Projekt VaV MŠMT Kačina 2006 - 2011

Zdeněk LIPSKÝ, Magdalena Bicanová, Marek ŠMÍD, Pavel KUKLA, Jiří DOSTÁLEK, Jan SKALOŠ

Hlavní cíle aktivity

a)        Základní hydrologické charakteristiky významných vodotečí v zájmovém území

b)       Identifikace záplavových oblastí

c)        Vymezení údolní nivy hlavních toků území

d)       Lokalizace odvodněných území a upravených úseků toků

e)        Ekohydrologické zhodnocení vodních toků a nádrží

Metodiky práce

Ad a)          Zjištění základních hydrologických charakteristik (plocha povodí, délka toku, dlouhodobý průměrný průtok, případně Q₃₅₅, nadmořská výška pramene a ústí) pro nejvýznamnější toky území na podkladě Zeměpisného lexikonu ČSR, Vodní toky a nádrže (Vlček, 1984) a internetového portálu podniku povodí Labe (www.pla.cz)

Ad b)          Výběr objektů záplavových území pro tok Klejnárky, Staré Klejnárky a Doubravy z GIS vrstvy databáze DiBaVod „záplavová území pětileté, dvacetileté a stoleté vody“. Vrstva byla vytvořena na VÚV (Praha) na podkladě plánů povodí.

Ad c)          Byly vytvořeny čtyři návrhy vymezení údolní nivy, z toho tři na podkladě tematických GIS vrstev z geoportálu veřejné zprávy Cenie a jeden na podkladě map II. Vojenského mapování. Jde o návrhy vymezení podle:

·         Rozšíření nivních a lužních půd

·         Rozšíření kvartérních fluviálních sedimentů

·         Rozšíření biochor vázaných na toky

·         Rozsahu (pravděpodobně) občasně zaplavovaných luk podél neregulovaných toků na mapách II. Vojenského mapování. 

Ad d)          Tištěné mapy 1:10 000, do kterých byly Zemědělskou vodohospodářskou správou zakreslovány odvodněná území a upravené úseky toků byly přefoceny na digitální fotoaparát, v programu ArcMap georegistrovány do mapové sítě a na jejich podkladě vytvořena nová GIS vrstva „odvodněná území“ a „úpravy toků“. Zároveň byla spočítána plocha odvodněných území a délka upravených toků. Vzhledem k velkému zkreslení výsledných objektů, které je dáno nepřesným zákresem do tištěných map a jejich deformací (některé úpravy zakreslené do map jsou datovány na počátku 20. století) však tato čísla nemají dostatečnou vypovídací hodnotu a jsou spíše orientační. Vrstvy jsou využívány pouze k lokalizaci objektů a během ekohydrologického hodnocení vodních toků a nádrží.

Ad e)          Vodní plochy v zájmovém území Kačina byly hodnoceny pomocí upravené metodiky EcoRivHab (Matoušková, 2008). Metoda hodnocení vodních toků EcoRivHab byla vyvinuta pro drobné toky v pahorkatinných oblastech. Z tohoto důvodu, bylo z původní metodiky vybráno pouze 6 aplikovatelných kritérií. Hodnocení probíhalo ve dvou zónách – zóna břehové struktury (parametry skupiny 5.) a v zóně doprovodných vegetačních pásů (parametry skupiny 7.)

Vybrané parametry:

5.1 charakter vegetace břehů

5.2 struktura břehové vegetace

5.3 technické úpravy břehů

7.1 přítomnost vegetačních pásů

7.2 charakter vegetačních pásů 

7.3 využití zóny DVP

Také byly hodnoceny některé parametry hrází, a to jejich výška, materiál, z něhož byla hráz vybudována, přítomnost přelivu a vegetace hráze opět podle metodiky EcoRivHab (5.1 charakter vegetace břehů, 5.2 struktura břehové vegetace).

Posledním sledovaným aspektem vodních ploch bylo litorální pásmo. Za tímto účelem byla sestavena kriteria, založená na procentuálním zastoupení litorálu z celkové plochy na jednotlivých vodních plochách.

Výsledky

Ad a)        Základní hydrologické charakteristiky významných vodotečí v zájmovém území

Zájmové území se nachází v povodí Labe a jeho přítoků. Téměř celé území náleží do dolních částí povodí labských přítoků Doubravy a Brslenky. Severní hranice zájmového území sledovala v minulosti tok Labe. Díky hydrografických úpravám koryta Labe náleží dnes severní výběžky území do pravostranné části povodí Labe.

        Doubrava protéká severovýchodní částí území. Pramení 1 km od Radostína ve výšce 626 m n.m. a je levostranným přítokem Labe, do kterého ústí u Záboří nad Labem ve výšce 198 m n.m.. Hydrologické pořadí Doubravy činí 1-03-05. Plocha celého povodí činí 598,8 km², z toho náleží do zájmového území 57,37 km². Délka celého toku je 89,5 km, ve sledovaném území činí 16,16 km. Průměrný průtok v ústí dosahuje 3,12 m³/s. Specifický odtok v celém povodí má velikost 5,21 l/s.km². Odtokový součinitel v celém povodí nabývá hodnoty 0,25 (HMÚ, 1961). Hlavními přítoky Doubravy v území jsou Brslenka, Starkočský potok a Čertovka.

        Brslenka pramení jižně od Kobylí Hlavy ve výšce 482 m n.m. a ústí zleva do Doubravy u Žehušic ve výšce 204 m n.m.. Číslo hydrologického pořadí Brslenky je 1-03-05-050. Plocha celého povodí je 101,1km², z toho náleží do území 8,67 km². Délka celého toku dosahuje 30 km, v území se nachází 6,44 km. Průměrný průtok u ústí do Doubravy činí 0,28 m³/s. Odtokový součinitel pro celé povodí toku dosahuje 0,15. Specifický odtok v celém povodí je 2,79 l/s.km² (HMÚ, 1961).

        Čertovka je pravostranným přítokem Doubravy, do které ústí u Habrkovic ve výšce 203 m n.m.. Čertovka pramení 1 km jihovýchodně od Podhořan u Ronova ve výšce 380 m n.m.. Číslo hlavního povodí je 1-03-05-060. Plocha celého povodí zabírá 39,1 km², v zájmovém území 17,86 km². Délka celého toku je 16,5 km, v území dosahuje 7,27 km. Průměrný průtok u ústí činí 0,12 m³/s. Specifický odtok v celém povodí má velikost 3,00 l/s.km². Odtokový součinitel pro celém povodí dosahuje hodnoty 0,16 (HMÚ, 1961).

        Klejnárka protéká západní částí území. Pramení 1 km jihovýchodně od Dobrovítova ve výšce 533 m n.m. a ústí zleva do Labe u Starého Kolína v 194 m n.m.. Číslo hydrologického pořadí je 1-04-01. Plocha celého povodí činí 344,8 km², v zájmovém území dosahuje 25,17 km². Délka celého toku je 38,1 km. V území se nachází 26,37 km² povodí a z délky toku 11,61 km. Průměrný průtok u ústí dosahuje 1,32 m³/s. Specifický odtok v celém povodí má velikost 3,84 l/s.km². Odtokový součinitel pro celé povodí nabývá hodnoty 0,20 (HMÚ, 1961). Hlavními přítoky Klejnárky jsou v území Olšanský potok, Vrchlice a Beránka.

        Vrchlice je největším levostranným přítokem Klejnárky. Pramení 0,5 km západně od Zdeslavic ve výšce 487 m n.m., ústí zleva do Klejnárky u Nových Dvorů v 207 m n.m.. Číslo hlavního povodí je 1-04-01-021. Plocha celého povodí činí 133,0 km², z toho se v území nachází pouze 0,22 km². Délka celého toku je 29,3 km, v území dosahuje 0,90 km. Průměrný průtok u ústí dosahuje 0,53 m³/s. Specifický odtok v celém povodí má velikost 3,99 l/s.km². Odtokový součinitel pro celé povodí dosahuje hodnoty 0,20 (HMÚ, 1961).

        Další menší toky, které odvodňují zájmové území v severní části, jsou Morašický potok (plocha povodí v zájmovém území 2,63 km²), Černá strouha (14,46 km²), Kačinský potok (10,25 km²) a Hořanský potok (0,01 km²).

Tab. 1: Hydrologické charakteristiky vodních toků (údaje platí pro celá povodí)

Zdroj: (HMÚ, 1961)

        Průměrná hustota říční sítě v zájmovém území činí 1,43 km/km². Nejvyšší hustota říční sítě je v povodí Vrchlice, avšak tento údaj je ovlivněn plochou povodí v zájmovém území. Povodí Doubravy, které zaujímá více jak polovinu zájmového území, dosahuje hustoty říční sítě 1,62 km/km².

        Vodní nádrže v území zaujímají jen zlomek sledovaného území a nedosahují velkého významu. V porovnání s minulostí se jedná o zlomek z bývalé rybniční soustavy, která se nacházela především v povodí Doubravy. Odhadem bylo v území cca 1000 ha rybníků a velké rybníky se nacházely i v povodí Klejnárky.

        V území se nachází 111 vodních nádrží (ZABAGED), které zaujímají plochu 51,83 ha. Největší vodní nádrží v území je s plochou 9,39 ha Ovčárecký rybník. Nalézá se na jižním okraji Nových Dvorů. Jedná se o průtočný rybník na Klejnárce. Druhou největší vodní plochou v území je vytěžená pískovna jižně od Žehušic (8,78 ha). Nový rybník má evidovanou vodní plochu 3,59 ha, s rozsáhlými břehovými porosty (rákosiny) je však jeho výměra větší.

        Mezi standardní hydrologické údaje patří M – denní průtoky. Průtoky průměrně překročené průměrně po dobu x dnů v roce znázorňuje následující tabulka. Jak je patrné, nejvodnějším tokem je Doubrava. Ostatní vodní toky nedosahují po větší část roku průtoku většího než 1 m³/s. Průtoky po celý rok se jeví málo rozkolísané.

Tab. 2: M – denní průtoky

Zdroj: (HMÚ, 1970)

        Podle vyhodnocení Českého hydrometeorologického ústavu, pro období 1997 –2006, náleží jakost povrchových vod Doubravy a Klejnárky před ústím do Labe u charakteristik znečištění biologické a chemické spotřeby kyslíku a přítomnosti dusičnanového dusíku do II. třídy klasifikace jakosti vod, což je mírně znečištěná voda. U ukazatele celkového fosforu náleží oba toky do III. třídy klasifikace jakosti vod, znečištěná voda. Tedy stav povrchové vody, který byl ovlivněn lidskou činností tak, že ukazatele jakosti vody dosahují hodnot, které nemusí vytvořit podmínky pro existenci bohatého, vyváženého a udržitelného ekosystému (ČSN 75 7221). Negativně se zde pravděpodobně projevují nízké průtoky po větší část roku, které mohou zhoršovat ukazatele jakosti vody. Dále pak intenzivní zemědělské využití převážné části území.

Ad b)      Identifikace záplavových oblastí

K identifikaci záplavových oblastí byly použity vrstvy „záplavová území pětileté, dvacetileté a stoleté vody“ z databáze DiBaVod, která byla vytvořena na podkladu Povodňového plánu Středočeského kraje. Pro jednotlivé toky byly v rámci těchto vrstev vytvořeny objekty rozsahu rozlivů. V zájmovém území byly zpracovány pouze toky Doubrava, Klejnárka a Vrchlice. Tok Vrchlice má ve sledovaném území délku necelých 850m, její rozlivy tedy budou popsány společně s popisem rozlivů Klejnárky. Rozliv stoleté vody je zobrazen na obr. 1.

Obr. 1: Rozsah rozlivu stoleté vody Doubravy a Klejnárky v zájmovém území

Zdroj podkladové vrstvy dmú: Geoportál Cenie (www.cenia.cz), rozliv stoleté vody z databáze DiBaVod, VÚV Praha

Povodňový plán správního obvodu Středočeského kraje z roku 2007 uvádí vyhlášená záplavová území Doubravy, Klejnárky, Labe a Vrchlice. Záplavové území Vrchlice se zájmového území netýká. V aktivní zóně záplavových území se nesmí umísťovat, povolovat ani provádět stavby s výjimkou vodních děl.

Záplavové území Labe

Ovlivňuje nejsevernější část zájmového území a je omezené náspem železniční trati Kolín-Pardubice. Zpětným vzdutím dolních toků Doubravy a Klejnárky však může způsobovat i rozlivy v jejich povodích. 

Seznam objektů a provozů ohrožených povodněmi:

Záboří nad Labem – 12 obytných objektů a úpravna vody

Záplavové území Doubravy

Rozsah zaplaveného území pětileté vody Doubravy a jejích přítoků kromě území při soutoku se Starkočským potokem neopustí břehy toku (kontrola na podkladě leteckých snímků). Pro délku toku 18 km, pro který existuje vektorový objekt rozlivu, byl vypočítán rozsah rozlivu na 0,63 km². Plocha rozlivu N₂₀ byla vypočítána na 7,2 km² a plocha rozlivu N₁₀₀ byla vypočítána na 17 km².

Záplavové území dvacetileté i stoleté vody je na dolním toku ohraničeno náspem železnice mezi Zábořím nad Labem a Starým Kolínem. Voda v celé sledované délce Doubravy opouští koryto a zaplavuje okolní pozemky. Do mapy rozlivů n-letých vod byly zobrazeny výsledky ekohydrologického mapování parametru „1.4 zahloubení toku“. Z vizuálního porovnání vyplývá, že čím větší míra zahloubení toku, tím užší rozsah rozlivu. Tento trend je patrný převážně v případě dvacetileté vody. V případě stoleté vody je závislost (na základě vizuálního porovnání) šířky rozlivu na míře zahloubení nižší. Z toho vyplývá, že při navrhování zkapacitnění koryta v rámci úprav byla koryta navržena maximálně na dvacetiletou vodu.

Seznam míst s častými ledovými problémy:

Doubrava v Žehušicích, říční kilometr 8,50-10,20

Záplavové území Klejnárky

Dolní tok Klejnárky je velice silně zahloubený, při průchodu pětileté (viz. Obr. 3) nebo dvacetileté vody tedy stejně jako v případě Doubravy k vybřežení toku samotného nedochází. Okolní pozemky jsou však podle dat Povodňového plánu zaplaveny z málo zahloubené Staré Klejnárky (v podstatě celé území mezi Klejnárkou a Starou Klejnárkou) a z bezejmenného levostranného přítoku, který do Klejnárky ústí na stejném říčním kilometru jako Stará Klejnárka (3,5 ř.km). Dalším zaplaveným územím jsou pak pozemky podél rybniční soustavy u Ovčár a podél bezejmenného pravostranného přítoku ústícího do Klejnárky u Církvice.

Poznámka: Skutečnost je jiná, na základě dlouhodobých zkušeností a osobní znalosti území lze tvrdit, že Stará Klejnárka ani bezejmenný levostranný přítok (míněna zřejmě Šífovka) vzhledem k velmi malé ploše povodí a velmi nízkým průtokům nemohou při pětileté ani dvacetileté vodě způsobit výše uvedené zaplavení nivy. Oba uvedené malé toky jsou navíc uměle zahloubené, zejména Šífovka (bývalý plavební kanál) se po proudu velmi zahlubuje a zvednutí vody v jejím korytě bývá naopak způsobeno vyššími stavy v Klejnárce. Nikdy zde však nedochází k vybřežení.  Minimálně za posledních 50 let nedošlo podél Klejnárky k vybřežení vodního toku a k záplavě.     

Při průchodu stoleté vody dochází k vybřežení Klejnárky v celé její délce, voda však většinou nezaplavuje komunikace, které jsou na zvýšeném náspu. Plocha rozlivu pětileté vody byla vypočítána na 8,26 km², dvacetileté vody na 10,24 km² a stoleté vody na 12,27 km². Tyto hodnoty pro pětiletou a dvacetiletou vodu jsou však vzhledem k výše uvedené poznámce velmi sporné a zjevně neodpovídají skutečnosti.

Ad c)       Vymezení údolní nivy hlavních toků území

Vymezení údolní nivy na podkladě biochor vázaných na vodní toky dává nejsouvislejší a nejucelenější obraz. Vymezení je znázorněno na obr. 6. S tímto vymezením údolní nivy se lze ztotožnit v povodí Klejnárky a jejích přítoků i podél Doubravy, Brslenky a dalších toků. Drobné nesrovnalosti zůstávají v prostoru Rohozce, kde dříve tekla Brslenka ve a pokračovala ve směru dnešní Černé strouhy, a v prostoru Svaté Kateřiny, kde Černá strouha teče vlastně mimo údolní nivu ?! 

Obr. 2: Vymezení údolní nivy na podkladě biochor

Zdroj: Geoportál Cenia (www.cenia.cz)

Ad d)      Lokalizace odvodněných území a upravených úseků toků

Podle výpočtů v program ArcGis bylo v minulosti odvodněno cca 20 % z celkové plochy zájmového území. Do výpočtu však vstupuje  řada faktorů (nepřesnost při ručním zákresu do mapy, deformace papírových map, která znemožnila dostatečně přesnou georeferenci, atd.), které mohly výslednou hodnotu ovlivnit. Proto jde spíše o orientační hodnotu a lokalizaci odvodněných ploch v rámci území, než o přesné vyjádření podílu odvodněných ploch na rozloze celého zájmového území. Lokalizace odvodněných ploch je zobrazena na následující obr. č. 3.

Obr. 3: Lokalizace odvodněných území v rámci zájmového území.

Zdroj Zdroj podkladové vrstvy DMÚ: Geoportálu Cenia (www.cenia.cz)      

Ad e)          Ekohydrologické zhodnocení vodních toků a nádrží

Průběh mapování            

Mapování probíhalo v prosinci 2009, kromě terénního mapování byla pro hodnocení využita i distanční data. Pro lepší orientaci v terénu byly použity letecké snímky z geoportálu Cenie (www.geoportal.cenia.cz).  Byly použity georegistrované fotografie map 1:10 000 a byla vytvořena vrstva „vodní plochy“.

Zhodnotili jsme celkem 28 vodních ploch, přičemž každá z nich byla jednoznačně označena číslem, a tam, kde to bylo možné i názvem. Celková souhrnná výměra všech sledovaných vodních ploch byla cca 16 ha, přičemž největší z nich je Ovčárecký rybník o ploše rovnající se přibližně 9,4 ha a nejmenší vodní ploška v Sulovicích 0,008 ha ( cca 78 m²). Plošné statistiky byly vypracovány na základě georegistrovaných fotografií map 1 : 10 000 v prostředí programu ArcGis 9.2. 

Výsledky mapování (popis vodních ploch)  

Výsledky mapování byly v terénu zaznamenávány do vytištěných formulářů a později digitalizovány v programu ArcGis 9.2 a hodnoty parametrů byly vepsány do atributové tabulky.

Vodní plochy v zájmovém území jsou převážně umělé nádrže a rybníčky, nepříliš přírodního vzhledu. Většinou se jedná o vodní plošky o nepatrné výměře a podle výsledků terénního  mapování je lze rozdělit do několika skupin podle různých úhlů pohledu:

1)       Rozdělení z hlediska metodiky EcoRivHab

2)       Rozdělení podle umístění v krajině

3)       Rozdělení podle doby vybudování a rozlohy

1)       Rozdělení z hlediska metodiky EcoRivHab:

Metodika EcoRivHab je založena na principu ohodnocení jednotlivých kriterií číselnou hodnotou ze škály od 1 do 5, přičemž hodnota 1 odpovídá nejlepšímu stavu daného parametru a 5 nejhoršímu. Aritmetický průměr těchto čísel vypovídá o celkovém stavu zkoumaného objektu.

Tyto výsledné průměry se u sledovaných vodních ploch v zájmovém území pohybovaly v rozmezí 1,71 až 4,5. Rozčlenění vodních ploch do skupin sdružujících vodní plochy stejného nebo podobného charakteru odpovídá rozdělení stupnice výsledných průměrů do těchto kategorií:

a)       Rozmezí 1,71 - 2,5

Vodní plochy spadající do této kategorie jsou často větší rozlohy a staršího data zbudování. K přirozenému vzhledu významnou měrou přispívá dobrý charakter a struktura břehové vegetace. Tyto vodní plochy jsou zpravidla obklopeny kvalitními doprovodnými vegetačními pásy o dostatečné šířce. Charakter těchto DVP se v konkrétních případech liší, v závislosti na umístění vodní plochy v krajině a s tím související způsob využití okolí v bezprostřední blízkosti vodní plochy (les, louka, pole, atd.). Z celkově 28 mapovaných vodních ploch do této kategorie spadá 6.

                        b)       Rozmezí 2,5 - 3,5

Jedná se o vodní plochy podobného charakteru jako předcházející kategorii, přičemž často bývá nedostatečně vyvinuto litorální pásmo, nebo mají horší břehovou vegetaci (ruderální vegetace, invazní druhy apod.), často jsou zanedbané. Tyto vodní plochy jsou zpravidla taktéž obklopeny doprovodnými vegetačními pásy, ovšem DVP jsou v tomto případě horší kvality než v předchozí kategorii (roztroušená vegetace, solitéry apod.). Obecně se jedná o střední a menší vodní plochy a z celkových 28, jich do této kategorie spadá 7.

c)       Rozmezí 3,5 – 4,5

Jedná se o vodní plošky o nepatrné výměře „ moderního vzhledu “ (beton apod.), jež byly vybudovány poměrně nedávno. Často bývají v zanedbaném stavu anebo se jedná o účelové nádrže využívané jako koupaliště, odkaliště, požární nádrže atd. U vodních ploch v této kategorii zpravidla břehová vegetace zcela chybí a totéž se dá říci o litorálním pásmu. Občas (celkem ve 4 případech), se i zde vyskytují doprovodné vegetační pásy, ovšem často ve formě plochy ležící ladem, pozemní komunikace nebo roztroušené vegetace s nepřirozenou druhovou skladbou, v nejlepším případě solitérní dřeviny. Z celkového počtu 28 sledovaných ploch tato kategorie zahrnuje 15.

2)       Rozdělení podle umístění v krajině:

Protože, zájmové území leží v zemědělsky intenzivně využívané krajině i většina vodních ploch je obklopena polnostmi. Vodní plochy zde často bývají využívány pro závlahy. Vzhledem k často nedostatečné šířce doprovodných vegetačních pásů, hrozí v některých případech znečišťování vody splachováním chemických hnojiv z okolních polností. Nejvíce přírodního vzhledu a i nejlépe hodnoceny byly vodní plochy situované v lese, které mají zpravidla i dobře vyvinuté litorální pásmo. Naopak nejhůře působí vodní plochy nacházející se v intravilánu (chybí litorál i DVP).

3)       Rozdělení podle doby vybudování a rozlohy:

Lepší hodnocení měly dříve vybudované vodní plochy. Jedná se o velké rybníky, často i dnes využívané pro chov ryb a tudíž i udržované, s kvalitními doprovodnými vegetačními pásy (skupinová vegetace, galeriové pásy s přirozenou druhovou skladbou atd.), se stabilní, kvalitní a přírodě blízkou břehovou vegetací (byliny a trávy s jedním potenciálně přirozeným vegetačním patrem). Naopak později zbudované vodní plochy, často účelové nádrže, mají zpravidla daleko menší rozlohu a tam, kde jejich využívání již pominulo, bývají ve špatném, zanedbaném stavu.

Závěrem uvádíme některé vodní plochy, u kterých byly zaznamenány extrémní hodnoty (jak v kladném, tak i záporném smyslu), jsou to:

    Z ekologického hlediska v nejhorším stavu vyšly z mapování tyto vodní plochy: vodní ploška v obci Horušice, koupaliště v obci Horka I, koupaliště v obci Bernardov, bývalá pískovna (?) ve východní části obce Rohozec a umělá nádrž v obci Svatý Mikuláš. Jedná se o umělé, většinou betonové vodní nádrže, nepřírodního vzhledu. Doprovodné vegetační pásy zde úplně chybějí. Jsou vesměs v zanedbaném stavu.

Naopak v relativně dobrém ekologickém stavu se ukázal rybník Vrabcov, Nový rybník, Ovčárecký rybník, rybník v Habrkovicích a zejména lesní rybníček v blízkosti hájovny Haltýřek (lesní rybník velmi přirozeného vzhledu). Jedná se o vodní plochy obklopené relativně kvalitními doprovodnými vegetačními pásy přírodního nebo přírodě blízkého vzhledu.

Nakonec uvádíme Farský rybník v obci Záboří nad Labem. Je to téměř vyschlá vodní plocha, která je kompletně zarostlá rákosem, sloužící jako útočiště velkému množství obojživelníků.