Znečištění vody a Česká geografická společnost: Studie a řešení

Rychle se rozvíjející městské aglomerace byly v 19. století sužovány řadou opakujících se epidemií. Jednou ze základních příčin bylo nakládání se splaškovými vodami, které tekly volně po ulicích. Při dešti se pak mísily se srážkovým odtokem a dostávaly se plošně do městského prostoru a do zdrojů pitné vody. Řešením bylo budování prvních stokových systémů, které často slouží až dodnes (např. Londýn, Praha či Paříž).

Na přelomu 20. a 21. století se však začalo ukazovat, že tradiční způsob odvádění splaškových a srážkových vod, tedy zpravidla společně a co nejrychleji mimo městský prostor, se ukazuje jako dlouhodobě problematický a neudržitelný. V pozadí byla opět urbanizace, tentokrát společně se změnou klimatu. Masivní rozvoj nově urbanizovaných ploch, napojovaných do před desítkami let vybudovaných stokových sítí, začal působit hydraulické přetížení stokových sítí i recipientů se závažnými environmentálními následky.

V letech 2009-2010 na horšící se situaci zareagovalo zákonodárství, která předepsalo všem novým stavbám hospodařit se srážkovou vodou na vlastním pozemku. Tyto právní předpisy jsou však často naplňovány neúčinně, ať už z důvodu neochoty developerů, nebo nezkušenosti veřejné správy či některých projektantů s novým typem odvodnění staveb. Bez velké nadsázky lze tedy tvrdit, že jsme dnes v podobné situaci jako města v polovině 19. století, jen místo přímých zdravotních dopadů řešíme ty nepřímé, ale z dlouhodobého pohledu o nic méně závažné důsledky na naše zdraví, které jsou spojeny se sníženou kvalitou našeho životního prostředí a důsledky měnících se přírodních podmínek.

Technologie, které bychom mohli nasadit na centrální úrovni (resp. o ně doplnit stávající tradiční centralizovaný stokový systém) jsou sice známé, ale úzkospektrální a obtížně realizovatelné kvůli své finanční náročnosti.

Hospodaření se srážkovými vodami (HDV)

Hospodaření se srážkovými vodami je filozofie podporující zachování či napodobení přirozených odtokových podmínek před urbanizací území. Tato filozofie se jeví jako vhodné východisko z výše popsaných problémů a je od konce 60. let 20. století trendem v rozvinutých zemích světa a v posledním desetiletí i v České republice.

Čtěte také: Česká příroda očima Jakuba Vágnera

HDV má jasná pravidla a priority s hlavním důrazem na snahu o návrat srážkové vody do lokálního koloběhu, a to zejména vsakováním srážkového odtoku do půdního a horninového prostředí a jeho výparem do ovzduší. Na tom nic nemění skutečnost, že v České republice nejsou v řadě případů pro vsakování ideální podmínky. Převedeno do praktického života, každá nová stavba by měla být vybavena objektem, který umožní hospodaření se srážkovou vodou na jejím pozemku. Tím se ovšem celá problematika posouvá z čistě vodohospodářské gesce směrem k dalším profesím, ať už to jsou stavební a dopravní inženýři, nebo architekti a urbanisté.

Cílem metodické pomůcky Srážková voda a urbanizace krajiny je ukázat právě propojení vodohospodářské a urbanistické zodpovědnosti za udržitelné hospodaření se srážkovými vodami, resp. uvést do souvislosti a souladu srážkovou vodu s městským prostředím.

Důsledky urbanizace na odtok srážkových vod

Jedním z původních účelů městského odvodnění byla, vedle zajištění hygieny území, též ochrana intravilánu před srážkovými vodami, resp. jejich zvýšeným odtokem z urbanizovaných ploch. Klasicky se tato úloha řešila co nejrychlejším odvedením srážkových vod mimo město podzemním trubním vedením, společným pro splaškové i srážkové vody (jednotná stoková síť). V posledních dvou desetiletích se však tento klasický způsob ukazuje z pohledu srážkových vod jako dlouhodobě neudržitelný.

Změna odtokových podmínek je způsobena faktem, že urbanizovaná území jsou specifická vysokým podílem nepropustných ploch (např. komunikace, střechy budov), který v centrech městských aglomerací dosahuje 70 % i více. Voda dopadající za dešťové situace na povrch povodí nemůže přirozeně infiltrovat do půdního a horninového prostředí. Rovněž úroveň evapotranspirace je oproti přirozeným podmínkám snížena. Větší část objemu srážkové vody odtéká po zpevněném povrchu povodí do dešťových vpustí a stokovou sítí je odváděna z urbanizovaných povodí.

Rozvoj urbanizace (a napojování nově urbanizovaných ploch do stávajících stokových systémů) akceleroval po změně společenských a ekonomických podmínek v roce 1989. Přestože s rozvojem urbanizace bylo většinou již počítáno při návrhu hydraulické kapacity stokových systémů, projektanti před desítkami let těžko mohli počítat s tak intenzivním nárůstem zpevněných ploch, jakého jsme dnes svědky.

Čtěte také: Greenpeace a biomasa

Změny výměry zastavěných ploch

Podle Zprávy o životním prostředí České republiky (CENIA, 2016) se od roku 2000 do roku 2016 zvýšila výměra zastavěných a ostatních ploch o 4,1 % na téměř 8 500 km² (tj. téměř 11 % rozlohy ČR). V praxi to znamená úbytek téměř 6 hektarů zemědělské půdy denně (tj. 70 % velikosti největšího náměstí v ČR - pražského Karlova náměstí). Pokud uvažujeme dlouhodobý srážkový normál ČR 674 mm/rok a zvýšení povrchového odtoku z 10 % (přirozený stav) na 30 % z urbanizovaného území (v roční bilanci, Paul a Meyer, 2001), dojdeme k přebytku povrchového odtoku ve výši 1 720 mld. m³. Na celkovém průměrném ročním odtoku vod z území ČR (15 000 mld. m³, MZe, 2009) se tedy urbanizace podílí cca 11,5 %.

Podle Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR (MŽP. 2015) lze ve střednědobém horizontu očekávat patrné zimní poklesy srážkových úhrnů (např. Krkonoše, Českomoravská vysočina, Beskydy až o 20 %) a jejich navýšení na podzim. V létě pak začíná na našem území dominovat pokles srážek, který v dlouhodobém horizontu bude ještě výraznější, zatímco pokles zimních úhrnů srážek bude oproti předchozímu období menší.

Probíhající urbanizace a změny klimatu vedou k negativním projevům jak v intravilánu, tak v povrchových a podzemních vodách. Škody v důsledku nedostatečné kapacity stokové sítě při srážkovém odtoku vznikají jak na síti samotné, tak v urbanizovaném území. V případě, kdy kapacita stokového systému je překročena a voda vytéká na povrch povodí, případně nemůže kvůli nedostatečné kapacitě uličních vpustí do stokového systému vtékat, je ohroženo zdraví lidí a vznikají škody na majetku. Zejména jsou ohroženy podzemní prostory, např v Praze specificky stanice metra. Vzhledem k velmi rychlému průběhu srážkového odtoku v urbanizovaném povodí (desítky minut) je včasná informovanost o povodňovém nebezpečí značně omezená.

Četnost výskytu je značně individuální, v povodí pražské stokové sítě k podobným situacím dochází každoročně v důsledku jarních přívalových dešťů, případně letních intenzivních bouřek. Při přetížení stokového systému může nastat situace, kdy jsou zatápěny sklepní prostory objektů prostřednictvím kanalizačních přípojek. Prevencí je instalace zpětných klapek na přípojky, která je např. v Praze vyžadována. Důležité je i napojení přípojky na hlavní kanalizační řad, zaručující těsnost spoje. Pokud není správně provedeno, může voda ze stoky exfiltrovat (unikat) a prosakovat do podzemních prostor objektů.

Riziko poškození stokové sítě se týká jejího stavebního stavu, výstroje šachet a rizika poškození či ztráty zařízení pro monitorování a řízení funkce systému (měřicích senzorů a záznamových jednotek). Za předpokladu poškození stokového potrubí o průměru jeden metr v délce 100 m vyžaduje rekonstrukce úseku náklady v řádu milionů korun (podle cen technické infrastruktury ÚÚR, 2017), škoda zařízení pro monitoring průtoků může dosáhnout stovek tisíc korun i více. V extrémním případě může dojít ke kolapsu stoky, vytvoření kráteru a ohrožení zdraví a životů lidí.

Čtěte také: Příroda v designu interiéru

Vedle přetížení vlastního stokového systému se negativní důsledky rychlého odvedení srážkových vod projevují i v mikroklimatu urbanizované oblasti. Snížený výpar, ať už přímo z povrchu území (evaporace), či prostřednictvím rostlin (transpirace), má přímý důsledek na snížení vlhkosti vzduchu v urbanizovaných územích a zvýšení prašnosti (zdravotní rizika), dále pak také na energetický režim měst, kdy se podílí na vzniku tepelných ostrovů a zvyšuje účinky vln extrémních veder. Vodou nedostatečně zásobená městská zeleň tak nemůže plnit úlohu nejlevnějšího a nejprogresivnějšího klimatického zařízení.

Oproti přirozenému stavu odtéká v urbanizovaných územích daleko více srážkové vody rychle po povrchu nebo prostřednictvím jednotné či oddílné dešťové stokové sítě do vodního toku. Důsledkem je změna hydrologického režimu vodního toku, která se projevuje častějším výskytem lokálních povodní. To je významné zejména v situacích, kdy větší urbanizovaný celek leží na malém vodním toku.

Náhlé zvýšení průtoku může způsobit škody na hmotném majetku v okolí toku, případně i zdraví obdobně jako při klasické povodni. Negativně zde působí i morfologické změny toku (napřímení, zpevnění koryta), které snižují schopnost toku transformovat povodňovou vlnu. Jedná se zejména o hydraulický stres a vnos znečišťujících látek. Oba jevy následně ovlivňují vodní faunu a flóru. Hydraulický stres se projevuje vysokými průtočnými rychlostmi a unášecími silami způsobujícími výraznou erozi dna a břehů vodního toku a odplavení organismů žijících ve vodním prostředí.

Znečišťující látky deponované na urbanizovaných plochách jsou prostřednictvím srážkového odtoku transportovány stokovou sítí do vodního toku. V případě jednotné stokové sítě může hrát roli i vyplavení sedimentů usazených ve stoce během bezdeštného období a míšení srážkové vody s vodou splaškovou. Kromě lokálních povodní má změna koloběhu vody v důsledku urbanizace negativní vliv i na dotaci podzemních vod, jejichž hladina se může lokálně snižovat. Vzhledem k tomu, že mezi očekávanými změnami klimatu jsou i výraznější období sucha, vzniká tedy důraz na zadržování vody v krajině (a to i městské), resp. její návrat do lokálního koloběhu vody. Je nutné si uvědomit, že srážková voda je jediným zdrojem vody v České republice, a tedy strategickou surovinou, se kterou je potřeba s tímto vědomím hospodařit.

Příčiny a důsledky neudržitelnosti současného stavu nakládání se srážkovými vodami, popsané v předchozí kapitole, poskytují vodítko k tomu, jakým způsobem tuto udržitelnost zajistit. Základem HDV je tzv. decentralizovaný způsob odvodnění (DSO), jehož podstatou je zabývat se srážkovým odtokem v místě jeho vzniku a vracet ho do přirozeného koloběhu vody. V nejužším slova smyslu jsou přírodě blízká opatření a zařízení HDV taková, která podporují výpar, vsakování a pomalý odtok do lokálního koloběhu vody.

Z hlediska přípustnosti je tedy nutno důsledně rozlišovat srážkové vody podle stupně jejich znečištění. HDV je běžně aplikováno ve vyspělých zemích všech kontinentů, je zejména známo jako SuDS (sustainable drainage systems), ale též jako LID (low impact development), WSUD (water sensitive urban design) či jako BMP (best management practice). V České republice se HDV do praxe začalo více zavádět až po novelizaci zákona č. 254/2001 Sb. o vodách v roce 2010 a vyhlášky č. Popsaný způsob řešení je koncepčně zaměřen na příčinu problémů a lze ho aplikovat ve všech lokalitách (byť např. v historických centrech měst je v některých případech obtížné navrhovat přírodě blízká opatření).

Přínosy přírodě blízkého HDV

Přírodě blízké HDV má pro území primárně řadu ekologických a ekonomických přínosů:

• zadržováním a vsakováním či výparem srážkových vod se snižuje objem i maxima povrchového odtoku, a tím se snižuje hydraulické a látkové zatížení toků (ať již přepady z odlehčovacích komor jednotné kanalizace, nebo zaústěním dešťové kanalizace);
• zadržováním a vsakováním/výparem srážkových vod se snižuje objem a maxima odváděná stokovou sítí, což snižuje riziko zatopení povrchu intravilánu nebo zatopení sklepů;
• vsakováním do podzemí se obnovuje zásoba podzemních vod a zásobování recipientů v době sucha;
• využívání akumulované dešťové vody v nemovitostech jako vody užitkové (WC, závlaha, praní, úklid) představuje prevenci lokálních dopadů sucha (snižuje se potřeba pitné vody);
• modro-zelená infrastruktura při fotosyntéze pohlcuje CO₂ a váže uhlík do organických sloučenin.
• snížené množství srážkových vod umožňuje navrhovat menší profily stok a objemy dešťových nádrží a zatěžuje méně ČOV, čímž se zvyšuje účinnost čištění odpadních vod;
• stín vytvářený vysokou zelení má vliv na životnost povrchů komunikací, zejména z živičných materiálů (při zastínění povrchů z cca 20 % lze očekávat průměrné prodloužení doby životnosti až o 10 %; USDA Forest Service, Center for Watershed Protection, 2009);
• dřeviny snižují rychlost větru, a snižují tak tepelné ztráty budov v zimním období;
• pro extenzivní vegetační střechy uvádí Liu (2003) snížení energie potřebné pro klimatizaci interiéru budovy v letním období o 95 % a o 26 % nižší ztráty při vytápění v zimním období při porovnání s konvenčními střechami;
• snížené náklady na adaptační opatření sp...

Aktivity České rozvojové agentury (ČRA) v oblasti vodního hospodářství

Česká rozvojová agentura se aktivně podílí na projektech zaměřených na zlepšení vodního hospodářství v různých zemích. Mezi tyto projekty patří:

• Bosna a Hercegovina: Příprava generelu vodovodu v Gradačaci a projekt efektivnějšího zásobování pitnou vodou v Gradačaci a Sokolaci.
• Etiopie: Zabezpečení přístupu k pitné vodě, zlepšení sanitace a udržitelné hospodaření s vodními zdroji, rehabilitace degradované půdy a podpora CSA praktik.
• Moldavsko: Výstavba čistíren odpadních vod, likvidace pesticidů, rekonstrukce čerpacích stanic a odsávání ropných látek z podzemních vod.

tags: #ceska #geograficka #spolecnost #znecisteni #vody #studie

Oblíbené příspěvky:

• Podrobná analýza tříděného odpadu
• Nebezpečný odpad: obaly od pesticidů
• Vše o dubu letním
• Znečišťování životního prostředí v ČR
• Počítačová recyklace elektroodpadu