příčinných srážek 10. června ukazuje Obr. 4.32. Srážkoodtokovým modelem bylo zpracované celé povodí Koménky až po ústí do Bzovského potoka. Na Obr. 4.33 je zobrazen odvozený hydrogram povodně v obci Komňa. Obr. 4.34 Protržená hráz požární nádrže nad obcí Komňa (foto: oficiální stránky obce Komňa) 37

Nivnička a Pivný potok Bystřice pod Lopeníkem V povodí Nivničky se, podobně jako v sousedním povodí Koménky, začaly přívalové srážky vyskytovat 10. června okolo 17:00. Velmi rychle zesílily a během cca jedné hodiny (od 17:00 do 18:15) napršelo 30 až 50 mm. V době nejintenzivnějších srážek spadlo 15 až 20 mm za 15 minut. Podobně jako v povodí Koménky se v pramenné oblasti (zejména) Pivného potoka vyskytlo velmi silné krupobití. Na intenzivní srážky začala velmi rychle reagovat také hladina Nivničky a Pivného potoka, který se do Nivničky vlévá v Bystřici pod Lopeníkem. Voda s bahnem přitékala do Bystřice pod Lopeníkem nejen ze tří hlavních toků (Pivný potok, bezejmenný přítok Pivného potoka a Nivnička), ale také formou plošného odtoku z polí, luk a lesů nad obcí. Postupem času došlo k vybřežení zmíněných potoků, jejichž koryta nedokázala přívaly vody a bahna pojmout. Vytopeno bylo více než deset domů, zaplaveno několik dalších sklepů, garáží a zahrad, poničeno několik mostních konstrukcí, vyrvány byly betonové panely regulace koryta toku i části zábradlí kolem. Pod Bystřicí pod Lopeníkem se voda se splávím valila dále korytem Nivničky a po okolních pozemcích až do nádrže Ordějov, která byla vzhledem k nepříznivé předpovědi srážek částečně vypuštěna. Díky tomu mohlo dojít k zachycení povodňové vlny a její následné transformaci. Oblast zasaženého území společně s plošným rozložením srážek za 10. června ukazuje Obr. 4.35. Srážkoodtokovým modelem byl odhadnut časový průběh povodně na Pivném potoce a Nivničce. Na Obr. 4.36 je zobrazen modelovaný průběh průtoku Nivničky v Bystřici pod Lopeníkem. Nepříznivou odtokovou situaci v povodí Nivničky i Koménky zhoršila i nižší infiltrační schopnost půd, které se v této části karpatského flyše nacházejí. Obr. 4.35 Plošné rozložení srážek (varianta 1 vlevo, varianta 2 vpravo) s vyznačením zasaženého povodí 38

Obr. 4.36 Srážkoodtokovým modelem odvozený hydrogram povodně na Nivničce v Bystřici pod Lopeníkem Obr. 4.37 Rozvodněná Nivnička v obci Bystřice pod Lopeníkem (foto: oficiální stránky obce Bystřice p. L.) 39

4.3 Srážková epizoda 24. 25. června Situace na tocích se ve druhé polovině června uklidňovala a jejich vodnosti postupně klesaly k hodnotám odpovídajícím 210 až 60denním průtokům. Nasycení povodí se významně zmenšilo (viz Obr. 3.5a), a tak po vydatných regionálních srážkách 24. a 25. června hladiny některých toků sice opětovně stoupaly na povodňové stavy, ale až na výjimky nešlo o extrémní rozvodnění. Srážky zasáhly zejména východní polovinu Čech a pomezí Čech a Moravy. Rozložení srážek spadlých od 24. června 8:00 do 26. června 8:00 (SELČ), odvozené metodou tzv. orografické interpolace (Šercl, 2008) na podkladě všech dostupných srážkoměrných pozorování, je znázorněno v mapě na Obr. 4.38, symbolikou u profilů vodoměrných stanic je uvedena doba opakování kulminačních průtoků povodňových vln. Srážkové úhrny za uvedené dva dny místně přesáhly 100 mm. Nejvyšší úhrny se vyskytly v povodí Chrudimky a Doubravy a na hřebenech Krkonoš a Jizerských hor. Odtoková odezva byla nejvýraznější v povodí Chrudimky a Doubravy. Kulminační průtok s největší extremitou (až 50 let) se vyskytl na Novohradce v Luži a Úhřeticích, významně rozvodněn byl i přítok Novohradky Žejbro ve Vrbatově Kostelci (20 50letý průtok). Povodňová vlna na Chrudimce nad soutokem s Novohradkou byla transformována účinkem soustavy nádrží a doba opakování kulminačních průtoků nepřesáhla 5 let. Na Doubravě, druhém nejvíce zasaženém povodí, byl ve Spačicích překročen 10letý průtok. Na Sázavě a jejích přítocích došlo jen výjimečně k překročení 5letého průtoku. Průběh povodňových vln ve vybraných profilech je znázorněn na Obr. 4.39 a Obr. 4.40. Obr. 4.39 Průběh povodně ve vodoměrných stanicích v povodí Novohradky 40

Obr. 4.38 Plošné rozložení srážek spadlých od 24. června 8:00 do 26. června 8:00 SELČ společně s vyznačením dob opakování kulminačních průtoků ve vodoměrných stanicích 41

Obr. 4.40 Průběh povodně ve vodoměrných stanicích na Doubravě Porovnání časového průběhu průtoků první a třetí epizody v profilu Nespeky na Sázavě je na Obr. 4.41. I když 2denní výška příčinných srážek na povodí Sázavy k profilu Nespeky byla ve třetí epizodě větší, odtoková výška dosahovala pouze 30 % objemu povodňové vlny z první epizody. Za hlavní příčinu lze považovat významný pokles nasycení povodí způsobený velmi teplým a bezesrážkovým obdobím mezi druhou a třetí epizodou. Obr. 4.41 Průběh první a třetí vlny povodně ve vodoměrné stanici Nespeky na Sázavě 42

5. BILANCE SPADLÝCH SRÁŽEK A ODTOKU V Tab. 5.1 jsou pro povodí k profilům vybraných vodoměrných stanic uvedeny údaje o ukazateli nasycení k 1. 6. 2013, spadlých srážkách za období od 1. 6. 2013 8:00 do 4. 6. 2013 8:00, proteklém objemu od 1. 6. 2013 12:00 do 8. 6. 2013 12:00 a koeficientu přímého odtoku. Objem odtoku byl spočítán nad základnou, jejíž počátek a konec tvořily hodnoty průtoku ve výše uvedených časových okamžicích. Výběr profilů byl omezen na stanice s plochou povodí do 500 km 2 a dosaženým kulminačním průtokem při první vlně povodní s dobou opakování alespoň 20 let. Tab. 5.1 Bilance nasycení, srážek a odtoku ve vodoměrných stanicích, kde doba opakování kulminace byla alespoň 20 let Identifikátor Tok Profil Plocha povodí [km 2 ] Ukazatel nasycení [ ] Srážka [mm] Odtok [mm] Koef. odtoku [ ] 004000 Čistá Hostinné 77.42 0.91 106.0 65.7 0.62 004200 Labe Vestřev 299.99 0.94 91.7 59.4 0.65 004500 Kalenský potok Dolní Olešnice 62.00 0.74 78.5 39.5 0.50 071000 Bystřice Rohoznice 43.47 0.78 70.7 38.2 0.54 075500 Štítarský potok Svídnice 209.79 0.09 86.4 45.2 0.52 077000 Mrlina Vestec 458.98 0.24 81.8 42.3 0.52 082000 Výrovka Plaňany 263.78 0.79 114.7 46.1 0.40 110200 Polečnice Český Krumlov 197.65 0.98 109.9 67.8 0.62 126000 Hamerský potok Oldříš 208.74 0.62 58.2 15.5 0.27 132500 Smutná Rataje 218.33 0.90 123.4 71.7 0.58 147000 Blanice Podedvory 202.72 0.97 130.4 77.0 0.59 148500 Zlatý potok Hracholusky 74.97 0.89 130.8 57.5 0.44 153800 Brzina Hrachov 133.24 1.08 124.7 91.2 0.73 153900 Mastník Radíč 268.62 1.05 143.6 68.2 0.47 154600 Kocába Štěchovice 308.59 0.89 88.9 46.4 0.52 165600 Blanice Louňovice 211.33 0.78 116.8 60.6 0.52 165800 Chotýšanka Slověnice 117.11 0.75 104.9 73.8 0.70 196400 Červený potok Hořovice 71.06 1.04 73.6 41.4 0.56 199600 Radotínský potok Praha-Radotín 68.21 0.80 78.0 44.0 0.56 200500 Dobřejovický potok Průhonice 13.00 0.66 107.8 86.7 0.80 200600 Botič Praha-Nusle 134.89 0.59 94.4 45.0 0.48 43

Obr. 5.1 Vztah mezi srážkou a odtokem ve vodoměrných stanicích uvedených v Tab. 5.1 Vztah mezi srážkou a odtokem ve stanicích uvedených v Tab. 5.1 je znázorněn na Obr. 5.1, kde je u každého bodu zobrazena hodnota ukazatele nasycení. Hodnoty odtoku (a koeficienty přímého odtoku) od velikosti příčinné srážky cca 100 mm vykazují poměrně značný rozptyl, který není zjevně příliš závislý na velikosti předchozího nasycení. Důvodem mohou být odlišnosti fyzicko-geografických charakteristik povodí majících vliv na retenční schopnost (sklonitost, využívání území, půdní charakteristiky), nejistota ve vyhodnocení průtoků a rozdílné rozložení a charakter příčinných srážek. Bilance mezi spadlými srážkami a objemem odtoku pro vybrané vodoměrné profily na Vltavě a jejích hlavních přítocích je uvedena v Tab. 5.2. Proteklý objem a výška srážek byly uvažovány od půlnoci 28. 5. 2013 do půlnoci 15. 6. 2013. Použitá metoda separace přímého odtoku byla shodná s Tab. 5.1. Vyšší hodnota koeficientu odtoku v profilu České Budějovice je částečně ovlivněna odpouštěním vody z nádrže Lipno v důsledku nepříznivé předpovědi srážek. Tab. 5.2 Bilance srážky a odtoku ve vybraných vodoměrných stanicích Identifikátor Tok Profil Plocha povodí Srážka [mm] Odtok [mm] Koef. odtoku [ ] [km 2 ] 115100 Vltava České Budějovice 2847.42 179.6 83.3 0.46 133000 Lužnice Bechyně 4057.06 136.6 34.4 0.25 151000 Otava Písek 2913.70 159.8 56.5 0.35 167200 Sázava Nespeky 4038.65 120.4 33.2 0.28 198000 Berounka Beroun 8286.26 116.0 40.6 0.35 200100 Vltava Praha-Chuchle 26729.97 137.3 48.7 0.35 44

6. ZHODNOCENÍ EXTREMITY POVODNÍ V důsledku kombinace regionálních a lokálních přívalových srážek ve srážkové epizodě 1. a 2. června se významné průtoky vyskytly nejen na větších tocích, ale i na menších tocích s plochou povodí v řádu desítek až stovek kilometrů čtverečních. V Tab. 6.1 je uveden seznam profilů, kde doba opakování kulminačního průtoku během první vlny povodní dosáhla alespoň 2 roky. Extrémní povodně s dobou opakování více než 100 let proběhly v Podkrkonoší na říčce Čisté, v povodí Cidliny na Bystřici, v povodí Mrliny, v Plaňanech na Výrovce, v Radíči na Mastníku a ve všech vodoměrných profilech v povodí vlašimské Blanice. Průtoky s touto extremitou se s vysokou mírou pravděpodobnosti vyskytly i na mnohých nepozorovaných menších vodotečích v nejvíce zasažených oblastech. Z hlavních přítoků Vltavy byla nejvíce rozvodněna Lužnice, kde doba opakování v Bechyni dosáhla 100 let, na Otavě v Písku a na Sázavě v Nespekách se jednalo o 20 50letý průtok a na Berounce v Berouně byl dosažen 20letý průtok. Na Vltavě od Českých Budějovic až po soutok s Labem extremita kulminačního průtoku ve vodoměrných stanicích odpovídala době opakování 20 50 let. Na Labi v Mělníku pod soutokem s Vltavou byl dosažen 50letý průtok, v Ústí nad Labem, Děčíně a Hřensku šlo o 20 50letý průtok. Tab. 6.1 Kulminační průtoky a doby opakování ve vodoměrných stanicích pro první vlnu povodní Ident. Tok Profil Plocha povodí den Údaje ke kulminačnímu průtoku hod vodní stav průtok doba opak. [km 2 ] SELČ [cm] [m 3.s -1 ] [roky] 001000 Labe Špindlerův Mlýn 53.06 1. 6. 23:50 226 54.7 2 5 003000 Malé Labe Prosečné 72.75 2. 6. 6:00 175 47.6 10 20 004000 Čistá Hostinné 77.42 2. 6. 6:20 345 120 >> 100* 004200 Labe Vestřev 299.99 2. 6. 7:50 354 272 50 100 004300 Pilníkovský potok Chotěvice 103.50 2. 6. 6:30 223 30.5 5 10 004500 Kalenský potok Dolní Olešnice 62.00 2. 6. 11:20 262 44.7 20 50 006000 Labe Království 531.96 2. 6. 14:20 240 156 5 10 013000 Úpa Horní Maršov 81.99 2. 6. 1:50 169 59.1 2 5 014000 Úpa Horní Staré Město 144.75 2. 6. 9:10 183 98.1 10 014100 Úpa Slatina nad Úpou 401.36 2. 6. 12:40 272 133 5 10 014800 Úpa Zlíč 456.58 2. 6. 5:30 230 81 2 5 016000 Labe Jaroměř 1224.10 3. 6. 2:50 243 10 066200 Klejnárka Chedrbí 64.74 2. 6. 14:20 100 12.3 2 5 066500 Vrchlice Vrchlice 97.43 2. 6. 17:30 187 37.1 50 069000 Javorka Lázně Bělohrad 38.35 2. 6. 7:10 166 18.4 10 20 070000 Cidlina Nový Bydžov 455.92 3. 6. 13:00 285 89.8 10 20 071000 Bystřice Rohoznice 43.47 2. 6. 6:00 157 30.1 > 100 075000 Cidlina Sány 1151.01 5. 6. 0:10 323 134 10 20 075500 Štítarský potok Svídnice 209.79 3. 6. 4:40 338 60.2 > 100 077000 Mrlina Vestec 458.98 3. 6. 22:50 314 111 > 100 080000 Labe Nymburk 9722.48 4. 6. 9:30 372 562 2 5 45

Ident. Tok Profil Plocha povodí den Údaje ke kulminačnímu průtoku hod vodní stav průtok doba opak. [km 2 ] SELČ [cm] [m 3.s -1 ] [roky] 082000 Výrovka Plaňany 263.78 2. 6. 19:50 454 110 > 100 082700 Jizerka Jizerka 10.26 2. 6. 1:00 103 12.5 2 084500 Jizera Jablonec nad Jizerou 181.31 2. 6. 1:50 218 100 2 104400 Labe Kostelec nad Labem 13183.73 4. 6. 13:00 712 744 5 106000 Teplá Vltava Lenora 176.09 2. 6. 8:30 177 63.2 10 107000 Teplá Vltava Chlum 347.63 2. 6. 12:50 267 90 5 10 108000 Studená Vltava Černý Kříž 102.44 2. 6. 12:00 184 34.7 5 10 109000 Vltava Vyšší Brod 997.13 7. 6. 10:10 262 131 5 109500 Vltava Zátoň 1303.48 2. 6. 10:10 232 205 5 10 110200 Polečnice Český Krumlov 197.65 2. 6. 11:20 299 107 20 50 111000 Vltava Březí 1825.48 2. 6. 15:10 326 420 20 50 112000 Malše Kaplice 257.75 2. 6. 17:00 239 87.7 10 112500 Černá Ličov 126.45 2. 6. 12:30 255 82.2 10 112600 Malše Pořešín 436.55 2. 6. 17:20 300 177 10 20 113000 Malše Římov 493.68 2. 6. 22:30 267 152 10 113400 Stropnice Horní Stropnice 25.52 2. 6. 13:10 132 9.6 5 114000 Stropnice Pašínovice 399.87 2. 6. 14:10 342 105 10 20 115000 Malše Roudné 962.17 3. 6. 3:20 380 236 10 20 115100 Vltava České Budějovice 2847.72 2. 6. 18:00 486 628 20 50 119000 Lužnice Pilař 935.23 4. 6. 0:00 419 120 10 121000 Koštěnický potok Kosky - Chlum 168.97 4. 6. 11:40 128 13.3 5 122000 Stará řeka Lužnice Kazdovna 1118.24 4. 6. 12:40 236 48.3 5 123000 Lužnice Frahelž 1534.38 2. 6. 22:50 184 33.4 5 124000 Nežárka Rodvínov 297.20 3. 6. 5:20 160 43.7 5 10 126000 Hamerský potok Oldříš 208.74 4. 6. 17:20 123 19.4 20 127000 Nežárka Lásenice 684.66 3. 6. 13:20 232 65.2 2 5 128000 Nová řeka Mláka 64.70 5. 6. 1:30 327 75.5 10 129000 Nežárka Hamr 981.02 5. 6. 6:00 426 136 10 20 131000 Lužnice Klenovice 3153.67 5. 6. 9:20 330 204 10 20 132500 Smutná Rataje 218.33 2. 6. 12:00 349 136 100 133000 Lužnice Bechyně 4057.06 2. 6. 14:40 594 561 100 135000 Vydra Modrava 89.80 2. 6. 18:00 160 54.6 5 10 137000 Otava Rejštejn 333.96 2. 6. 19:00 171 114 2 5 138000 Otava Sušice 533.67 2. 6. 20:30 220 205 5 10 139000 Ostružná Kolinec 91.68 3. 6. 0:10 97 18.9 2 5 141000 Otava Katovice 1133.77 3. 6. 4:10 270 240 5 10 141300 Volyňka Sudslavice 79.63 2. 6. 8:50 103 15.3 2 46

Ident. Tok Profil Plocha povodí den Údaje ke kulminačnímu průtoku hod vodní stav průtok doba opak. [km 2 ] SELČ [cm] [m 3.s -1 ] [roky] 141400 Stašský potok Nový Dvůr 9.99 2. 6. 3:00 89 5.35 2 141700 Spůlka Bohumilice 104.62 2. 6. 4:30 198 21 2 5 143000 Volyňka Němětice 383.36 2. 6. 14:20 266 95.8 5 10 145000 Blanice Blanický Mlýn 85.47 2. 6. 8:30 249 60 10 20 147000 Blanice Podedvory 202.72 2. 6. 9:50 273 120 20 50 148000 Blanice Husinec 212.28 2. 6. 14:30 251 94.8 10 20 148500 Zlatý potok Hracholusky 74.97 2. 6. 9:10 190 41.5 50 150000 Blanice Heřmaň 841.33 3. 6. 6:50 279 199 20 50 151000 Otava Písek 2913.70 3. 6. 14:40 522 548 20 50 152000 Lomnice Dolní Ostrovec 391.35 3. 6. 19:10 216 58 5 153000 Skalice Varvažov 367.86 2. 6. 16:00 258 75 10 20 153800 Brzina Hrachov 133.24 2. 6. 6:00 259 79.6 100 153900 Mastník Radíč 268.62 2. 6. 20:50 282 103 > 100 154600 Kocába Štěchovice 308.59 2. 6. 16:50 248 101 100 161600 Bělá Radětín 105.99 2. 6. 19:30 175 14.4 2 162200 Trnávka Červená Řečice 317.60 2. 6. 18:50 258 57.2 5 10 162300 Trnávka Želiv - Trnávka 339.88 3. 6. 1:00 147 43.5 2 5 162500 Želivka Poříčí 779.74 3. 6. 1:30 261 75 2 162520 Želivka Tukleky 792.08 3. 6. 2:10 273 76.1 2 162600 Martinický potok Senožaty 113.28 2. 6. 21:00 241 21.3 2 5 163100 Sedlický potok Leský Mlýn 71.59 2. 6. 14:10 118 16.9 5 165600 Blanice Louňovice 211.33 2. 6. 11:30 410 107 > 100 165800 Chotýšanka Slověnice 117.11 2. 6. 13:30 270 76.4 > 100 Radonice- 166200 Blanice Zdebuzeves 541.86 2. 6. 19:30 504 189 > 100 166900 Konopišťský potok Poříčí nad Sázavou 89.33 3. 6. 10:50 155 16.4 10 Nespeky nad 167200 Sázava Sázavou 4038.65 3. 6. 5:10 544 509 20 50 169000 Vltava Zbraslav 17826.39 4. 6. 1:00 1605 2100 20 50 172000 Kosový potok Třebel 216.54 3. 6. 18:20 106 19.6 2 5 173000 Úhlavka Stříbro-Úhlavka 296.58 4. 6. 1:10 147 27.9 2 5 174000 Mže Stříbro-Mže 1144.01 3. 6. 14:30 222 84.5 2 5 178500 Radbuza Tasnovice 172.02 3. 6. 3:40 232 41.6 5 10 179000 Radbuza Staňkov 701.54 3. 6. 18:30 306 73.1 2 5 179900 Radbuza Lhota 1181.85 3. 6. 12:50 335 112 10 180100 Radbuza České Údolí 1264.36 3. 6. 13:00 344 129 10 182000 Úhlava Klatovy 338.74 3. 6. 8:10 313 68.5 10 20 182200 Mochtínský potok Sobětice 35.09 2. 6. 20:10 191 15.1 2 5 183000 Úhlava Štěnovice 892.84 3. 6. 3:30 357 189 20 50 47

Ident. Tok Profil Plocha povodí den Údaje ke kulminačnímu průtoku hod vodní stav průtok doba opak. [km 2 ] SELČ [cm] [m 3.s -1 ] [roky] 186000 Berounka Bílá Hora 4017.50 3. 6. 6:40 524 387 10 186500 Úslava Prádlo 142.03 3. 6. 0:30 231 27.6 2 186800 Úslava Ždírec 375.81 3. 6. 4:30 217 51.1 2 5 186900 Bradava Žákava 102.55 1. 6. 22:40 177 27.4 10 187000 Úslava Koterov 733.26 3. 6. 3:10 275 133 5 10 187500 Klabava Hrádek 158.12 2. 6. 23:10 230 57.7 5 10 188000 Klabava Nová Huť 359.48 3. 6. 6:30 251 115 10 20 188900 Střela VD Žlutice 215.70 4. 6. 6:00 205 19.9 2 5 190000 Střela Plasy 773.83 2. 6. 8:00 231 67.3 2 5 191000 Berounka Liblín 6455.83 3. 6. 12:40 443 651 5 10 191800 Rakovnický potok Rakovník 302.25 2. 6. 9:30 268 30.9 5 194500 Berounka Zbečno 7520.32 3. 6. 21:00 607 804 10 20 195900 Obecnický potok Obecnice 9.36 1. 6. 23:50 77 4.36 2 5 196000 Litavka Čenkov 158.19 2. 6. 6:30 94 31.9 5 196400 Červený potok Hořovice 71.06 2. 6. 21:50 120 36 20 196700 Stroupinský potok Hředle 99.85 3. 6. 0:50 152 20.5 2 5 197300 Litavka Beroun 625.49 2. 6. 3:50 261 159 10 20 198000 Berounka Beroun 8286.26 3. 6. 22:30 578 960 20 198400 Loděnice Loděnice 253.75 2. 6. 7:20 262 38.5 20 200100 Vltava Praha-Chuchle 26729.97 4. 6. 4:50 546 3040 20 50 200500 Dobřejovický potok Průhonice 13.00 2. 6. 9:30 131 16.6 100 200600 Botič Praha-Nusle 134.89 2. 6. 19:00 319 68.5 50 100 201000 Rokytka Praha-Libeň 137.32 2. 6. 18:40 191 46.0 50 100 201000 Rokytka Praha-Libeň 137.32 3. 6. 23:00 388 vzduto 202300 Bakovský potok Velvary 292.46 4. 6. 4:40 134 11.6 2 5 203000 Vltava Vraňany 28062.12 4. 6. 13:10 785 3080 20 50 204000 Labe Mělník 41831.53 5. 6. 3:00 936 3640 50 206200 Odrava Šlapany 267.06 3. 6. 18:30 187 34.9 2 5 207600 Svatava Kraslice 115.12 2. 6. 8:40 139 55.8 10 20 207700 Rotava Šindelová 15.09 2. 6. 1:10 95 4.46 2 207700 Rotava Šindelová 15.09 9. 6. 16:40 124 6.89 2 5 208200 Svatava Svatava 291.64 2. 6. 12:10 204 76.5 10 209100 Chaloupky Rolava 20.06 2. 6. 4:30 103 11.2 2 5 210100 Stará Role Rolava 126.35 2. 6. 4:50 184 55.8 10 20 210900 Teplá Teplička 256.12 2. 6. 23:20 161 45.7 2 212000 Teplá Březová 271.77 3. 6. 2:40 97 50.7 2 5 214000 Ohře Karlovy Vary 2857.03 3. 6. 2:30 274 277 2 5 214500 Bystřice Ostrov 127.57 2. 6. 4:30 159 38.6 5 10 48

Ident. Tok Profil Plocha povodí den Údaje ke kulminačnímu průtoku hod vodní stav průtok doba opak. [km 2 ] SELČ [cm] [m 3.s -1 ] [roky] 215100 Ohře Kadaň 3508.24 3. 6. 15:00 226 363 5 218000 Chomutovka Třetí Mlýn 44.91 2. 6. 13:20 118 19.3 5 10 218700 Chomutovka Postoloprty 185.40 4. 6. 1:40 124 25.5 2 5 219000 Ohře Louny 4979.76 4. 6. 18:20 543 314 < 2 221000 Labe Ústí nad Labem 48560.58 5. 6. 19:50 1072 3630 20 50 222900 Bílina Bílina 557.26 4. 6. 6:30 201 32.7 5 10 226000 Bílina Trmice 918.60 5. 6. 9:30 275 vzduto 230000 Ještědský potok Stráž pod Ralskem 48.86 2. 6. 16:40 139 11.4 2 5 231000 Ploučnice Stráž pod Ralskem 120.99 2. 6. 21:10 184 22.4 5 232000 Panenský potok Pertoltice 130.42 2. 6. 19:30 200 15 2 232200 Ploučnice Mimoň 269.71 3. 6. 3:20 161 43 5 234000 Svitávka Zákupy 118.09 2. 6. 19:00 114 13.1 2 5 235000 Ploučnice Česká Lípa 623.94 3. 6. 12:10 105 41.4 2 236000 Šporka Dolní Libchava 68.27 2. 6. 8:00 172 12.1 2 5 238000 Ploučnice Stružnice 995.04 3. 6. 17:00 267 55.4 2 5 Benešov nad 239000 Ploučnice Ploučnicí 1156.74 1. 6. 17:00 165 102 5 240000 Labe Děčín 51120.39 6. 6. 1:20 1074 3740 20 50 241000 Kamenice Srbská Kamenice 97.29 1. 6. 15:20 162 38.2 10 20 243000 Chřibská Kamenice Všemily 61.79 1. 6. 16:10 147 18.5 5 244000 Kamenice Hřensko 214.90 1. 6. 17:30 178 56.0 5 10 244000 Kamenice Hřensko 214.90 6. 6. 3:20 385 vzduto 245000 Labe Hřensko 51408.49 6. 6. 2:50 1108 3750 20 50 246600 Černá voda Černý Potok 32.34 1. 6. 14:10 156 12.8 5 10 319000 Jeřice Chrastava 76.08 2. 6. 17:40 113 22.4 2 320000 Lužická Nisa Hrádek nad Nisou 355.30 3. 6. 10:40 232 85.3 2 5 320800 Mandava Rumburk 41.45 1. 6. 17:00 135 17.3 2 5 323100 Řasnice Frýdlant v Čechách 30.60 3. 6. 11:50 162 19.5 5 10 325000 Bulovský potok Předlánce 39.61 3. 6. 11:00 169 12.1 2 326000 Smědá Předlánce 243.98 3. 6. 10:20 285 105 2 * - symbol '>>' odpovídá době opakování 500 let a více V porovnání s povodní v srpnu 2002 byla první vlna povodní v červnu 2013 co do extremity méně významná, ale její nástup byl důsledkem odlišného rozložení příčinných srážek a jejich výraznější intenzity v mnohých profilech rychlejší. Porovnání průběhu povodně ze srpna 2002 a června 2013 v profilu Praha-Chuchle je na Obr. 6.1. Z obrázku je zřejmá nesouměřitelnost v extremitě obou povodní, ať již jde o kulminační průtok či proteklý objem (Šercl a kol., 2003). Ve druhé vlně povodní jen výjimečně překročily kulminační průtoky v pozorovaných profilech dobu opakování 5 let (viz Tab. 6.2). 49

Obr. 6.1 Porovnání průběhu povodně 2002 a 2013 ve stanici Praha-Chuchle na Vltavě Tab. 6.2 Kulminační průtoky a doby opakování ve vodoměrných stanicích při druhé vlně Ident. Tok Profil Plocha povodí den Údaje ke kulminačnímu průtoku h vodní stav průtok doba opak. [km 2 ] SELČ [cm] [m 3.s -1 ] [roky] 111000 Vltava Březí 1825.48 10. 6. 7:20 205 164 2 119000 Lužnice Pilař 935.23 12. 6. 12:10 352 55.7 2 121000 Koštěnický potok Kosky - Chlum 168.97 11. 6. 13:50 98 8.19 2 123000 Lužnice Frahelž 1534.38 11. 6. 6:00 191 35.8 5 128000 Nová řeka Mláka 64.70 13. 6. 7:10 269 54.2 2 5 133000 Lužnice Bechyně 4057.06 10. 6. 9:00 339 181 2 5 150000 Blanice Heřmaň 841.33 11. 6. 22:30 193 85.3 5 179000 Radbuza Staňkov 701.54 11. 6. 10:10 254 52.1 2 5 179900 Radbuza Lhota 1181.85 11. 6. 20:40 282 63.3 2 5 180100 Radbuza České Údolí 1264.36 12. 6. 1:15 233 64 2 5 186900 Bradava Žákava 102.55 10. 6. 16:30 165 22.7 5 10 187500 Klabava Hrádek 158.12 10. 6. 17:00 180 38.4 2 5 188000 Klabava Nová Huť 359.48 11. 6. 6:20 209 42 2 190000 Střela Plasy 773.83 10. 6. 5:20 207 54.8 2 191800 Rakovnický potok Rakovník 302.25 10. 6. 18:30 184 12.1 2 197300 Litavka Beroun 625.49 10. 6. 21:40 182 82.6 2 5 217500 Blšanka Stránky 380.72 10. 6. 7:50 272 50.3 2 5 222900 Bílina Bílina 557.26 14. 6. 6:30 125 10.1 2 5 304300 Osoblaha Osoblaha 200.97 11. 6. 11:10 192 25.3 2 5 308000 Velká Kraš Černý potok 62.54 10. 6. 2:30 214 18.3 2 5 309000 Vidnava Vidnávka 154.24 10. 6. 2:50 186 37 2 5 344000 Jindřichov Branná 90.31 10. 6. 15:20 143 16.4 2 5 447300 Besének Lomnička 51.59 10.6. 15:00 89 10.6 2 50

Významnější extremity (až 100 let) dosáhly průtoky při lokálních přívalových povodních. Seznam vyhodnocených nepozorovaných profilů s odhadem velikosti kulminace a doby opakování je v Tab. 6.3. Tyto údaje však lze brát pouze jako orientační. Tab. 6.3 Kulminační průtoky a doby opakování v nepozorovaných profilech*** číslo hydrologického pořadí Tok Profil Plocha povodí Údaje ke kulminačnímu průtoku den průtok doba opak. [km 2 ] [m 3.s -1 ] [roky] 1-01-01-0290-0-00 Luční potok ústí do Čisté, Rudník 38,38 2. 6. 90.2 >> 100 1-01-02-0120-0-00 Lysečinský potok ústí do Úpy, Horní Maršov 18,26 2. 6. 65.0 100 1-01-02-0140-0-00 Černohorský potok ústí do Úpy, Dolní Maršov 6,34 2. 6. 23.6 20 50 1-01-02-0160-0-00 Jánský potok ústí do Úpy, Svoboda nad Úpou 5,34 2. 6. 25.3 50 100 1-12-02-0260-0-00 Dolanský potok Běloky 26,31 8. 6. 23.0** 100 1-10-01-1940-0-00 Kbelanský potok Nýřany 22,37 9. 6. 9.50 5 10 1-10-02-0710-0-00 Neuměřský potok Kvíčovice 4,12* 9. 6. 3.33 2 5 1-10-02-0710-0-00 Chuchla Kvíčovice 28,27* 9. 6. 13.5 5 10 1-15-01-0230-0-00 Liščí potok Lipová 10,82* 9. 6. 13.9 100 1-15-01-0260-0-00 Vilémovský potok Vilémov 53,97* 9. 6. 65.0 100 nad ústím Ležeckého 1-13-03-0490-0-00 Blšanka potoka 46,39 9. 6. 36.2 100 4-13-01-0890-0-00 Koménka Komňa 6,16* 10. 6. 21.3 50 100 4-13-01-1170-1-00 Nivnička Bystřice pod Lopeníkem 7,12* 10. 6. 21.4 50 * plocha povodí určená z modelu HEC-HMS ** průtok odvozen hydraulickým modelem *** kulminační průtoky byly odvozeny srážkoodtokovým modelem, tudíž jejich hodnoty včetně doby opakování jsou zatíženy značnou nejistotou Profily s kulminačními průtoky třetí vlny povodní s dosažením alespoň 2 let opakování jsou vypsány v Tab. 6.4. Extremita povodně až na několik profilů v povodích Chrudimky a Doubravy nebyla celkově příliš významná (viz kap. 4.3). 51

Tab. 6.4 Kulminační průtoky a doby opakování ve vodoměrných stanicích při třetí vlně Ident. Tok Profil Plocha povodí den Údaje ke kulminačnímu průtoku h vodní stav průtok doba opak. [km 2 ] SELČ [cm] [m 3.s -1 ] [roky] 001000 Labe Špindlerův Mlýn 53.06 25. 6. 8:30 216 47.9 2 002000 Labe Labská 61.27 25. 6. 9:30 113 62.5 2 5 047000 Loučná Dašice 625.41 27. 6. 13:30 210 27.1 2 5 048000 Chrudimka Hamry 57.17 25. 6. 15:50 59 11.6 2 5 049000 Chrudimka Přemilov 204.19 25. 6. 19:10 215 40.7 2 5 055500 Novohradka Luže 152.45 25. 6. 15:20 255 47.2 20 50 056000 Žejbro Vrbatův Kostelec 48.49 25. 6. 13:50 197 22.6 20 50 057200 Žejbro Rosice 81.68 25. 6. 16:40 116 19.1 10 20 058000 Novohradka Úhřetice 458.91 26. 6. 10:00 332 80.7 20 50 059000 Chrudimka Nemošice 856.50 26. 6. 13:40 314 121 10 063000 Doubrava Bílek 64.17 25. 6. 19:10 217 24 10 064000 Doubrava Spačice 197.30 25. 6. 14:20 228 65.5 10 20 065000 Doubrava Pařížov 201.18 25. 6. 20:20 149 49.7 10 066000 Doubrava Žleby 381.86 26. 6. 0:20 234 82.1 5 10 066200 Klejnárka Chedrbí 64.74 25. 6. 16:40 93 10.4 2 5 066500 Vrchlice Vrchlice 97.43 25. 6. 20:40 138 18.2 5 10 080000 Labe Nymburk 9722.48 26. 6. 16:10 369 554 2 5 082000 Výrovka Plaňany 263.78 26. 6. 1:40 263 31.2 5 082700 Jizerka Jizerka 10.26 25. 6. 11:10 119 16.5 2 5 084500 Jizera Jablonec nad Jizerou 181.31 25. 6. 12:50 217 99.3 2 104400 Labe Kostelec nad Labem 13183.73 26. 6. 13:30 667 657 2 5 114000 Stropnice Pašínovice 399.87 25. 6. 20:00 206 33.6 2 119000 Lužnice Pilař 935.23 26. 6. 19:50 383 70.5 2 5 121000 Koštěnický potok Kosky - Chlum 168.97 25. 6. 21:40 111 10.3 2 5 122000 Stará řeka Lužnice Kazdovna 1118.24 27. 6. 5:10 225 26.8 2 123000 Lužnice Frahelž 1534.38 25. 6. 18:50 153 24.9 2 5 124000 Nežárka Rodvínov 297.20 26. 6. 2:00 127 25.7 2 126000 Hamerský potok Oldříš 208.74 26. 6. 23:50 85 10.3 2 127000 Nežárka Lásenice 684.66 26. 6. 8:00 201 45.3 2 131000 Lužnice Klenovice 3153.67 26. 6. 16:30 254 109 2 154900 Sázava Žďár nad Sázavou 100.87 25. 6. 18:10 162 17.3 2 155800 Sázava Havlíčkův Brod - Pohledští Dvořáci 381.29 25. 6. 21:50 258 58.5 2 5 156000 Šlapanka Mírovka 252.91 25. 6. 23:50 217 27.6 5 158000 Sázava Chlístov 794.87 26. 6. 1:10 214 101 5 159000 Sázava Světlá nad Sázavou 1142.12 26. 6. 1:50 247 107 2 161000 Sázava Zruč nad Sázavou 1420.68 26. 6. 7:30 310 120 2 165000 Sázava Kácov 2814.42 25.6. 22:50 377 184 2 323100 Řasnice Frýdlant v Čechách 30.60 25. 6. 16:20 136 11.5 2 326000 Smědá Předlánce 243.98 25. 6. 14:30 287 112 2 437000 Dyje Trávní Dvůr 3535.05 26.6. 6:20 430 99.8 2 477000 Rokytná Moravský Krumlov 562.26 26.6. 2:00 244 20.1 2 52

7. TRANSPORT PLAVENIN V POVODÍ LABE A VLTAVY (RNDr. Jarmila Halířová) Extremita povodní v povodí Labe a Vltavy v červnu 2013 je dokladována také mimořádným zvýšeným chodem plavenin a celkovým množstvím transportovaných plavenin během jednotlivých povodňových vln. V důsledku splachů produktů erozní činnosti převážně v horních částech povodí a na menších tocích, ale i splachů ze zastavěného území a v důsledku mobilizace a vznosu materiálu sedimentů původně uložených v tocích docházelo v průběhu června k přesunu velkého množství nerozpuštěného materiálu. S pohybem plavenin souvisí těsně i kvalitativní aspekt negativních důsledků povodní, a to remobilizace kontaminovaného materiálu sedimentů z retenčních prostor jako jsou postranní struktury toků, výhonová pole, plavební stupně a jezové zdrže v tocích a jeho vnos do dolních částí povodí, včetně zpětné retence v údolních nivách při vybřežení toků. K hodnocení koncentrací plavenin a transportovaného množství plavenin - odtoku plavenin byly v průběhu června k dispozici údaje z dlouhodobě sledovaných stanic standardně s denním odběrem plavenin provozovaných ČHMÚ. V povodí Labe se jedná stanice Vestřev, Němčice, Valy, Obříství, Dolní Beřkovice a Prostřední Žleb na Labi a stanice na jeho přítocích Orlice Týniště n. O., Loučná Dašice, Cidlina Sány, Jizera Předměřice, Ohře Terezín, Bílina Ústí n. L., Ploučnice Březiny. V povodí Vltavy jsou sledovány plaveniny ve stanicích Březí a Vraňany na Vltavě a na přítocích Lužnice Bechyně, Otava Topělec, Sázava Nespeky a Berounka Srbsko. Z důvodu nedostupnosti stanic a bezpečnosti osob, ale i výpadků napájení stanic s automatickými odběry, nebylo možno v průběhu června zajistit na všech stanicích denní odběry vzorků. Pro vyčíslení odtoku plavenin byly proto využity zčásti i údaje Povodí Labe, s. p. o množství nerozpuštěných látek, zjištěné v rámci mimořádného monitoringu správců povodí. Vzhledem k tomu, že k hodnocení je k dispozici obvykle jedna hodnota ve dni, která nemusí reprezentovat průměrný denní stav, je nutno považovat následující vyhodnocení za nejlepší možný odhad skutečného stavu. Na druhou stranu s ohledem na délku trvání povodňových vln na větších tocích, lze průběžně zaznamenané denní údaje považovat za kvalitní datovou základnu. Ke srovnání úrovně zaznamenaných koncentrací plavenin a vyčíslených odtoků plavenin byly na stanicích s dlouhou dobou pozorování použity dlouhodobé průměrné roční a měsíční hodnoty období let 1985 2000. 7.1 Vývoj koncentrací plavenin během povodňových epizod Na většině sledovaných profilů bylo zaznamenáno zvýšení koncentrací plavenin v průběhu všech tří srážkoodtokových epizod. Různá byla úroveň zvýšení koncentrací a zaznamenaných maxim. Na horním a středním toku Labe se nejvyšší množství plavenin vyskytovalo při první epizodě na počátku června zejména při rychlých vzestupech hladin, v druhé vlně koncentrace plavenin dosahovaly zhruba poloviční hodnoty (odběry převážně na sestupné větvi) s výjimkou stanice Valy, kde byla změřena po kulminaci průtoku vody dne 10. 6. hodnota 1071 mg/l, reprezentující červnové maximum. Ve třetí povodňové epizodě se hodnoty koncentrací zvýšily jen na 100 až 200 mg/l. V závěrovém profilu středního úseku Labe v Obříství byla během průběhu první povodňové vlny k dispozici pouze hodnota poskytnutá Povodím Labe z odběru před kulminací průtoku vody dne 4. 6. 270 mg/l. Celkově koncentrace plavenin dosahovaly mimo horní tok Labe (ve stanici Vestřev odhadem 1000 2000 mg/l v první povodňové vlně) a stanici Valy pouze dlouhodobě průměrných hodnot vyskytujících se při zvětšených průtocích vody a nelze je hodnotit jako extrémní. Podobná situace ve vývoji koncentrací plavenin byla pozorována na pravostranných přítocích Labe Cidlině a Jizeře. Na Cidlině v Sánech bylo maximum 130 mg/l změřeno před kulminací průtoků vody dne 4. 6. Na Jizeře v Tuřicích byla zaznamenána nejvyšší 53

koncentrace až během druhé průtokové epizody dne 10. 6. před kulminací průtoků vody 580 mg/l. Tato hodnota odpovídá dlouhodobě nejvyšším změřeným hodnotám na tomto profilu. Poněkud odlišná situace byla pozorována na levostranných přítocích Labe na Orlici a Loučné. Na Orlici se v průběhu všech tří odtokových epizod zvýšily koncentrace nejvýše na 80 až 130 mg/l. Na Loučné byl významnější chod plavenin zaznamenán až ke konci června s nejvyššími hodnotami - 430 mg/l dne 26. 6. před kulminacemi průtoku vody. V povodí Vltavy byl možno vyhodnotit kompletní data pouze ze stanice na horní Vltavě v Březí a na Sázavě v Nespekách. Zvýšený chod plavenin zde byl zaznamenán nejvýznamněji při vzestupech hladin počátkem června, krátce před kulminacemi byla zaznamenána maxima koncentrací dne 2. 6. na Vltavě - 247 mg/l, dne 3. 6. na Sázavě - 337 mg/l. V obou případech jde o výrazně nižší hodnoty v porovnání s evidovanými maximy (např. na stanici Březí ve srovnání s údajem o maximu - 1188 mg/l ze dne 7. 8. 2002). Z dalších zjištěných údajů stojí za zmínku nejvyšší hodnota koncentrací plavenin 1110 mg/l, zaznamenaná na Lužnici v Bechyni dne 2. 6. 2013 před kulminací průtoku vody, která zde naopak patří k dosud nejvyšším změřeným hodnotám. Také na Berounce v Srbsku byly na základě dostupných údajů vyhodnoceny v průběhu povodňových epizod velké koncentrace plavenin s hodnotami 700 až 800 mg/l při vzestupech hladin a 850 až 1000 mg/l za kulminacemi. Průměrná měsíční koncentrace plavenin na Berounce 240 mg/l pak představuje nejvyšší hodnotu v rámci sledovaných stanic. V závěrovém profilu Vltavy ve Vraňanech nebyla během první povodňové epizody k dispozici žádná měření. Z mimořádně odebraných vzorků (Vltava Modřany) lze usuzovat, že před první kulminací průtoku se pohybovaly koncentrace plavenin mezi 200 až 300 mg/l. V období od 10. 6. do 30. 6. byly měřeny i při vzestupech průtoků setrvale velmi nízké hodnoty koncentrací plavenin nejvýše do 40 mg/l. Na dolním úseku Labe pod soutokem s Vltavou lze vycházet při hodnocení pouze z omezeného počtu údajů. Během první povodňové vlny dosahovaly v Dolních Beřkovicích koncentrace plavenin (dle dat Povodí Labe, s. p.) nejvýše hodnoty 165 mg/l (4. 6.) a podobné hodnoty byly změřeny také při poklesu průtoků po průběhu druhé vlny ve dnech 14. 15. 6. V tomto úseku je zřejmý mírný pokles koncentrací plavenin vzhledem k výše položeným profilům na Labi, pravděpodobně v důsledku ředění velkými objemy vody z povodí Vltavy s relativně nízkými vnosy plavenin. Průměrná koncentrace plavenin za měsíc červen zde byla odhadem o 25 % nižší oproti stanici Labe Obříství. Ze sledovaných přítoků dolního Labe bylo možno vyhodnotit režim plavenin pouze na Bílině v Ústí nad Labem. Koncentrace zde byly po celý červen mírně zvýšené a rozkolísané, bez výraznějších změn ve vazbě na průtoky, s nejvyššími hodnotami mezi 80 mg/l (3. 6.) a 125 mg/l (25. 6.). V hraničním profilu Labe v Prostředním Žlebu nejvyšší zaznamenaná hodnota během první povodňové vlny nepřesáhla 200 mg/l (maximum dne 4. 6. 184 mg/l před kulminací průtoku vody). Další dvě průtokové vlny se projevily jen mírným zvýšením koncentrací s hodnotami do 100 mg/l. Změřené hodnoty nedosáhly úrovně maxim měřených v minulých letech, ale odpovídají hodnotám zaznamenaným při povodních v roce 2002. Průměrná koncentrace na Labi v prostředním Žlebu v červnu 69 mg/l představuje dvojnásobek dlouhodobé roční hodnoty. Přehled zaznamenaných koncentrací plavenin na vybraných stanicích ve vztahu k průměrným denním průtokům vody uvádí Obr. 7.1 až 7.3. 54

7.2 Odtok plavenin Množství nerozpuštěného materiálu transportovaného profilem za daný čas reprezentuje odtok plavenin. Během červnových povodní odtoky plavenin dosahovaly následkem extrémních průtoků vody velmi vysokých hodnot a dokladují mohutný transport nerozpuštěných látek v povodí. Červnové úhrny transportovaných plavenin na většině profilů několikanásobně (6 až 13 x) překročily dlouhodobý měsíční odtok za období let 1985 2000. Denní odnosy plavenin dosahovaly nejvyšších hodnot v průběhu první povodňové epizody, např. na Labi v Dolních Beřkovicích byla vyčíslena dne 4. 6. hodnota odtoku ve výši 49 000 t, na Vltavě odhadem 45 000 t dne 3. 6., na Labi v Prostředním Žlebu dne 5. 6. 46 700 t, na Berounce v Srbsku dne 2. 6. ve výši 43 000 t a na Lužnici v Bechyni dne 2. 6. 21 600 t. Na ostatních přítocích nejvyšší denní odtoky dosahovaly řádově nižších hodnot. Vzhledem k dlouhodobému ročnímu úhrnu (1985 2000) červnové měsíční odtoky reprezentují 50 až 100 % roční hodnoty, na Berounce v Srbsku extrémních 140 % roční sumy. Závěrovým profilem Labe v Prostředním Žlebu bylo transportováno v červenci 2013 z českého úseku do dalšího povodí celkem 326 593 t, což představuje téměř dvojnásobek roční sumy za rok 2012. Grafický přehled úhrnu odtoků plavenin za červen 2013 v porovnání s dlouhodobými ročními a měsíčními hodnotami na stanicích v povodí Labe a Vltavy uvádí Obr. 7.4 a 7.5. 7.3 Závěr problematiky plavenin Povodňové situace mají z pohledu výskytu a pohybu plavenin mimořádný význam. Během povodní je transportováno 50 až 90% ročního odtoku plavenin. Ve spojitosti s extrémním transportem se zvyšují i látkové odnosy znečišťujících látek vázaných na plaveninách. Zabezpečení nadstandardních mimořádných měření koncentrací plavenin, umožňujících dokumentovat detailně dynamiku transportu během extrémních odtokových epizod, má společně s odběry vzorků plavenin pro chemické analýzy do budoucna velký význam nejen pro zpřesnění celkového odnosu plavenin, ale také pro bilanci látkových odnosů znečišťujících látek v nadregionálním měřítku. 55

Obr. 7.1 Koncentrace plavenin na horním a středním Labi a na Jizeře v červnu 2013 56

Obr. 7.2 Koncentrace plavenin v povodí Vltavy v červnu 2013 57

Obr. 7.3 Koncentrace plavenin na dolním Labi a na Ohři v červnu 2013 58

Obr. 7.4 Přehled odtoku plavenin na Labi jeho přítocích v červnu 2013 (*odborný odhad, ** neúplný údaj) Obr. 7.5 Přehled odtoku plavenin na Vltavě a jejích přítocích v červnu 2013 (*odborný odhad, ** neúplný údaj) 59

8. ZÁVĚRY A DOPORUČENÍ Povodně, které se v červnu 2013 vyskytly na našem území, byly typickými letními povodněmi z regionálních a lokálních přívalových srážek. Povodněmi byly postiženy především vodní toky v Čechách v povodí Vltavy a Labe, v menší míře toky v povodí Dyje. V průběhu června byly zaznamenány tři epizody intenzivních srážek a tomu odpovídající tři vlny povodní. Z hlediska plošného rozsahu a extremity byla jednoznačně nejvýznamnější první vlna povodní, způsobená srážkami spadlými 1. a 2. června. Povodňovou vlnu z této první srážkové epizody lze charakterizovat těmito aspekty: a. Velikost odtoku za povodně byla značně ovlivněna velmi silným nasycením území srážkami, které spadly v poslední dekádě května. b. Největších extremit dosáhly kulminační průtoky na menších a malých vodních tocích, kde došlo ke kombinaci přívalových a regionálních srážek. V některých oblastech to vedlo k projevům erozní činnosti a sesuvům půdy. c. V některých profilech se vyskytl největší kulminační průtok v historii pozorování (Blanice v Radonicích, Mastník v Radíči, Kocába ve Štěchovicích atd.) a doba opakování překročila 100 let. d. Nástup povodně na některých velkých tocích byl atypický a velmi rychlý v důsledku zasažení dolní části povodí vydatnými a intenzivními srážkami a velkou dotací z jejich extrémně rozvodněných menších přítoků (Sázava v Nespekách, Lužnice v Bechyni, částečně i Vltava v Praze). e. V porovnání s povodní v srpnu 2002 byla odtoková odezva méně významná a kulminační průtoky na většině postižených toků menší. Vysvětlením je kratší trvání příčinných srážek, jejich nižší celkové úhrny a menší rozsah zasaženého území. f. Významnou transformační roli sehrály rozlivy, zejména na soutoku Vltavy a Labe a Labe a Ohře. Zaznamenané výšky hladin v červnu 2013 však na některých místech přesáhly úrovně dokumentované u některých historických povodní, přestože tyto byly průtokově větší. Druhá epizoda, 8. 10. června, byla charakteristická výskytem konvekčních srážek a lokálních přívalových povodní, které zasáhly zejména nepozorovaná povodí. I když srážky nedosahovaly extrémních intenzit, odtoková odezva byla vzhledem k předchozímu nasycení území v zasažených povodích místy velmi významná s dosažením extrémních dob opakování. Naopak v pozorovaných profilech doba opakování jen ojediněle přesáhla 5 let. Charakter třetí epizody, 24. a 25. června, je možné stručně popsat takto: a. V období mezi druhou a třetí epizodou se nevyskytovaly žádné srážky a teploty dosahovaly po několik dní tropických hodnot, což vedlo ke značnému poklesu nasycenosti území a zvýšení jeho retenční schopnosti. b. Příčinné srážky byly regionálního (nekonvekčního) charakteru, byly poměrně vydatné, ale jejich intenzity byly nižší než u první vlny povodní. c. V důsledku zvýšené retenční schopnosti území a patrně i nižších intenzit srážek byla odtoková odezva významně menší než u srovnatelných srážkových úhrnů v první epizodě srážek a kulminační průtoky v nejvíce zasažených povodích tak nedosáhly (až na výjimky) extremity průtoků první vlny povodní. 60

Doporučení: a. Pro vyhodnocování povodní a poskytování spolehlivých údajů, jak pro hodnocení a zvládání povodňového rizika, tak pro předpovědní povodňovou službu, je třeba dále provádět co nejvíce přímých měření povodňových průtoků a věnovat trvalou pozornost aktualizaci měrných křivek průtoků ve vodoměrných stanicích, zejména jejich horní části v oblasti velkých průtoků. Za tímto účelem je nezbytné zajistit vybavenost ČHMÚ jako kompetentní organizace příslušnou měřicí technikou (v současnosti ADCP aj.). b. Je nutno evidovat všechna ovlivnění měrné křivky technickými zásahy do koryta toku a inundačního území a pokud možno je zohlednit nebo eliminovat. V odůvodněných případech, kdy nelze ovlivnění měření zohlednit (např. pohyblivé jezy), zřídit stanice vybavené zařízením pro kontinuální měření průtoku. Přednostně řešit Vltavu pod VD Vrané, Labe pod Mělníkem a na soutoku s Ohří. c. Zvážit možnosti právní ochrany hlásných vodoměrných profilů ve smyslu zamezení vlivu staveb a úprav v korytě a přilehlém záplavovém území na spolehlivost měrné křivky průtoku (změna průtočného profilu, změna v podélném profilu koryta vzdouváním vody). Stanovit povinnost investora zajistit posouzení vlivu stavby na odtokové poměry a případně povinnost zajištění řešení kompenzace dopadu stavby. d. Zabývat se podrobněji problémem vlivu změny podélného sklonu hladiny vody v nástupní a poklesové fázi povodňové vlny na velikost průtoku (hystereze měrných křivek) a vytipovat vodoměrné profily na hlavních tocích, kde je třeba tento problém přednostně řešit. e. Doplnit síť vodoměrných stanic v oblastech, kde rozsah monitorování větších a v odůvodněných případech i menších vodních toků neodpovídá stupni povodňového rizika. Týká se to např. přítoků Vltavy v Praze, malých toků ve středních Čechách, dlouhých úseků velkých toků (např. Vltavy pod Prahou, Labe pod Mělníkem atd.). f. Zajistit trvalou modernizaci vybavení vodoměrných stanic, jejich spolehlivou funkci za povodňových situací a profesionálně zajištěný servis a údržbu. g. Pro vyhodnocení lokálních povodní (zejména přívalového charakteru) na menších nepozorovaných povodích jsou srážkoměrná pozorování ve spojení s měřením meteorologického radaru naprosto nepostradatelnými podklady. Je proto nutné dále rozvíjet síť srážkoměrných stanic, metody odvození srážkového pole na podkladě radarových dat a měření pozemních srážkoměrů. h. Po výskytu přívalových povodní na nepozorovaných povodích je nezbytné po opadnutí vody provést fotodokumentaci, zaměřit stopy maximální hladiny a u místních obyvatel zjistit informace o přibližném časovém průběhu povodně, příp. zjistit srážkoměrná pozorování mimo oficiální síť srážkoměrů ČHMÚ. i. Věnovat se výzkumu chování rozsáhlých inundačních území (lahovická inundace, mělnická inundace, litoměřická inundace) včetně přírodních a antropogenních změn a jejich dopadů na proudění, výšku hladin, velikost rozlivu a míru transformace povodňové vlny. 61

9. POUŽITÉ ZDROJE 9.1 Literatura BELZ, J. U., 2013. Elbe Flood 2013 in Germany dvelopment and experience. Prezentace, Workshop Povodeň v červnu 2013 a mezinárodní plán pro zvládání povodňových rizik v povodí Labe, 21. 11. 2013, Magdeburg. Dostupné z: http://www.iksemkol.org/uploads/media/i-01b_belz-joerg_01.pdf, ověřeno 18. 3. 2014. HAIDEN, T., KANN, A., WITTMANN, C., PISTOTNIK, G., BICA, B., GRUBER, C., 2011. The Integrated Nowcasting through Comprehensive Analysis (INCA) System and Its Validation over the Eastern Alpine Region. In: Weather and Forecasting. Volume 26, Issue 2 (April 2011) pp. 166-183 ŠÁLEK, M., 2011. Kombinace údajů meteorologických radiolokátorů a srážkoměrů pro odhad srážek. Doktorská disertační práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav vodního hospodářství krajiny. ŠERCL, P. a kol., 2003. Hydrologické vyhodnocení katastrofální povodně v srpnu 2002. Dílčí zpráva projektu. MŽP ČR, VÚV T. G. M., v. v. i. Publikováno na: http://voda.chmi.cz/pov02/index.html. ŠERCL, P., 2008. Hodnocení metod odhadu plošných srážek. In: Meteorologické Zprávy, ročník 61, číslo 2. ČHMÚ. 9.2 Použité internetové zdroje Podkrkonoší 1. Hasiči Horní Maršov: Hasiči HM - povodně 2. 6. 2013 Horní Maršov a okolí, dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=iar_dbcribc, ověřeno 12. 2. 2014 2. Hejzlarjaroslav: Hostinné povodeň červen č 4, dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=1xki1vmm8zi, ověřeno 12. 2. 2014 3. Pavlikanos: Povodeň v Hostinném 2.6 2013, dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=5akoqik0ihy, ověřeno 12. 2. 2014 4. Sathofman: Povodně 02. 06. 2013 PART 1/6, dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=b_ee_j-zzoo, ověřeno 12. 2. 2014 Rokytka 5. Karel Javůrek: Rokytka, Podvinný Mlýn (Podvinní) 2. 6. 2013, 20:00, dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=ur42luvspru, ověřeno 12. 2. 2014 Zákolanský potok 6. Jaroslav Šafránek 5plus2.cz Praha západ: OBRAZEM: Zákolanský potok v Okoři a Číčovicích pomalu opadá, dostupné z: http://stredocesky-kraj.5plus2.cz/zakolanskypotok-v-sobotu-radil-daq-/praha-zapad.aspx?c=a130610_085926_ppd-prahazapad_14072, ověřeno 12. 2. 2014 7. Malé Přítočno: Blesková povodeň (8. 6. 2013) fotogalerie, dostupné z: http://www.malepritocno.cz/fotogalerie/bleskova-povoden-8-6-2013, ověřeno 12. 2. 2014 62

8. Marta Alterová 5plus2.cz Praha-západ: Přívaly vody zvedly hladiny potoků, na Kladensku jsou lokální záplavy, dostupné z: http://www.5plus2.cz/kladensko-celilokalni-povodni-dmd-/kratke-zpravy.aspx?c=a130609_153218_ppd-kladno_13962, ověřeno 12. 2. 2014 9. Novinky.cz: Povodně v Dolanech, dostupné z: http://video.novinky.cz/video/domaci/?videoid=29499, ověřeno 12. 2. 2014 10. Obec Běloky: Povodeň 8. 6. 2013, dostupné z: http://www.obecbeloky.cz/fotografie/povoden-86-2013/, ověřeno 12. 2. 2014 11. Obec Dolany u Kladna: Povodeň 2013, dostupné z: http://www.dolany-kladno.cz/, ověřeno 12. 2. 2014 12. Sbor dobrovolných hasičů v Hostouni u Prahy: Povodně 2013, dostupné z: http://www.hasicihostoun.estranky.cz/clanky/zasahy-sdh-hostoun/povodne-2013.html, ověřeno 12. 2. 2014 13. Tricker115: Dolany ompital povoden, dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=mvmhqrmog6q, ověřeno 12. 2. 2014 Kbelanský a Hněvnický potok 14. Blatnice oficiální stránky obce: Povodně 2013, dostupné z: http://www.blatnice.cz/povodne-2013/, ověřeno 12. 2. 2014 15. Haló noviny: Obce z Plzeňska zažily povodeň horší než před 11 lety, dostupné z: http://www.halonoviny.cz/articles/view/6715735, ověřeno 12. 2. 2014 16. Heřmanova Huť oficiální stránky obce: Blesková povodeň, dostupné z: http://www.hermanovahut.cz/fotogalerie/260-bleskova-povoden/, ověřeno 12. 2. 2014 17. Lukáš Milota rozhlas.cz: Při bleskové povodni připlavali na náves v Heřmanově Huti kapři. Zatím je nikdo nepostrádá, dostupné z: http://www.rozhlas.cz/zpravy/regiony/_zprava/pri-bleskove-povodni-priplavali-nanaves-v-hermanove-huti-kapri-zatim-je-nikdo-nepostrada--1223695, ověřeno 12. 2. 2014 18. Obec Kbelany: Povodně 2013, dostupné z: http://www.kbelany.cz/fotografie/povodne-2013/?ftresult_menu=povodn%c4%9b, ověřeno 12. 2. 2014 19. Obec Rochlov: Povodně v rochlově 2013, dostupné z: http://www.obecrochlov.cz/spolky-sdruzeni/hasici/akce-sdh-1/povodne-2013/, ověřeno 12. 2. 2014 20. Patrik Biskup Novinky.cz: Blesková povodeň vypláchla obec dvakrát po sobě, dostupné z: http://www.novinky.cz/domaci/304354-bleskova-povoden-vyplachlaobec-dvakrat-po-sobe.html, ověřeno 12. 2. 2014 21. Valentýna Bílá 5plus2.cz Plzeňsko: OBRAZEM: Voda vyplavila Rochlov už potřetí za sebou, dostupné z: http://plzensky-kraj.5plus2.cz/voda-vyplavila-rochlov-potreti-zasebou-fdr-/plzen.aspx?c=a130611_132436_ppd-plzen_14456, ověřeno 12. 2. 2014 Chuchla a Neuměřský potok 22. Česka televize: Události v regionech, dostupné z: http://www.ceskatelevize.cz/ivysilani/10118379000-udalosti-v-regionechpraha/213411000140625-udalosti-v-regionech/obsah/267791-obce-pomahajikvicovicim-postizenym-povodnemi, ověřeno 12. 2. 2014 23. Krystýna Bublová 5plus2.cz Domažlicko: Kvíčovice odstraňují škody po povodních. Hotovo by mohlo být za rok, dostupné z: http://plzensky-kraj.5plus2.cz/na-nasledky- 63

povodni-potrebuji-15-milionu-f0b-/domazlice.aspx?c=a130717_135504_ppddomazlice_22226, ověřeno 12. 2. 2014 24. Obec Kvíčovice: Velká voda 9. 6. 2013, dostupné z: http://www.kvicovice.cz/fotogalerie/2013/velka-voda-962013/, ověřeno 12. 2. 2014 25. Stanislav Šebek Domažlický deník: Kvíčovičtí rozdělí sto tisíc mezi povodněmi postižené domácnosti, dostupné z: http://domazlicky.denik.cz/zpravy_region/kvicovicti-rozdeli-sto-tisic-mezipovodnemi-postizene-domacnosti-20130917.html, ověřeno 12. 2. 2014 26. Velkomeziříčsko: Sto tisíc pošle Velké Meziříčí vyplaveným Kvíčovicím, dostupné z: http://www.velkomeziricsko.cz/archiv/clanky/560-velkomeziricsko-252013/1887-stotisic-posle-velke-mezirici-vyplavenym-kvicovicim, ověřeno 12. 2. 2014 27. Zdeněk Hodan: Povodeň Kvíčovice 9. 6. 2013, dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=xxvwxup-xsq, ověřeno 12. 2. 2014 Šluknovsko 28. Lipovské noviny 07/2013, dostupné z: http://www.lipova.cz/noviny/2013/cervenec2013.pdf, ověřeno 12. 2. 2014 29. Vilémovské noviny 06/2013, dostupné z: http://www.vilemov.cz/vismoonline_actionscripts/file.ashx?id_org=18188&id_doku menty=1051, ověřeno 12. 2. 2014 30. Vilémovské noviny 07/2013, dostupné z: http://www.vilemov.cz/vismoonline_actionscripts/file.ashx?id_org=18188&id_doku menty=1555, ověřeno 12. 2. 2014 31. Šluknovské noviny 07/2013, dostupné z: http://www.mestosluknov.cz/gallery/430/sn0713.pdf, ověřeno 12. 2. 2014 Blšanka a Struhařský potok 32. Kryry oficiální stránka města: Povodeň, dostupné z: http://www.kryry.cz/udalosti-vemeste/aktuality/?pageshowing=4&more=49, ověřeno 12. 2. 2014 33. Pavel Ďuran: Kryry povodeň, dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=o4she8aumjw, ověřeno 12. 2. 2014 34. Petr Kinšt, Hynek Dlouhý Žatecký a Lounský deník: Blesková povodeň vyhnala v Lubenci lidi z domovů, dostupné z: http://zatecky.denik.cz/zpravy_region/zaplavy_lubenec_podborany_20130609.html, ověřeno 12. 2. 2014 35. Petr Kinšt Žatecký a Lounský deník: Blesková povodeň: následky se opravují dodnes, dostupné z: http://zatecky.denik.cz/zpravy_region/povoden_kryry_lubenec_20131018.html, ověřeno 12. 2. 2014 36. Petr Kinšt Žatecký a Lounský deník: Byl to strašný fofr, za chvíli jsme měli vodu po pás, říkají na Podbořansku, dostupné z: http://www.denik.cz/usteckykraj/blsanka_repany_lubenec_20130611-qpzq.html, ověřeno 12. 2. 2014 37. Slavo Debnár, Povodeň Lubenec 2013, dostupné z: https://www.youtube.com/watch?v=57krdxm5zp0. ověřeno 12. 2. 2014 Koménka 38. Česká televize: Velká voda poničila vesnici roku Komňu. Pomoc od státu zatím nepřišla, dostupné z: http://www.ceskatelevize.cz/zpravodajstvi-brno/zpravy/235134-64

velka-voda-ponicila-vesnici-roku-pomoc-od-statu-zatim-neprisla/?mobileredirect=off, ověřeno 12. 2. 2014 39. Jadrisek: Velká Voda Komňa, Bojkovice, Záhorovice 10. 6. 2013, dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=shkghzqd8hm, ověřeno 12. 2. 2014 40. kameramanbob: Blesková povodeň v Komni po 24 hodinách, dostupné z http://old.stream.cz/uservideo/819139-bleskova-povoden-v-komni-po-24-hodinach, ověřeno 12. 2. 2014 41. kameramanbob.kameramanbob: Blesková povodeň v Komni, dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=q-rffhgnqoan, ověřeno 12. 2. 2014 42. obec Komňa: Povodeň v Komni fotogalerie, dostupné z: http://www.komna.cz/index.php?id=26&action=detail&nid=5297&lid=cs&oid=3164691 ověřeno 12. 2. 2014 Nivnička a Pivný potok 43. Comenius CZ: Povodně 2013 Bystřice pod Lopeníkem, dostupné z: http://www.youtube.com/watch?v=fty68yixung, ověřeno 12. 2. 2014 44. Jana Fuksová Idnes.cz: Dva měsíce po bleskové povodni shání Komňa a Bystřice peníze na obnovu, dostupné z: http://zlin.idnes.cz/bleskove-povodne-v-komni-abystrici-pod-lopenikem-fvf-/zlin-zpravy.aspx?c=a130813_1963611_zlin-zpravy_ras, ověřeno 12. 2. 2014 45. Obec Bystřice pod Lopeníkem, Povodně 10. 6. 2013 fotogalerie, dostupné z: http://www.bystricepodlopenikem.cz/fotogalerie/46/povodne-10-6-2013/, ověřeno 12. 2. 2014 46. Slovácký deník: Jako po tobogánu se valila voda do Komně i do Bystřice pod Lopeníkem, dostupné z: http://slovacky.denik.cz/zpravy_region/voda-s-bahnem-seprohnala-bystrici-pod-lopenikem-zatopeno-bylo-patnact-domu-2013.html, ověřeno 12. 2. 2014 47. Slovácký deník: V Ordějově plavou vrata ze zaplavených obcí, dostupné z: http://slovacky.denik.cz/zpravy_region/v-ordejove-plavou-vrata-ze-zaplavenych-obci- 20130613.html, ověřeno 12. 2. 2014 65

Příloha 1 Příloha: VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍCH PRŮTOKŮ VE VYBRANÝCH PROFILECH TOKŮ S VYUŽITÍM HYDRAULICKÝCH VÝPOČETNÍCH POSTUPŮ Nositel: České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební, Katedra hydrauliky a hydrologie Thákurova 7 160 62 Praha 6 Odpovědný řešitel: Doc. Ing. Aleš Havlík, CSc. Doba řešení: 9/2013 12/2013 1

Příloha 1 OBSAH 1. ÚVOD... 3 2. ZÁKLADY HYDRAULIKY OTEVŘENÝCH KORYT A OBJEKTŮ... 3 2.1. 1D nerovnoměrné ustálené proudění v otevřených korytech... 3 2.2. Hydraulika objektů... 5 2.3 Použitý matematický model... 7 3. METODIKA VYHODNOCENÍ... 7 4. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ČISTÉ V RUDNÍKU 10 5. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ČISTÉ V ARNULTOVICÍCH... 14 6. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ČISTÉ V HOSTINNÉM. 19 7. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ŠTÍTARSKÉM POTOCE VE SVÍDNICI.. 24 8. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA MRLINĚ V ROŽĎALOVICÍCH 26 9. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA KLABAVĚ V NOVÉ HUTI 30 10. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ÚHLAVĚ V TAJANOVĚ.. 34 11. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA DOLANSKÉM POTOCE V HŘEBČE... 37 12. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA DOLANSKÉM POTOCE V BĚLOKÁCH.. 40 13. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA BOTIČI NA PŘÍTOKU DO NÁDRŽE HOSTIVAŘ. 43 14. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ROKYTCE V PROFILU POLDRU ČIHADLA... 47 15. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ROKYTCE V PROFILU PODVINNÝ MLÝN.. 48 16. ZÁVĚREČNÝ SOUHRN VÝSLEDKŮ.. 51 2

Příloha 1 1. ÚVOD V případě významných povodňových situací se pravidelně setkáváme se problémy se stanovením kulminačního průtoku povodňových vln. Důvodů může být celá řada. Nejčastěji to bývá nejistota kolem platnosti částí měrných křivek za vysokých vodních stavů, kde zpravidla není jejich průběh podložen přesným měřením průtoku. Často dochází za povodní ke zničení nebo poškození stanic. V takových případech se musí pro vyhodnocení průtoků použít jiné přístupy. Jedním z nich je vyhodnocení kulminačních průtoků s využitím hydraulických výpočetních postupů. Výběr toků a profilů zvolených pro vyhodnocení uvedený v tabulce 1.1 byl proveden po dohodě s pracovníky dotčených poboček ČHMÚ. Tab. 1.1 Seznam toků a profilů vybraných pro vyhodnocení kulminačních průtoků Tok Čistá Čistá Čistá Štítarský potok Mrlina Klabava Úhlava Dolanský potok Dolanský potok Botič Rokytka Rokytka Profil Rudník Arnultovice Hostinné Svídnice Rožďalovice Nová Huť Tajanov Hřebeč Běloky Přítok do VD Hostivař Poldr Čihadla Podvinný Mlýn 2. ZÁKLAD HYDRAULIKY 2.1. 1D nerovnoměrné ustálené proudění v otevřených korytech Základem metodiky odhadu kulminačního průtoku za povodňových situací pomocí hydraulických výpočetních postupů je aplikace výpočetních postupů průběhu hladin nerovnoměrného proudění metodou po úsecích. Pro její správné použití by mělo být splněno několik předpokladů: Předpokládá se, že časové charakteristiky proudu a koryta se s časem nemění. Předpokládají se natolik dominantní složky rychlosti v podélném směru, že můžeme zanedbat složky rychlosti v příčném i svislém směru. Jinak vyjádřeno proudnice se pokládají za rovnoběžné. Předpokládá se takové rozdělení podélných rychlostí v příčném řezu proudu, že lze průřezovou rychlost vyjádřit jako poměr průtoku a průtočné plochy. Za předpokladu malých změn mezi 2 sousedními profily můžeme změny hydraulických veličin v podélném směru považovat za tak malé, že lze jejich hodnoty zprůměrovat, v takovém případě lze pro výpočet sklonu čáry energie použít rovnice pro výpočet rovnoměrného proudění. Sklon dna koryta je natolik malý, že nerozhoduje, považujeme-li za hloubku vody svislici nebo kolmici ke dnu. 3

4 Průběh hladiny mezi 2 sousedními profily je znázorněn na Obr.2.1. 2 1 dl i dz E dl i 0 dl g 2 v 2 1 g 2 v 2 2 y 1 y 2 i 0 i E Obr. 2.1 Průběh hladiny při nerovnoměrném ustáleném proudění Potom můžeme pro profily 1 a 2 napsat Bernoulliho rovnici ve tvaru g 2 v v L i g 2 v y g 2 v y L i 2 2 2 1 E 2 2 2 2 1 1 0 (2.1) kde L vzdálenost mezi profily [m] ξ - součinitel místní ztráty vlivem náhlého rozšíření či zúžení [-] a rozdíl úrovní hladin lze potom stanovit z rovnice 2 1 E 2 2 2 1 E E L i g 2 v v 1 y (2.2) V případě říčního proudění probíhá výpočet proti směru toku. Řešení vychází se známé hloubky y 2 a úrovně čáry energie E 2 v dolním profilu. V dalším postupu se volí hloubky y 1, pro kterou vyplyne úroveň čáry energie E 1. g 2 v y E 2 2 2 2 (2.3) g 2 v y L i E 2 1 1 0 1 (2.4) Příloha 1

Příloha 1 Pro výpočet sklonu čáry energie se za předpokladu uvedených na předchozí stránce zpravidla používá výraz i E 2 P 2 Q (2.5) C S R 2 P P Pokud rovnice (2.2) splněna není, znamená to, že byl odhad proveden špatně a je potřeba jej upravit. Tento postup se opakuje tak dlouho, až je dosaženo potřebné míry shody. Nezbytnou součástí metody je proto iterační postup. K výpočtu nerovnoměrného proudění je v současnosti k dispozici řada komerčně dostupných modelů. Všechny jsou založeny na uvedené metodě. Navzájem se liší pouze způsobem matematického vyjádření iterace. Základem je schéma, podle kterého je proveden první odhad hloubky y 1. Při špatně zvoleném algoritmu může v některých případech (velký sklon koryta, velká vzdálenost profilů) iterace selhávat (v horním profilu může chybně dojít k záměně režimu proudění z říčního na bystřinné). 2.2. Hydraulika objektů Hydraulika mostních objektů Způsob výpočtu charakteristik proudění mostním objektem závisí na průběhu hladiny v mostním objektu a jeho blízkém okolí. Celkem je možné stanovit čtyři základní režimy proudění mostním objektem, které jsou graficky dokumentovány na Obr. 2.2 a níže popsány (za předpokladu říčního proudění v profilu mostu). Speciální případ nastává v případě přelévání mostní konstrukce. Jednotlivé režimy proudění mostním objektem jsou: proudění s volnou hladinou neovlivněné dolní vodou, proudění s volnou hladinou ovlivněné dolní vodou, proudění se zatopeným vtokem a volným výtokem, proudění se zatopeným vtokem i výtokem (tlakové proudění), přelévaný mostní objekt. 5 4 3 2 1 1 2 3 4 Obr. 2.2 Charakteristické průběhy hladin při proudění mostními objekty. 5

Příloha 1 Pro řešení proudění s volnou hladinou lze použít přístup, který vychází z Bernoulliho rovnice. Za předpokladu zanedbání sklonu mezi profily 1 a 2 můžeme napsat E 1 y 1 2 1 v 2 g y 2 2 2 v 2 g 2 2 v 2 g y 2 2 Q 2 2 g S 2 M (2.6) kde E 1 úroveň čáry energie v profilu 1 [m] y 1, y 2 hloubky proudění v profilech 1 a 2 [m] v 1, v 2 střední rychlosti vody v profilech 1 a 2 [ms -1 ] Q průtok mostním objektem [m 3 s -1 ] S M průtočná plocha mostního profilu 2 [m 2 ] φ rychlostní součinitel [-] ξ součinitel místní ztráty na vtoku [-] V případě proudění ovlivněného dolní vodou se doporučuje za hloubku y 2 dosazovat přímo hloubku dolní vody y 4 z profilu 4 těsně za mostem. Hloubka y 2 bývá rovněž označována jako y, y 4 potom jako y d. Kromě tohoto postupu je k dispozici metoda vycházející z rovnice zachování hybnosti (momentová rovnice), kterou používá například program HEC-RAS. V případě, že dojde k zatopení vtoku, ale výtok z mostu zůstává i nadále volný, nejedná se ještě o tlakové proudění. V tomto případě je možné použít rovnici 2 E v1 HM Q 1 y1 2 2 g 2 C S 2 Z M 2 2 g (2.7) kde C Z koeficient závisející na míře vzdutí hladiny nad spodní líc mostovky [ ] H M vzdálenost mezi dnem a úrovní spodního líce mostovky na jeho horním čele [m] Za povodňových situací jsou běžné případy, kdy je most zatopený na svém vtoku i výtoku, proudění se potom stává tlakovým. V tomto případě se použije rovnice kde 2 2 v1 Q y1 y 4 (2.8) 2 2 g S 2 g E 1 2 v M y 4 úroveň hladiny v profilu 4 [m] v - součinitel výtoku mostního otvoru [ ] Hydraulickým výzkumem tohoto jevu se v posledních letech zabývala Katedra hydrauliky a hydrologie FSv ČVUT. Výzkum byl zaměřen na stanovení součinitele v. Na jeho základě Picek doporučuje použít vyšší hodnotu, než uvádí manuál programu HEC-RAS. Tato hodnota může dle výsledků výzkumu překročit číslo 1. Hydraulika jezových objektů Pro výpočet průtoku přepadem přes jezové těleso obdélníkové tvaru přelivné plochy se používá rovnice 2 1.5 1.5 Q z p b0 2 g h0 z m b0 2 g h0 (2.9) 3 kde p, m součinitelé přepadu [ ] b 0 aktivní přelivná šířka h 0 energetický výška přepadového paprsku 6

Příloha 1 Ke stanovení b 0 se používá rovnice kde n b b 0.1 (2.10) 0 h 0 1 b je šířka přelivné hrany [m] - ztrátový součinitel tvaru ohlaví [-] V případě speciálních tvarů přelivných ploch jezových objektů byly na základě modelových výzkumů sestaveny různé rovnice umožňující přesné stanovení součinitele přepadu. Jedním případů je například rovnice Rehbocka určená pro jezy tvořené půlválcovou plochou, dno před jezem se nachází na úrovni osy válce (s = r) a svislou stěnou na konci půlválcové plochy kde h p 0.55 0.22 (2.11) r h výška přepadového paprsku [m] r poloměr půlválcové plochy [m] V případě zatopeného výtoku pod stavidlem nebo otvorem ve svislé stěně se průtok spočítá z následující rovnice Q v S 2 g H (2.12) kde v součinitel výtoku [-] S plocha výtokového otvoru [m 2 ] H rozdíl hladin [m] 2.3. Použitý matematický model Při výpočtech byl průběh hladiny řešen s využitím programového HEC-RAS (River Analysis System). Prostředku. Spíše než o matematický model se jedná o uživatelské prostředí, které usnadňuje práci se staršími matematickými modely, jejichž základ byl naprogramován již pro starý operační systém DOS. Součástí systému se postupně stali mimo jiné modely HEC2 (1D nerovnoměrné ustálené proudění), HEC6 (1D pohyb splavenin) a UNET (1d neustálené proudění). V případě vysokého stupně zatopení dolní vodou se již po hydraulické stránce nedá hovořit o přepadu. V takovém případě je možné problém řešit jako místní ztrátu nerovnoměrného proudění. 3. METODIKA VYHODNOCENÍ Ideálním objektem ke stanovení kulminačního průtoku mohou být zejména jezové objekty a bezpečnostní přelivy na VD. Podmínkou však musí být dokonalý přepad neovlivněný dolní vodou: Zvláště v případě speciálních a geometricky jasně definovaných ploch je možné stanovit průtok při známé hladině velmi přesně. To byl v rámci této studie například případ poldru Čihadla. U jezových objektů na vodních tocích však za povodní podmínka dokonalého přepadu zpravidla splněna není. To byl případ i všech zbývajících profilů určených k vyhodnocení průtoku pomocí hydraulických postupů. Řešení spočívá v nalezení měrné trati, kde je v celém úseku proudění sevřeno do pokud možno užšího pásu podél koryta bez významných změn šířky záplavového území. Ve zvoleném úseku je pak nezbytné nalézt dostatek hodnověrných stop po průběhu kulminační hladiny. 7

Příloha 1 Délka vybrané tratě závisí na průměrném sklonu dna koryta v řešené lokalitě. V lokalitách, kde sklony dna přesahují 5, lze dosáhnou dobrého odhadu při délkách tratě alespoň cca 250 m. V místech s menším sklonem minimálně by měly být tratě dlouhé alespoň 500 m. Za předpokladu kvalitního zaměření příčných či údolních profilů bude přesnost výpočtu záviset jednak na správnosti odhadu součinitelů drsností, jednak na nalezení a výběru hodnověrných stop po kulminační hladině. Druhy stop po kulminační hladině jsou dvojího typu lineární a bodové. Obecně se ale dá říct, že liniové stopy na stavebních objektech umožňují zpravidla zajištění přesnějších a hlavně věrohodnějších stop po kulminační hladině než je tomu u stop bodových. Přesné a důvěryhodné liniové stopy lze nalézt zejména na omítce stavebních konstrukcí (Foto 3.1) nebo v místě zachycení trávy či listí na plotech (Foto 3.2), měně přesné jsou například linie odplaveného jehličí nebo listí v lesním porostu nebo polehlá tráva či jiné plodiny v inundaci. Na jasné linii je patrné, zda není průběh ovlivněn nějakou místní překážkou Mezi bodové stopy se nejčastěji řadí zachycené trávy a jiné drobné předměty na stromech či sloupech. V případě umístění stromů v místě s velkými svislicovými rychlostmi proudění dochází při obtékání kmene k lokálnímu vzdutí hladiny. V případě, že má překážka větší rozměr, může úroveň vzdutí hladiny na čele překážky dostoupit až k úrovni čáry energie (Foto 3.3). Zaznamenaná úroveň stopy se tak může nacházet až o hodnotu lokální rychlostní výšky výše než je střední úroveň hladiny v korytě. V takovém případě je vhodné polohu zaměřené stopy o velikost rychlostní výšky v místě překážky snížit. Foto 3.1 Názorná ukázka přesné liniové stopy po kulminační hladině na omítce domu, zašpiněná čára na rozdíl vlhkosti s časem nevzlíná vzhůru. 8

Příloha 1 Foto 3.2 Přesná liniová stopa zachyceného listí na dlouhém úseku plotu Foto 3.3 Názorná ukázka výrazného ovlivnění průběhu hladiny při obtékán překážek jako jsou kmeny stromů, sloupy apod. 9

Příloha 1 4. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ČISTÉ V RUDNÍKU Pro vyhodnocení kulminačního průtoku na říčce Čisté v obci Rudník byla vybrána měrná trať mezi soutokem Čisté a Lučního potoka a místním mostem. Umístění trati je znázorněno na přiložené mapce na Obr. 4.1. Obr. 4.1 Situace umístění měrné tratě na Čisté v Rudníku Trasa koryta byla ve zvoleném úseku relativně přímá. Pravý břeh byl v první části úseku strmý a vysoký, v druhé části se již mírně snížil a tak zde došlo k vybřežení a zaplavení plochy kolem objektu hromadných garáží. Na levé straně je říční niva široká 50 metrů Pod soutokem Čisté a Lučního potoka nedošlo k přelití tělesa hlavní silnice, zaplaveny byly oba obytné domy v levém záplavovém území i řada garáží na opačné straně. Na těchto objektech byly také zajištěny stopy po kulminační hladině (Foto 4.1 až 4.3). Měrná trať byla tvořena 5 údolními profily, v řešeném úseku bylo zaměřeno celkem 8 stop po kulminační hladině. Schéma poloh zaměřených profilů a stop po kulminační hladině je znázorněno na plánku na Obr. 4.2. Horní profil byl umístěn v místě domu na úrovni soutoku s Lučním potokem, spodní pak v místě místního cestního mostu. 10

Příloha 1 Foto 4.1 Pohled na měrnou trať na Čisté v Rudníku od místa soutoku s Lučním potokem Foto 4.2 Liniová stopa po kulminační hladině na jedné z obytných budov nalevo od koryta Čisté 11

Příloha 1 Foto 4.3 Liniová stopa po kulminační hladině na objektu hromadných garáží mezi silnicí a korytem Čisté Obr. 4.2 Schéma umístění zaměřených profilů a stop po kulminační hladině na Čisté na měrné trati v Rudníku 12

Výškové kóty [m n.m.] Příloha 1 Výpočet průběhu hladin byl postupně prováděn v rozsahu průtoků od 90 do 120 m 3.s -1. Součinitel drsnosti koryta byl uvažován hodnotou 0.05, zarostlého pravého břehu 0.2, levé říční nivy od 0.1 do 0.12. Výsledky výpočtů pro průtok Q=105 m 3.s -1 jsou včetně zaměřených stop po kulminační hladině uvedeny v tabulce 4.1, graficky pak vyneseny do podélného profilu na obrázku 4.3. Tab. 4.1 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=105 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině na Čisté v Rudníku Stanič. Dno H o Stopa H e i e v k S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 0 374.26 378.56 378.59 378.67 0.0015 1.53 88.9 109.5 0.27 5 378.56 46 378.69 47 374.47 378.63 378.75 0.0016 1.74 103.9 43.8 0.28 62 378.63 62 378.71 63 374.30 378.70 378.79 0.0013 1.56 129.9 87.3 0.26 103 378.69 108 374.54 378.77 378.88 0.0017 1.73 129.4 70.2 0.30 136 374.41 378.84 378.93 0.0019 1.73 127.1 72.9 0.31 138 378.88 380 Dno Hladina Q=105 Zaměřené stopy 379 378 377 376 375 374 0 20 40 60 80 100 120 140 Staničení [m] Obr 4.3 Podélný profil modelované hladiny na Čisté v Rudníku pro průtok Q=105 m 3.s -1 a stop po kulminační hladině Na základě porovnání provedených výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na měrné trati na říčce Čisté v Rudníku se zaměřenými stopami po kulminační hladině byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 105 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 20 m 3.s -1. 13

Příloha 1 5. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ČISTÉ V ARNULTOVICÍCH Další trať pro vyhodnocení kulminačního průtoku na Čisté byla vybrána v obci Arnultovice, její poloha je patrná z Obr. 5.1. Obr. 5.1 Situace umístění měrné tratě na Čisté v Arnultovicích Druhá trať na Čisté byla vybrána pod silničním mostem, kde koryto řeky přechází napravo od silnice. Koryto se postupně přibližuje zalesněnému kraji údolí, v pásu mezi silnicí a korytem se nachází několik rodinných domů, silnice byla v celém úseku přelévána ve výšce 20 až 30 cm. V tomto úseku nedošlo ke zničení žádných objektů, na plotech pozemků podél silnice byly v celém úseku zajištěny kvalitní liniové stopy po kulminační hladině (Foto 5.2 a 5.3). Měrná trať byla tvořena celkem 6 údolními profily, v úseku se nacházel jeden místní cestní mostek pře koryto. Pohled na místní mostek, který se nacházel v horní části zaměřené tratě, je zdokumentován na Foto 5.1 Schematické vykreslení poloh zaměřených profilů a stop po kulminační hladině je znázorněno na Obr. 5.2. 14

Příloha 1 Foto 5.1 Cestní mostek přes koryto Čisté v Arnultovicích v horní části měrné trati Foto 5.2 Horní část měrné tratě pod cestním mostkem s přesnou liniovou stopou po kulminační hladině na plotě podél silnice 15

Příloha 1 Foto 5.3 Dolní část měrné tratě s další přesnou liniovou stopou zachyceného listí po kulminační hladině na plotě podél silnice Obr. 5.2 Schéma umístění zaměřených profilů a stop po kulminační hladině na Čisté na měrné trati v Arnultovicích 16

Příloha 1 Výpočet průběhu hladin byl postupně prováděn v rozsahu průtoků od 100 do 130 m 3.s -1. Součinitel drsnosti koryta byl uvažován hodnotou 0.05, pro levé zalesněné inundační území 0.15, stejně jako pro pravé, kde bylo proudění omezováno kůlnami, ploty a vegetací. Několik rodinných domů bylo v modelu vyjádřeno jako neprůtočné objekty. Výsledky výpočtů pro průtok Q=120 m 3.s -1 jsou včetně zaměřených stop po kulminační hladině uvedeny v tabulce 5.1, graficky pak vyneseny do podélného profilu na obrázku 5.3. Tab. 5.1 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=120 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině na Čisté v Arnultovicích Stanič. Dno H o Stopa H e i e v k S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 0 369.51 10 369.63 20 369.75 50 365.92 369.77 370.08 0.0040 2.77 88.9 63.8 0.47 57 369.87 65 369.81 108 370.02 110 366.29 370.05 370.35 0.0045 2.72 91.3 79.5 0.49 117 370.16 187 370.84 190 367.09 370.38 370.83 0.0072 3.10 59.6 61.2 0.60 195 370.85 268 370.94 270 371.03 280 367.35 371.16 371.70 0.0132 3.60 67.7 75.0 0.61 285 Mostek 290 367.35 371.20 371.70 0.0123 3.50 70.7 75.1 0.59 300 371.25 370 367.90 372.00 372.31 0.0044 2.58 75.9 73.3 0.48 375 372.11 17

Výškové kóty [m n.m.] Příloha 1 Dno Hladina Q=120 Zaměřené stopy 373 372 371 370 369 368 367 366 365 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Staničení [m] Obr 5.3 Podélný profil modelované hladiny na Čisté v Arnultovicích pro průtok Q=105 m 3.s - 1 a stop po kulminační hladině Na základě porovnání provedených výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na měrné trati na říčce Čisté v Arnultovicích se zaměřenými stopami po kulminační hladině byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 120 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 15 m 3.s -1. 18

Příloha 1 6. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ČISTÉ V HOSTINNÉM Poslední trať pro vyhodnocení kulminačního průtoku na Čisté byla vybrána na počátku zástavby města Hostinné, kde Čistá protéká podél chatové kolonie za levým břehem, její umístění je patrné na Obr. 6.1. Obr.6.1 Situace umístění měrné tratě na Čisté v Hostinném 19

Příloha 1 Koryto řeky je zde prakticky přímé, svislý pravý břeh je stabilizován opěrnou zdí silnice, která zde řeku doprovází. Koryto se postupně přibližuje zalesněnému kraji údolí, v pásu mezi silnicí a korytem se nachází několik rodinných domů, silnice byla v celém úseku přelévána ve výšce 20 až 30 cm. Na ploše chatové kolonie došlo v průběhu povodně ke zničení řady chatek, poškozená byla většina plotů, zvláště těch, jejichž směr byl kolmý na směr proudění. Po povodni se v celém prostoru nacházelo velké množství zachyceného spláví. Na cestě, která vedla rovnoběžně se směrem koryta mezi chatami, byly patrné stopy výrazné eroze. Měrná trať byla tvořena celkem 5 údolními profily, pohled na horní část vyhodnocovaného úseku je vidět na Foto 6.1. Foto 6.2 přibližuje cestu v chatové osadě rovnoběžnou se směrem koryta a s výrazným projevem eroze. V této části nebylo snadné nalézt dostatek hodnověrných stop po kulminační hladině. Poslední Foto 6.3 potom přibližuje spodní část trati s liniovou stopou po kulminační hladině na podélném plotu. Schematické vykreslení poloh zaměřených profilů a stop po kulminační hladině je znázorněno na Obr. 6.2. Foto 6.1 Pohled ze silnice na poničenou chatovou kolonii v horná části měrné tratě na Čisté v Hostinném. 20

Příloha 1 Foto 6.2 Pohled důsledky eroze v místě cesty v zahrádkářské kolonii vedoucí paralelně s korytem říčky Čisté. Foto 6.3 Liniová stopa po kulminační hladině na plotu v dolní části řešené ho úseku 21

Příloha 1 Obr. 6.2 Schéma umístění zaměřených profilů a stop po kulminační hladině na Čisté na měrné trati v Hostinném Výpočet průběhu hladin byl postupně prováděn v rozsahu průtoků od 100 do 130 m 3.s -1. Součinitel drsnosti koryta byl uvažován hodnotou 0.05, pro levou stranu údolního profilu na ploše chatové osady 0.15, pro pravou stranu, která byla tvořena převážně silnicí 0.04. Výsledky výpočtů pro průtok Q=120 m 3.s -1 jsou včetně zaměřených stop po kulminační hladině uvedeny v tabulce 6.1, graficky pak vyneseny do podélného profilu na obrázku 6.3. 22

Výškové kóty [m n.m.] Příloha 1 Tab. 6.1 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=120 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině na Čisté v Hostinném Stanič. Dno H o Stopa H e i e v k S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 0 352.87 10 347.99 352.66 352.91 0.0040 2.43 96.1 85.8 0.38 7 352.77 12 352.64 63 348.72 352.89 352.94 353.11 0.0033 2.31 106.5 83.0 0.38 122 348.77 353.07 353.36 0.0047 2.63 77.7 58.2 0.44 124 352.95 170 353.24 176 349.44 353.35 353.60 0.0042 2.39 80.2 49.9 0.43 178 353.39 207 349.69 354.55 354.08 0.0104 3.47 49.1 47.9 0.62 210 353.93 355 354 Dno Hladina Q=120 Zaměřené stopy 353 352 351 350 349 348 347 0 50 100 150 200 250 Staničení [m] Obr 6.3 Podélný profil modelované hladiny na Čisté v Hostinném pro průtok Q=105 m 3.s -1 a stop po kulminační hladině Na základě porovnání provedených výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na měrné trati na říčce Čisté v Hostinném se zaměřenými stopami po kulminační hladině byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 120 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 20 m 3.s -1. 23

Příloha 1 7. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NAŠTÍTARSKÉM POTOCE VE SVÍDNICI Štítarský potok protéká velmi širokým inundačním územím. Jeho koryto je sice upraveno, za významných povodní však voda významně vybřežuje. V prostoru záplavy se kromě limnigrafické stanice ČHMÚ nenacházejí žádné objekty, kde by bylo možné zajistit další stopy po kulminační hladině. Proto byl pro vyhodnocení vybrán profil, kde křižují koryto blízko sebe železniční a silniční most, navazující násep železniční trati zde celý průtok v průběhu povodně soustředil do mostního otvoru. Umístění obou mostů i limnigrafické stanice Svídnice na Štítarském potoce je znázorněno na leteckém snímku na Obr. 7.1. Obr. 7.1 Letecký pohled na koryto Štítarského potoka v okolí obce Svídnice s vyznačením polohy limnigrafické stanice ČHMÚ a 2 mostních objektů na levém okraji snímku. Přestože je zde koryto potoka v plné délce upraveno, po hydraulické stránce se jedná za povodní o komplikovaný úsek. Pravobřežní ochranná hráz je pod profily mostů za povodní přetékána a v profilu limnigrafické stanice je již proud v pravém inundačním území od hlavního proudu ve stanici oddělen. Stanovování průtoku na základě čtení vodního stavu na vodočtu je proto problematické. 24

Příloha 1 Pracovníkům Povodí Labe, s. p. se popařilo zaměřit stopu po kulminační hladině v profilu železničního mostu na úrovni 196.68 m n. m., kde byl celý povodňový průtok koncentrován do mostního otvoru. Pro výpočet použil autor tohoto posudku svůj starší hydraulický model, který sestavil jako větvený pro potřebu vyhodnocení starší povodně. Schematizace jeho geometrického modelu je zdokumentována na obrázku 7.2. Obr. 7.2 Schéma větveného modelu Štítarského potoka v okolí obce Svídnice Výpočet průběhu hladin byl prováděn v rozsahu průtoků od 60 do 70 m 3.s -1. Součinitel drsnosti koryta upraveného koryta byl uvažován hodnotou 0.035, pro obě inundační území využívaná jako pole 0.15. Výsledky výpočtů pro průtok Q = 64 m 3.s -1 jsou včetně zaměřené stopy po kulminační hladině v profilu mostu uvedeny v tabulce 7.1. Tab. 7.1 Podélný profil na Štítarském potoce pro modelovaný průtok Q = 64 m 3.s -1 včetně stopy po kulminační hladině po povodni z června 2013 na železničním mostě Stanič. Dno Ho Stopa He ie vk S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 2.36 192.06 195.51 195.5 0.0004 0.74 29.6 15.8 0.17 2.42 192.17 195.53 195.6 0.0004 0.78 28.6 18.2 0.18 2.55 192.11 195.59 195.6 0.0003 0.73 30.6 15.7 0.16 2.80 2.82 192.76 195.71 195.8 0.0009 1.33 34.8 20.2 0.30 2.85 2.93 192.87 195.77 196.1 0.0035 2.38 28.6 19.6 0.56 3.08 192.87 196.26 196.4 0.0016 1.74 38.9 19.6 0.37 3.12 192.96 196.36 196.5 0.0010 1.43 44.9 17.3 0.28 3.12 3.12 192.96 196.68 196.68 196.8 0.0007 1.27 50.5 17.3 0.24 3.13 192.61 196.71 196.8 0.0005 1.13 59.3 21.7 0.20 25

Příloha 1 Na základě výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na větveném modelu Štítarského potoka v úseku kolem obce Svídnice a porovnání se zaměřenou úrovní stope na železničním mostě byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 64 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 10 m 3.s -1. 8. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA MRLINĚ V ROŽĎALOVICÍCH Podobně jako Štítarský potok i Mrlina protéká širokým inundačním územím, které se za povodní zaplavuje i přesto, že je koryto Mrliny na převážné délce v okolí limnigrafické stanice Vestec upraveno. Jedním z mála míst, kde byl alespoň lokálně proud koncentrován do mostních profilů, byla obec Rožďalovice. Pracovníci správce toku podniku Povodí Labe zde v průběhu povodně zajistili několik stop na opěrách mostních objektů. Ke stanovení odhadu kulminačního průtoku bylo pak využito dostupné zaměření koryta a údolních profilů. Mapa vedení trasy koryta a jejího křížení s komunikacemi v okolí Rožďalovic je připojeno na obrázku 8.1. Obr. 8.1 Letecký snímek části trasy řeky Mrliny v okolí Rožďalovic s vyznačením mostních objektů se zaměřenou stopou po kulminační hladině 26

Příloha 1 Na dalším obrázku 8.2 je zobrazen geometrický model koryta a inundačního území Mrliny potoka v okolí obce Rožďalovice. Povodňové značky byly zaměřeny v profilech mostních objektů v ř. km 19.389, 19.689 a 20.289. Obr. 8.2 Schéma geometrického modelu Štítarského potoka u obce Rožďalovice Numerické výpočty byly na trati říčky Mrliny u obce Rožďalovice realizovány v rozsahu průtoků od 50 do 70 m 3.s -1. Součinitel drsnosti upraveného koryta byl uvažován hodnotou 0.035. Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q = 55 m 3.s -1 včetně úrovní zaměřených 27

Příloha 1 stop po kulminační hladině je zpracován jak tabelárně v Tab. 8.1, tak i graficky na obrázku 8.3. Tab. 8.1 Podélný profil modelované hladiny na Mrlině v okolí obce Rožďalovice pro průtok Q = 55 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině Stanič. Dno Ho Stopa He ie vk S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 19.055 Jez 19.061 194.89 197.35 197.38 0.0005 1.09 168.7 255.4 0.23 19.096 194.85 197.36 197.39 0.0005 1.11 163.0 238.0 0.23 19.139 Most 19.143 194.79 197.38 197.40 0.0003 0.93 158.1 256.1 0.19 19.163 194.70 197.38 197.42 0.0006 1.25 140.7 263.4 0.25 19.195 194.73 197.41 197.44 0.0004 1.07 167.4 265.7 0.22 19.231 194.75 197.42 197.46 0.0006 1.21 148.5 281.5 0.25 19.277 194.79 197.45 197.48 0.0006 1.24 142.0 253.7 0.25 19.319 194.82 197.46 197.52 0.0007 1.41 115.0 208.6 0.28 19.364 194.86 197.47 197.58 0.0012 1.82 80.5 169.3 0.37 19.377 194.87 197.49 197.74 0.0020 2.37 33.0 86.7 0.48 19.389 Most 19.399 194.87 197.63 197.62 197.85 0.0017 2.27 52.8 127.1 0.44 19.440 194.84 197.81 197.91 0.0009 1.72 87.8 203.3 0.32 19.482 194.80 197.88 197.95 0.0006 1.40 93.0 238.7 0.26 19.532 194.92 197.95 197.97 0.0003 0.98 151.8 239.3 0.18 19.593 195.07 197.96 197.99 0.0004 1.09 131.9 162.0 0.21 19.635 195.18 197.94 198.03 0.0009 1.64 82.8 108.1 0.32 19.660 195.24 197.89 198.10 0.0018 2.20 36.9 89.6 0.45 19.679 Most 19.689 195.30 198.01 197.85 198.20 0.0016 2.08 44.0 180.3 0.41 19.704 195.31 198.17 198.22 0.0006 1.36 138.3 272.8 0.26 19.728 195.21 198.21 198.24 0.0003 1.03 173.9 244.8 0.19 19.758 195.28 198.23 198.25 0.0003 0.98 182.3 262.7 0.19 19.805 195.40 198.24 198.27 0.0005 1.16 133.7 165.4 0.22 19.833 195.42 198.23 198.29 0.0007 1.47 98.9 141.5 0.28 19.858 195.44 198.26 198.31 0.0007 1.42 97.7 114.6 0.27 19.884 195.78 198.29 198.33 0.0009 1.49 104.3 139.5 0.31 19.905 Jez 19.919 196.00 198.30 198.34 0.0008 1.19 104.3 179.5 0.26 19.956 196.00 198.33 198.37 0.0006 1.10 122.5 192.3 0.24 20.013 196.04 198.38 198.40 0.0005 0.96 148.6 209.2 0.21 20.077 196.08 198.40 198.45 0.0010 1.37 98.3 158.7 0.30 20.121 196.11 198.46 198.49 0.0006 1.13 122.6 171.3 0.25 20.181 196.14 198.47 198.56 0.0014 1.68 78.3 134.1 0.37 20.231 196.15 198.54 198.62 0.0011 1.52 76.8 120.2 0.34 20.260 196.21 198.55 198.67 0.0015 1.74 66.8 130.0 0.39 20.279 196.24 198.54 198.73 0.0021 2.05 40.8 121.1 0.46 20.289 Most 20.295 196.27 198.58 197.62 198.80 0.0023 2.16 30.3 127.4 0.48 28

Výsškové kóty [m n.m.] Příloha 1 Dno Hladina Q=55 Stopy 199.0 198.5 198.0 197.5 197.0 196.5 196.0 195.5 195.0 194.5 19.0 19.2 19.4 19.6 19.8 20.0 20.2 20.4 Staničení [ř. km] Obr. 8.3 Podélný profil modelované hladiny na Mrlině v okolí obce Rožďalovice pro průtok Q = 55 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině Na základě porovnání výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na modelu Mrliny v úseku kolem obce Rožďalovice se zaměřenými úrovněmi stop po kulminační hladině na objektech 3 silničních mostů byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 55 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 10 m 3.s -1. 29

Příloha 1 9. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA KLABAVĚ V NOVÉ HUTI Na Klabavě v Nové se nachází limnigrafické stanice, která byla za povodně významně obtékána. Pro vyhodnocení bylo k dispozici zaměření koryta zpracované pro potřebu starší studie odtokových poměrů na Klabavě, kterou autor tohoto vyhodnocení pro správce toku podnik Povodí Vltavy zpracoval v roce 2005. Umístění stanice je patrné na leteckém snímku na Obr. 9.1 Obr. 9.1 Vedení trasy koryta Klabavy v okolí stavby obce Nová Huť s vyznačením polohy limnigrafické stanice směrem jejího obtékání za povodní Zástavba obce Nová Huť je ochráněna levostrannou ochrannou hrází, která byla úspěšně dokončena krátce před povodní z června 2013. Limnigrafická stanice se nachází na dolním konci meandru, kletým se trasa vyhýbá zástavbě. V místě profilu stanice, jejíž poloha je na obrázku 9.1 vyznačena červeným kroužkem, se nachází lávka pro pěší vedoucí k objektu ČOV. Objekt ČOV leží na vyvýšeném terénu, a tak není za povodně zaplavován. Od místa konce lesa na pravém břehu končí strmý svah a na pravé straně se říční niva rozšiřuje. V Pásu mezi lesem a ČOV tak za významných povodní dochází k vybřežení vody. Objekt ČOV pak proud rozděluje a v profilu limnigrafické stanice již neprotéká celkový průtok Klabavy. Názorně je tento jev patrný z fotografií 9.1 a 9.2 provedené z nově dokončené levobřežní ochranné hráze z místa cca 200 m a 150 m nad profilem limnigrafické stanice. Linie pravého břehu Klabavy je na fotografii 9.1 ukazuje řada zaplavených stromů. Budova ČOV je patrná na obou snímcích, hlavní koryto Klabavy pokračuje ve směru levého kraje obou pohledů. Pracovníkům pobočky Českého hydrometeorologického ústavu v Plzni se za povodně v červnu 2013 podařilo provést změření průtoku Q = 82.5 m 3.s -1 za vodního stavu 242 cm blízkého kulminační hladině. Ta byla na limnigrafu zaznamenána jako 251 = cm. Při 0 vodočtu na kótě 308.24 m n. m. odpovídají těmto hodnotám kóty 310.66 m n. m., respektive 310.75 m n. m. 30

Příloha 1 Foto 9.1 Pohled na počátek vylévání vody z koryta Klabavy do pravého inundačního území nad ČOV obce Nová Huť Foto 9.2 Pohled na inundační proud, kterým je obtékána limnigrafická stanice Nová Huť na Klabavě umístěná na korytě Klabavy vlevo od objektu ČOV (dům v levé části) 31

Příloha 1 K výpočtům byl použit výsek hydraulického modelu, který v minulosti zpracovával autor tohoto vyhodnocení pro správce toku podnik Povodí Vltavy. Schéma geometrického modelu je znázorněno na obrázku 9.2. Limnigrafická stanice se nachází v profilu ř. km 7.061 pod lávkou vedoucí k ČOV. Obr. 9.2 Schéma geometrického modelu sestaveného v programovém prostředí HEC-RAS pro úsek řeky Klabavy v okolí obce Nová Huť Pro vyhodnocení mělo zásadní význam měření průtoku pro stav blízký kulminaci. Umožnilo to přesné nekalibrování modelu. Jeho výsledky jsou prezentovány v tabulce 9.1. Na takto nekalibrovaném modelu byly následně řešeny simulace s cílem nalezení průtoku, při kterém modelovaný průběh hladiny v profilu stanic e přesně odpovídal změřenému maximu. Výsledky modelovaného průběhu hladiny pro průtok Q = 95 m 3.s -1 jsou připojeny v tabulce 9.2. 32

Příloha 1 Tab. 9.1 Podélný profil hladiny na Klabavě v části řešeného úseku pro průtok Q = 82.5 m 3.s -1 s vyznačením úrovně změřené hladiny vody v profilu limnigrafické stanice Stanič. Dno Ho Vodoč. He ie vk S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 5.576 305.26 305.99 306.17 0.0172 2.56 90.9 173.0 0.95 5.818 304.93 307.12 307.14 0.0018 1.08 245.7 255.7 0.30 6.054 305.27 307.70 307.84 0.0048 2.04 117.2 183.8 0.51 6.256 304.75 308.36 308.51 0.0021 1.89 85.5 102.0 0.35 6.449 305.49 308.80 308.86 0.0016 1.44 124.8 102.0 0.30 6.653 306.49 309.24 309.55 0.0064 2.72 66.4 162.0 0.60 6.913 307.05 310.34 310.42 0.0021 1.56 112.1 156.9 0.35 7.061 307.97 310.66 310.66 310.72 0.0019 1.28 119.4 166.7 0.33 7.072 7.073 307.97 310.69 310.74 0.0017 1.23 124.1 167.2 0.31 7.094 308.24 310.71 310.80 0.0029 1.55 106.8 188.3 0.40 7.095 7.100 308.24 310.74 310.81 0.0027 1.49 111.3 189.4 0.38 7.364 308.43 311.25 311.38 0.0017 1.62 50.8 24.2 0.36 7.556 309.23 311.63 311.70 0.0017 1.44 106.9 122.6 0.35 Tab. 9.2 Podélný profil hladiny na Klabavě v části řešeného úseku pro průtok Q = 95 m 3.s -1 s vyznačením úrovně maximální změřené hladiny vody v profilu limnigrafické stanice Nová Huť v průběhu červnové povodně 2013. Stanič. Dno Ho Vodoč. He i e v k S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 5.576 305.26 306.11 306.26 0.0128 2.44 111.7 181.7 0.84 5.818 304.93 307.19 307.21 0.0020 1.16 262.8 258.0 0.32 6.054 305.27 307.77 307.92 0.0051 2.15 129.7 185.3 0.53 6.256 304.75 308.47 308.63 0.0022 2.00 96.6 102.6 0.37 6.449 305.49 308.93 308.99 0.0016 1.50 138.2 102.6 0.30 6.653 306.49 309.34 309.64 0.0061 2.74 84.3 183.4 0.59 6.913 307.05 310.44 310.52 0.0020 1.58 129.2 160.2 0.34 7.061 307.97 310.75 310.75 310.81 0.0018 1.31 135.1 168.5 0.33 7.072 7.073 307.97 310.78 310.83 0.0017 1.27 139.7 169.0 0.31 7.094 308.24 310.81 310.89 0.0028 1.53 125.3 193.1 0.39 7.095 7.100 308.24 310.83 310.9 0.0026 1.49 129.4 194.1 0.38 7.364 308.43 311.35 311.51 0.0020 1.78 53.4 24.5 0.38 7.556 309.23 311.77 311.84 0.0015 1.42 124.7 123.7 0.33 33

Příloha 1 Na základě výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na měrné trati na řece Klabavě v úseku kolem obce Nová Huť s využitím přesně nakalibrovaného modelu byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 95 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 5 m 3.s -1. 10. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ÚHLAVĚ V TAJANOVĚ Na Úhlavě je jedním vodoměrných profilů ČHMÚ stanice v Tajanově u Klatov. Koryto Úhlavy je podél zástavby města Klatovy upraveno. Stanice se nachází pod silničním mostem na silnici Klatovy Tajanov, jehož přestavba byla v době průchodu povodně na rozdíl od leteckého snímku na Obr. 10.1 již dokončena. Krátce pod stanicí má již koryto Úhlavy přirozený charakter a volně meandruje v říční nivě. Obr. 10.1 Situace vedení trasy koryta Úhlavy v okolí limnigrafické stanice ČHMÚ s vyznačením její polohy. Zpracovatel posudku měl k dispozici svůj starší model řeky Úhlavy, který byl sestaven pro potřeby řešení projektu Studie odtokových poměrů na Úhlavě. Pobočka ČHMÚ v Plzni 34

Příloha 1 poskytla řešiteli nejnovější zaměření příčného profilu limnigrafické stanice, o tento profil byl geometrický model Úhlavy rozšířen. Schematické znázornění geometrického modelu řeky Úhlavy od obce Svrčovec až po jezový objekt v Klatovech je zobrazeno na obrázku 10.2. Obr. 10.2 Schéma geometrického modelu záplavového území řeky Úhlavy mezi městem Klatovy a obcí Svrčovec. Maximální vodní stav byl ve stanici Tajanov (příčný profil ř. km 63.39) zaznamenán na úrovni 313 cm. Při kótě 0 vodočtu 386.22 m n. m to odpovídá ve výškovém systému Balt po vyrovnání hodnotě 389.35 m n. m. Pracovníkům ČHMÚ se podařilo v průběhu povodně z června 2013 změřit průtok v Úhlavě v blízkosti profilu limnigrafické stanice Tajanov Q = 33.7 m 3.s -1 při vodním stavu 288 cm, což odpovídá 388.76 m n. m. Kalibrace modelu na tento průtok a na měření při stavu 218 cm se však na rozdíl od běžných průtoků ukázala velmi problematická. Při numerických výpočtech průběhu hladin i při zadávání nereálně vysokých hodnot součinitele drsnot koryta na 0.1 vycházely úrovně hladiny v profilu stanice o několik desítek cm nižší. Výpočet extrapolované měrné křivky stanice s uvedením dvou výsledků hydrometrických měření a maximální hladiny za povodně z června 2013 je připojen na obrázku 10.3. 35

Vodní stav [cm] Příloha 1 Hydrometrování Výpočet Hec Povodeň 2013 350 300 250 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 Q [m 3.s -1 ] Obr. 10.3 Extrapolovaná měrná křivka stanice Tajanov na Úhlavě pomocí výpočtu nerovnoměrného proudění Vzhledem k problematice neúspěšné kalibrace modelu byl stanoven odhad kulminačního průtoku za povodně na Klabavě z června 2013 ve stanici Tajanov Q = 75 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 15 m 3.s -1 36

Příloha 1 11. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA DOLANSKÉM POTOCE V HŘEBČE Pro vyhodnocení kulminačního průtoku na Dolanském potoce byla jako první vybrána měrná trať kolem silničního mostu přes tento potok mezi obcemi Hřebeč a Hostouň. Nekapacitní mostní objekt neumožnil bezpečně povodňový průtok převést. Mostní otvor se za povodně zahltil a část průtoku tak byla přelévána přes těleso silnice. Niveleta silnice se od mostu v pravém inundačním území ještě snižuje a opět stoupá, až u místa připojení polní cesty. Dle stop po průchodu povodně se okraj záplavy nacházel právě v místě připojení cesty. Umístění trati vyplývá z Obr. 11.1. Obr. 11.1 Situace umístění měrné tratě na Dolanském potoce u obce Hřebeč Vzhledem k tomu, že se věrohodnou stopu po kulminační hladině podařilo nalézt jen v okolí silnice, nebyla zde zaměřena dlouhá říční trať a vyhodnocení se soustředilo na vyčíslení průtoku na přepadu přes těleso náspu silnice. Zaměření bylo provedeno v místním souřadném i výškovém systému. Schematické vykreslení poloh zaměřených profilů a stop po kulminační hladině je znázorněno na Obr. 11.2. 37

Příloha 1 Obr. 11.2 Schéma zaměřeného náspu silnice a mostu mezi obcemi Hřebeč a Hostouň a profilu korytem Dolanského potoka pod ní včetně zaměřených stop po kulminační hladině Výpočet průběhu hladin byl postupně prováděn v rozsahu průtoků od 20 do 25 m 3.s -1. Součinitel drsnosti koryta byl uvažován hodnotou 0.045, pro části za oběma břehy 0.07. Výsledky výpočtů pro průtok Q = 18 m 3.s -1 jsou včetně zaměřených stop po kulminační hladině uvedeny v tabulce 11.1, graficky pak vyneseny do podélného profilu na obrázku 11.3. Tab. 11.1 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=18 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině na Dolanském potoce v profilu mostu mezi obcemi Hřebeč a Hostouň Stanič. Dno H o Stopa H e i e v k S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 0 95.41 97.10 97.17 97.07 0.0100 1.58 37.7 85.4 0.48 0 96.98 0 97.07 93 96.77 97.85 97.98 0.0097 1.20 37.1 95.8 0.48 98 Most 98.8 101 96.77 98.80 98.83 0.0003 0.36 138.1 132.6 0.09 38

Výškové kóty [m n.m.] Příloha 1 Dno Hladina Q=18 Zaměřené stopy Most 99 98.5 98 97.5 97 96.5 96 95.5 95 0 20 40 60 80 100 120 140 Staničení [m] Tab. 11.3 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=18 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině na Dolanském potoce v profilu mostu mezi obcemi Hřebeč a Hostouň Na základě porovnání provedených výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na měrné trati na Dolanském potoce v profilu silničního mostu na silnici Hřebeč Hostouň se zaměřenými stopami po kulminační hladině byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 18 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 6 m 3.s -1. 39

Příloha 1 12. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA DOLANSKÉM POTOCE V BĚLOKÁCH Druhá trať pro vyhodnocení kulminačního průtoku na Dolanském potoce byla vytyčena v centru obce Běloky. Její začátek se nachází těsně nad silničním mostem o OÚ obce Běloky. Pod ní byla za povodně hladina koncentrována do úzkého pásu vymezeného vlevo vysokou zdí stojící těsně za cestou a vpravo přirozeně se zvyšujícím terénem. Na zdi byly navíc patrné liniové stopy po kulminační hladině. Rozsah trati pro vyhodnocení průtoku na Dolanském potoce v Bělokách je zobrazen na obrázku 12.1. Obr.12.1 Rozsah trati pro vyhodnocení kulminačního průtoku na Dolanském potoce v obci Běloky Zaměřený úsek byl tvořen celkem 5 údolními profily, mostní objekt se nacházel v profilu horního mostu. Staničení toku v metrech bylo použito relativní, výškové kóty byly vyhodnoceny ve výškovém systému Balt po vyrovnání. Schematické znázornění poloh zaměřených profilů a stop je přiloženo na obrázku 12.2 40

Příloha 1 Obr. 12.2 Schematické vykreslení poloh zaměřených profilů a stop po kulminační hladině za povodně z června 2013. Výpočet průběhu hladin byl postupně prováděn v rozsahu průtoků od 20 do 25 m 3.s -1. Součinitel drsnosti koryta byl uvažován hodnotou 0.045, pro části za oběma břehy 0.07. Výsledky výpočtů pro průtok Q = 23 m 3.s -1 jsou včetně zaměřených stop po kulminační hladině uvedeny v tabulce 12.1, graficky pak vyneseny do podélného profilu na obrázku 12.3. Tab. 12.1 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=23 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině na Dolanském potoce v Bělokách Stanič. Dno H o Stopa H e i e v k S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 0 298.89 301.23 301.32 0.0030 1.35 18.4 14.9 0.38 8 301.29 27 298.85 301.26 301.49 0.0076 2.53 13.5 11.9 0.56 61 299.04 301.55 301.57 301.62 0.0020 1.48 25.9 22.0 0.32 75 299.20 301.59 301.52 301.65 0.0017 1.37 29.4 28.2 0.30 90 299.21 301.57 301.72 0.0067 1.76 14.9 47.1 0.51 96 Most 99 299.21 301.64 301.76 0.0053 1.61 18.6 60.6 0.45 110 301.75 41

Výškové kóty [m n.m.] Příloha 1 Dno Hladina Q=23 Zaměřené stopy Most 302.0 301.5 301.0 300.5 300.0 299.5 299.0 298.5 0 20 40 60 80 100 120 Staničení [m] Obr. 12.3 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=23 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině na Dolanském potoce v Bělokách. Na základě porovnání provedených výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na měrné trati na Dolanském potoce v obci Běloky se zaměřenými stopami po kulminační hladině byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 23 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 4 m 3.s -1. 42

Příloha 1 13. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA BOTIČI NA PŘÍTOKU DO NÁDRŽE HOSTIVAŘ Pro posouzení transformační funkce nádrže Hostivař na potoce Botič byl nezbytné znát průběh přítoku do nádrže, zejména pak hodnotu maximálního průtoku. K jeho stanovení se ukázala jako nejvhodnější trať těsně nad začátkem vzdutí, kde blízko za sebou nacházejí dva silniční mosty v místech křížení trasy koryta s městskými komunikacemi. Jednalo s jednak o most mezi ulicemi Euklidovou a Edisonovou, jednak o most na ulici Novopetrovické. Rozsah použité trati na Botiči nad vzdutím nádrže Hostivař je zobrazen na Obr. 13.1. Obr. 13.1 Rozsah tratě na Botiči vybrané pro vyhodnocení kulminačního průtoku na přítoku do nádrže Hostivař Správce toku Lesy Hl. m. Prahy poskytl zpracovateli jak zaměření údolních profilů a objektů, tak i zaměření stop po kulminační hladině. Kromě stop v dosahu vzdutí nádrže Hostivař se jednalo zejména o stopy v okolí obou silničních mostů, z nichž most ležící blíže ke vzdutí nádrže byl přeléván. Koryto Botiče je řešeném úseku upravené, opevnění je však poškozené zejména na levém břehu roste řada vrostlých stromů, obě inundační území jsou významně zarostlá. Fotografie úseku 13.1 a 13.2 poskytli pracovníci Lesů Hl. m. Prahy. 43

Příloha 1 Foto 13.1. Koryto Botiče nad Novopetrovickou ulicí se stopami po povodni z června 2013 Foto 13.2 Koryto Botiče pod Novopetrovickou ulicí ze září 2013 se stále viditelnými stopami po povodni z června 2013 44

Příloha 1 Silničního mostu mezi ulicemi Euklidovou a Edisonovou byl za povodně nezpochybnitelně přeléván s úrovní hladiny 249.40 m n. m. V případě stopy 40 m nad silničním mostem na ulici Novopetrovické se jednalo o zachycení trávy na kmenu stromu na úrovni 251.23 m n. m. V takových případech dochází ke vzdutí hladiny v blízkém okolí obtékaného předmětu. Stopa se tak zachytí výše než okolní neovlivněná hladina, a to cca o rychlostní výšku. Rychlost proudění zde byla cca 2.0 m.s -1, rychlostní výška pak 0.2 m. Po korekci vychází úroveň hladiny v místě stopy 251.03 m n. m. Výpočet průběhu hladin byl postupně prováděn v rozsahu průtoků od 65 do 80 m 3.s -1. Součinitel drsnosti koryta byl uvažován hodnotou 0.05, pro obě zarostlá inundační území pak 0.15. Výsledky výpočtů pro průtok Q=73 m 3.s -1 jsou včetně zaměřených stop po kulminační hladině uvedeny v tabulce 13.1, graficky pak vyneseny do podélného profilu na obrázku 13.2. Tab. 13.1 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=73 m 3.s -1 a zaměřených stop po kulminační hladině na Botiči v úseku od Novopetrovické ulice až po dosah vzdutí nádrže Hostivař Stanič. Dno H o Stopa H e i e v k S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 15.750 244.6 249.13 249.13 249.14 0.0001 0.58 16.177 245.6 249.21 249.23 0.0003 0.79 16.280 245.9 249.19 249.34 0.0024 1.77 16.285 246 249.22 249.36 0.0023 1.70 16.290 Most 16.298 246 249.4 249.4 249.51 0.0019 1.59 16.353 245.7 249.57 249.61 0.0014 1.37 16.373 245.8 249.57 249.67 0.0027 1.84 16.598 247.1 250.19 250.33 0.0031 1.90 16.705 247.3 250.5 250.82 0.0057 2.66 16.715 Most 16.725 247.4 250.86 251.12 0.0040 2.38 16.765 251.03 45

Výškové kóty [m n.m.] Příloha 1 Dno Hladina Q=73 Zaměřené stopy 252 251 250 249 248 247 246 245 244 15.5 16 16.5 17 Staničení [m] Obr 13. 2. Podélný profil modelované hladiny na Botiči od Novopetrovické ulice po vydutí nádrže Hostivař pro průtok Q=73 m 3.s -1 a stop po kulminační hladině Na základě porovnání provedených výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na Botiči od Novopetrovické ulice až po dosah vzdutí nádrže Hostivař se zaměřenými stopami po kulminační hladině byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 73 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 10 m 3.s -1. 46

Příloha 1 14. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ROKYTCE V PROFILU POLDRU ČIHADLA Na Rokytce se nejprve uvažovalo, že bude kulminační průtok vyhodnocen v profilu Kyjského rybníka, kde byl k dispozici přesný záznam průběhu hladiny. Bohužel se ukázalo, že poloha přelivné hrany pohyblivé klapky bezpečnostního přelivu nebyla známa s dostatečnou přesností. K vyhodnocení byl následně vybrán blízký objekt poldru Čihadla, který byl za povodně zcela naplněn, a voda přepadala přes hranu bezpečnostního přelivu. I zde byl k dispozici přesný záznam průběhu hladiny v poldru. Umístění poldru je přiblíženo na obrázku 14.1. Obr. 14.1 Letecký snímek poldru Čihadla na Rokytce s vyznačením objektu s bezpečnostním přelivem a spodní výpustí Z měření průběhu hladiny vyplynula maximální hladina vody v poldru Čihadla 219.97 m n. m., přelivná hrana bezpečnostního přelivu se nachází na úrovni 219.27 m n. m. Maximální výška přepadového paprsku tak dosahovala hodnoty h = 0.7 m. Bezpečnostní přeliv je tvořen 6 poli šířky 3.8 m s dělícími pilíři vybavenými půlválcovým čelem ( = 0.6), přelivná hrana je má tvar půlválce o poloměru 0.8 m. Spodní výpust je tvořena obdélníkovým otvorem o šířce 2 m a výšce 1.1 m. Tímto otvorem voda protéká do uklidňovací komory, kam zároveň případně dopadá voda přepadající přes bezpečnostní přelivy. 47

Příloha 1 Součinitel přepadu lze proto velmi přesně spočítat dle rovnice Rehbocka (2.11). Po dosazení h = 0.7 m a s = 0.8 m vychází p = 0.74, respektive m = 0.49. Pro = 0.6 vyjde b 0 = 22.3 m. Vzhledem k velké hloubce vody v poldru je možné vliv přítokové rychlostní výšky zanedbat, potom podle rovnice 2.9 vychází průtok přepadem přes 6 polí bezpečnostního přelivy Q = 28.3 m 3.s -1. Při celkovém průtoku přibližně 36 m 3.s -1 bude úroveň hladiny v komoře za otvorem spodní výpusti cca 218.3 m n. m. Pro otvor spodní výpusti se tak bude z hydraulického hlediska jednat o zatopený výtok obdélníkovým otvorem. Při jeho ploše S = 2.2 m 2, rozdílu hladin 1.67 m a pro součinitel výtoku v = 0.65 vychází dle rovnice (2.12) průtok spodní výpustí Q = 8.2 m 3.s -1. Na základě výpočtu proudění přepadem přes 6 polí bezpečnostního přelivu a proudění spodní výpustí byl v profilu poldru Čihadla na Rokytce odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 36.5. m 3.s -1 s odhadem chyby ± 1.5 m 3.s -1. 15. VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA ROKYTCE V PROFILU PODVINNÝ MLÝN Druhým místem, kde se podařilo provést odhad kulminačního průtoku na Rokytce, byla lokalita Podvinný Mlýn. Měrná trať zaměřená pro potřeby vyhodnocení kulminačního průtoku začíná v místě, kde se přibližuje trasa koryta sportovnímu areálu nalevo od koryta. Zde se nachází lávka pro pěší (ř. km 1.837) a krátce pod ním spádový objekt (ř. km 2.220). Trať končí v profilu silničního mostu na ulici Podvinný Mlýn (ř. km 1.837). Rozsah zaměřené tratě je patrný z Obr. 15.1. Obr. 15.1 Znázornění rozsahu zaměřené tratě v lokalitě Podvinný mlýn na potoce Rokytka 48

Příloha 1 Zaměřený úsek byl tvořen celkem 12 profily včetně 3 mostních objektů a jednoho pevného jezu. Jejich schematické znázornění je zobrazeno na obrázku 15.2. Obr. 15.2 Vykreslení poloh zaměřených profilů a objektů na Rokutce v lokalitě zvané Podvinný mlýn Z řady video záznamů dostupných na stránce www.youtube.cz provedených v době blízké kulminaci vyplynulo, že mezi mostem a jízkem došlo k mírnému vylití vody na cestu vedoucí paralelně mezi korytem a sportovní areálem. Maximální hladina na úrovni spodního čela lávky pro pěší v ř. km 2.27 dosahovala dle záznamů u pravého břehu 10 cm pod spodní líc mostovky. Její kóta byla v tomto místě změřena jako 191.37 m n. m., maximální hladina zde za povodně z června 2013 proto dosahovala do úrovně 191.27 m n. m. Tematický řez profilem této lávky je vykreslen na obrázku 15.3 Obr. 15.2 Příčný řez lávkou pro pěší přes Rokytku v ř. km 2.27 Součinitel drsnosti upraveného koryta byl v celé délce úseku uvažován hodnotou 0.035, ve zbývajících převážně zatravněných částech potom hodnotou 0.05. Výpočet průběhu hladin byl postupně prováděn v rozsahu průtoků od 35 do 40 m 3.s -1. Výsledky výpočtů pro průtok Q=37 m 3.s -1 jsou uvedeny v tabulce 15.1, graficky pak vyneseny do podélného profilu na obrázku 15.3. 49

Výškové kóty [m n.m.] Příloha 1 Dno Hladina Q=37 Zaměřené stopy Most 193 192 191 190 189 188 187 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 Staničení [km] Obr. 15.3 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=37 m 3.s -1 na Rokytce v lokalitě Podvinný Mlýn Tab. 15.1 Podélný profil modelované hladiny pro průtok Q=37 m 3.s -1 na Rokytce v lokalitě Podvinný mlýn Stanič. Dno H o Stopa H e i e v k S B Fr [m] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [m n.m.] [-] [m.s -1 ] [m 2 ] [m] [-] 1.827 187.59 190.16 190.31 0.0025 1.7 21.8 15.7 0.46 1.837 Most 1.847 187.59 190.22 190.36 0.0022 1.63 22.7 15.8 0.43 1.888 187.52 190.35 190.42 0.0009 1.16 35.0 35.0 0.29 1.963 187.66 190.42 190.48 0.0007 1.11 43.6 46.5 0.25 2.019 187.70 190.45 190.54 0.0012 1.36 34.9 47.8 0.33 2.097 188.05 190.55 190.65 0.0015 1.46 28.9 34.2 0.37 2.139 188.15 190.61 190.73 0.0021 1.59 23.3 16.7 0.42 2.144 Most 2.149 188.15 190.81 190.91 0.0013 1.39 27.0 20.0 0.35 2.166 188.35 190.82 190.94 0.0015 1.54 26.6 29.0 0.37 2.193 188.24 190.88 190.97 0.0011 1.36 29.6 38.7 0.32 2.214 188.00 190.87 191.03 0.0028 1.77 21.6 23.2 0.41 2.220 Jez 2.221 189.25 191.01 191.3 0.0069 2.43 17.2 23.8 0.67 2.224 189.12 191.22 191.33 0.0016 1.49 28.5 27.4 0.37 2.249 189.02 191.23 191.4 0.0030 1.87 22.8 28.2 0.51 2.268 188.94 191.26 191.27 191.49 0.0042 2.14 17.3 12.9 0.59 2.270 Lávka 2.273 188.94 191.33 191.54 0.0036 2.03 18.2 13.1 0.55 50

Příloha 1 Na základě porovnání provedených výpočtů nerovnoměrného ustáleného proudění na Rokytce v lokalitě Podvinný mlýn s maximální úrovní hladiny dle dostupných videozáznamů byl v tomto úseku odhadnut kulminační průtok povodně z června 2013 jako Q = 37 m 3.s -1 s odhadem chyby ± 4 m 3.s -1. 16. ZÁVĚREČNÝ SOUHRN VÝSLEDKŮ Souhrn výsledků vyhodnocení kulminačních průtoků na základě hydraulických výpočetních postupů ve vybraných profilech toků je uveden v Tab. 16.1. Tab. 16.1 Souhrn výsledků vyhodnocení kulminačních průtoků za povodně z června 2013 ve vybraných profilech vodních toků Tok Profil Q [m 3.s -1 ] Odhad chyby [m 3.s -1 ] Čistá Rudník 105 20 Čistá Arnultovice 120 15 Čistá Hostinné 120 20 Štítarský potok Svídnice 64 7 Mrlina Rožďalovice 55 10 Klabava Nová Huť 95 5 Úhlava Tajanov 75 10 Dolanský potok Hřebeč 18 6 Dolanský potok Běloky 23 4 Botič Přítok do VD Hostivař 73 10 Rokytka Poldr Čihadla 36.5 1.5 Rokytka Podvinný Mlýn 37 4 51

Příloha 2 Příloha: VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA MRLINĚ VE VESTCI S VYUŽITÍM 2D MATEMATICKÉHO MODELU Nositel: České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební, Katedra hydrauliky a hydrologie Thákurova 7 160 62 Praha 6 Odpovědný řešitel: Doc. Ing. Aleš Havlík, CSc. Spoluřešitel: Bc. Petr Glonek Doba řešení: 9/2013 12/2013 1

Příloha 2 OBSAH 1. ÚVOD... 3 2. METODIKA VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA MRLINĚ POMOCÍ 2D MATEMATICKÉHO MODELU... 3 2.1. Řídící rovnice 2D neustáleného proudění v otevřených korytech... 3 2.2. Použitý matematický mode TUFLOW...... 4 2.3 Metodika vyhodnocení... 5 3. PODKLADY... 5 3.1. Geodetické a kartografické podklady 5 3.2. Hydrologické podklady..... 6 3.3. Údaje o maximální hladině v průběhu povodně a rozsahu záplavy.. 7 4. POPIS KORYTA TOKU A INUNDAČNÍHO ÚZEMÍ. 8 5. VARIANTY MATEMATICKÝCH MODELŮ ŘEŠENÉHO ÚZEMÍ.. 10 5.1. Matematické modely 2D a 1D/2D. 10 5.2. Okrajové podmínky.... 11 6. VLIV VEGETACE NA PROUDĚNÍ V KORYTĚ MRLINY 14 7. NÁVRHOVÉ VSTUPNÍ HYDROGRAMY.. 15 8. VÝSLEDKY SIMULACÍ.. 18 9. ZÁVĚR.. 24 2

3 1. ÚVOD Jedním z nejvíce problematických profilů z hlediska vyhodnocení průběhu povodně z června 2013 byl Vestec na Mrlině. Jedná se o úsek toku, kde dochází za významných povodní k přelití ochranných hrází. Proud, který teče za takovýchto situací v obou inundačních územích, je oddělný od vlastního koryta. Ze zaznamenané úrovně hladiny na limnigrafu lze potom velmi těžko s využitím měrné křivky stanovit celkový průtok v řece. Vzhledem k takto složité situaci zde nelze k provedení odhadu kulminačního průtoku použít ani běžněji užívané hydraulické vyhodnocení pomocí 1D výpočtu. Vzhledem k důležitosti profilu bylo proto domluveno, že bude pro vyhodnocení použit náročnější přístup 2D matematického modelování neustáleného proudění. 2. METODIKA VYHODNOCENÍ KULMINAČNÍHO PRŮTOKU NA MRLINĚ POMOCÍ 2D MATEMATICKÉHO MODELU PROUDĚNÍ 2.1. Řídící rovnice 2D neustáleného proudění v otevřených korytech Prostorové neustálené proudění s volnou hladinou obecně popisuje soustava diferenciálních pohybových rovnic Navier-Stokesových vyjadřujících zákon zachování hybnosti a rovnice spojitosti popisující vliv zákona zachování hmoty. V případě modelování 2D proudění s volnou hladinou se rovnice zjednodušují. Za předpokladu zanedbatelných svislicových rychlostí se za podélné a příčné složky rychlostí uvažují po výšce zprůměrované hodnoty. Po řadě dalších úprav se jako tak zvané řídící rovnice používají vztahy (4.1a), (4.1b) a (4.2), přičemž první 2 uvedené rovnice jsou rovnicemi pohybovými po zanedbání vlivu Coriolisovy síly, poslední je rovnicí spojitosti. x x x y x l x x y x x x F x p y u x u u u x g f H n gu x Z g y u u x u u t u 1 2 2 2 2 2 2 2 3 4 2 (4.1a) x y y y x l y y y y x y F y p y u x u u u y g f H n gu y Z g y u u x u u t u 1 2 2 2 2 2 2 2 3 4 2 (4.1b) 0 y Hu x Hu t Z y x (4.2) kde u x, u y po svislici zprůměrované rychlosti proudění ve směru os x a y [m.s -1 ] Z úroveň hladiny [m] H hloubka vody [m] n Manningův součinitel drsnosti [m 0.5.s -1 ] f i ztrátový koeficient změny formy energie [-] dynamická viskozita [Pa.s] měrná hmotnost vody [kg.m -3 ] p tlak působící na hladinu [Pa] F x,f y složky působících vnějších sil ve směru x a y [kg.m.s -2 ] Exaktní řešení uvedené soustavy diferenciálních rovnic není k dispozici, a tak jsou řešitelé odkázáni na různé numerické přístupy. Obecně jsou k dispozici metody založené na konečných diferencích, konečných objemech a konečných prvcích. Příloha 2

Příloha 2 2.2. Použitý matematický model TUFLOW Simulace proudění v posuzovaném úseku byly řešeny s využitím amerického programového prostředku SMS (Surface-Water Modeling System). Tento software distribuuje firma Aquaveo (www.aquaveo.com). Obsahuje jednak moduly na zpracování výpočetních sítí a prezentaci výsledků (Mesh modul, Grid modul, Map modul a Scatter modul), jednak vlastní matematické modely řešící dvourozměrné proudění (modely založené na metodě konečných prvků RMA2 a FESWMS a na konečných diferencích TUFLOW), dvourozměrný pohyb vody při velmi vysokých rychlostech proudění (model HIVEL2D), dvourozměrný pohyb splavenin (model SED2) či dvourozměrné šíření znečištění (RMA4). Na rozdíl od většiny úloh, při kterých se při výpočtech 2D přístup využívá, bylo v tomto případě nezbytné při řešení správně popsat postupné plnění inundačních prostor. Z hydraulického hlediska se jedná o neustálené proudění. Výběr správného modelu tomu musel být přizpůsoben. Pro modely založené na konečných prvcích je charakteristické nevhodnější přizpůsobení výpočetní sítě složité morfologii území. Negativní stránkou je pak náročnější výpočet a zejména jeho stabilita. Výpočty neustáleného proudění pak u něj vesměs selhávají. Proto byl pro lokalitu řeky Mrliny v okolí Vestce vybrán model TUFLOW. Výpočetní síť je u něj tvořena ortogonální sítí se stejnou vzdáleností výpočetních bodů ve dvou na sebe kolmých směrech. V případě relativně drobných koryt toků, jako je řešená Mrlina, je pro dostatečně přesné popsání 3D reliéfu koryta pomocí 2D ortogonální výpočetní sítě nezbytné volit velmi malou vzdálenost výpočetních bodů. Tím se logicky významně doba výpočtu prodlužuje. Pro takové případy nabízí model TUFLOW ještě zajímavý přístup 1D/2D. Proudění ve vlastním korytě řeky je modelováno pomocí 1D přístupu, navazující inundační území potom pomocí 2D přístupu, rozdělení je patrné na obrázku 2.1. Vzájemná návaznost 1D a 2D schematizace je znázorněna na obrázku 2.2. Oba obrázky převzaty z manuálu programu TUFLOW. Obr 2.1 Rozdělení profilu na část modelovanou 1D a 2D přístupem 4

Příloha 2 Obr 2.2 Vzájemná provázanost 1D a 2D součástí geometrického modelu 2.3. Metodika vyhodnocení Stanovení kulminačního průtoku na Mrlině v okolí limnigrafické stanice Vestec bylo založeno na modelování průchodu povodňové vlny v korytě a záplavovém území. Průběh úrovní hladin byl porovnáván se stopami po kulminační hladině. Hodnota odhadu maximálního průtok za povodně potom byla rovna maximálnímu průtoku u takové povodňové vlny, kdy zaměřené stopy měly nejmenší odchylky od úrovní zaměřených stop. 3. PODKLADY 3.1. Geodetické a kartografické podklady Nezbytnými podklady pro sestavení geometrického modelu řešeného území byly podklady geodetické. Ty poskytl řešiteli v součinnosti správce toku Povodí Labe, s. p. a podnik Vodohospodářský rozvoj a výstavba, a. s., který v průběhu let 2012 a 2013 v rámci řešení studií zaměřených na mapování povodňových rizik zpracovával právě řeku Mrlinu. Zaměření příčných profilů Zaměření příčných profilů bylo zpracováno klasickým geodetickým způsobem. Vzdálenost zaměřených profilů byla cca 100 m, kromě vlastních profilů byly zaměřeny i všechny významné spádové a mostní objekty. Zaměření bylo provedeno v souřadném systému JTSK a výškovém systému Balt po vyrovnání. Digitální model terénu Z podkladů zajištěných pro studii mapování povodňových rizik byl převzat digitální model reliéfu terénu záplavového území Českého zeměměřičského úřadu, a to ve verzi 5G. Letecké ortofoto snímky Správce toku poskytl řešitelům dostupné letecké ortofoto snímky pro území v dosahu záplavového území Mrliny. Každý snímek reprezentoval území 2500x2000m, klad jednotlivých snímků i označení byly shodné s mapovými listy v měřítku 1:5000. 5

31.5 1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 6.6 7.6 8.6 9.6 10.6 Vodní stav [cm] Příloha 2 3.2. Hydrologické podklady Pobočka Českého hydrometeorologického ústavu poskytla zpracovateli této studie vybraná hydrometrická měření ve své limnigrafické stanici Vestec na Mrlině a to zejména v oblasti středních a velkých průtoků. Výsledky vyhodnocení hydrometrických měření i s uvedením důležitého data měření jsou uvedeny v tabulce 3.1 Tab. 3.1 Výsledky vybraných hydrometrických měření v profilu limnigrafické stanice Vestec na řece Mrlině Datum měření Vodní stav H Průtok Q [cm] [m 3.s -1 ] II 2013 149 13.6 III 2013 296 62.6 IV 2013 32 1.23 VI 2013 313 49.1 VI 2013 243 26.3 VI 2013 164 11.9 VII 2013 18 0.35 IX 2013 45 1.68 Dalším podkladem, který řešitelé využili, byly údaje o časovém průběhu vodních stavů ve stanici v době povodně z června 2013. Průběh je graficky znázorněn na obrázku 3.1. Z něj je patrné, že od okamžiku, kdy začalo nad stanicí docházet k razantnímu přelévání podélných ochranných hrází, se již vodní stav v profilu stanici ČHMÚ již téměř neměnil. Stanice tak vrchol vlny nezachytila. 350 300 250 200 150 100 50 0 Datum Obr. 3.1 Průběh vodních stavů v profilu limnigrafické stanice ČHMÚ Vestec na Mrlině během povodně z června 2013. Jak se později ukázalo, pro sestavení návrhových vstupních hydrogramů pro modelování bylo vhodné znát i průběh vodních stavů ze stanice Svídnice na Štítarském potoce, což je 6

31.5 1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 6.6 7.6 8.6 9.6 10.6 Vodní stav [cm] Příloha 2 levostranný přítok Mrliny nad obcí Křinec. Tyto hodnoty rovněž pobočka ČHMÚ poskytla. Graf průběhu je vykreslen na obrázku 3.2 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Datum Obr. 3.2 Průběh vodních stavů v profilu limnigrafické stanice ČHMÚ Svídnice na Štítarském potoce během povodně z června 2013. 3.3. Údaje o maximální hladině v průběhu povodně a rozsahu záplavy Prohlídku Mrliny bezprostředně po povodni z června 2013 provedli pracovníci správce toku Povodí Labe, s. p. Řešiteli tohoto vyhodnocení byly poskytnuty zaměřené stopy po kulminační hladině. Stopy zajištěné 3. 6. 2013, které se nacházely v dosahu řešeného úseku, jsou uvedeny v tabulce 3.2. Pro profil limnigrafické stanice Vestec byla poloha maximální úrovně hladiny převzata ze čtení stanice po převedení na výškový systém. Tabulka 3.2 Zaměřené stopy po kulminační hladině povodně z června 2013 na Mrlině Staničení Popis Souřadnice JTSK Kóta [ř. km] Y [m] X [m] [m n. m.] 6.63 Opěra mostu LB 691723.2 1036192.0 188.48 7.96 Opěra mostu LB 690787.9 1035283.0 189.10 10.38 Nový RD ve Vestci (ze směru Nový Dvůr) 689449.5 1033432.3 190.53 10.53 Opěra mostu LB 689302.7 1033200.7 191.01 10.70 Limnigrafická stanice ČHMÚ Vestec 689278.0 1033026.1 191.06 13.75 Rozvaděč naproti obecnímu úřadu 689372.5 1030242.5 193.67 14.07 Vývěska u kostela 689310.7 1029946.7 194.00 Řešitelé dostali dále od správce toku letecké snímky záplavového území provedené krátce po kulminaci povodně. 7

Příloha 2 4. POPIS KORYTA TOKU A INUNDAČNÍHO ÚZEMÍ Rozsah řešeného záplavového území řeky Mrliny mezi obcemi Křinec a Rašovice pomocí 2D modelu je znázorněn na podkladě leteckého snímku na obr 4.1. Levostranná a pravostranná území jsou protkána řadou místních vodotečí a odvodňovacích kanálů. Křínec LS Vestec Obr. 4.1- Rozsah řešeného záplavového území Mrliny s vyznačením polohy limnigrafické stanice ČHMÚ Vestec 8

Příloha 2 Řeka Mrlina je v celém řešeném úseku upravena, trasa byla v minulosti významně napřímena. Koryto má tvar složeného lichoběžníkového tvaru, běžné průtoky jsou převáděny kynetou, která má v hladině šířku cca 9 m. Velikost profilu se na převážné délce řešeného úseku zvětšuje zpravidla o oboustranné bermy. V celé délce modelovaného úseku je protipovodňová ochrana okolního území zvýšena podélnými ochrannými hrázemi. Návrhový průtok pro jejich dimenzování byl Q 20. Za povodní tyto hráze způsobují oddělení korytového proudu od samostatných proudů v obou inundacích. Názorně to dokládá letecký snímek obce Vestec z průběhu povodně z června 2013 na Foto 4.1. Foto 4.1 Letecký pohled na zaplavenou obec Vestec v průběhu povodně z června 2013 s patrnými liniemi korun ochranných hrází oddělujících proud v korytě od inundační záplavy. 9

Příloha 2 5. VARIANTY MATEMATICKÝCH MODELŮ ŘEŠENÉHO ÚZEMÍ 5.1. Matematické modely 2D a 1D/2D Jak již bylo uvedeno v kapitole 2.2, použitý software TUFLOW umožňuje sestavit geometrický model záplavového území jako čistě 2D nebo v kombinaci 1D (vlastní koryto) a 2D (inundační území). Oba přístupy byly při výpočtech použity. Rozsah modelovaného území byl pro obě varianty použit shodný a je znázorněn Obr. 5.1. Obr. 5.1 Rozsah území, pro který byly sestaveny geometrické modely koryta a záplavového území Mrliny v okolí obce Vestec 2D model Pro tuto variantu řešení bylo potřebné zajistit podrobné popsání morfologie dna i koruny hrází. Při její šířce 3 m bylo nezbytné, aby vzdálenost výpočtových bodů nebyla větší. Výsledný model byl tvořen výpočetní sítí se vzdáleností bodů 2.5 m. 1D/2D model V případě tohoto přístupu byl 1D model koryta tvořen částmi geodeticky zaměřených příčných profilů v pásu mezi korunami ochranných hrází, navazující výpočetní síť 2D modelu měla vzdálenost výpočetních bodů 4 m. 10

Příloha 2 Pro vytvoření reliéfu terénu v matematickém modelu byl použit dostupný digitální model terénu. Model reliéfu území znázorněný v prostředí softwaru TUFLOW je zobrazen na Obr. 5.2. Obr. 5.2 Model reliéfu terénu znázorněný v prostředí softwaru TUFLOW 5.2. Okrajové podmínky Stanovení okrajových podmínek je nezbytnou součástí přípravy matematického modelu proudění vody. Horní okrajová podmínka vymezuje, v jaké části hranice modelu voda do modelovaného prostoru vtéká, a při jakém časovém průběhu průtoku. Dolní okrajová podmínka vymezuje hranici, kudy voda z modelu vytéká a zároveň určuje časový průběh hladiny na této linii. 11

Příloha 2 Horní okrajová podmínka Horní okrajová podmínka byla umístěna do profilu cca ř. km 14.5 na horním okraji zástavby obce Křinec, kde bylo proudění soustředěno do ještě relativně úzkého pásu. Umístění horní okrajové podmínky je vykresleno na Obr. 5.3. ; Obr. 5.3 Poloha horní okajové podmínky Dolní okrajová podmínka Linie dolní okrajové podmínky byla vložena do ř. km 7.15 nad okraj obce Rašovice, graficky je poloha vyznačena na Obr. 5.4. Obr. 5.4 Poloha dolní okrajové podmínky 12

H [m n.m.] Příloha 2 Při všech výpočtech byla používána shodná měrná křivka profilu v místě dolní okrajové podmínky. Ta byla sestavena na základě výpočtu 1D modelu sestaveného ze zaměřených údolních profilů v rámci řešení studie zaměřené na mapování povodňových rizik podnikem VRV. Graficky je závislost průtoku Q v m 3.s -1 na úrovni hladiny H v m n. m. v profilu dolní okrajové podmínky vyjádřena na Obr. 5.5. 189 188 187 186 185 184 0 25 50 75 100 125 150 Q [m 3.s -1 ] Obr. 5.5 Měrná křivka profilu ř. km 7.15 na Mrlině v místě dolní okrajové podmínky 13

H [cm] Příloha 2 6. VLIV VEGETACE NA PROUDĚNÍ V KORYTĚ MRLINY Koryto řeky Mrliny je známé tím, že se v jeho průběhu významným způsobem mění jeho charakter z důvodu zarůstání břehů i dna zejména travní vegetací. Mimořádně názorné to je při vykreslení závislosti změřených hodnot průtoku při hydrometrických měřeních z poslední doby na odpovídajícím vodním stavu, kdy se významně liší průběh pro období s a bez vegetace. Takový to graf je přiložen na Obr. 6.1. 350 Zimní hydrometrování Letní hydrometrování Zimní měrná křivka Letní měrná křivka 300 250 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Q [m 3.s -1 ] Obr. 6.1 Proměnlivost měrné křivky limnigrafické stanice Vestec na Mrlině v závislosti na vegetačním období V souvislosti se změnou vegetačního pokryvu dna a břehů v průběhu roku se nemění jen měrná křivka, ale především kapacita koryta, která závisí na proměnlivých odporech koryta v průběhu roku. Z tohoto pohledu byl mimořádně zajímavý průběh jarní povodně z roku 2006 s kulminačním průtokem v profilu Vestec 61 m 3.s -1. Vegetace na přelomu března a dubna pochopitelně nebyla vzrostlá, odpory koryta byly menší a kapacita koryta naopak větší. Díky tomu nedošlo i při kulminačním průtoku k vybřežení vody z koryta a k zaplavení nejen obce Vestec, ale i dalších okolních obcí. Důkazem je pohled na koryto Mrliny v době kulminace této povodně na Foto 6.1. Na základě kalibrace 1D modelu tvořeného zaměřenými příčnými profily, byla pro letní období stanovena hodnota součinitele drsnosti koryta n = 0.04, ta byla také následně použita při 2D modelování. Pro ostatní materiálové typy byly použity tyto hodnoty součinitelů drsnosti: silnice 0.02, les 0.2 pole 0.1 a soustředěná zástavba 0.25. 14

Příloha 2 Foto 6.1 Mrlina v době kulminace za jarní povodně z roku 2006 při průtoku 62.6 m 3.s -1 bez vybřežení vody z koryta 7. NÁVRHOVÉ VSTUPNÍ HYDROGRAMY Jak již bylo uvedeno v dřívějších kapitolách, pro proudění v záplavovém území Mrliny má velký význam časový faktor. Za povodní zde nastává postupné vyplňování inundačního prostoru, transformační efekt říční nivy je zde i přes úpravu koryta s ohrázováním významný. Při výpočtech bylo proto naprosto nezbytné do horní okrajové podmínky vložit vstupní hydrogram. Vzhledem k selhání vyhodnocení povodně klasickým postupem ze známého průběhu vodního stavu v profilu stanice takovýto hydrogram pochopitelně nebyl k dispozici. Před začátkem vlastních simulací proto museli řešitelé přistoupit na základě analýzy dostupných podkladů k vytvoření návrhových vstupních hydrogramů. Z grafického vykreslení průběhu zaznamenaných vodních stavů v profilu limnigrafické stanice na obrázku 3.1 je zřejmé, že lze s využitím měrné křivky stanice průtok vyhodnocovat prakticky až do půlnoci 2. 6. 2013. Pak již celkový průtok v Mrlině vzrůstal bez ohledu na téměř neměnný vodní stav. Proto bylo třeba nalézt postup, který by umožnil vytvořit průběh hydrogramu zejména během 3. 6. 2013, kdy povodeň kulminovala. Více než 4 km nad profilem LS Vestec je do Mrliny zaústěn levostranný přítok Štítarský potok. Více než 2 km nad jeho ústím se nachází další z limnigrafických stanic ČHMÚ v obci Svídnice. Povodí Štítarského potoka bylo zasaženo v průběhu povodně z června 2013 srovnatelnou srážkou jak z hlediska srážkových úhrnů, tak i z jejich časového rozdělení. Proto bylo možné použít předpoklad, že časový průběh vzestupné a sestupné větve hydrogramu na Štítarském potoce mohl být blízký průběhu z Mrliny. 15

1.6. 2.6. 3.6. 4.6. 5.6. 6.6. 7.6. 8.6. Vodní stav [cm] Příloha 2 Porovnání časových průběhů vodních stavů pro obě stanice bylo zpracováno do následujícího Obr 7.1. LS Vestec LS Svídnice 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Datum Obr. 7.1 Porovnání časového průběhu vodních stavů v profilech limnigrafických stanic Vestec na Mrlině a Svídnice na Štítarském potoce během povodně z června 2013. Z obrázku lze vyčíst logický časový posun zejména vzestupných větví mezi oběma stanicemi, který byl odhadnut na 4 až 5 hodin. Čas kulminace byl ve stanici Svídnice zaznamenán 3. 6. ve 3. 40 hod. Při uplatnění tohoto odhadu i na posun času kulminace by se měla kulminace vodního stavu ve stanici Vestec objevit 3. 6. v cca 8. 00 hod.. Pro modelování proudění v záplavovém území Mrliny v okolí Vestce byla zpracována řada návrhových hydrogramů, u kterých byl průtok do 2. 6. 23. 00 hod a od 4. 6. 20. 00 hod stanoven z průběhu změřených vodních stavů a při použití letní měrné křivky profilu. Pro interval mezi těmito okamžiky byly vytvářeny modelované vrcholy hydrogramů tak, aby čas kulminace nastal 3. 6. v 8 00 h. Maximální průtoky byly postupně voleny 100, 105, 110, 115, 120, 130 a 140 m 3.s -1. Vybrané průběhy z takto sestavených závislostí jsou uvedeny na Obr. 7.2. 16

1.6. 2.6. 3.6. 4.6. 5.6. 6.6. 7.6. 8.6. Q [m 3.s -1 ] Příloha 2 LS Vestec Qmax=100 Qmax=110 Qmax=120 Qmax=130 140 120 100 80 60 40 20 0 Datum Obr. 7.2 Vybrané návrhové hydrogramy pro horní okrajovou podmínku 2D modelu záplavového území na Mrlině pro maximální průtoky 100, 110, 120 a 130 m 3.s -1 17

Příloha 2 8. VÝSLEDKY SIMULACÍ Na sestavených modelech 2D a 1D/2D byly postupně spuštěny výpočty neustáleného proudění s dolní okrajovou podmínkou dle měrné křivky podle Obr. 5.4. Pro horní okrajovou podmínku byly postupně užívány návrhové hydrogramy s hodnotami kulminačních průtoků uvedených na předchozí stránce, z nichž vybrané jsou zobrazeny na Obr. 7.2. Výsledky simulací byly následně konfrontovány jak se zaměřenými úrovněmi stop po kulminační hladině podle Tab. 3.2, tak s rozsahem záplavy, který vyplynul z analýzy leteckých snímků. Pro oba typy modelů byly hledány takové návrhové vstupní hydrogramy, při kterých došlo k nejlepší shodě mezi zaměřenými úrovněmi stop po kulminační hladině a výsledky simulovaných úrovní hladin ve stejných bodech a rozsah modelované záplavy byl pokud možnost v souladu se skutečným průběhem. Při porovnávání výsledků se ukázalo, že pro 2D model bylo dosaženo nejlepší shody mezi modelovanými a zaměřenými hodnotami pro variantu se vstupním návrhovým hydrogramem s kulminačním průtokem 110 m 3.s -1, zatímco v případě 1D/2D modelu to bylo až při maximální průtoku 130 m 3.s -1. Proto se následná analýza zaměřila na hledání příčin takového rozdílu. Ukázalo se, že v případě 1D/2D modelu docházelo k intenzivnějšímu přelévání vody přes ochranné hráze do obou inundací, a to i na místech, kde k tomu u 2D modelu vůbec nedocházelo. Při vzdálenostech výpočetních bodů 4 m nebyly v modelu dostatečně popsány důležité linie korun hrází, případně vyvýšeného terénu. Díky tomu byla kapacita ohrázovaného koryta v 1D/2D modelu lokálně menší a docházelo tak k razantnějšímu vybřežení. V dalším postupu byly proto výsledky 2D modelu považovány za věrohodnější a pro stanovení odhadu rozhodující. Porovnání zaměřených stop po kulminační hladině s výsledky modelovaného průběhu hladiny pro model 2D při návrhovém hydrogramu s kulminačním průtokem 110 m 3.s -1 je zpracováno do Tab. 8.1. Tab. 8.1 Porovnání zaměřených a modelovaných úrovní hladiny pro 2D model v případě návrhového vstupního hydrogramu s kulminačním průtokem 110 m 3.s -1. Popis bodu Změřená úroveň stopy Modelovaná úroveň hladiny [m n. m.] [m n. m.] Vývěska u kostela 194.00 193.93 Značka na kostele v Křinci 193.67 193.70 LS Vestec 191.06 191.05 Nový RD ve Vestci 190 53 190.52 Opěra mostu 189.10 189.25 Kromě porovnání modelovaných a zaměřených úrovní hladiny byla zpracována také analýza rozsahu záplavového území. Modelovaný stav byl konfrontován s leteckými snímky z doby krátce po kulminaci. Názorně je to zdokumentováno na dvojicích snímků (Obr. 8.1 a 8.2, 8.3 a 8.4 a konečně 8.5 a 8.6), kde jsou porovnávány lokality v obci Vestec podél silnice ve směru na Křinec, podél silnice ve směru na Nymburk a kolem objektů zemědělského družstva. Na dalších obrázcích 8.7 a 8.8 je pak ukázán časový vývoj rozsahu záplavy, který prokazuje nezbytnost použití modelu neustáleného proudění pro daný úsek. 18

Příloha 2 Obr. 8.1 Rozsah záplavy dle 2D modelu v obci Vestec podél silnice ve směru na Křínec pro návrhovou pro vlnu s kulminačním průtokem 110 m 3.s -1 Obr. 8.2 Letecký pohled na záplavu obce Vestec podél silnice ve směru na Křinec 19

Příloha 2 Obr. 8.3 Rozsah záplavy dle 2D modelu v obci Vestec podél silnice ve směru na Nymburk pro návrhovou pro vlnu s kulminačním průtokem 110 m 3.s -1 Obr. 8.4 Letecký pohled na záplavu obce Vestec podél silnice ve směru na Nymburk 20

Příloha 2 Obr. 8.5 Rozsah záplavy dle 2D modelu v obci Vestec v oblasti zemědělského družstva pro návrhovou pro vlnu s kulminačním průtokem 110 m 3.s -1 Obr. 8.6 Letecký pohled na záplavu obce Vestec v okolí zemědělského družstva 21

Příloha 2 Obr. 8.7 Časový vývoj rozsahu záplavy dle 2D modelu při návrhovém vstupním hydrogramu s kulminačním průtokem 110 m 3.s -1 postupně pro 2. 6. 19. 00 hod, 2. 6. 23. 00 hod, 3. 6. 00. 00 hod, 3. 6. 01. 00 hod 22

Příloha 2 Obr. 8.8 Časový vývoj rozsahu záplavy dle 2D modelu při návrhovém vstupním hydrogramu s kulminačním průtokem 110 m 3.s -1 postupně pro 3. 6. 03. 00 hod, 3. 6. 08. 00 hod, 3. 6. 19. 00 hod, 4. 6. 02. 30 hod 23

Příloha 2 9. ZÁVĚR V kapitole 8 bylo blíže zdůvodněno, proč se řešitelé na základě analýzy výstupů modelů 2D a 1D/2D přiklonili k názoru, že věrohodněji popisoval charakter proudění a vývoj povodňové situace na Mrlině v okolí obce Vestec, kde se nachází objekt limnigrafické stanice ČHMÚ, model 2D. S využitím této úvahy byl kulminační průtok v profilu stanice Vestec na Mrline v průběhu povodně z června 2013 stanoven jako Q = 115 m 3.s -1 s odhadem chyby 15 m 3.s -1. 24

Příloha: POSOUZENÍ VLIVU INUNDAČNÍCH ÚZEMÍ NA SOUTOCÍCH VÝZNAMNÝCH TOKŮ NA TRANSFORMACI POVODŇOVÉ VLNY V ČERVNU 2013 Nositel: DHI a.s. Na Vrších 5 100 00 Praha 10 Odpovědný řešitel: Ing. Petr Jiřinec Spoluřešitelé: Ing. Petr Sklenář, Ing. Marcela Svobodová, Ing. Radka Makovcová, Ing. Michal Valeš, Ing. Vanda Tomšovičová, Jarmila Suchánková Doba řešení: 10/2013 12/2013

Příloha 3 OBSAH 1. ÚVOD 4 2. POPIS PROBLEMATIKY A VYMEZENÍ ZÁJMOVÝCH OBLASTÍ 5 2.1 Hydrologická data povodně z června 2013 6 3. METODIKA A POUŽITÉ MODELY 7 4. CHARAKTERISTIKA MODELŮ JEDNOTLIVÝCH ZÁJMOVÝCH OBLASTÍ 9 4.1 Soutok Vltavy a Berounky 9 4.2 Soutok Labe a Vltavy 13 4.3 Soutok Labe a Ohře 17 5. SIMULOVANÉ VARIANTY A VÝSLEDKY 20 5.1 Soutok Vltavy a Berounky 20 5.2 Soutok Labe a Vltavy 23 5.3 Soutok Labe a Ohře 24 5.4 Objemy zaplavených území v soutokových kotlinách 26 6. ZÁVĚRY A DOPORUČENÍ 29 LITERATURA 30 3

Příloha 3 1. ÚVOD Studie Posouzení vlivu inundačních území na soutocích významných toků na transformaci povodňové vlny v červnu 2013 byla zpracována na základě smlouvy mezi objednatelem Českým hydrometeorologickým ústavem (č. smlouvy objednatele UH3100-50/2013) a zhotovitelem DHI a.s. (č. smlouvy 32800943-01) pro projekt Vyhodnocení povodní v červnu 2013. Předmětem studie je simulace/rekonstrukce průběhu povodňové vlny z června 2013 na detailních 2D matematických modelech na soutocích Vltavy s Berounkou, Labe s Vltavou a Labe s Ohří. Simulace průběhu povodňové vlny se provádí jako série výpočtů neustáleného proudění - 2D schematizace zahrnuje jak říční koryta, tak i inundační území s detailním rozlišením v polohopise. Použité modely jsou aktualizovány (aktualizace dokončena na jaře 2013); všechna protipovodňová opatření (včetně mobilních), která byla v červnu 2013 ve funkci, jsou v modelu implementována. Hydrologická data byla získána od ČHMÚ. K simulaci proudění ve vlastních zájmových oblastech soutoků byl použit dvourozměrný matematický model MIKE 21C, vyvinutý firmou DHI Water Environment & Health, Hørsholm (Dánsko). Tento model pracuje s křivočarou výpočetní sítí, kterou bylo možné dobře přizpůsobit tvaru zájmového území. Pro přípravu okrajových podmínek modelů; byl využit systém matematických modelů MIKE Flood (kombinace 1D a 2D modelů), rovněž vyvinutý firmou DHI Water Environment & Health. Výsledkem studie jsou simulované hydrogramy průtoků povodně z června 2013 ve významných limnigrafických stanicích v soutokových oblastech, které jsou prezentovány v grafických přílohách a modelem vypočtené objemy zaplavených území při kulminační hladině v soutokových územích. 4

Příloha 3 2. POPIS PROBLEMATIKY A VYMEZENÍ ZÁJMOVÝCH OBLASTÍ Vliv rozsáhlých inundačních území na soutocích Vltavy s Berounkou, Labe s Vltavou a Labe s Ohří na odtokové poměry při povodních, tj. vztah mezi celkovým průtokem (kulminačním odtokem z tohoto území) a transformačním vlivem na odtok z tohoto území, není zcela znám a je po každé proběhlé povodni předmětem diskusí laické i odborné veřejnosti. V těchto soutokových oblastech dochází při velkých povodních ke komplikovaným proudovým poměrům postupně jsou zaplavována rozsáhlá inundační území, proud z jednoho toku často přetéká do záplavového území toku druhého, event. se i formou zpětného vzdutí propaguje proti směru proudění. Navíc objem prostoru, který je v každé z výše uvedených soutokových oblastí při povodni naplněn a následně prázdněn, je rozhodující pro správné hydrologické vyhodnocení průběhu povodně. I z výše uvedených důvodů vznikl požadavek na simulaci/rekonstrukci průběhu povodňové vlny z června 2013 na detailních 2D matematických modelech v následujících soutokových územích: soutok Vltavy a Berounky soutok Labe a Vltavy soutok Labe a Ohře Pro všechny tři soutokové oblasti existují aktualizované a zkalibrované 2D hydrodynamické modely. Jejich aktualizace (dokončena na jaře 2013) byla provedena v rámci zakázky Implementace Směrnice EU 2007/60/ES na území ČR. Rozsah záplavového území schematizovaný 2D modelem tedy přesahuje rozsah zaplaveného území při kulminaci povodně v červnu 2013, všechna protipovodňová opatření (včetně mobilních), která byla v červnu 2013 ve funkci, jsou v modelu implementována. Simulace (rekonstrukce) průběhu povodňové vlny se provádí jako série výpočtů neustáleného proudění na výše popsaných hydrodynamických modelech - 2D schematizace zahrnuje jak říční koryta, tak i inundační území s detailním rozlišením v polohopise. Parametry použitých modelů jsou uvedeny v subkapitolách kap. 4. Z výsledkových souborů jednotlivých simulací mohou být sestaveny hydrogramy průběhů hladin a průtoků v profilech limnigrafických stanic a mohou být porovnány s měřenými, resp. dosud vyhodnocenými. Porovnáním vstupních a výstupního hydrogramu každého modelu je možné určit jak průtok, při kterém začíná docházet k transformaci povodňové vlny z června 2013, tak i celkový transformační efekt (zadržený objem, snížení kulminačního průtoku). Výsledkové soubory 2D matematického modelu zároveň umožňují vyhodnotit celkový objem zaplavených území při kulminační hladině v soutokových oblastech jako rozdíl nivelety kulminační hladiny a terénu v inundačním území, resp. dna v říčním korytě. Definice rozsahu zaplavených území na jednotlivých soutocích, který byl uvažován při výpočtu objemu v zaplavených územích, je prezentována na přehledných mapkách v kap. 5.4. 5

Příloha 3 2.1 Hydrologická data povodně z června 2013 Pro zpracování studie poskytl zadavatel měřená/vyhodnocená data pro všechny stěžejní limnigrafické stanice v zájmových oblastech. Tato data představují časové řady průtoků a vodních stavů v hodinovém časovém kroku a 0 vodočtů limnigrafických stanic. Veškeré uváděné časy ve vstupních resp. výstupních datech jsou v UTC+1 (= GMT+1). Pro zpracování studie byla k dispozici data v následujících stanicích o Zbraslav (Vltava) o Beroun (Berounka) o Srbsko (Berounka, jen vodní stavy) o Radotín (Berounka) o Loděnice o Praha Chuchle (Vltava) o Praha Na Františku (Vltava; jen vodní stavy) o Nusle (Botič) o Libeň (Rokytka) o Vraňany (Vltava) o Kostelec nad Labem (Labe; jen průtok) o Mělník (Labe) o Litoměřice (Labe; stanice Povodí Labe s.p., jen vodní stavy) o Louny (Ohře) o Terezín (Ohře, jen vodní stavy) o Ústí nad Labem (Labe) a výsledky hydrometrování v zájmových oblastech v období povodně 6/2013. Nejvýznamnější časové řady průtoků a vodních stavů (úrovní hladin) v intervalu povodně jsou vykresleny v přílohách 1 až 3, event. na obrázcích, dokumentujících přípravu okrajových podmínek s označením ČHMÚ, resp. PLa. 6

Příloha 3 3. METODIKA A POUŽITÉ MODELY Výpočty charakteristik proudění ve všech zájmových oblastech byly provedeny matematickými modely MIKE 21C (detailní výpočty povodňových vln v soutokových oblastech) a MIKE Flood (příprava okrajových podmínek). Jednalo se jak o simulace neustáleného proudění rekonstrukce průběhu povodňové vlny v červnu 2013. Použití obou modelů v rámci řešené studie je podrobněji popsáno v kap. 4. MIKE 21C Dvourozměrný matematický model proudění v otevřeném korytě s inundačním územím MIKE 21C je založen na řešení Saint-Venantových diferenciálních rovnic (rovnice kontinuity a rovnice zachování hybnosti) metodou konečných diferencí v jednotlivých bodech půdorysné výpočetní sítě. Model MIKE 21C pracuje v neekvidistantní křivočaré síti; tzn. že jeho výpočetní síť lze, na rozdíl od pravoúhlých (obdélníkových) sítí, přizpůsobit tvaru území a tak omezit počet bodů a tím i velikost výpočetní matice. Neekvidistantní síť dále umožňuje zahuštění výpočetních bodů (tj. zmenšení velikosti výpočetních buněk ) v oblastech, kde je třeba podrobněji modelovat reliéf terénu (např. objekty na toku), resp. v oblastech, kde požadujeme velmi detailní znalost výsledků. Výstupem modelu MIKE 21C jsou primárně tyto charakteristiky proudění: hodnoty úrovní hladiny vody vektory rychlostí (tj. směr a velikost vektorů rychlostí, nebo též možno vyjádřit pomocí velikosti podélné a příčné složky vektorů rychlosti) ve všech výpočetních bodech zájmové oblasti a pro všechny počítané časové kroky. 2D model tak dává reálnou představu o zakřivené ploše hladiny v celém zájmovém území (např. při ustáleném proudění je hladina v neprotékaném inundačním území výše než v korytě) i o rozdělení rychlostí v celé oblasti. Charakteristiky proudění ovlivňují především reliéf terénu (tvar koryta, inundačního území, sklonové poměry) a odpory proudění (drsnost a tvarové odpory zúžení resp. rozšíření průtočného profilu, oblouky, obtékání překážek, proudění přes objekty, apod.). Velkou pozornost je proto třeba věnovat přípravě souboru s geometrickými daty pro 2D model, neboť tento soubor v sobě obsahuje jak vlastní reliéf terénu tak i veškerá data pro výpočet tvarových odporů. Tento model byl použit pro detailní simulace charakteristik proudění při průchodu povodňové vlny v jednotlivých soutokových oblastech. Pro každou oblast byl použit vlastní model. Podklady pro vytvoření všech modelů v softwaru MIKE 21C, jejich genezi, rozsah a použití jsou podrobně popsány v kap. 4. MIKE Flood Systém matematických modelů MIKE Flood umožňuje propojení 1D a 2D modelů do funkčního celku, ve které běží propojené modely souběžně a vzájemně si předávají simulované charakteristiky proudění formou vnitřních okrajových podmínek. Typicky se jedná o spojení 1D modelu, který schematizuje jen říční koryto a objekty na něm a 2D modelu, který detailně simuluje charakteristiky proudění v inundačním území. Oba modely jsou vzájemně propojeny systémem linků, které na základě aktuálních gradientů hladin zajišťují přelévání vody (výměnu průtoků) mezi říčními koryty a inundačním územím přes spojitě definované břehové hrany. 7

Příloha 3 V naší studii použitý model MIKE Flood je kombinací 1D modelu v softwaru MIKE 11 a 2D modelu v softwaru MIKE 21 FM, přičemž veškerá říční koryta, objekty na tocích a většina inundačních území jsou schematizovány 1D+, jen inundační území nejvýznamnějších soutokových kotlin (Labe s Vltavou a Labe s Ohří), jejichž transformační účinek na průběh povodňové vlny nelze seriózně simulovat 1D modelem, jsou schematizována 2D modelem. Tento modelový systém byl pro účel naší studie použit pro přípravu ( posun ) okrajových podmínek časových řad na hranicích detailních modelů jednotlivých soutoků v softwaru MIKE 21C a byl aplikován v rozsahu říčních úseků: Labe v úseku od Kostelce nad Labem po LGS Ústí nad Labem Vltava v úseku od LGS Chuchle po ústí Vltavy do Labe Ohře v úseku od LGS Louny po ústí Ohře do Labe 8

Příloha 3 4. CHARAKTERISTIKA MODELŮ JEDNOTLIVÝCH ZÁJMOVÝCH OBLASTÍ 4.1 Soutok Vltavy a Berounky 4.1.1 Topologická data Pro soutok Vltavy s Berounkou byla použita část sítě 2D matematického povodňového modelu Prahy. Základ využité verze modelu pochází z let 2009-2010, použité pro studie Operační mapy rozlivu Vltavy a Berounky na území hl. města Prahy pro různé povodňové průtoky 2009. DHI a.s., Praha, březen 2010 [1] a Podklad pro aktualizaci záplavových území hl. města Prahy 2010. DHI a.s., Praha, květen 2010 [2]. Jako hlavní topologický podklad byl použit DMT území Prahy (formát DMT Atlas), jehož základ pochází od ÚRM MHMP a do kterého byla zpracovatelem dodána vodohospodářsky důležitá topologická data (zaměření koryta řek, vodohospodářské objekty). Tento model, který ÚRM MHMP používá a aktualizuje od roku 2004, je po celou dobu spolupráce společnosti DHI a.s. s MHMP kontinuálně doplňován a aktualizován nově pořizovanými daty v terénu záplavového území, stejně jako v korytech řek, ať již geodetickými či za pomoci vyměřovacích plavidel. Oproti verzi 2010 do něj byly pro potřeby současné studie zaneseny jen některé významnější terénní změny, které byly součástí nového náletu území hlavního města Prahy od firmy Geodis Brno s.r.o., pořízeného během roku 2010. 4.1.2 Schematizace území, aplikace modelu Jak již bylo uvedeno výše, použitý model je zkonstruován jako výsekový model soutoku Vltavy a Berounky, oddělený od velkého 2D hydrodynamického modelu Prahy (Praha), zahrnujícího celý úsek Vltavy (a rovněž Berounky) v hranicích území hl. města. Výsekový model má dolní okrajovou podmínku v limnigrafickém profilu Praha - Chuchle a dosahuje po Vltavě až po ř.km 70,0 pod přívozem ve Vraném nad Vltavou, po Berounce pak dosahuje nad obec Černošice k profilu skály Kazín v ř.km 9,7. Křivočará výpočetní síť modelu má velikost 1200 x 304 výpočetních bodů. Hustota sítě (vzdálenost mezi výpočetními body) je proměnlivá - ve městech a v úsecích, kde se nacházejí objekty na toku (mosty, plavební stupně) je výpočetní síť hustší velikosti buněk 1 až 5 m; ve volných říčních tratích a v širokém záplavovém území je výpočetní síť řidší velikost buněk až 20 m. Pilíře mostů a rovněž jezové pilíře a přelivné hrany jezů jsou v geometrickém modelu reprezentovány zvýšeným terénem v místě jejich polohy. Domy a bloky domů byly modelovány pomocí vyvýšeného terénu (nepřelitelné překážky); ploty a jiné překážky podobného charakteru byly simulovány pruhy zvýšené drsnosti. Linie a stavby PPO, pakliže nejsou součástí DMT (součástí modelu terénu jsou většinou jen zemní valy), byly do batymetrie zadány s kótami horních úrovní PPO konstrukcí (zdi a mobilní hrazení s osazujícími prvky) dle projektové dokumentace. 9

Příloha 3 4.1.3 Kalibrace modelu, hydraulické drsnosti Model Praha je základně kalibrován na povodeň ze srpna 2002 a na nižší povodeň z dubna 2006 (v Praze Q < Q 5 ). Při kalibracích na povodně 2006 a 2002 tak byly získány dvě sady hydraulických drsností, ze statistického hlediska pro malou povodeň a pro extrémní povodeň. Výsledky této kalibrace modelu jsou uvedeny na obr. 4.1 a 4.2. Obr. 4.1 Kalibrace modelu Praha podélný profil hladin po Vltavě Model MIKE 21C, jako pravděpodobně všechny mezoškálové 2D hydrodynamické modely, schematizuje hydraulické jevy, provázející zvyšující se průtok (jako jsou zvyšující se turbulence proudění, pohyb dnových splavenin, atd.) zvýšenou náhradní hydraulickou drsností říčního koryta. Při velkých povodních (cca větších než Q 20 ) je proto nutno se zvyšujícím průtokem zvyšovat i součinitele drsností, abychom se při kalibraci dostali na zaznamenané hladiny. Z tohoto pohledu je povodeň z června 2013 zhruba uprostřed pásma, vymezeného předchozími dvěma kalibračními epizodami. Tato studie ovšem ve svém zadání neměla úkol kalibrace modelu, jejím úkolem bylo zhruba stanovit transformační účinek oblasti soutoku a určit objem vody, který se ve vymezené oblasti transformace při povodni 2013 nacházel. Proto byly pro simulaci nejprve použity stávající dvě řady drsností. Při konfiguraci terénu, kdy spodní část modelu tvoří koryto Vltavy s úzkým inundačním prostorem, sevřeným mezi násep Strakonické ulice a modřanskou železniční trať, kde vznikají vysoké profilové rychlosti, však větší změna drsnosti způsobí rychlé zvýšení hladiny a výrazný propad průtoku na dolní okrajové podmínce. Tento jev byl zjištěn při prvním pokusu a po této zkušenosti byly postupně vytvářeny přechodové mezistavy, které postupně zvyšovaly hodnotu součinitelů drsností ve více krocích. Ve finálních variantách byly použity 3 takovéto mezistavy. Pro kontrolu správnosti dynamického průběhu povodně byla použita zaznamenaná měření z čidel vodočtů Zbraslav a Radotín. Zatímco u vodočtu Zbraslav se vypočtené hladiny dostaly na realistické hodnoty, na vodočtu Radotín se ani při použití nejvyšších hodnot koeficientů drsností nedařilo dosáhnout pozorovaných hodnot vypočtené hladiny byly až 10

Příloha 3 o 60 cm nižší, což již ohrožovalo minimálně jeden z cílů studie určení objemu v soutokové oblasti. Obr. 4.1 Kalibrace modelu Praha podélný profil hladin po Berounce Příčiny tohoto jevu shledáváme ve skutečnosti, že povodeň v červnu 2013 proběhla v nejbujnějším vegetačním období, kdy byly všechny porosty na březích nejsilnější a nejhustší. Velmi názorným důkazem je sledování vlivu ploch osázených řepkou, které tvořily podstatnou část porostu inundačního území jak v nivě Berounky na soutoku s Vltavou, tak v Mělnické kotlině na soutoku Vltavy a Labe, na průběh vypočtených hladin. Rostliny řepky totiž v tomto vegetačním období tvoří silnou a hustou překážku na okrajích pole, do nichž voda přitéká, se vytvoří několik metrů široké pásy částečně polehané a ucpané jemným plávím, které se stanou natolik silnými a neprůtočnými, že jsou schopny zcela odklonit proudění o hloubce vody až do 20 40 cm a zbytek osázené plochy se sice zaplní vodou, avšak je zcela neprůtočný. Na základě rekognoskace terénu a s využitím fotografií pozemních i leteckých, pořízených při povodni, byla vytvořena mapa součinitelů drsností, obsahující novou třídu drsnosti pole řepky a jiných plodin obdobných vlastností, kterým byla přiřazena vysoká hodnota Manningova součinitele M = 7 (n = 0,143). Po aplikaci této upravené drsnostní mapy se hladiny v nivě Berounky v poslední simulaci dostaly již na realističtější hodnoty s rozdílem hladiny 30 cm a méně, a tento výpočet a jeho výsledky byly posléze použity pro tvorbu prezentovaných výstupů. Finální hodnoty součinitelů drsností, použitých pro dynamický výpočet povodně 6/2013, ukazuje tab. 1. Model MIKE 21C pracuje s modifikovaným Manningovým součinitelem drsnosti M, který je inverzní hodnotou obvykle užívaného součinitele n (M = 1/n). V tabulce jsou proto pro přehlednost uvedeny obě hodnoty. 11

Příloha 3 Tab. 1 Manningovy součinitele drsnosti pro model soutoku Vltavy a Berounky Popis povrchu M n Hladké plochy, ulice, volná prostranství 33,3 0,030 Nízká tráva 28,6 0,035 Vyšší, nesekaná tráva 22,2 0,045 Řidší lesní porost 16,7 0,060 Hustý lesní porost 13,3 0,075 Technické stavby 14,3 až 10,0 0,070 až 0,100 Ploty 11,1 až 5,0 0,090 až 0,200 Keřovitý porost 10,0 0,100 Porosty řepky olejky a podobných plodin 7,0 0,143 říční koryta: Minimální drsnost Maximální drsnost 33,9 25,0 0,029 0,040 12

Příloha 3 4.2 Soutok Labe a Vltavy 4.2.1 Topologická data Pro potřeby studie byl využit již sestavený a zkalibrovaný 2D matematický model úseku Vltavy od pf Klecany (Roztoky-Brnky, ř.km 38,98) po ústí Vltavy do Labe; na Labi je schematizován úsek od mostu silnice I./9 (Na Štěpánu, ř.km 845,296) po most silnice I./16 v Mělníku (ř.km 835,745) v rámci projektu Zpracování map povodňového nebezpečí a povodňových rizik; Vltava v úseku ř.km 0,0 až 69,8 [3]. Při přípravě tohoto modelu vznikl nový digitální model terénu (DMT) zájmového území sloučením šesti základních zdrojů topologických dat zaměření koryta Vltavy, zaměření koryta Labe, DMR5G a nový DMT území hl. města Prahy dodaný ÚRM MHMP, který pokrývá i část úseku Klecany - Mělník až pod meandr Řež a příčné profily starého koryta Vltavy od Vraňan po soutok. Dále byly použity dodané výkresy a zaměření objektů na toku z TPE (technicko provozní evidence) správce toku, projekty nedávno provedených úprav koryta a projekty nebo dokumentace skutečného provedení protipovodňových opatření obcí na toku. K sestavení modelu terénu byly použity následující podklady: DMT inundačních území DMR 5G (ČZÚK, a.s., 2011-2012) DMT území hl. města Prahy (ÚRM MHMP, PVL s.p., DHI, a.s. 2009-2011, aktualizovaný o data GEODIS, spol. s.r.o., 2011) zaměření koryta Vltavy vyměřovací lodí Valentýna (Povodí Vltavy, s.p, r. 2012.) v úseku Vraňany Klecany zaměření koryta Labe vyměřovací lodí Střekov (Povodí Labe, s.p., r. 2012) v úseku Mělník Obříství příčné profily koryta staré Vltavy (87 profilů, GEODIS Brno, spol. s.r.o, 2013) projekty úprav koryta Vltavy pro lokality: Chvatěruby, Miřejovice, Ouholice manipulační řády a výkresy objektů všech zdymadel na Vltavě: VD Vraňany Hořín, VD Miřejovice, VD Dolany Dolánky, VD Klecany Roztoky (Povodí Vltavy, s.p., 2006-2010) ZABAGED - rastrové mapy v digitální podobě (Povodí Vltavy, s.p. 2012) ORTOFOTO v digitální podobě (ÚRM MHMP, Povodí Vltavy, s.p. 2012) fotodokumentace a odborné poznatky z terénního šetření (DHI, a.s., 2012 a 2013) PPO projektové dokumentace pro lokalitu Veltrusy (Protipovodňová ochrana města Veltrusy, Vodní cesty a.s., 2012), Zálezlice (Protipovodňová ochrana obce Zálezlice HYDROPROJEKT CZ, 2012), Hořín (Protipovodňová ochrana obce Hořín, OHL ŽS, a.s. 2010) plavební kanál (Protipovodňový uzávěr plavebního kanálu Vraňany Hořín, Pöyry Environment a.s., 2006). zaměření skutečného provedení hrází pro stavby: Protipovodňová hráz Roztoky u Prahy; Ochranná hráz Veltrusy pravý břeh; Ochranná hráz Všestudy Dušníky; Protipovodňová hráz k.ú. Křivousy, Bukol, Zálezlice; Protipovodňová hráz k.ú. Zálezlice, Úpor; Ochranná hráz Lužec nad Vltavou; Ochranná hráz Zelčín; Ochranná hráz Vrbno; Protipovodňová hráz Hořín (Hausmanova hráz); Protipovodňová hráz k.ú. Hořín. 4.2.2 Schematizace území, aplikace modelu Z dostupných podkladů (viz kap. 4.2.1) byl nejprve sestaven digitální model terénu v modelu ATLAS DMT. Dále byla vygenerována křivočará (vnitřně ortogonální) síť o rozměru 3639 x 852 bodů, která vymezila oblast modelu. Promítnutím této sítě na DMT jsme získali geometrický (batymetrický) model terénu ve výpočetní síti modelu MIKE 21C o rozměru 13

Příloha 3 3638 x 851 bodů. Hustota sítě (vzdálenost mezi výpočetními body) je proměnlivá - ve městech a v úsecích, kde se nacházejí objekty na toku (mosty, plavební stupně) je výpočetní síť hustší, ve volných říčních tratích a v širokém záplavovém území je výpočetní síť řidší. Míra schematizace zájmového území je dostatečná pro podrobný popis podstatných prostorových jevů proudění v oblasti. Pilíře mostů a rovněž jezové pilíře a přelivné hrany jezů jsou v geometrickém modelu reprezentovány zvýšeným terénem v místě jejich polohy. Domy a bloky domů byly modelovány pomocí podstatně vyvýšeného terénu (nepřelitelné překážky); ploty a jiné překážky podobného charakteru byly simulovány pruhy zvýšené drsnosti. Okrajové podmínky pro dynamickou simulaci byly tedy zadávány jako časové řady průtoků na horních okrajových podmínkách, definovaných jako přítok z Vltavy, resp. Labe a jako časové řady úrovní hladin na dolní okrajové podmínce v profilu silničního mostu I./16 v Mělníku (obr. 4.3): Vltava: Klecany (Roztoky-Brnky) ř.km 38,98 hydrogram průtoku vypočten zjednodušeným matematickým modelem MIKE Flood (kombinace 2D a 1D) z hydrogramů ČHMÚ pro profil Chuchle (Vltava) a přítoky z Botiče a Rokytky Labe: Štěpánský most (ř.km 845,296) hydrogram průtoku vypočten modelem MIKE Flood z hydrogramu ČHMÚ pro profil Kostelec nad Labem (Labe) Hladina Labe - silniční most I./16 v Mělníku (ř.km 835,745) časová řada odvozena ze záznamu průběhu hladin ve stanici ČHMÚ Mělník (Labe) Obr. 4.3 Definice okrajových podmínek modelu pro dynamickou simulaci soutok Labe a Vltavy V průběhu výpočtu byly simulovány (úpravami řídícího souboru Batymetrie ) i neočekávané jevy, ke kterým během povodně došlo protržení PB hráze u Veltrus, protržení hráze Hořínského plavebního kanálu a následné umělé prokopání hráze kanálu v blízkosti plavební komory Hořín v příslušných okamžicích 4.6.2013 ráno. 14

Příloha 3 4.2.3 Kalibrace modelu, hydraulické drsnosti Model byl v rámci zpracování studie Zpracování map povodňového nebezpečí a povodňových rizik; Vltava v úseku ř.km 0,0 až 69,8 [3] kalibrován na povodňové epizody ze srpna 2002 a dubna 2006. Vzhledem k nesrovnalostem při kalibraci na 8/2002 byla navíc provedena částečná kalibrace metodou ustáleného proudění na kulminační průtok povodně z června 2013, která čerstvě proběhla v době stavby modelu. Při této první kalibraci byla použita jen část značek, zaměřená pracovníky DHI a.s. přímo při kulminaci povodně. Jelikož studie bezprostředně navazovaly na projekt shromáždění a zaměření značek kulminace povodně 6/2013, bylo již k dispozici dostatečné množství kalibračních dat a zároveň bylo možno eliminovat nespolehlivé a nedůvěryhodné značky. V rámci zpracování této studie následovala druhá kalibrace metodou ustáleného proudění na kulminační průtok povodně 2013 s využitím tehdy dostupných hydrologických dat: pf Klecany (Vltava) Q max = 3213 m 3 s -1 pf Štěpánský most (Labe) Q max = 742 m 3 s -1 pro pozměněnou batymetrii modelu, modifikovanou o vložení geodeticky zaměřených ochranných a protipovodňových hrází v úseku Klecany - Mělník. Při této kalibraci byly použity všechny značky, shromážděné a doměřené ve spolupráci DHI a.s. a Povodí Vltavy, s.p.; výsledek kalibrace modelu je uveden na obr. 4.4 Obr. 4.4 Kalibrace modelu v úseku Klecany Mělník podélný profil hladin po Vltavě Jako shrnutí výsledků kalibrace lze říci, že většina rozdílů mezi vypočtenými a naměřenými hodnotami se pohybovala okolo 10 cm, jen v několika ojedinělých případech se vyskytla odchylka až 20 cm a v těchto případech byla větší systematická odchylka vyloučena existencí jiné značky s nižší odchylkou v blízkosti. 15

Příloha 3 Hydraulická drsnost a místní zvýšené odpory proudění jsou pro model MIKE 21C zadávány pro každý bod výpočetní sítě. Základní mapa drsností byla vytvořena zpracováním podrobných ortofotomap modelové oblasti; hodnoty Manningova součinitele drsnosti ukazuje tab. 2. Tab. 2 Manningovy součinitele drsnosti pro model soutoku Labe a Vltavy Popis povrchu M n Hladké plochy, ulice, volná prostranství 33,3 0,030 Nízká tráva 23,8 0,042 Vyšší tráva 17,4 0,058 Řidší lesní porost 15,6 0,064 Hustý lesní porost 10,3 0,097 Technické stavby 14,3 až 10,0 0,070 až 0,100 Ploty 8,1 až 4,8 0,123 až 0,211 Keřovitý porost 8,4 0,120 Řeka 9,5 0,105 Řeka - kamení 20,0 0.050 Domy, zahrádky 5,4 0,187 Labe: Minimální drsnost Maximální drsnost Vltava: Minimální drsnost Maximální drsnost 42,0 37,7 38,5 28,5 0,024 0,027 0,026 0,035 16

Příloha 3 4.3 Soutok Labe a Ohře 4.3.1 Topologická data Pro potřeby studie byl využit již sestavený a zkalibrovaný 2D matematický model úseku Labe od Mělníka po zdymadlo Střekov v rámci projektu Tvorba map povodňového nebezpečí a povodňových rizik v oblasti povodí horního a středního Labe a uceleného úseku dolního Labe. DHI a.s., Praha, prosinec 2012 [4]. Základními topologickými daty pro tento projekt byl digitální model terénu (DMT) inundačního území, do kterého byly vloženy DMT říčních koryt (zaměření lodí Valentýna, resp. z příčných profilů) a objekty plavebních stupňů dle dokumentace. Objednatel zajistil spojení DMT inundačního území s koryty Labe a Ohře a rozšíření spojeného DMT o okrajové oblasti záplavových území povodně v srpnu 2002. K sestavení modelu terénu byly použity následující podklady: DMT inundačních území DMR 5G (ČZÚK, a.s., 2011) zaměření koryta Labe vyměřovací lodí Střekov (Povodí Labe, s.p.) - v úseku Mělník Hřensko, tj. ř..km 837,0-726,5, r. 2011 Manipulační řády všech zdymadel na Labi (Povodí Labe, s.p., 2010-2011) ZABAGED - rastrové mapy v digitální podobě (Povodí Labe, s.p.2009) Základní mapy 1:10 000 v digitální podobě (Povodí Labe, s.p. 2009) ORTOFOTO v digitální podobě (Povodí Labe, s.p. 2006) Fotodokumentace a odborné poznatky z terénního šetření (DHI, a.s., 2011 a starší) PPO projektové dokumentace pro lokalitu Mělník, Štětí, Roudnice n. L., Křešice, Terezín, Bohušovice n. O., Píšťany a Lovosice (AZ CONZULT s.r.o., Breacher s.r.o., HG Partner s.r.o., Valbek s.r.o, HYDROPROJEKT a.s.). Zpracovatel studie provedl od října do listopadu 2011 rekognoskaci zájmového úseku Labe, během které byla pořízena fotodokumentace a byl posuzován skutečný stav říčního koryta, břehových linií a vegetace a provedena kontrolu významných příčných a podélných hrází, valů a náspů v záplavovém území Labe a jejich interpretace v DMT. 4.3.2 Schematizace území, aplikace modelu Z dostupných podkladů (viz kap. 4.3.1 Topologické podklady) byl nejprve sestaven digitální model terénu v modelu ATLAS DMT. Dále byla vygenerována křivočará (vnitřně ortogonální) síť o rozměru 5659 x 396 bodů, která vymezila oblast modelu. Promítnutím této sítě na DMT jsme získali geometrický (batymetrický) model terénu ve výpočetní síti modelu MIKE 21C o rozměru 5658 x 395 bodů. Hustota sítě (vzdálenost mezi výpočetními body) je proměnlivá - ve městech a v úsecích, kde se nacházejí objekty na toku (mosty, plavební stupně) je výpočetní síť hustší (v rozsahu 2 až 8 m), ve volných říčních tratích a v širokém záplavovém území je výpočetní síť řidší (velikost výpočetních buněk až 20 m). Míra schematizace zájmového území je dostatečná pro podrobný popis podstatných prostorových jevů proudění v oblasti. Pilíře mostů a rovněž jezové pilíře a přelivné hrany jezů jsou v geometrickém modelu reprezentovány zvýšeným terénem v místě jejich polohy. Domy a bloky domů byly modelovány pomocí podstatně vyvýšeného terénu (nepřelitelné překážky); ploty a jiné překážky podobného charakteru byly simulovány pruhy zvýšené drsnosti. K sestavení okrajových podmínek modelu byly využity hydrogramy průtoku ve stanicích Mělník (Labe) a Louny (Ohře). Hydrogram ve stanici Louny byl s využitím modelu v softwaru MIKE Flood transformován do profilu okrajové podmínky modelu Bohušovice nad Ohří (násep železniční trati Praha Děčín) viz příloha 3. V celém úseku od Mělníka po Střekov nejsou uvažovány žádné další přítoky ani přítok z mezipovodí. Dolní okrajová podmínka úroveň hladiny nad jezem Střekov byla zadávána dle záznamu na jezu. Veškeré okrajové podmínky byly zadávány jako časové řady s hodinovým časovým krokem. 17

Příloha 3 4.3.3 Kalibrace modelu, hydraulické drsnosti Pro kalibraci a verifikaci matematického modelu v úseku Mělník Hřensko (v rámci projektu [4]) byla využita následující data: konzumční křivky limnigrafických stanic na dolním Labi zaměřené značky kulminačních hladin povodní na Labi v úseku od státní hranice u Hřenska po ústí Vltavy z povodní ze srpna 2002, dubna 2006 a ledna 2011. Již po odevzdání úlohy byl model úspěšně verifikován na povodeň z června 2013. Kalibrace na povodně z let 2011 a 2006 byla provedena metodou výpočtu ustáleného proudění; kalibrace na větší povodně (2013 a 2002; s významnými inundačními územími a transformačním účinkem na povodňovou vlnu) metodou výpočtu neustáleného proudění. Použitý hydrogram povodňové vlny ze srpna 2002 dosahuje ve stanici Mělník kulminační hodnoty Q = 5300 m 3 s -1 upraveno dle pozdějších poznatků ČHMÚ. Výsledky kalibrace modelu v úseku Mělník Střekov jsou vykresleny na obr. 4.5. Obr. 4.5 Kalibrace modelu v úseku Mělník - Střekov podélný profil hladin po Labi 18

Příloha 3 Hodnoty Manningových součinitelů drsnosti, použité pro různé typy povrchů, jakož i rozmezí drsností, použité pro jednotlivé průtoky pro říční koryto, jsou uvedeny v tab. 3. Tab. 3 Manningovy součinitele drsnosti pro model soutoku Labe a Ohře Popis povrchu M n Hladké plochy, ulice, volná prostranství 33,3 0,030 Nízká tráva 25,3 0,039 Vyšší tráva 17,4 0,058 Řidší lesní porost 15,6 0,064 Hustý lesní porost 10,3 až 9,4 0,097 až 0,106 Technické stavby 14,3 až 10,0 0,070 až 0,100 Ploty 11,1 až 5,0 0,090 až 0,200 Keřovitý porost 10,0 až 8,7 0,100 až 0,115 říční koryto Labe: Minimální drsnost Maximální drsnost 41,7 33,7 0,024 0,030 Pro povodeň z dubna 2006 a ledna 2011 bylo dosaženo velmi dobré shody mezi zaměřenými a vypočtenými hladinami, odchylka se pohybuje od -0,10 m do +0,10 m (max od -0,20 m do +0,20 m) v celém úseku Mělník Střekov. Při povodni v srpnu 2002 se vypočtené hladiny v horní části úseku od Mělníka po Dobříň víceméně nacházely pod zaměřenými hladinami, odchylka je od -0,23 m do -0,01 m, v profilu LGS Mělník bylo dosaženo velmi dobré shody +0,01 m. Ve střední části od Dobříně po Litoměřice se vypočtené hladiny nacházely spíše nad zaměřenými, odchylka je od -0,04 m do 0,20 m. 19

Příloha 3 5. SIMULOVANÉ VARIANTY A VÝSLEDKY Jedním z hlavní cílů této studie je sestavení hydrogramů průtoků, event. vodních stavů v profilech limnigrafických stanic a porovnání výsledků simulací s měřenými hodnotami, resp. dosud vyhodnocenými. 5.1 Soutok Vltavy a Berounky Jak bylo uvedeno v kap. 4.1.2, 2D matematický model pro ověření transformačního účinku kotliny na soutoku Vltavy a Berounky pokrývá úsek Vltavy od ř.km 70,0 (pod přívozem ve Vraném nad Vltavou) po LGS Chuchle; Berounka je schematizována od ř.km 9,7 (skála Kazín nad obcí Černošice) až po ústí Berounky do Vltavy. Sestavený a zkalibrovaný matematický model byl použit pro simulaci neustáleného proudění během povodně v červnu 2013. Výpočet charakteristik proudění byl proveden pro časové období 1.6.2013 2:00 až 4.6.2013 22:00, tedy necelé 4 dny. Výsledky simulací byly zapisovány do souborů v intervalu 1 hodina. V tomto zájmovém úseku jsou důležitými limnigrafickými stanicemi Praha - Chuchle (Vltava) a dále pak Praha Zbraslav (Vltava) a Radotín (Berounka). Souhrn výsledků a jejich porovnání s měřenými/vyhodnocenými hodnotami uvádí grafická příloha 1. Pro dynamickou simulaci soutoku Vltavy a Berounky bylo nejprve nutno stanovit okrajové podmínky pro výpočet neustáleného proudění: dolní okrajová podmínka (DOP), umístěna do limnigrafického profilu Malá Chuchle, byl použit záznam měření hladiny čidlem stanice. obě horní okrajové podmínky (HOP), tvořené hydrogramy, však již musely být vytvořeny s pomocí dostupných dat. Stanovení HOP na Vltavě v ř.km. 70,0 pod obcí Vrané nad Vltavou bylo provedeno posunutím hydrogramu z měrného profilu Zbraslav o 0,5 h. Stanovení HOP na Berounce v profilu Kazín už bylo výrazně složitějším problémem. V prvním pokusu byl proveden výpočet pomocí 2D matematického modelu v úseku Beroun - Černošice, kde byl jako HOP použit hydrogram z limnigrafického profilu Beroun, doplněný o hydrogram přítoku z potoka Loděnice. Ve dvou krocích byl pak sladěn průběh hladin s výsledným průběhem průtoků na dolní okrajové podmínce v profilu Kazín a výsledný průběh průtoků byl potom použit jako horní okrajová podmínka pro vlastní model soutoku. V tomto pokusu se ukázalo, že časový průběh hydrogramu sice velice dobře odpovídá skutečnosti, ale výsledný průtok byl zejména v druhé kratičké kulminační epizodě povodně příliš nízký a navíc hladina v měrném profilu Radotín zůstávala výrazně pod naměřenými hodnotami. V následujících pokusech byl proto jako HOP použit hydrogram, vyhodnocený ČHMÚ pro stanici Radotín, časově posunutý podle výpočtů modelu Beroun-Černošice do profilu HOP. Důvodem byla zejména skutečnost, že tento hydrogram má vyšší vyhodnocený průtok v průběhu druhé kulminační epizody, než hydrogram vypočtený modelem Beroun - Černošice, a tedy lépe odpovídá hydrogramu v Chuchli. Průtokový deficit v časovém úseku před kulminací v původním hydrogramu - výsledku modelového přenesení průtoků v Berouně a přítoku Loděnice do profilu Kazín - byl zpracovatelem připisován možnému nepodchycenému přítoku z mezipovodí: Porovnání obou variant horní okrajové podmínky a porovnání průběhu průtoku z výsledku výpočtu s hydrogramem ČHMÚ v profilu Radotín ukazuje obr. 5.1. 20

Příloha 3 Obr. 5.1 Analýza horní okrajové podmínky pro profil Kazín V druhém pokusu s pozměněnou horní okrajovou podmínkou Kazín odpovídal již průběh průtoků na dolní okrajové podmínce modelu o něco lépe hydrogramu stanice Praha - Chuchle, avšak kóta hladiny v kotlině Berounky, resp. v profilu Radotín byla ještě stále výrazně nižší (cca o 60 cm) oproti naměřeným hodnotám. V dalším postupu se proto zpracovatel zaměřil na faktory, které při povodni mohly hladinu v tomto profilu ovlivnit. Jako možná příčina byly vytipovány tyto jevy: Vysoké drsnosti porostů v inundačním území řeky jedná se o jev, popsaný již v kapitole 4.1.3 Kalibrace modelu, totiž o nepropustnost ploch, osázených plodinami v nejsilnějším vegetačním období - zde převážně ploch, osázených řepkou Výška terénu v území mezi výpadovou silnicí Lahovičky - Radotín a závodištěm Chuchle. Kóta terénu v tomto území byl dle nejnovějšího ortofotogrammetrického náletu v roce 2011 o cca 30 až 50 cm vyšší, než u doposud používaného modelu terénu, avšak protože terén v tomto místě tvoří obdělávaná pole, měnící s orbou dosti nevyzpytatelně svou výšku a kvůli osázení a neprostupnosti porostu ve vrcholném vegetačním období nebylo možno ověřit, které zaměření lépe odpovídá skutečnosti, bylo prozatím používáno zaměření původní. Terénní překážky, které nově vyrostly v území zde se jednalo především o deponie u Lahoviček, val okolo golfového hřiště Zbraslav a silný ocelový plot, oddělující závodiště Chuchle, který se pravděpodobně během povodně ucpal plávím a na leteckých fotografiích na něm bylo patrné zvýšení hladiny. Všechny tyto faktory byly zapracovány do finální varianty simulace, terénní překážky (val u golfového hřiště Zbraslav a deponie u Lahoviček) byly zapracovány přímo do bathymetrie, řepková pole a plot závodiště Chuchle byly schematizovány extrémně zvýšenými hodnotami Manningova koeficientu hydraulické drsnosti. 21

Příloha 3 V této variantě se již průběh hladin v nivě Berounky, resp. v profilu Radotín, přiblížil podstatně více hodnotám naměřeným na vodočtu Radotín - rozdíly na vzestupné větvi povodně až na kulminaci jsou okolo 30 cm. V profilu dolní odtokové podmínky se stále mírně nedostává vody na nástupní větvi a při vlastní kulminaci povodně (chybí cca 40m 3 s -1 ) a samotná kulminace se o 4 až 6 hodin zpožďuje. Vzhledem ke skutečnosti, že model není zkalibrovaný na epizodu velikosti zkoumané povodně, se jedná o poměrně uspokojivý výsledek. Při této úrovni provedené analýzy můžeme vyslovit s velkou pravděpodobností některé závěry: 1. Transformační účinek kotliny se vztahuje takřka výhradně na přítok z Berounky tento fakt je způsoben jednak rozdělením kotliny náspem Strakonické ulice s relativně malými otvory pro případný nátok vltavské vody (Lahovický most, propustky pod novou křižovatkou) do kotliny Berounky a jednak poměrně velkým sklonem dna Vltavy v úseku Vrané-Chuchle, který způsobuje vysoké rychlosti proudění při povodni průchod povodňové vlny korytem Vltavy je tak podstatně rychlejší, než plnění transformačního prostoru kotliny Berounky. Transformační účinek území je tedy pro povodeň podobného typu, jako byla povodeň v červnu 2013, kdy dvě třetiny přítoku přicházejí z Vltavy, velmi omezený - z hydrogramů lze vyčíst snížení průtoku jen pár desítek m 3 s -1 a zpoždění kulminace v řádu hodin to je však obtížně určitelné vzhledem k různým doběhovým dobám od horních okrajových podmínek na obou řekách. 2. Přítok z Berounky byl při povodni v červnu 2013 pravděpodobně o něco větší, než v použitých okrajových podmínkách. Lze tak usoudit z faktu, že zatímco na vodočtu Zbraslav byly naměřené kóty hladiny snadno dosaženy, v Radotíně k naměřené hladině ještě stále cca 30 cm chybělo, přičemž použité hydraulické drsnosti v říčního koryta již byly pravděpodobně odpovídající, a asi i spíše vyšší, než by měly reálně být. Vzhledem ke způsobu určení hydrogramů v Radotíně a na Zbraslavi a k již zmíněnému předpokládanému značnému přítoku z mezipovodí na vzestupné větvi povodně je přítok z Berounky s kulminační hodnotou o 100-150 m 3 s -1 vyšší velmi pravděpodobnou variantou. Hladiny na vodočtu Radotín by tak pravděpodobně byly dosaženy, a protože se jedná přítok z Berounky, zvýšení celkového průtoku na SOP v Chuchli by po transformaci v nivě Berounky pravděpodobně nebylo výrazné. Průběhy simulovaných úrovní hlain a průtoků a jejich porovnání s daty ČHMÚ jsou uvedeny v grafické příloze č 1. 22

Příloha 3 5.2 Soutok Labe a Vltavy 2D matematický model pro ověření transformačního účinku kotliny na soutoku Labe a Vltavy pokrývá úsek Labe od profilu mostu silnice I./9 (most Na Štěpánu ) až po profil mostu silnice I./16 v Mělníku. Hlavním schematizovanou oblastí je úsek Vltavy od ř.km 38,98 (zdrž Klecany) po ústí Vltavy do Labe. Sestavený a zkalibrovaný matematický model byl použit pro simulaci neustáleného proudění během povodně v červnu 2013. Výpočet charakteristik proudění byl proveden pro časové období 1.6.2013 12:00 až 7.6.2013 0:00, tedy 5,5 dne. Výsledky simulací byly zapisovány do souborů v intervalu 2 hodiny. V tomto zájmovém úseku jsou důležitými limnigrafickými stanicemi Vraňany (Vltava; ČHMÚ) a Mělník (Labe, ČHMÚ). Souhrn výsledků a jejich porovnání s měřenými/vyhodnocenými hodnotami uvádí grafická příloha 2. V profilu LGS Vraňany bylo dosaženo relativně dobré shody mezi simulovaným hydrogramem průtoku a vyhodnoceným ČHMÚ, a to zejména v období kulminace byl vypočten identický čas a vypočtený kulminační průtok 3035 m 3 s -1 je jen o 14 m 3 s -1 nižší, než vyhodnotil ČHMÚ. Jen průběh průtoku na vzestupné větvi povodně je mírně odlišný ne však významně. Ve stanici Mělník jsou rozdíly již podstatnější na vzestupné větvi můžeme pozorovat o poznání vyšší vypočtené hodnoty, matematický model vypočetl okamžik kulminace cca o 6 hodin dříve, než byla pozorována a především simulovaný kulminační průtok dosáhl hodnoty 3557 m 3 s -1, zatímco vyhodnocený 3743 m 3 s -1 je téměř o 200 m 3 s -1 vyšší. Přes výše uvedené rozdíly stojí za zmínku, že ve stanici Vraňany byla zaznamenána velmi dobrá shoda vypočtených hladin se skutečně pozorovanými odchylky max. do 8 až 12 cm. Na druhou stranu výsledné úrovně hladin, vypočtené modelem podél Vltavy v úseku Klecany Mělník, byly v mnoha oblastech nižší než vyhodnocené značky kulminační hladiny reálné povodně. Na základě zkušeností z modelu pro soutok Vltavy a Berounky (prakticky neprůtočná pole řepky a podobných plodin), byly i v tomto modelu hydraulické drsnosti při stoupajícím průtoku postupně zvyšovány. Uvážíme-li skutečnost, že hydrogram přítoku z Labe je poměrně plochý (obtížně ovlivňuje okamžik kulminace ve stanici Mělník), a že v době kulminace povodně přítoky z mezipovodí nehrály již podstatnou roli, můžeme vyslovit hypotézu, že hydrogramy průtoku ve stanicích Chuchle a Mělník nejsou v souladu. Tuto myšlenku podporuje i prostý fakt, že pokud sečteme kulminační průtoky ve stanicích Vraňany (3049 m 3 s -1 ) a Kostelec nad Labem (744 m 3 s -1 ), bez ohledu na časové posuny, získáme součet 3793 m 3 s -1, což je fakticky jen o 50 m 3 s -1 více, než vyhodnocený kulminační průtok ve stanici Mělník de facto odtok z celé kotliny o objemu téměř 115 mil. m 3 (viz kap. 5.4). Tak nízký transformační účinek na průběh povodňové vlny s kulminačním průtokem vyšším než cca 3500 m 3 s -1 se zdá být málo pravděpodobný. Bez detailní analýzy dalších významnějších historických povodní, které na soutoku Labe a Vltavy proběhly (v srpnu 2002 a v dubnu 2006), postavených obdobně na simulacích neustáleného proudění a bez přehodnocených dat k těmto povodním (které zpracovatel nemá k dispozici), nelze k tomuto rozporu nyní více sdělit. Přesto byly tyto dva rozdílné hydrogramy ve stanici Mělník následně využity ke dvěma simulacím v navazujícím úseku Mělník Střekov (po dohodě s objednatelem na prezentaci výsledků 17.12.2013 na ČHMÚ), aby pomohly rozpor vyjasnit viz kap 5.3. 23

Příloha 3 5.3 Soutok Labe a Ohře Jak bylo uvedeno v kap. 4.3.2, 2D matematický model pro ověření transformačního účinku kotliny na soutoku Labe s Ohří pokrývá dlouhý úsek Labe od Mělníka (soutoku Labe s Vltavou) až po profil jezu Střekov v Ústí nad Labem umožňuje tak správně simulovat postupivost a transformaci povodňové vlny v celém úseku od Mělníka směrem po proudu. Povodeň z června 2013 kulminuje na průtoku vyšším než 3500 m 3 s -1. Považovali jsme proto za důležité nejprve verifikovat součinitele drsností, získané kalibrací (kap. 4.3.3) při simulaci průchodu menší povodňové vlny z dubna 2006 metodou výpočtu neustáleného proudění použité okrajové podmínky a výsledky jsou prezentovány v obr. 5.2. Obr. 5.2 Simulace povodňové vlny z dubna 2006 Hydrogram průtoku simulovaný modelem pro stanici Ústí nad Labem (vysvětlivka k označení Střekov viz níže) odpovídá velmi dobře vyhodnocenému až do průtoku cca 2300 m 3 s -1, vypočtený kulminační průtok je asi o 60 m 3 s -1 vyšší než vyhodnocený. Zároveň zjišťujeme, že simulovaný průběh hladin ve stanici Mělník je typicky o 5 až 15 cm níže, než zaznamenaný na vodočtu. To je způsobeno faktem, že při kalibraci modelu na ustálené proudění (kulminační průtok povodně z dubna 2006) byla původně použita ve stanici Mělník hodnota Q max = 2490 m 3 s -1, zatímco v časové řadě, použité pro výpočet neustáleného proudění, nalezneme jen Q max = 2408 m 3 s -1. Výsledek této simulace může také indikovat, že by v modelu měly být použity vyšší hodnoty hydraulických drsností, přinejmenším v období kulminace, kdy by mohly větším zadrženým objemem způsobit větší transformaci povodňové vlny což jsme uvážili při následné simulaci průběhu povodňové vlny z června 2013. Proti tomu ovšem hovoří skutečnost, že model vypočítal čas kulminace cca o 6 hodin později, než byla pozorována => zvýšení drsností by pravděpodobně způsobilo ještě další zpoždění kulminace. Výpočet charakteristik proudění během povodně v červnu 2013. byl proveden pro časové období 2.6.2013 0:00 až 7.6.2013 0:00, tedy 5 dnů. Výsledky simulací byly zapisovány do souborů v intervalu 2 hodiny. 24

Příloha 3 V tomto zájmovém úseku jsou důležitými limnigrafickými stanicemi Litoměřice (Labe; Povodí Labe) a Ústí nad Labem (Labe, ČHMÚ). Souhrn výsledků a jejich porovnání s měřenými/vyhodnocenými hodnotami uvádí grafická příloha 3. Dolní okrajová podmínka modelu tohoto říčního úseku je v profilu jezu Střekov. Vzhledem k tomu, že LGS Ústí nad Labem se nachází jen 1,76 km po proudu od VD Střekov, jsou průtoky vyhodnocené ve stanici ČHMÚ Ústí nad Labem porovnávány s průtoky vypočtenými modelem v profilu jezu Střekov domníváme se, že postupivost povodňové vlny mezi těmito dvěma profily a rovněž transformační účinek sevřeného koryta Labe na tomto krátkém úseku jsou zanedbatelné. V souladu se zadáním byly pro první simulaci použity jako okrajové podmínky hydrogramy vyhodnocené ČHMÚ pro stanice Mělník (Labe) a Louny (Ohře) viz příloha 3. Ve stanici Ústí nad Labem (profil jezu Střekov) vypočetl matematický model kulminaci průtoku prakticky v identickém čase, kdy byla vyhodnocena (6.6.2013 0:00), avšak hodnotou Q = 3811 m 3 s -1, což je téměř o 200 m 3 s -1 více, než ČHMÚ vyhodnotil. Oba hydrogramy mají obdobný průběh až do cca Q = 2200 m 3 s -1, od tohoto průtoku však vypočtený hydrogram stoupá znatelně strměji viz křivky označené m21c_1. Zároveň se zdá, že vypočtený hydrogram představuje celkově větší objem vody v povodňové vlně, přestože není dopočtena celá sestupná větev povodňové vlny. Můžeme rovněž konstatovat, že vypočtený časový průběh hladiny na soutoku Labe s Ohří (posuzovaný na vodočtu Povodí Labe na mostu silnice I./15 v Litoměřicích) docela dobře odpovídá zaznamenanému vodnímu stavu ve skutečnosti pouze v období kulminace povodňové vlny jsou vypočtené hladiny poněkud nižší (max. o 16 cm) než pozorované. Lze dovodit, že i kdybychom pomocí zvýšených drsností modelu dosáhli hladin pozorovaných, nepodařilo by se zredukovat hydrogram průtoku ve stanici Ústí nad Labem na průběh, který vyhodnotil ČHMÚ. Z tohoto důvodu (a na základě závěrů prezentace výsledků 17.12.2013 na ČHMÚ) byla provedena druhá simulace, ve které byl pro okrajovou podmínku přítok z Labe použit hydrogram vypočtený pro profil stanice Mělník modelem MIKE 21C pro oblast soutoku Labe s Vltavou viz kap. 5.2, příloha 2. Tento hydrogram má poněkud strmější nástup 3.6. ráno a v období 3.6. 0:00 až 3.6. 12:00 vykazuje vyšší hodnoty průtoku ve stanici Mělník, než hydrogram vyhodnocený ČHMÚ. V období kulminace jsou vypočtené hodnoty průtoků nižší Q max = 3541 m 3 s -1 (oproti Q max = 3743 m 3 s -1, vyhodnocenému ČHMÚ); zároveň kulminační průtok vypočtený modelem předbíhá kulminační průtok vyhodnocený cca o 6 hodin. Kulminační průtok ve stanici Mělník je o 200 m 3 s -1 nižší, objem vody ve vypočteném hydrogramu se zdá být rovněž nižší. Pokud uvážíme, že při první simulaci (m21c_1, s vyšším průtokem v Mělníku) byly vypočtené hladiny v terezínské kotlině nižší než pozorované, bylo nutné, nyní při nižším průtoku, zvýšit hydraulické drsnosti modelu. Součinitelé drsnosti byly během vzestupu povodně postupně zvyšovány až na hodnoty: zvýšení součinitele drsnosti koryta Labe o 15% a zvýšení hydraulické drsnosti inundačních území o 10% oproti hodnotám, které vyšly z původní kalibrace [4]. Výsledky výpočtů na takto upraveném modelu uvádí opět grafická příloha 3, křivky označené m21c_2. Hydrogram vypočtený v profilu jezu Střekov velmi dobře odpovídá hydrogramu vyhodnocenému ČHMÚ, a to jak ve svém časovém průběhu, shodným okamžikem kulminace, tak i kulminačním průtokem Q max = 3547 m 3 s -1, který je jen o 71 m 3 s -1 nižší, než vyhodnotil ČHMÚ. Rovněž průběh vodních stavů ve stanicích Litoměřice a Mělník odpovídá relativně dobře pozorovaným hodnotám, rozhodně mnohem lépe, než tomu bylo u první simulace. Výše zmíněný rozdíl v kulminačních průtocích ve stanici Ústí nad Labem může být způsoben přítoky z mezipovodí, které nejsou v modelu uvažovány, resp. hydrogram průtoku ve stanici Mělník (vstupní hydrogram) mohl mít ještě poněkud jiný průběh, např. vyšší kulminaci o 50 až 100 m 3 s -1. V příloze 3 je dále uveden nejpravděpodobnější hydrogram průtoku ve stanici Litoměřice, jak jej vypočetl model označen Litoměřice m21c_2. 25

Příloha 3 5.4 Objemy zaplavených území v soutokových kotlinách Celkový objem zaplavených území při kulminační hladině v soutokových oblastech byl vypočten jako rozdíl nivelety kulminační hladiny a terénu v inundačním území, resp. dna v říčním korytě. V každé soutokové kotlině byla definována oblast, ve které byl objem vyhodnocován (integrován). Definice rozsahu zaplaveného území vycházela především z průběhu hladin v soutokové kotlině jsou sklony hladin minimální, hladina v široce zaplaveném území je ovlivňována vzdutím. Okraje oblastí byly proto umístěny tam, kde již bylo možné pozorovat sklony hladin, které odpovídaly průměrnému sklonu čáry energie (říčního dna) v delším říčním úseku. Rozsáhlá kotlina záplavového území na soutoku Labe a Vltavy zasahuje po Labi proti proudu nad profil mostu silnice I./9 (Štěpánský most), kde je okrajová podmínka použitého modelu. Objem vody v záplavovém území na soutoku byl proto určen jako součet objemu, vypočteného ve studii použitým modelem + objemu, který byl vypočten pomocnou simulací 2D matematickým modelem úseku středního Labe od Kostelce nad Labem po pf Štěpánského mostu (výsekový model, který vznikl v rámci řešení studie [4]). Rozsahy území, které byly uvažovány při výpočtu objemu v zaplavených územích, jsou prezentovány na níže uvedených přehledných mapkách v obr. 5.3 až 5.5. Obr. 5.3 Definice oblasti pro výpočet objemu v zaplaveném území soutok Vltavy a Berounky 26

Příloha 3 Obr. 5.4 Definice oblasti pro výpočet objemu v zaplaveném území soutok Labe a Vltavy Obr. 5.5 Definice oblasti pro výpočet objemu v zaplaveném území soutok Labe a Ohře 27