Úloha vegetace při zlepšování vodních poměrů povodí

Prezentace na téma: "Úloha vegetace při zlepšování vodních poměrů povodí"— Transkript prezentace:

1 Úloha vegetace při zlepšování vodních poměrů povodí
Tomáš Kvítek Povodí Vltavy, státní podnik Seminář N. Lávka 2017

2 Evropská vodní charta (vyhlášená 6. května 1968 ve Štrasburku)
I. Bez vody není život. Voda je drahocenná a pro člověka ničím nenahraditelná surovina II. Zásoby sladké vody nejsou nevyčerpatelné. Je proto nezbytné tyto udržovat, chránit a podle možnosti rozhojňovat. III. Znečišťování vody způsobuje škody člověku a ostatním živým organismům, závislým na vodě. IV. Jakost vody musí odpovídat požadavkům pro různé způsoby jejího využití, zejména musí odpovídat normám lidského zdraví. V. Po vrácení použité vody do zdroje nesmí tato zabránit dalšímu jeho použití pro veřejné i soukromé účely. VI. Pro zachování vodních zdrojů má zásadní význam rostlinstvo, především les. VII. Vodní zdroje musí být zachovány. VIII. Příslušné orgány musí plánovat účelné hospodaření s vodními zdroji. IX. Ochrana vody vyžaduje zintenzivnění vědeckého výzkumu, výchovu odborníků a informování veřejnosti. X. Voda je společným majetkem, jehož hodnota musí být všemi uznávána. Povinnost každého je užívat vodu účelně a ekonomicky. XI. Hospodaření s vodními zdroji by se mělo provádět v rámci přirozených povodí a ne v rámci politických a správních hranic. XII. Voda nezná hranic, jako společný zdroj vyžaduje mezinárodní spolupráci.

3 Zákon č. 254/2001 Sb. o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon)
HLAVA V OCHRANA VODNÍCH POMĚRŮ A VODNÍCH ZDROJŮ Díl 1 Ochrana vodních poměrů § 27 Vlastníci pozemků jsou povinni, nestanoví-li zvláštní právní předpis jinak, zajistit péči o ně tak, aby nedocházelo ke zhoršování vodních poměrů. Zejména jsou povinni za těchto podmínek zajistit, aby nedocházelo ke zhoršování odtokových poměrů, odnosu půdy erozní činností vody a dbát o zlepšování retenční schopnosti krajiny.

4 Rozbor tvrzení zákona o vodách a Evropské vodní charty
Vegetace (plošná, na zemědělském půdním fondu) versus: 1. Odtok vody a odnos zeminy 2. Jakost vody Břehové porosty-většinou liniové, méně účinné než plošná vegetace: dáno jejich plochou

5 Výměra orné půdy: 2 993 tis. ha. ZPF: 4 220 tis. ha (53,5%)
Na jakých plochách obecně vzniká největší objem odtoku za srážko odtokových (s-o) událostí? Výměra ČR: 7 886 619 ha Výměra orné půdy: tis. ha. ZPF: tis. ha (53,5%) Les: 2 662 tis. ha (33,3%) ZPF a les: 86,8% území. Co ovlivňuje odtok vody v české krajině: A) Nepříznivé stanovištní podmínky 75% území v geomorfologických podmínkách vrchovin, pahorkatin a hornatin – prudké + dlouhé svahy – větší objem povrchového odtoku 60% krystalické horniny – malá retence vody – podpovrchový odtok B) Politická rozhodnutí od roku 1920 do současnosti 5

6 Tři politické kroky, které vedly ke zhoršování vodních poměrů
na zemědělském půdním fondu 1. krok: rok rozhodnutí o agrární politice: typ zemědělství Nizozemí (TTP + dobytek) nebo typ zemědělství Dánska (obilí + prasata). 2. krok: roky socialismus, zcelování pozemků-velké lány, likvidace remízků, mezí, odvodnění 25% ZPF, zornění odvodněných ploch, napřímení toků. 3. krok: roky dotační politika EU (v současnosti ca 70% orné půdy je oseto obilím, kukuřicí a řepkou). 6

7 Příklad modelového výpočtu objemu odtoku, koeficientu odtoku
a kulminačního průtoku při různých N-letých jednodenních srážkách modelem CN v subpovodí Dehtáře – 61,12 ha Vegetace versus odtok vody při extrémních srážkách: ani plošné zatravnění, resp. les v povodí nejsou schopny vyřešit odtok vody za s-o událostí!

8 Příklad výpočtu zatravnění pomocí modelu CN
Eroze půdy versus vegetace při návrhových srážkách a zatravnění Příklad výpočtu zatravnění pomocí modelu CN Příklad modelového výpočtu odnosu zeminy, objemu odtoku a kulminačního průtoku za N-letých srážek v relaci na rozsah zatravnění Srážka: N2=32,5 mm, N20=74,8 mm, N50=88,8 mm, N100=99,8 mm 8 Vegetace versus odnos půdy při extrémních srážkách: mimo plné zatravnění subpovodí není vegetace schopna řešit odnos zeminy!

9 Odtok vody a vodní eroze: skutečnost
Skutečnost v roce 2004 na subpovodí Dehtáře (61,12 ha) GAEC II - ZSZP Voda a zemina zachycena v požární nádrži přesto, že je 1/3 plochy subpovodí zatravněna. A jaká je tedy účinnost travních pásů v ZSZP?

10 Plošná vegetace versus odtok vody a eroze půdy
Závěr Plošná vegetace versus odtok vody a eroze půdy 1. Vegetace snižuje odtok vody a erozi půdy! 2. Při vyšších návrhových srážkách s pravděpodobností výskytu N˃2, kdy je překročena infiltrační kapacita půdy nastává výrazný odtok a eroze půdy! 3. Vegetace má omezenou schopnost řešit odtok vody a erozi půdy !

11 2. Jakost vody

12 Jakost vody Experiment se zatravněním infiltrační oblasti
Monitorovací profil Drenážní prvek Období 1 – land use Období 2 – land use Výtoková oblast Infiltrační oblast K1 Systematická d. louka orná půda K2 Záchytný drén K4 K5 Změna land use 12

13 Trend koncentrací dusičnanů po zatravnění FENOMÉN INFILTRAČNÍCH OBLASTÍ
Mix: hypo.+ 1.zvodeń Zatravněno Nezatravněno 13

14 Výsledky zatravnění celých povodí
Povodí horní Vltavy: prudký pokles trendu koncentrací dusičnanů Na trvalé travní porosty se neaplikují pesticidy! Na drenážních systémech na orné půdě bylo zjištěno, že tam kde je výrazná dynamika koncentrací dusičnanů, tam se vyskytují i zvýšené koncentrace pesticidů a jejich metabolitů!

15 Další analýzy (např. Fučík a kol
Další analýzy (např. Fučík a kol., 2015) prokázaly, že při zornění infiltračních (zdrojových) ploch subpovodí jsou drenážní systémy významným zdrojem dusičnanů ve vodách. Spolu s nimi se vyplavují za srážkoodtokových událostí i pesticidy a celkový fosfor (1-30 kg/km2 - Zajíček a kol., 2017)

16 Jak dál v ochraně vodních poměrů?
Přírodě blízká opatření: lesy, TTP a mokřady „umí“ jakost vody, retenci „umí“ částečně. Technická opatření: záchytné, ne svodné průlehy a příkopy, suché nádrže, rybníky „umí“ retenci, mají i účinnost v jakosti vody. Doprovodné travní pásy nad záchytnými příkopy a průlehy však často chybí!!!! Proto je nutná kombinace resp. POLYFUNKČNOST OPATŘENÍ = přírodě blízka + technická!

17 Polyfunkčnost zařízení
Důraz na polyfunkčnost opatření: Záchytná technická opatření na ZPF v kombinaci s přírodě blízkými opatřeními jsou polyfunkční!!!! Z odborného hlediska velký přínos - jednou ranou řešeny problémy (jakost vody, odtok, eroze, posílení podzemních vod, sedimenty v tocích). Do záchytných technických retenčních prvků lze zaústit i drenážní systémy – řešíme: jakost vody + retence + možnost tvorby mokřadů + využití umělé infiltrace vody do HG struktury. Průtočné protipovodňové nádrže na tocích IV. řádu řeší problémy částečně- jsou průtočné (neřeší tedy jakost vody, HPV, erozi, nezachytí sedimenty) !!!!! Je zde možnost šetřit finanční prostředky státu!!!!!!!

18 Příklad polyfunkčního opatření na ZPF – suchá nádrž+mokřad+zatravnění: 3 in 1
Co vyřešilo polyfunkční opatření na ZPF: Zvýšilo retenci vody v povodí-zabránilo odtoku za s-o událostí Posílilo tvorbu podzemní vody (PV) (sucho) Omezilo erozi zatravněním Ochránilo intravilán Ochránilo místní komunikace + snížilo údržbu + opravy na ní Snížilo množství sedimentů v tocích Zlepšilo jakost vody v tocích i v PV

19 Technická retenční opatření
Možnost využít záchytné průlehy, záchytné příkopy spolu se zatravněním a tvorbou mokřadů Záchytný příkop na ZPF Přehrážky v bývalé polní cestě Retence: l/bm

20 Příklady, kdy systém retence. při srážkoodtokových událostech
Příklady, kdy systém retence při srážkoodtokových událostech nemůže fungovat

21 Shrnutí Problémy současné zemědělské krajiny by šlo řešit najednou- musíme vždy řešit jakost vody a odtok současně, ne odděleně! Nesmíme projektovat pouze svodné příkopy, svodné průlehy (zemědělci vždy krajinu chtěli odvodnit kvůli přístupnosti pozemků). Musíme projektovat a stavět polyfunkční zařízení, které kombinují přírodě blízká a technická opatření záchytná s regulací odtoku na ZPF. Výzva ke změně myšlení u projektování VH opatření na ZPF.

22 Děkuji za pozornost