Protierozní a krajinná opatření - krajinotvorné prvky významné pro ochranu vody, půdy a podporu biodiverzity doc.Ing. Miroslav Dumbrovský,CSc., Vysoké.

Prezentace na téma: "Protierozní a krajinná opatření - krajinotvorné prvky významné pro ochranu vody, půdy a podporu biodiverzity doc.Ing. Miroslav Dumbrovský,CSc., Vysoké."— Transkript prezentace:

1 Protierozní a krajinná opatření - krajinotvorné prvky významné pro ochranu vody, půdy a podporu biodiverzity doc.Ing. Miroslav Dumbrovský,CSc., Vysoké učení technické v Brně Ústav vodního hospodářství krajiny

2 PŮDA JAKO PŘÍRODNÍ ZDROJ
Půda je vyčerpatelný, nenahraditelný a v časovém horizontu několika generací neobnovitelný přírodní zdroj, který plní řadu významných produkčních a ekologických funkcí: (a) produkce biomasy, základ zemědělství a lesnictví; (b) akumulace, transformace a filtrace látek a vody; (c) životní prostředí mnoha organismů, stanoviště vegetace; (d) prostředí pro činnosti člověka; (e) zdroj surovin; (f) zásobárna uhlíku; (g) archiv geologického a archeologického dědictví.

3 ZTRÁTY ORGANICKÉ HMOTY ACIDIFIKACE, SALINIZACE
HLAVNÍ DEGRADAČNÍ FAKTORY POŠKOZUJÍCÍ FUNKCE PŮDY (Soil Thematic Strategy) EROZE ZÁBORY KONTAMINACE KOMPAKCE ZTRÁTY ORGANICKÉ HMOTY ACIDIFIKACE, SALINIZACE SESUVY

4 Intenzivní zemědělství a změna klimatu způsobují
sucho vodní eroze půdy povodně nedostatek pitné vody eutrofizace

5 OHROŽENÍ PŮDY V ČR EROZÍ
Stupeň ohrožení vodní erozí (t.ha.r-1) Plocha zemědělské půdy (ha) % Velmi slabé ohrožení méně než 1,6 3 Slabé ohrožení 1,6 - 3,0 26 Střední ohrožení 3,1 - 4,5 25 Silné ohrožení 4,6 - 6,0 17 Velmi silné ohrožení 6,1 - 7,5 11 Extrémní ohrožení více než 7,5 18 Součet 100 Aktuální vodní erozí je postiženo 40 % orných půd Větrnou erozí je ohroženo 7,5 % orných půd

6 POZEMKY NEJVÍCE OHROŽENÉ PLOŠNOU A RÝHOVOU EROZÍ 3D

7 POZEMKY NEJVÍCE OHROŽENÉ PLOŠNOU A RÝHOVOU EROZÍ DETAIL V POVODÍ LOUČKOVÉHO POTOKA
EROZNÍ OHROŽENÍ

8

9 NEJINTENZIVNĚJI SE ŠKODY ZPŮSOBENÉ EROZÍ PROJEVUJÍ U ŠIROKOŘÁDKOVÝCH PLODIN (ZEJMÉNA KUKUŘICE) PĚSTOVANÝCH NA SVAZÍCH BEZ POUŽITÍ PROTIEROZNÍ OCHRANY

10 O intenzitě vodní eroze vypovídá časté naorávání neogenních sedimentů (bývalého mořského dna), ze kterých byly v posledních desetiletích oderodovány výše ležící sprašové a humusové horizonty.

11 MOŽNOSTI MĚŘENÍ VODNÍ EROZE VOLUMETRICKÁ KVANTIFIKACE OBJEMU EROZNÍCH RÝH
V rámci každé čtvercové plochy bylo zaměřeno 5 příčných profilů povrchu půdy o délce 2 m. Celkem bylo zaměřeno a vyhodnoceno cca 1300 profilů povrchu půdy. Výsledkem je hodnota ztráty půdy v m3 z každé čtvercové plochy (4 m2). K zaměření objemu oderodované půdy z rýhových i mezirýhových prostor v m3 z každého čtverce byla použita následující rovnice: Pro další výpočty byla ztráta půdy z m3 přepočítána na průměrnou ztrátu půdy v t.ha–1. Pro přepočet jednotek ztráty půdy byla použitá průměrná objemová hmotnost [g.cm–3], získaná vyhodnocením z odebraných půdních vzorků z míst transektů. Ukázka zaměření rýhových a mezirýhových prostor erodoměrem přímo v terénu během vegetačního období jsou na obrázcích níže.

12 DOSAŽENÉ VÝSLEDKY VOLUMETRICKÁ KVANTIFIKACE OBJEMU EROZNÍCH RÝH
Výpočty ztráty půdy v m3 ze čtvercových ploch jednotlivých transektů a z 1 ha plochy svahu v letech měření 2007–2010 JSOU UVEDENY V NÁSLEDUJÍCÍ TABULCE. Kde je možné zaznamenat průměrnou ztrátu půdy z jednotlivých transektů – výsledky jsou přesahující 200 i 400 t.ha-1. Pro každé umístění erodoměru byla v jednotlivých profilech fotograficky zaznamenána poloha spuštěných jehlic vykreslující průběh erozních rýh v době jednotlivých měření. Následně byl fotografický záznam vyhodnocen a byla získána křivka průběhu erozních rýh ve vektorové podobě. Zobrazení také podávají informaci o tvaru, šířce a hloubce erozních rýh.

13 Erozní smyv v drahách soustředěného povrchového odtoku – běžný obrázek při pěstování kukuřice svažitých pozemcích

14 VOLUMETRICKÁ KVANTIFIKACE RÝH V DSO (EFEMERNÍ RÝHY)
V ČR IDENTIFIKOVÁNO EFEMERNÍCH RÝH NEJSOU BILANCOVÁNY

15 VZNIK SEKUNDÁRNÍ EROZE
č. řezu staničení po délce šířka rýhy plochy odnosu objemy odnosu [m] [m2] [m3] L3/1 0.00 1.55 0.37 - L3/2 50.00 1.50 0.34 17.68 L3/3 77.00 1.90 0.46 10.73 L3/4 114.00 1.40 0.25 13.07 L3/5 144.00 1.80 0.31 8.38 L3/6 174.00 1.70 0.72 15.46 L3/7 204.00 2.00 0.43 17.30 L3/8 234.00 2.60 0.96 20.93 L3/9 264.00 3.10 1.22 32.69 L3/10 294.00 3.30 0.73 29.24 L3/11 324.00 2.10 0.47 18.11 L3/12 354.00 3.50 1.03 22.62 L3/13 384.00 0.53 23.51 L3/14 414.00 0.41 14.15 L3/15 444.00 2.20 9.92 L3/16 474.00 10.21 celková plocha rýhy: m2 celkový objem odnosu půdy z rýhy: 263.95 m3 422.32 t

16 Změna komplexu hydropedologických charakteristik
Komplexní průzkum půd (1961–1971) x Aktuální stav (2006). Zdroj: (VÚMOP – online:

17 NEPŘÍZNIVÉ DŮSLEDKY POVRCHOVÉHO ODTOKU MIMO ZDROJOVÝCH POZEMKŮ
Přehled hlavních dopadů Vliv na vodní toky Vliv na vodní nádrže Vliv na vodní zdroje Ohrožení zastavěného území obce, metoda kritických bodů Škody na dopravních liniových stavbách Uvolnění uhlíku

18 Vliv na vodní toky Vliv na vodní nádrže Vliv na vodní zdroje
DOPADY MIMO plochu zdrojového pozemku –hydrografická síť- nádrže Vliv na vodní toky 60 765 km vodních toků a závlahových kanálů – 5 mil. m3 usazenin, 8 287 km odvodňovacích kanálů – 0,6 mil. m3 usazenin. Vliv na vodní nádrže 42 tis. ha rybníků (> 1 ha) – uloženo 196 mil. m3 sedimentů, 9 tis. ha rybníků (< 1 ha) – 30 mil. m3 sedimentů, Ročně zanášeno až 5 % objemu nádrží. Vliv na vodní zdroje Ve vodních nádržích v ČR je naakumulováno cca 250 mil. m3 sedimentu

19 V celé ČR identifikováno 9 261 kritických bodů.
DOPADY MIMO PLOCHU ZDROJOVÉHO POZEMKU Ohrožení zastavěného území obce, škody na liniových stavbách Kritické body Rozhodující charakteristiky a kritéria: velikost přispívající plochy 0,3 – 10,0 km2, průměrný sklon přispívající plochy ≥ 3,5%, podíl plochy orné půdy v povodí ≥ 40%. V celé ČR identifikováno 9 261 kritických bodů.

20

21

22 Princip opatření – zachytit vodu tam kam dopadne
Opatření v ploše povodí Opatření na tocích

23 NÁVRH PŘÍRODĚ BLÍZKÝCH OPATŘENÍ V PLOŠE POVODÍ
identifikace ploch rozhodujících pro tvorbu povrchového odtoku a erozního smyvu, návrhy přírodě blízkých opatření v povodí hodnocení účinnosti opatření v ploše povodí, jejich vliv na obnovu a zlepšení vodního režimu krajiny zvyšování retenční schopnosti povodí a eliminaci nepříznivých důsledků povrchového odtoku, návaznost na Plány povodí, komplexní pozemkové úpravy a finanční nástroje

24 STABILIZACE DRAH ODTOKU (ZATRAVNĚNÍ ÚDOLNIC)
ZÁSADY NÁVRHU PEO V KPÚ STABILIZACE DRAH ODTOKU (ZATRAVNĚNÍ ÚDOLNIC) ZASAKOVACÍ TRAVNÍ PÁSY KONTUROVÉ OBDĚLÁVÁNÍ VYLOUČENÍ PĚSTOVÁNÍ EROZNĚ NEB. PLODIN NA SVAZÍCH NAD 7 % APLIKACE PROTIEROZNÍCH AGROTECHNOLOGIÍ REALIZACE LINIOVÝCH BIOTECHNICKÝCH PRVKŮ

25 řízený rozliv – velké poldry
Komplex opatření v povodí I I I Přirozený rozliv Řízený rozliv Malé poldry řízený rozliv – velké poldry Společný výstup

26 Princip navrhování PBPO

27

28 STABILIZACE DRAH SOUSTŘEDĚNÉHO ODTOKU

29

30 AGROTECHNICKÁ PROTIEROZNÍ OPATŘENÍ

31

32

33 PŘÍKLAD OPTIMÁLNĚ SITUOVANÉ VINICE

34 PŘÍKLAD VINICE S PROTIEROZNÍ A PROTIPOVODŃOVOU FUNKCÍ

35 POLNÍ CESTY S PROTIEROZNÍMI PRVKY

36 PROTIEROZNÍ A PROTIPOVODŇOVÉ PRŮLEHY

37

38 Ochranné protipovodňové nádrže

39 Suchá ochranná nádrž

40

41

42

43 HODNOCENÍ ÚČINNOSTI OCHRANY ÚZEMÍ
Snížení objemu odtoku a kulminačního průtoku Snížení erozního smyvu

44 Porovnání charakteristik přímého odtoku
Před návrhem Po návrhu

45 DĚKUJI VÁM ZA POZORNOST

46 Pl

47 Pl