FAKULTA UMĚNÍ A ARCHITEKTURY
VIŠŇOVÁ NAD VODOU
DIPLOMOVÁ PRÁCE
2013
ENVIRONMENTAL DESIGN
AUTOR: BcA. Martina Jirků
VEDOUCÍ PRÁCE: Mgr.A. Leona Matějková
(ZADÁNÍ DP)
PROHLÁŠENÍ
Byla jsem seznámena s tím, že se na mou diplomovou práci plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.
Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL.
Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vě- doma povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.
Diplomovou práci jsem vypracovala samostatně s použitím uvedené literatu- ry a na základě konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem.
24. května 2013
PODĚKOVÁNÍ
Děkuji všem, kteří přispěli ke vzniku této práce. Především Mgr.A. Leoně Matějkové za odborné vedení a zájem o mé projekty po celou dobu studia a Mgr.A. Jiřímu Jindřichovi za připomínky během ateliérových konzultací.
Dále děkuji prof. RNDr. Davidu Lukášovi, CSc. za informace týkající se super- absorpčních polymerů, jejich vlastností a použití, Ing. Jaroslavu Svobodovi za vodo- hospodářský pohled na navrhovaná protipovodňová opatření, Ing. Kateřině To- manové za rady z oblasti dendrologie a v neposlední řadě Bc. Martinu Baierovi za pomoc s tvorbou map.
Také děkuji svým rodičům, že mě podporovali a příliš se nedivili a studijní referentce Evě Konopové nejen za trpělivé zodpovídání mých dotazů.
ABSTRAKT
Téma diplomové práce s názvem Višňová nad vodou bylo vybráno na základě osobní zkušenosti s velkou vodou na území této obce. Cílem práce je nabídnout je- jím obyvatelům nekonvenční protipovodňová opatření, která musí plnit funkci, pro níž jsou určena, a zároveň působit esteticky.
V analytické části je zmapována současná situace a popsány příčiny a dů- sledky častých povodní, které Višňovou sužují i několikrát do roka. Z této analýzy vyplývají problémy, které jsou kreativním způsobem řešeny v návrhové části této práce. Nosnou myšlenkou práce je akceptace vody, která zde vždy byla, je a pravdě- podobně také bude.
Klíčová slova:
Višňová povodeň
protipovodňová opatření vodohospodářské revitalizace superabsorbenty
ABSTRACT
The topic of diploma thesis named Višňová afloat was chosen on the basis of perso- nal experience with floods in this village. The aim of this work is to offer unconven- tional flood protection for its inhabitants, which must fulfill its function and act aesthetic at the same time.
The analytical part maps the current situation and describes the causes and consequences of frequent floods, which beset the village Višňová several times a year. The problems arising from this analysis are creatively solved in the design part of this work. The main idea is to accept the water, that has been always and probably will be still there.
Key words:
Višňová flood
measures against water water revitalization superabsorbents
Obsah
ÚVOD...9
1 ANALYTICKÁ ČÁST ...11
1.1 Klimatické extrémy ...11
1.2 Obec Višňová ...13
1.2.1 Předlánce...14
1.3 Smědá ...15
1.3.1 Meandry Smědé ...16
1.4 Klimatické a hydrologické poměry...17
1.4.1 Vodoměrné stanice...20
1.5 Morfologie ...21
1.6 Povodně...22
1.7 Historie povodní na Smědé ...23
1.7.1 Identifikace problémů a příčin povodní ve Višňové...25
1.7.1.1 Odlesnění Jizerských hor...25
1.7.1.2 Regulace toků ...25
1.7.1.3 Těžební činnost ...26
1.7.1.4 Problémové stavby...29
1.7.1.5 Obecná ochrana proti rozvodněným tokům v obci...29
1.7.2 Protipovodňová opatření ...30
1.7.3 Povodeň 7. - 8. 8. 2010...32
2 NÁVRHOVÁ ČÁST...35
2.1 Koncept...35
2.2 Opatření proti povodním...36
2.2.1 Revitalizace ...36
2.2.1.1 Říční ramena ...38
2.2.1.2 Tůně...39
2.2.1.3 Návrh 1. stupně protipovodňové ochrany osady Předlánce...39
2.2.1.4 Dubová alej...43
2.2.2 Protipovodňová hrázka...46
2.2.2.1 Superabsorpční polymery ...46
2.2.2.2 Kromlech...49
2.2.2.3 Návrh 2. stupně protipovodňové ochrany osady Předlánce...50
2.2.3 Ochrana vchodu do domu ...54
2.2.3.1 Žudro...54
2.2.3.2 Návrh 3. stupně protipovodňové ochrany osady Předlánce...55
ZÁVĚR ...57
SEZNAM LITERATURY A ZDROJŮ...58
SEZNAM PŘÍLOH...61
Seznam ilustrací
Obr. 1.1 Koloběh vody [2] ...12
Obr. 1.2 Višňová v rámci ČR a mikroregionu Frýdlantsko [3] ...13
Obr. 1.3 Znak obce Višňová ...14
Obr. 1.4 Osady obce Višňová [5] ...15
Obr. 1.5 Přírodní rezervace Meandry Smědé ...17
Obr. 1.6 Vydra říční, lilie zlatohlavá, ďáblík bahenní, blatnice skvrnitá [4] ...18
Obr. 1.7 Stoletá voda [10] ...19
Obr. 1.8 Vodní toky ohrožující Předlánce ...20
Obr. 1.9 Evidenční list stanice Předlánce [10] ...21
Obr. 1.10 Morfologické poměry řešené oblasti a blízkého okolí ...22
Obr. 1.11 Úrovně hladiny Minkovického potoka při povodních 1958 a 2002 [9] ...24
Obr. 1.12 Povodně v Předláncích nejsou ničím neobvyklým [13] ...25
Obr. 1.13 Těžba v okolí Višňové ...26
Obr. 1.14 Rozestavěná hráz ve Vísce ...27
Obr. 1.15 Protipovodňová opatření ve Višňové ...28
Obr. 1.16 Předlánce 7. 8. 2010 a 19. 5. 2013 [14] ...29
Obr. 1.17 Objekty zaplavené při povodni v roce 2010 ...30
Obr. 2.1 Klasifikace pozemků v Předláncích podle způsobu využití [10] ...34
Obr. 2.2 Půdorys ramen a tůní ...36
Obr. 2.3 Mycí houba - převedení do binárního obrazu ...37
Obr. 2.4 Současný stav a stav po revitalizaci v řezu ...37
Obr. 2.5 Rozlehlé louky v okolí řeky ...38
Obr. 2.6 Vyhloubená část ramene ...39
Obr. 2.7 Zatopené rameno při zvýšené hladině řeky ...39
Obr. 2.8 Zaplavená komunikace [23] ...40
Obr. 2.9 Nově vysazená dubová alej ...41
Obr. 2.10 Dub letní [16] ...42
Obr. 2.11 Molekula SAP v suchém stavu a ve vodě [17] ...43
Obr. 2.12 Spotřební použití SAP [18] ...44
Obr. 2.13 Inovativní použití SAP [20] ...45
Obr. 2.14 Kromlech ve vsi Holašovice v jižních Čechách [21] ...45
Obr. 2.15 Mapa ochranných hrázek ...46
Obr. 2.16 "Ostrov" [23] ...47
Obr. 2.17 Krystal ...48
Obr. 2.18 Připravené "sloupky" pro instalaci hrázky ...48
Obr. 2.19 Vizualizace aktivované protipovodňové hrázky ...49
Obr. 2.20 Ukázka protipovodňové vjezdové brány [24] ...50
Obr. 2.21 Žudro [22] ...51
Obr. 2.22 Superabsorpční žudro ...52
Seznam tabulek
Tab. 1 Průtok při N-leté vodě [8]...16 Tab. 2 Průměrné úhrny srážek [mm] [8]...18
ÚVOD
Obcí Višňová protéká řeka Smědá, do které se na jejím území vlévají četné potoky.
Velké množství vodních toků v oblasti zvyšuje pravděpodobnost příchodu velké vody a také se tak děje. S povodněmi různého rozsahu se Višňová potýká často i několikrát do roka. Ve většině případů se jedná o bleskové povodně způsobené vy- datnými srážkami, které zvednou hladinu toku i o několik metrů. Ty jsou vý- sledkem kombinace více nepříznivých faktorů.
Obec je však na povodně dobře připravena. Existuje povodňový plán a obyvatelé mají s velkou vodou zkušenost a vědí, co v dané situaci dělat. Bohužel někteří povodně podceňují a v případě, že se původně běžně vypadající povodeň změní na extrémní, nestačí ochránit svůj majetek a často je pak v ohrožení i jejich zdraví a život. Poslední významná povodeň Višňovou postihla v srpnu roku 2010 a na tomto území se jednalo o tu dosud nejničivější.
Společným znakem povodní je, že přicházejí ve velmi krátkém čase, někdy i v horizontu pár hodin, a stejně rychle také odcházejí. Zanechávají však po sobě škody na majetku. V mnoha případech není dostatek času na stavbu protipovod- ňových bariér ani na přemístění movitého majetku do vyšších poloh, případně vyš- ších pater domu, kde by byl před vodou chráněn.
Višňová se vedle napravování vzniklých škod snaží povodním předcházet a investuje nemalé prostředky do protipovodňových opatření. Zdokonaluje svůj protipovodňový plán, obnovila některé historické ochranné hráze a v současné době se realizuje projekt výstavby protipovodňové hráze na pravém břehu řeky v osadě Víska. Nechala si také vypracovat generel, plán protipovodňových opatření, na jehož kompletní realizaci však nemá dostatečné finanční prostředky.
Zmíněný dokument uvádí že některé objekty před povodní ochránit nelze.
Jedná se o domy v osadě Předlánce. Jejich specifikem je rozmístění domů na pravém i levém břehu řeky. Ochrana jednoho by pak znamenala nebezpečí pro jiný. Stavba standardní hráze není možná z několika dalších důvodů. Domy jsou
příliš blízko toku a na vybudování hráze je potřeba poměrně velký prostor, jedná se pouze o několik domů, takže jejich ochrana by byla ekonomicky nevýhodná a v ne- poslední řadě by se také vytvořilo zúžení koryta, které je při velkých průtocích kri- tickým místem.
Problémem protipovodňových opatření ve Višňové je jejich nekomplexnost.
Právě dostavovaná zemní hráz, která má za úkol chránit osadu Víska, může zhoršit dopady povodně níže po toku, tedy také v Předláncích. Voda, která by se dříve rozli- la do velké plochy, bude nyní omezena zvýšeným břehem a požene se mnohem větší rychlostí do nechráněných míst. Zde nastává zajímavý paradox, kdy se v rámci jedné obce buduje opatření, které části obyvatel pomůže a část jich obětuje.
Cílem této diplomové práce je navržení protipovodňových opatření, která by zbavila osadu Předlánce problémů s každoroční velkou vodou způsobem, který ochrání její obyvatele a zároveň nepřivodí další problémy na jiném místě. Navržená opatření by měla být úměrná velikosti a možnostem obce a jejich cílem není a ani nemůže být stoprocentní ochrana před jakoukoli budoucí povodní. Protipovodňové bariéry jsou dimenzovány na stoletou vodu, ale jejich hlavním úkolem je ochránit obyvatele Předlánců před opakovanými rozlivy řeky a potoků menšího rozsahu, které jim každoročně komplikují život.
1 ANALYTICKÁ ČÁST
1.1 Klimatické extrémy
Povodně jsou u nás bezesporu nejvýznamnějším přírodním extrémem souvisejícím s počasím. Proměnlivost četnosti výskytu povodní, jejich velikost i rozsah dopadů jsou výrazně ovlivňovány zejména rozložením a intenzitou srážek, topografií teré- nu a jeho vlastnostmi a dlouhodobými i krátkodobými změnami ve využívání úze- mí.
Se změnou klimatu vyvstává otázka, do jaké míry ovlivňuje vznik povodní. Je zcela nesporné, že jakékoliv změny v klimatickém systému vyvolávají změny i v hydrologickém cyklu. Celkové zvýšení teploty nevede pouze k tání sněhu a ledu, ale také k intenzivnějšímu výparu a následně vyšší vlhkosti atmosféry. To urychluje výměnu vody v přírodě a vyvolává změny v rozložení, frekvenci výskytu a intenzitě srážkových režimů. Koloběh vody v přírodě je znázorněn na obrázku 1.1.
Obr. 1.1 Koloběh vody [2]
Vysoké srážkové extrémy vedou k bleskovým povodním či záplavám, které jednotlivá povodí postihují podle jejich plošného rozsahu. Nízké extrémy naopak vyvolávají sucha, která mohou mít i delší trvání. Jako jeden z důsledků nárůstu prů- měrné teploty a vyššího výparu se počty extrémních srážkových epizod v uply- nulém století na většině evropského kontinentu zvýšily zejména v posledních třice- ti letech.
Přes výrazný nárůst případů povodňových situací v Evropě v posledním de- setiletí, nelze zatím jejich přímou souvislost s celkovou změnou klimatu zcela jednoznačně doložit. Stávající zkušenosti doprovázené pozorováním a měřeními však jisté trendy mezi projevy klimatické změny a častějším výskytem povodní na- značují. Modelové scénáře dalšího vývoje předpokládají, že četnost a intenzita tep- lotních i srážkových extrémů bude v budoucnu dále narůstat a lze předpokládat zejména zvýšený výskyt bleskových povodní, primárně v urbanizovaných úze- mích. [1]
1.2 Obec Višňová
Obr. 1.2 Višňová v rámci ČR a mikroregionu Frýdlantsko [3]
Obec Višňová leží ve Frýdlantském výběžku, v severní části Libereckého kraje (obr. 1.2). Je tvořena devíti osadami, z nichž nejstarší je Višňová, založená roku 1334, dále Andělka (1340), Předlánce (1373), Víska (1396), Poustka (1444), Saň (1457), Loučná (1457), Minkovice (1768) a Filipovka (1725) (obr. 1.4). Protéká jí řeka Smědá, která má v intravilánu obce několik přítoků. Z nich Minkovický a Viš- ňovský potok přitékají z hald v Polsku. Většinu obyvatel tvořili do konce II. světové války Němci.
Znakem obce Višňová je v zeleném štítě nad sníženým stříbrným vlnitým břevnem umístěný stříbrný višňový květ se zlatým semeníkem a pylovými tyčin- kami (obr. 1.3). Květ višně je mluvícím znamením a ukazuje na jméno obce. Zbar- vení květu vychází z jeho přírodní podoby. Vlnité břevno symbolizuje řeku Smědou, která svými meandry patří k přirozenému prostředí obce a výrazně ovlivňuje její život. Smědá je součástí lužní nivy, symbolizované zeleným štítem. [4]
1.2.1 Předlánce
Obec vznikla z původního slovanského osídlení. Název pochází od umístění vesnice – před lánem. Původní zaměření obce bylo obilnářské. Z toho vycházelo i pokrývání střech domů slaměnými došky, jejich výrobou se živili chudí obyvatelé.
Ve Zhořelecké městské knize je zápis o Předláncích z roku 1373. Leží na ost- rohu nad řekou Smědou a je chráněno dvojitým valem. Průzkumové sondy Severo-
Obr. 1.3 Znak obce Višňová
českého muzea z roku 1993 potvrdily tvrziště z 13. – 14. století. Patrně šlo o opevněný dvorec drobného feudála. [4]
1.3 Smědá
Povodí Smědé zasahuje území České republiky a Polské republiky. Většina plochy povodí se nachází na českém území, konkrétně v severních Čechách ve Frýdlant- ském výběžku. Řeka Smědá (polsky Witka) pramení jako Bílá Smědá v rašeliništích mezi Smědavskou horou a Jizerou v Jizerských horách (N 50 ° 50 ' 36 '', E 15 ° 16 ' 27 ''). Její další zdrojnice jsou Černá Smědá pramenící na Předělu v ob- lasti rašeliniště Černá jezírka a Hnědá Smědá pramenící v rašeliništi U Studánky.
Jako Smědá se označuje od chaty na Smědavě v nadmořské výšce okolo 920 m. n. m., kde se všechny Smědé stékají. Až k Frýdlantu teče severozápadním směrem, po průtoku obcí Frýdlant se obrací k severu a tento směr zachovává až ke státní hranici s Polskem, kterou překračuje u obce Ves. Na území Polské
Obr. 1.4 Osady obce Višňová [5]
republiky ústí jako pravostranný přítok do Lužické Nisy (N 51 °2 '59 '', E 14 °57 '52 ''). Délka řeky v České republice činí 46 km a překonává výškový rozdíl téměř 800 metrů. [6]
Jizerské hory jsou místem rozvodí Baltického a Severního moře. Drží evrop- ský rekord ve výši srážek. 29. 7. 1897 345 mm na 1 m2 za jeden den. Průměrná dlouhodobá roční srážka je v pramenní oblasti Smědé cca 1 700 mm, z tohoto množství ihned odtéká přes 62 %, na území obce Višňová je průměrná dlouhodobá roční výška srážek 870 mm. [7]
Na správní území obce Višňová řeka vstupuje v říčním kilometru 17,8 a opouští je v říčním km 6. V celém tomto úseku má tok minimální podélný spád 1,7 promile, neopevněné koryto meandruje a přirozeně se vyvíjí. Plocha povodí k profilu pod zaústěním Višňovského potoka je 203,9 km2. K tomuto profilu jsou podle Českého hydrometeorologického ústavu tyto N-leté vody (tab. 1). [8]
N Q1 Q2 Q5 Q10 Q20 Q50 Q100
m3.s-1 64 95 140 178 222 282 332
Tab. 1 Průtok při N-leté vodě [8]
1.3.1 Meandry Smědé
Přírodní rezervace Meandry Smědé byla vyhlášena v roce 1998 na ochranu pří- rodního rázu nivy řeky Smědé s přirozeně se vyvíjejícím říčním korytem (obr. 1.5).
Rezervace má rozlohu 137 hektarů a leží v nadmořské výšce 220 – 250 metrů. Sou- částí chráněného území je také rybník Dubák, ornitologicky významná lokalita severních Čech, a ekosystém listnatého lesa nad pravým břehem Smědé.
Niva Smědé patří k druhově nejbohatším územím Liberecka s výskytem celé řady vzácných a ohrožených druhů bezobratlých živočichů i obratlovců a rostlin (obr. 1.6). [25]
Obr. 1.5 Přírodní rezervace Meandry Smědé
1.4 Klimatické a hydrologické poměry
Srážky jsou rozloženy nerovnoměrně, nejnižších hodnot dosahují v zimních a jarních měsících, maxima pak v létě. Dlouhodobý měsíční a roční průměr srážek je uveden v tabulce 2.
I II II IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok
46 47 38 56 76 93 109 92 64 57 49 44 771
Tab. 2 Průměrné úhrny srážek [mm] [8]
Výška hladiny podzemní vody kolísá dle výšky hladiny vody ve Smědé.
Obecně lze konstatovat, že se zde pohybuje v úrovni cca 2,5 metru pod úrovní teré- nu. [8]
Obr. 1.6 Vydra říční, lilie zlatohlavá, ďáblík bahenní, blatnice skvrnitá [4]
Višňová je několikrát do roka postižena záplavami způsobenými vybřežením řeky Smědé v důsledku srážek, které nejsou odlesněné Jizerské hory schopny za- držet (62 % srážek okamžitě odtéká). Vlastní koryto řeky pojme přibližně průtok Q5 = 140 m3.s-1, vyšší průtoky způsobují rozlití do inundačního území, ve kterém je roztroušena řada obytných stavení a souvislá vesnická zástavba osad Víska, Min- kovice, Poustka, Předlánce a částečně samotné Višňové. Situaci komplikují také Viš- ňovský a Minkovický potok, které pramení na polském území, kde vlivem povr- chové těžby uhlí došlo k výraznému zvětšení plochy povodí a změně půdního pokryvu. Povodně postihují jednotlivé osady Višňové několikrát do roka a mohou se vyskytnout téměř kdykoli během celého roku. Rozliv při Q100 je na obrázku 1.7. [8, 9]
Obr. 1.7 Stoletá voda [10]
Osada Předlánce je ohrožována ze tří stran – řekou Smědou, Višňovským a Bulovským potokem. V zátopovém území Smědé je celkem 22 obytných domů a jedna výrobní provozovna. Násep železniční trati Frýdlant – Černousy tvoří levý břeh inundačního území (obr. 1.8). [8]
1.4.1 Vodoměrné stanice
Vodoměrné stanice se zřizují na místech významných pro posouzení vodního reži- mu povodí. Přímo na toku řeky Smědé jsou umístěny tři vodoměrné stanice. Bílý
Obr. 1.8 Vodní toky ohrožující Předlánce
potok, Frýdlant v Čechách a Višňová (Předlánce). Všechny jsou kategorie A, což znamená, že se jedná o stanice, ze kterých jsou informace nezbytné pro řízení opat- ření k ochraně před povodněmi na národní úrovni, nebo jsou využívány pro před- povědní povodňovou službu. Jsou profesionálně provozované ČHMÚ.
Pozorování vodních stavů v hlásném profilu se provádí v četnosti uvedené na evidenčním listu hlásného profilu (obr. 1.9), za normální situace zpravidla
Obr. 1.9 Evidenční list stanice Předlánce [10]
1 x denně, při dosažení některého ze stupňů povodňové aktivity dle potřeby nebo požadavku povodňového orgánu.
V povodí je ještě umístěna jedna vodoměrná stanice kategorie B v obci Dolní Řasnice, na toku říčky Řasnice. [6]
Limity pro stupně povodňové aktivity stanice Předlánce:
• 1. stupeň – 200 cm (bdělost);
• 2. stupeň – 220 cm (pohotovost);
• 3. stupeň – 240 cm (ohrožení).
1.5 Morfologie
Převýšení údolní nivy oproti toku Smědé je asi 3 metry, nadmořská výška zde do- sahuje cca 260 m. n. m. Nejvyšším bodem v okolí je vrchol kóty Hradec, který se vy- píná severovýchodně nad osadou Předlánce a dosahuje výšky 313 m. n. m (obr. 1.10). [8]
Obr. 1.10 Morfologické poměry řešené oblasti a blízkého okolí
1.6 Povodně
Za povodeň se považuje přechodné výrazné zvýšení hladiny vody vodního toku nebo jiných povrchových vod, při kterém hrozí vylití vody z koryta nebo voda již zaplavuje území a může způsobit škody.
Přírodní jevy způsobují povodeň zejména vydatnými dešťovými srážkami, táním sněhu nebo chodem ledu. Výrazné zvýšení hladiny vyvolává extrémní průtok vody nebo led, který ucpe koryto.
Průtokové povodně se dělí na srážko-odtokové a umělé, způsobené po- ruchou při stavbě nebo provozu vodního díla. Srážko-odtokové povodně jsou buď bleskové, nebo regionální.
Bleskové povodně
Vyvolávají je přívalové deště. Přicházejí nenadále a vyznačují se mimořádně prudkým vzestupem průtoku, vysokou kulminací a následujícím rychlým poklesem průtoku. Trvají většinou pouze několik hodin.
Regionální povodně
Jsou způsobeny buď vydatnými dlouhotrvajícími dešti, nebo táním sněhu při sou- časném dešti. Vyznačují se dlouhou dobou trvání a velkým objemem povodňové vlny. [11]
1.7 Historie povodní na Smědé
Údolí Smědé bylo od nepaměti sužované povodněmi, o nichž se dozvídáme ze zá- znamů kronikářů, kde nechybí rozsah škod a počty obětí velké vody. Nejstarší zápis popisuje povodeň z 21. července 1432, následují desítky dalších letopočtů. V roce 1702 odnesla v Hejnicích povodeň tři domy, v roce 1780 strhla řeka most mezi Bí- lým Potokem a Hejnicemi a na nesčetných místech si vytvořila zcela nová řečiště.
Dne 17. července 1803 vystoupila hladina vody až na dvůr místní rychty (stála v místech dnešní hasičské zbrojnice), tehdy také sebrala dva domy. V roce 1858
bylo odneseno šest domů a deset dalších silně poškozeno. Jedna z největších po- vodní pak přišla v roce 1897, při níž zahynuli dva hejničtí hoši, kteří bydleli v dom- cích stojících v místech současné benzinové pumpy. Poslední významné povodně v letech 1958, 2002 a 2010, způsobily rozsáhlé zpustošení (obr. 1.11). [12]
Následující fotografie (obr. 1.12) je záznamem povodně v Předláncích ve dnech 25. 8. - 29. 8. 1938.
Obr. 1.11 Úrovně hladiny Minkovického potoka při povodních 1958 a 2002 [9]
1.7.1 Identifikace problémů a příčin povodní ve Višňové
1.7.1.1 Odlesnění Jizerských hor
Celé povodí bylo v uplynulých desetiletích vystaveno vysoké imisní zátěži pře- devším z energetických zdrojů spalujících nekvalitní hnědé uhlí a lignit v Německu a Polsku. Vliv na vrcholové partie Jizerských hor a podhůří měly v důsledku dál- kových přenosů emisí při západních a jihozápadních větrech i elektrárna Mělník či zdroje v severozápadních Čechách. V důsledku dlouhodobého působení vysokých imisních zátěží škodlivin na lesní porosty došlo k likvidaci lesních porostů ve vr- cholových partiích Jizerských hor. V současné době se v důsledku radikálních opat- ření po roce 1990 (uzavření či odsíření zdrojů) ve všech třech zemích již projevují pozitivní vlivy a dochází k postupné obnově lesních ekosystémů. Přesto však 62 % srážek okamžitě odtéká. Jedná se přitom o oblasti, kde spadne průměrně 1180 mm srážek ročně. [6]
1.7.1.2 Regulace toků
Prakticky po celé 19. a 20. století byly nejvýraznější vodohospodářskou činností v krajině technické úpravy potoků, řek a jejich niv. Vedle odvodňování zamokřených ploch byla hlavním motivem těchto zásahů ochrana před povodněmi.
Obr. 1.12 Povodně v Předláncích nejsou ničím neobvyklým [13]
Technické vodohospodářské úpravy zužovaly potoční a říční pásy v nivách, nahrazovaly přírodní koryta vodních toků umělými, výrazně zjednodušenými tvary a programově likvidovaly další přirozené formy výskytu vody v krajině. Regulacemi byl vodním tokům odepřen prostor pro přirozený rozliv. Postupně se začalo projevovat, že tyto zásahy jsou nepříznivé nejen z hlediska přírody, ale i z hlediska vodního hospodářství, které řeší vztahy mezi lidskou společností a vodní složkou prostředí. Soustředění povodňového průtoku do kapacitního koryta má sice v daném místě ochranný účinek, ale koncentruje průběh povodňové vlny a zrych- luje její postup do nižších částí povodí. [11]
1.7.1.3 Těžební činnost
Dalším zásahem člověka, který má vliv na odtok vody z povodí je polská těžební činnost. Po haldách hlíny z dolu Turów tečou Minkovický a Višňovský potok, které s sebou v případě nedostatečné údržby a vydatnějších srážek přinášejí do vsí na dolním toku Smědé splaveniny bahna. Haldy dosahují výšky přes 450 m n. m.
(nejvyšší přírodní vrchol v kraji má 314 m. n. m.) a ovlivňují také lokální klima. Část odtoku z hald byla přesměrována z polského povodí do Višňovského potoka. [6, 9]
Obr. 1.13 Těžba v okolí Višňové
1.7.1.4 Problémové stavby
V části obce Předlánce dochází k soutoku řeky Smědá a několika potoků (Viš- ňovský, Bulovecký). Některé stavby jsou umístěny tak, že je nelze před povodní ochránit, aniž by to způsobilo poškození jiných objektů.
1.7.1.5 Obecná ochrana proti rozvodněným tokům v obci
Pokud dojde k větším srážkovým úhrnům, řeka Smědá a její přítoky způsobují ško- dy na soukromém (v průměru v rozpětí 20 000 – 70 000 Kč) i obecním majetku.
Za nepřímý náklad povodní lze považovat provoz a vybavování hasičské jednotky, což vyjde ročně v průměru na 100 000 Kč. [9]
1.7.2 Protipovodňová opatření
V roce 1998 obec obnovila historickou ochrannou hráz v obci Poustka a několik díl- čích hrází chránící jednotlivé usedlosti. Účinnost těchto opatření je nezpochybni- telná, existuje však domněnka, že tyto hráze jedno území chrání, ale na straně druhé jinde situaci zhoršují. V současné době se pracuje na stavbě zemní hráze ve Vísce (obr. 1.14 a 1.15). [8]
Obr. 1.14 Rozestavěná hráz ve Vísce
Obr. 1.15 Protipovodňová opatření ve Višňové
1.7.3 Povodeň 7. - 8. 8. 2010
Průměrný roční průtok Smědé je 3,1 m3.s-1. 7. 8. 2010 v 15:00 dosáhl vodní sloupec ve Smědé 327 cm a průtok byl 177 m3.s-1. [7]
Po oba povodňové dny 7. a 8. srpna 2010 se objevovaly údaje o srážkách z meteostanice Hejnice, měřící srážky již 50 let, a byly vždy nejvyšší z celé repub- liky. Pršet začalo v pátek 6. srpna v 17 hodin a pršelo až do neděle 8. srpna.
Za uplynulých 24 hodin spadlo 68 mm srážek. Od 7. srpna do příštího rána 8. srpna dalších 179 mm srážek, čímž padl rekord z 13. srpna 2002, kdy spadlo za 24 hodin 137 mm. [12]
Obr. 1.16 Předlánce 7. 8. 2010 a 19. 5. 2013 [14]
Mapa objektů zaplavených při povodni v roce 2010 je na obrázku 1.17.
Obr. 1.17 Objekty zaplavené při povodni v roce 2010
2 NÁVRHOVÁ ČÁST
2.1 Koncept
Nosnou myšlenkou, která se promítá do všech navrhovaných opatření, je akceptace vody, která v Předláncích vždy ovlivňovala život lidí a tento stav stále trvá. Voda je nevyzpytatelná, umí dávat i brát. Člověk se snaží vodu ovládnout, ale dosud se mu to nepodařilo. Nezbývá proto než žít s vodou v symbióze.
Příčin častých povodní v Předláncích je několik. Jejich společným znakem je, že zdevastovaná krajina není schopna zadržet srážky v místě jejich vzniku, ty se ku- mulují a stékají po povrchu do nižších poloh, kam přináší problémy. Potoky a řeky, kterým člověk vymezil nedostatečný prostor, se rozvodní a ukazují svou sílu.
Předlánce by se měly stát houbou, která vodu ochotně nasává. Opatření proti povodním jsou založena na principu přijímání vody, která se v tomto území vysky- tuje už z podstaty věci. Předlánce byly založeny na ostrohu a postupně se rozrostly do nivy řeky Smědé. Niva je plochá část údolí, která byla zformována právě velkými vodami a ty ji dodnes ovlivňují.
Lidská sídla jsou v Předláncích obklopena rozlehlými loukami. V minulosti se plochy využívaly k pěstování obilí, v současné době je většina půdy klasifikována jako trvalý travní porost. Během povodně se voda rozlije do velké plochy, protože nepřekonává žádné terénní nerovnosti. To může být vnímáno jako výhoda i nevý- hoda. Zasáhne sice více nemovitostí, ale její hladina nedosahuje tak vysoko.
V mnoha případech by stačilo vyvýšit domy o několik centimetrů nad úroveň teré- nu a povodně by se jich netýkaly. Takové řešení je ale u již stojících domů obtížně realizovatelné, a tak se nabízí řešení přesně opačné . Namísto zvyšování domů, snížit okolní terén.
Prvním navrhovaným opatřením je zvlnění rovinatých ploch v nivě systé- mem hloubených nádrží propojených s řekou nebo potokem, které se zaplavují se stoupající hladinou a při jejím poklesu se vypustí i bez lidského zásahu. Součástí
tohoto revitalizačního opatření je i výsadba dubové aleje podél komunikace propo- jující Předlánce s Višňovou. Objem vody při extrémních povodních však kapacitu těchto nádrží převyšuje, a proto byl navržen další stupeň protipovodňové ochrany v podobě hrází.
Nevýhodou tradičních ochranných hrází na březích vodních toků je omezení prostoru pro jejich přirozený rozliv. Voda je usměrněna do technicky upraveného koryta, které zvyšuje průtokovou rychlost, a tím i její ničivé účinky. Druhým navr- hovaným opatřením jsou proto hráze kolem skupinek domů, které umožní rozliv řeky v nivě ale zároveň ochrání lidská obydlí i jejich obyvatele. Tato ochrana je běžně realizována pytli s pískem. V některých případech je však nástup povodně tak rychlý, že se nestihne postavit. Výhodou navržené protipovodňové hráze je, že se začne aktivovat při dešti, tedy byť i jen teoretické možnosti vybřežení toků.
Posledním opatřením umístěným na samém prahu domu je ochranné zádve- ří inspirované lidovou architekturou. Funguje na podobném principu jako ochranné hráze, ale aktivuje se až během povodně.
2.2 Opatření proti povodním
2.2.1 Revitalizace
V dnešní době shledáváme, že uskutečněný rozsah technických zásahů do vodních toků a jejich niv jednak přináší prokazatelná negativa, jednak významně přesahuje současné potřeby. Velká část úprav není příliš prospěšná. Opatření opačně orien- tovaná označujeme jako vodohospodářské revitalizace.
Tradičně se od revitalizací očekává obnovení vodních toků a niv z krajinář- ského hlediska, ale výrazné, dosud opomíjené, uplatnění revitalizací a revita- lizačních přístupů je také v ochraně před povodněmi. Revitalizace není opatření ře- šící celý problém povodní, ale uplatňuje se jako jedna ze součástí komplexní ochra- ny přinášející nezanedbatelné efekty.
Revitalizační opatření se mohou v souvislosti s ochranou před povodněmi uplatňovat ve třech různých pozicích. Mohou přinášet ochranné účinky tím, že zpo- malují postup povodňových vln koryty, podporují tlumivé rozlivy povodní v nivách, zadržují části povodňových průtoků v hloubených objektech částečně přírodního charakteru nebo koryty přírodě blízkého charakteru odvádějí povodňové průtoky mimo ohrožené oblasti. Druhý okruh představují opatření, která pouze změkčují, zpřírodňují nezbytné technické protipovodňové objekty a úpravy, jako jsou na- příklad kapacitní koryta v intravilánech. Třetí okruh tvoří kompenzační revita- lizační opatření. Vznikají jako náhrada za újmy na přírodním prostředí nebo na prostorech přirozených rozlivů, ke kterým dochází při budování nezbytných technických protipovodňových opatření.
Revitalizace luk (obr. 2.1) na březích Smědé v Předláncích zahrnuje vyhlou- bení slepých ramen, která zachytí část průtoku, vytvoření mírného spádu směrem ke korytu podporujícího tlumivý rozliv a tůní, jejichž funkcí je zabránit nežádoucí erozi. Významným doplňkovým opatřením, podporujícím protipovodňové půso- bení rozlivů v nivách, je obnova porostů. Dřeviny rostoucí v nivě působí při po- vodních jako překážky, zpomalují povodňové proudění a stabilizují břehy hlou- bených objektů. Nivní porosty také za povodní působí jako plaveninové filtry. Tím mohou do jisté míry zmenšovat riziko, že se spláví zachytí někde jinde a způsobí tam podstatně větší problémy, například ucpe mostní propust nebo jiné úzké místo.
[11]
2.2.1.1 Říční ramena
Postranních ramen je několik typů:
• Vedlejší rameno – dosud protékané rameno, probíhající souběžně s hlavním korytem;
• staré rameno – neprotékané rameno, které je spojeno s aktivním korytem a závisí na kolísání hladiny v něm;
• mrtvé rameno – rameno nepropojené s aktivním korytem, komunikující jenom podzemní vodou;
• mrtvé rameno oddělené hrázemi – postrádá i povodňovou komunikaci s ak- tivním korytem.
Postranní ramena jsou mimořádně cenné prvky krajiny, na něž se váže velké bohatství rostlin a živočichů. Průplachy povodněmi oživují prostředí ramen. Napo- jení odstavených ramen na systém aktivních povodňových rozlivů také může
Obr. 2.1 Klasifikace pozemků v Předláncích podle způsobu využití [10]
vhodně podporovat celkovou povodňovou průtočnost říčního koridoru. Z vodohos- podářského hlediska jsou důležitou součástí zásoby vody v nivě. [11]
2.2.1.2 Tůně
Tůň je prohlubeň v terénu zaplněná vodou, která vznikla v nivě za povodní v místech nejsilnějšího proudění. Tůň zpomaluje další erozi a předchází tak nežá- doucím terénním změnám. Periodické tůně vznikající v terénních depresích jsou zaplněny vodou jen po část roku v době zvýšených průtoků. Množství vody, které jsou schopny vázat, zcela nevyřeší problém extrémních povodní, ale výhodou je jejich víceúčelovost. Hloubené retenční prostory v nivách v době mimo povodně mohou sloužit k rekreaci.
V krajině představují mimořádně cenné biotopy. Jsou kolonizovány popula- cemi vodního hmyzu, slouží jako vhodná reprodukční stanoviště pro některé druhy obojživelníků a jiných, někdy velmi vzácných (např. listonohové), živočichů se spe- cifickým životním cyklem přizpůsobeným periodickým tůním.
Od malých vodních nádrží se liší zejména tím, že nejsou vytvořeny vzdouva- cím účinkem hráze a nejsou vypustitelné. Základní metodou jejich budování je hloubení. Velikost těchto objektů není nijak omezena. Nejmenší tůně mohou mít pouze několik čtverečních metrů, velké tůně se blíží malým vodním nádržím. Opro- ti nim však mají výrazně menší pořizovací náklady.
Hlavní funkce tůní:
• Prostředí pro rostliny a živočichy;
• obohacení zásob povrchové vody v území;
• zlepšení vzhledu území. [11]
2.2.1.3 Návrh 1. stupně protipovodňové ochrany osady Předlánce
Prvním stupněm protipovodňové ochrany je vytvoření umělých ramen řeky Smědé v prostoru luk obklopujících Předlánce (obr. 2.2). Půdorysný tvar tůní byl inspi-
rován póry v mycí houbě. Její fotografie byla převedena do binárního obrazu (obr. 2.3) a aplikována do mapy Předlánců. Tím se vymezil prostor, který bude při povodni zaplavován. Princip fungování opatření je navržen na základě podobnosti s póry houby, které se při přijímání tekutiny také zaplňují vodou a na- hrazují vzduch.
Obr. 2.2 Půdorys ramen a tůní
V řezu má systém vzájemně propojených prohlubní vytvářející rameno řeky postupně se snižující dno (obr. 2.4). Části ramen nejblíže řeky mají dno v úrovni ko- ryta (maximálně 3 metry pod údolní nivou) a části ramen nejdále od řeky musí být nejmělčí. Doporučená hloubka je jeden metr, aby se příliš rychle nezanášely. Tím se eliminuje nákladné odčerpávání vody ze zatopených polí. Smyslem tohoto typu opatření je vytvořit prostor pro rozliv v místě, kde neškodí.
Obr. 2.3 Mycí houba - převedení do binárního obrazu
Obr. 2.4 Současný stav a stav po revitalizaci v řezu
Hladina vody v tůních je závislá na hladině vody v řece a po většinu roku tedy zůstávají vypuštěné. Při povodni se mohou naplnit až po okraj a zadržet tak část protékající vody a po jejím opadnutí se samospádem znovu vypustí. Kromě těchto periodicky zatápěných tůní, které vlastně tvoří paralelní rameno řeky neob- vyklého tvaru jsou navrženy i trvale zatopené tůně, které fungují jako biotopy navazující na chráněnou oblast meandry Smědé a kultivující krajinu v okolí obce.
Dřeviny vhodné pro revitalizaci jsou vrby, olše, střemcha obecná, dub letní, líska obecná, jasan ztepilý, jilmy, javory (klen, mléč, babyka), lípy, břízy, topoly (černý, osika), brslen evropský, kalina obecná. Při ozeleňování sušších pasáží dál od vody se mohou uplatnit i buk lesní, habr obecný, trnka obecná, hloh jednose- menný, svída krvavá a ovocné stromy. [11]
Obr. 2.5 Rozlehlé louky v okolí řeky
Obr. 2.6 Vyhloubená část ramene
Obr. 2.7 Zatopené rameno při zvýšené hladině řeky
2.2.1.4 Dubová alej
Součástí revitalizačních opatření, které mají za úkol zmírnit následky povodní je vysazení dubové aleje podél komunikace v Předláncích propojující Višňovou s Pertolticemi (obr. 2.9). Jednotlivé stromy budou zasazeny ve vzdálenosti 10 met- rů od sebe po obou stranách silnice. Alej je výrazným krajinným prvkem, který bude zpomalovat povodňové proudění a zachytávat případné splaveniny, ale zá- roveň netvoří vodě překážku. Také vymezí prostor komunikace v době, kdy je za- plavena, podobně jako na obrázku 2.8. Podobný způsob značení cesty se používá v horách. Stromy nahrazují dřevěná bidla. V případě nouze bude možné stromy vy- užít k záchraně. Z médií jsou známy případy, kdy si člověk zachránit život právě tím, že se zachytil stromu nebo stožáru, než přišla pomoc. Za tímto účelem budou stromy od mládí tvarovány na způsob bonsají. Minimálně jedna z nejnižších větví se ohne směrem k zemi, aby po ní bylo možno vylézt až do koruny a zachytit se, než přijde pomoc. Zhruba po třiceti letech dorostou stromy takových rozměrů, že se ko- runy propojí.
Obr. 2.8 Zaplavená komunikace [23]
Dub letní
Dub letní (Quercus robur), česky též křemelák, je mohutný listnatý strom z čeledi bukovitých. Roste od nížin do podhůří, kde může vytvářet doubravy nebo růst jako solitér. Dub letní dorůstá výšky až 45 metrů. Roste v téměř jakémkoli typu půdy včetně písčité, daří se mu i na vlhkých hlinitých půdách. Má hluboké kořeny, které mohou tvořit spojení se spodní vodou. Je mimořádně odolný proti větru. Lépe snáší střídání podnebí než dub zimní.
Dub je vcelku oblíbený strom pro svou mohutnost, stáří, kterého může do- sáhnout, a další vlastnosti. Často ho lze nalézt v alejích a mezi památnými stromy.
Bývá vysazován tam, kde je třeba zpevnit půdu, např. na hrázi rybníka. [15]
Višňová se pyšní několika významnými stromy. Na okraji Předlánců roste dub letní o obvodu kmene přes 5,5 metru a patří mezi nejmohutnější jedince (obr.
2.10). Přítomnost a stáří tohoto stromu dokazuje vhodnost použití dubu letního do aleje kolem komunikace v Předláncích.
Obr. 2.9 Nově vysazená dubová alej
2.2.2 Protipovodňová hrázka
2.2.2.1 Superabsorpční polymery
Syntetické polymery jsou relativně nové materiály, které se dnes používají prak- ticky ve všech oblastech lidské činnosti. Historie jejich výroby sahá do období těsně před první světovou válkou a její velký rozmach nastává za druhé světové války a po ní. V uplynulých letech bylo možno pozorovat, jak rychlý kvantitativní růst produkce, tak i vývoj velkého množství různých nových druhů polymerů.
Polymery řadíme do skupiny makromolekulárních látek. To jsou sloučeniny, jejichž počet atomů vázaných kovalentními vazbami v makromolekule jde do set až milionů. Polymery rozdělujeme na přírodní a syntetické. Syntetické polymery lze připravit řadou chemických reakcí typu polymerace, polykondenzace nebo polyadi- ce. Speciálními polymery jsou polymerní tekuté krystaly, polymery odolávající vy- sokým teplotám, superabsorpční polymery (SAP) – tzv. superabsorbenty a další.
Obr. 2.10 Dub letní [16]
SAP
Superabsorbenty jsou polymery s výraznou schopností absorbovat kapaliny, která se projevuje zvětšováním jejich objemu tzv. bobtnáním. Přijímají vodné kapalné roztoky a vytváří s nimi zrnité gely trvalé konzistence (obr. 2.11). Pro všechny tyto polymery je společné, že se jejich jednotlivé molekuly spojují s molekulami jiných sloučenin do prostorových (3D) sítí. Kapalina je v této síti fixována silnými vodí- kovými vazbami a nelze ji uvolnit zpět ani při stlačení. Superabsorbenty jsou schopny pohltit až 300 násobek své hmotnosti vody.
Komerční využití SAP je relativně nové, ačkoli jsou vlastnosti a způsob pří- pravy těchto látek známy daleko déle. Využití SAP jako náplň různých typů hygi- enických produktů se datuje do 80. let dvacátého století. Jejich výroba začala nejprve v Japonsku, pak v USA a postupně se rozvinula i v Evropě.
Oblasti nejvýznamnějšího využití těchto látek se nabízejí v zemědělství a v olejářském průmyslu (např. k vázání vody z půdy), ve stavebnictví (např. při fi- xaci vody pro stavbu vodních kanálů), při dopravě čerstvých potravin, v kosme- tickém a farmaceutickém průmyslu, kdy zabraňují nežádoucí vlhkosti. Polyakrylát sodný je rovněž využíván i jako materiál pro palivovou fitraci (odstraňování vlhkosti z benzínu). [17]
Obr. 2.11 Molekula SAP v suchém stavu a ve vodě [17]
Boty, které se v louži samy utěsní
Nové použití superabsorbentů je v inteligentním systému, který přizpůsobuje boty povětrnostním podmínkám. A to díky zpracování superabsorpčního fleecu do ven- tilačního prvku. Na rozdíl od běžného funkčního oblečení, boty vyrobené pomocí nové technologie nejen dýchají, ale v závislosti na počasí mohou propouštět vzduch stejně jako bavlněné tričko nebo být voděodolné jako gumáky.
Ventilační prvek funguje jako květ, který se při dešti zavírá, a otvírá když je sucho. Když se materiál namočí, například když nositel šlápne do kaluže, superab- sorbční fleece ve ventilačním prvku se okamžitě roztáhne a utěsní systém. Vodotěs- nost si zachovává i pod vysokým tlakem. Jakmile vyschne materiál integrovaný do podrážky boty, během pár minut opětovně získá svoji prodyšnost a nositel má chladivý a příjemný pocit. Ať už v dešti nebo v slunečném počasí - nohy budou stá- le suché.
Superabsorpční fleece je schopný absorbovat velké množství tekutiny a díky svému reverzibilnímu systému vázání vlhkosti je schopný absorbovat a uvolňovat velké množství vlhkosti. Již se používá pro zabezpečení lepšího klimatického po- hodlí na kancelářských židlích a ochranném oblečení.
Technologie je nejenom vhodná pro boty, ale dala by se použít i při výrobě bund, rukavic, stanů, bezpečnostních helem, textilií a sportovních doplňků, u kte-
Obr. 2.12 Spotřební použití SAP [18]
rých by bylo dosaženo optimální ventilace. Tato inovativní technologie se dá použí- vat i v elektronických zařízeních nebo lékařských produktech. [19]
2.2.2.2 Kromlech
Kromlech nebo také cromlech (crom - křivý, lech - kámen) je okrouhlé seskupení jednotlivých vztyčených kamenů, menhirů. Může mít tvar kruhu, oválu, elipsy, ale i neúplného kruhu nebo jen polokruhu. Proto archeologové před obecněji uží- vaným termínem kamenný kruh upřednostňují právě označení kromlech. [21]
Obr. 2.13 Inovativní použití SAP [20]
Obr. 2.14 Kromlech ve vsi Holašovice v jižních Čechách [21]
2.2.2.3 Návrh 2. stupně protipovodňové ochrany osady Předlánce
Druhým stupněm ochrany je uzavřená protipovodňová hrázka navržená kolem ma- lých skupinek domů 2.15. Během povodní tvoří suché ostrovy chránící majetek a obyvatele Předlánců ale zároveň umožní rozliv tam, kde voda neuškodí. Na ilu- stračním obrázku 2.16 voda domy nezaplavila díky rozdílu ve výšce terénu, což může být řešením problému pro nově stavěné domy. V tomto případě zaplavení za- brání hrázka.
Obr. 2.15 Mapa ochranných hrázek
Jedná se o tvarovaný textilní pytel naplněný superabsorbentem a stabi- lizovaný kameny, které připomínají megalitické stavby (obr. 2.18). Takové řešení příliš nezasahuje do krajiny, ale zároveň je nepřehlédnutelné. V případě deště su- perabsorbent začne okamžitě zvětšovat svůj objem, vyplňovat formu (pytel) a stává se nepropustným. Vytváří tak bariéru proti povodni, která po opadnutí vody vy- schne, zmenší svůj objem a je připravena na další déšť. Použitá textilie je polypro- pylenová. Vyznačuje se dlouhou životností, propustností a je odolná proti UV zá- ření. Tyto typy textilií se běžně využívají jako agrotextilie. Textilie bude ponechána nebarvená. Při navlhčení je průsvitná a odhaluje zajímavou strukturu superabsor- bentu. V průběhu času získá zabarvení závislé na okolních podmínkách. Inspirací pro tvar hrázky byl krystal křemene (obr. 2.17). Stejně jako toto protipovodňové opatření rostou krystaly z roztoku a zabarvují se v závislosti na přítomných přímě- sích. Hrázka je bez vody jako vypuštěný nafukovací hrad, v plné kráse se ukáže zase až s příchodem deště.
Obr. 2.16 "Ostrov" [23]
Obr. 2.18 Připravené "sloupky" pro instalaci hrázky Obr. 2.17 Krystal
Příjezdové cesty budou chráněny protipovodňovými vraty, která se vyrábí v mnoha různých variantách. Ukázka takových vrat je na obrázku 2.20. Tyto brány budou v době sucha postrádat smysl a jejich význam bude možná pro nepoučeného pozorovatele velmi nejasný. A to je právě efekt, jehož chci dosáhnout. Jejich funkce se ukáže teprve až s příchodem velké vody, kdy do sebe jednotlivé články mozaiky začnou zapadat.
Obr. 2.19 Vizualizace aktivované protipovodňové hrázky
2.2.3 Ochrana vchodu do domu
2.2.3.1 Žudro
Žudro, taktéž žebračka, je malý blokový výstupek (závětří) používaný u vchodů do domů v lidovém stavitelství. Jeho boční strany tvoří oblé nebo hranolovité pilíře nesoucí nad sebou rovnou nebo segmentovou stříšku, která bývá shora pokrytá střešními taškami nebo jinou ochranou proti povětrnostním podmínkám. Jeho úče- lem je ochrana vstupu do domu před nepříznivým počasím. Obvykle bývá zdobeno barevnými malovanými ornamenty s rostlinnými a lidovými motivy (obr. 2.21).
Je znám pod řadou místních pojmenování (kapla, klebetnica, nálepek, ramp- úch, síňka aj.). V tvarování a jeho výtvarném pojetí existovaly krajové odlišnosti.
Na střední a jihovýchodní Moravě bylo žudro postaveno před vchodem do síně domu, samostatně stojící komory a vinné búdy. V některých moravských obcích v Bílých Karpatech byly klenuté výstupky také u vstupu do chléva a svědčí to o sta- ré ochranné funkci. [22]
Obr. 2.20 Ukázka protipovodňové vjezdové brány [24]
2.2.3.2 Návrh 3. stupně protipovodňové ochrany osady Předlánce
Dalším navrhovaným typem protipovodňové ochrany je obdoba žudra instalovaná v komunikačních otvorech domu. Úkolem protipovodňového žudra je zadržet vodu před jeho prahem dvěma způsoby: nejprve vsakem vody, který je nezbytnou pod- mínkou pro následné zahrazení otvoru nepropustnou bariérou tvořící schod. Právě jeden schod navíc mnohdy rozhoduje o zatopení nebo nezatopení domu. Žudro funguje na podobném principu jako ochranné hrázky. Je vyrobeno z textilního ma- teriálu (PP) a naplněno superabsorbentem. Textil nabízí mnoho variant povrchové úpravy a jeho design proto může být individuální a zdobit dům, který současně chrání. Podobně jako barevná světélka v oknech značí Vánoce, žudro příchod velké vody, která je v případě Předlánců častější než zmíněné svátky.
Domy v Předláncích nemají jednotný styl, najdeme zde domy hrázděné, cih- lové i dřevostavby. Vzhled žudra musí s domem korespondovat. Pro dům na obráz- ku 2.22 vychází design žudra z výplně balkonového zábradlí, které je tvořeno
Obr. 2.21 Žudro [22]
mnohoúhelníky. Bílý superabsorpční vak je uchycen pomocí červené sítě v pouzdře kolem dveřního otvoru nebo okna. Oka sítě tvoří mnohoúhelníky a po nasátí vaku tvoří efekt prošívání.
Superabsorpční žudro funguje podobně jako airbag v automobilu. Aktivuje se, když hladina vody dosáhne na úroveň otvoru a ochrání dům před zaplavením, jeho majitele před nepřízní počasí a nezablokuje vstup.
Obr. 2.22 Superabsorpční žudro
ZÁVĚR
Cílem této diplomové práce byl návrh protipovodňových opatření pro jednu z osad obce Višňová – Předlánce. Předláncům hrozí i několikrát do roka velká voda a i přesto, že se nebezpečí ne vždy změní v povodeň, komplikuje místním obyvate- lům život. Předlánce obvykle postihuje blesková povodeň, tj. povodeň způsobená lokálními několik dní trvajícími dešti. Voda se nestačí vsakovat, ale teče po povrchu a vznikají záplavy nebo povodně. Odborníci nejsou zajedno, proč k těmto jevům v posledních letech dochází tak často. Někteří tvrdí, že jsme se dostali do klima- tického cyklu vyznačujícího se zvýšeným množstvím srážek a nejedná se tedy o nic neobvyklého, jiní jsou přesvědčeni, že jsou tyto extrémy výsledkem lidské činnosti, která devastuje přírodu. Pravda leží obvykle někde uprostřed. Nezávisle na příči- nách je řešením zadržet co nejvíce srážek v místě dopadu. To mě přivedlo na myš- lenku houby, jejíž podstatou je vsakování vody. Konceptem práce je symbióza s vodou, protože bez vody není život, namísto snahy distancovat se od ní.
Navrženy byly tři stupně protipovodňové ochrany, první v těsném sousedství řeky, druhý chránící zastavěné oblasti a třetí na samém prahu domu. Revitalizace změní rovné zatravněné louky před a za intravilánem osady na členitý terén osázený zelení, který bude vodu zadržovat a eliminovat vlhkostní extrémy. Podpoří také rozliv vody v nivě a zpomalí proudění. Pro povodně většího rozsahu, které jsou méně časté, byl navržen systém hrázek pro malé skupiny domů. Vodotěsně uzavře část okolních pozemků. Jeho výhodou je, že tvoří jen suché ostrovy kolem staveb, které je třeba ochránit a zbývající voda se může v nivě volně rozlévat. Předchází se tak problémům s nahromaděním vody a jejím vylitím před ohrázovaným místem.
Posledním opatřením je ochrana domu před nepřízní počasí superabsorpčním žud- rem v individuálním designu. Každoroční povodeň již Předláncům neublíží a jejich obyvatelé ji budou brát jako přirozenou součást svého života.
Milan Keller: Jé, povodeň ve Vsi. Tady jsem vyrůstal jako dítě. Ty povodně bývaly minimálně dvě do roka. Naučili jsme se s tím žít. Vyhrnuli jsme kalhoty a už se šlo do školy. Nebo se to přejelo na kole, občas nás převezl traktor. Byl to adrenalin a zůstaly hezké vzpomínky. [23]
SEZNAM LITERATURY A ZDROJŮ
[1] PRETEL, Jan. Povodně a klima: Trendy spojitost naznačují, ale musíme to ještě zkoumat. Ekolist.cz [online]. 2009 [cit. 2013-05-24]. Dostupné z:
http://ekolist.cz/cz/publicistika/nazory-a-komentare/povodne-a-klima- trendy-spojitost-naznacuji-ale-musime-to-jeste-zkoumat
[2] Koloběh vody na zemi a rovnice bilance. Institut geologického inženýrství [online]. [cit. 2013-05-24]. Dostupné z: http://geologie.vsb.cz/inzgeol/syla- by/ 08%20Hydrogeologicke%20pomery/Kolob%C4%9Bh%20vody%20na
%20Zemi%20a%20rovnice%20bilance.htm
[3] Mapa. Frýdlantsko [online]. 2006 [cit. 2013-05-24]. Dostupné z:
http://www. frydlantsko.cz/cs/mapa.html
[4] Oficiální stránky obce Višňová [online]. [cit. 2013-05-24]. Dostupné z:
http://www.ob-vis.net/index.php
[5] SEZNAM.CZ. Mapy.cz [online]. [cit. 2013-05-24]. Dostupné z: www.mapy.cz [6] MUSILOVÁ, Lenka. Zvláštnosti odtoku vody v povodí řeky Smědé. Brno, 2009.
Dostupné z: http://is.muni.cz/th/222783/prif_b/Lenka_MUSILOVA_ba- kalarska _prace.pdf. Bakalářská práce. Masarykova univerzita v Brně.
[7] MATUŠKOVÁ, Marie. Zpráva o povodni 7. 8. - 15. 8. 2010. Višňová, 2010.
[8] AUGUSTIN, Jan, Michael NOVOTNÝ, Pavel BALVÍN a Aleš HAVLÍK. Generel:
Protipovodňová opatření v inundačním území Smědé. Liberec, 2004.
[9] Případová studie: Višňová [online]. 2006 [cit. 2013-05-24]. Dostupné z:
http://www.ieep.cz/projekty/ppo/stahuj/Pripadova-studie_Visnova.pdf [10] Povodňový portál Libereckého kraje [online]. [cit. 2013-05-24]. Dostupné z:
povoden.kraj-lbc.cz
[11] JUST, Tomáš et al. Vodohospodářské revitalizace a jejich uplatnění v ochraně před povodněmi. Praha: Český svaz ochránců přírody, 2005, 359 s. ISBN 80- 239-6351-1.
[12] JECH, Miroslav. Historie povodní na Smědé [online]. 2010 [cit. 2013-05-24].
Dostupné z: http://krkonose.krnap.cz/index.php?option=com_content&
task=view&id=11105&Itemid=34
[13] Předlánce. ROSTISLAV JELÍNEK. Frýdlantsko - Jizerské hory [online]. [cit.
2013-05-24]. Dostupné z: http://www.frydlantsko.com/data_Frydlantsko/
hlavni.html
[14] Povodeň - Višňová, Ludvíkov pod Smrkem 7. 8. 2010. In: FOTOBLOG David Modrý [online]. 2010 [cit. 2013-05-24]. Dostupné z: http://david-mod- ry.blog.cz/1008/povoden-visnova-ludvikov-pod-smrkem-07-08-2010
[15] Quercus robur - dub letní. Herbář Wendys [online]. [cit. 2013-05-24].
Dostupné z: http://botanika.wendys.cz/kytky/K607.php
[16] Maloplošná chráněná území Libereckého kraje. Liberec: Resort životního prostředí a zemědělství Libereckého kraje, 2004, 120 s. Dostupné z:
http://www.kraj-lbc.cz/public/ozivpr/51_52.pdf
[17] BÍLEK, Martin a Pavel OPATRNÝ. Superabsorpční polymery ve výuce chemie.
[online]. 2008 [cit. 2013-06-09]. Dostupné z: http://www.osu.cz/dokumen- ty/napsalionas/odb-20080117-0123.pdf
[18] Afrugalchick.com [online]. 2011 [cit. 2013-05-24]. Dostupné z:
http://www.afrugalchick.com/diaper-deals-of-the-week-109/
[19] Boty, které se v louži samy utěsní. In: Inovační portál [online]. 2008 [cit.
2013-05-24]. Dostupné z: http://www.vtpo.cz/inovacni-portal/succes-sto- ries-detail/boty-ktere-se-v-louzi-samy-utesni/
[20] BASF. First-Quarter Results. Germany, 2009. Dostupné z: http://www.basf.- com/group/corporate/en/function/conversions:/publish/content/about- basf/facts-reports/reports/2009/BASF_First_Quarter_Results_2009.pdf [21] iTras: to nej z české krajiny [online]. [cit. 2013-05-24]. Dostupné z: http://it-
ras.cz/holasovicky-kruh/galerie/11084/
[22] Žudro v lidové architektuře. In: Lidová architektura [online]. 2012 [cit.
2013-05-24]. Dostupné z: http://www.lidova-architektura.cz/prehled-se- znam/encyklopedie/zudro.htm
[23] Facebook: Povodňový portál Libereckého kraje [online]. 2013 [cit. 2013-05- 24]. Dostupné z: https://www.facebook.com/#!/povodnovyportal?fref=ts [24] JAP - JACINA. Protipovodňové vjezdové brány [online]. 2009 [cit. 2013-05-
24]. Dostupné z: http://www.stopzaplavam.cz/index2.php?id=vjezdove [25] http://www.kraj-
lbc.cz/public/ozivpr/planpeceprmeandrysmede_text_2894f0d854.pdf
SEZNAM PŘÍLOH
Příloha 1: Skici, výpočty a vizualizace
Příloha 2: Vybrané doprovodné materiály(CD)
