Ekonomické zhodnocení přechodu na přírodě blízké hospodaření – studie

Zásady územního rozvoje Olomouckého kraje, aktualizace č. 2a (2019) navrhují vymezení a upřesnění specifických oblastí pro území, ve kterém se projevují problémy v oblasti hospodářského rozvoje a sociální soudržnosti obyvatel území.

Význam problémů těchto oblastí přesahuje hranice uvedených obcí a ovlivňuje vyvážený udržitelný rozvoj zejména okrajových částí Olomouckého kraje s přesahem vlivů i do sousedních krajů. Za zásadní problémy se považuje vysoká míra nezaměstnanosti, nevyvážená vzdělanostní struktura, nízká úroveň mezd a omezená mobilita obyvatel za prací.

Klíčová je podpora rozvoje dostupnosti a atraktivity městské hromadné dopravy, infrastruktury pro cyklistickou dopravu a infrastruktury pro pěší - např. navýšení počtu spojů, zkrácení intervalů mezi spoji, rozšíření počtu zastávek, výhodnější jízdné, rozvoj cyklostezek, krytých a monitorovaných stojanů na kola, rozvoj pěších zón apod. Lze zvážit i restriktivní podobu opatření, jako např. regulaci podmínek pro parkování, snížení povolené rychlosti, lokální vyloučení automobilové dopravy v exponovaných hodinách apod.

Tato opatření mohou snížit intenzitu silniční dopravy ve městě. Nad rámec těchto opatření se počítá dále s nahrazením jednostopých, osobních, dodávkových a lehkých nákladních vozidel z 50 % elektromobily.

Studie a publikace se zabývají různými aspekty hospodaření s vodou a zavádění přírodě blízkých opatření:

Čtěte také: Česká republika a ochrana ovzduší

• Revitalizace vodních toků - studie o preferencích veřejnosti (Jablonec nad Nisou).
• České domácnosti a jejich motivace k (ne)využívání srážkové vody.
• OBCE MLUVÍ O VODĚ: Pravidla a postupy pro komunikaci vybraných opatření na hospodaření s dešťovou vodou mezi místní samosprávou a veřejností.
• Komunitní zahrady: Proč a kde zakládat nové zahrady ve městech?
• Modrozelená města: Příklady adaptačních opatření v ČR a jejich ekonomické hodnocení.
• Jedlé město: jak spočítat produkci ovoce a zeleniny v obci?
• Jak mluvit s veřejností o implementaci opatření na hospodaření s dešťovou vodou ve městech.

Dále se řeší finanční nástroje ke snižování povodňových škod, propojení územního plánování se strategiemi snižování povodňových škod, recyklační chování domácností, implementace climate-smart lesnictví a dopady výstavby agrofotovoltaické elektrárny.

Řeší se metodiky pro hospodaření s dešťovou vodou, ocenění externalit produkce biomasy a aplikace přírodě blízkých opatření v povodí Olešky.

Studie se zabývají i tím, proč české domácnosti (ne)využívají srážkovou vodu, management povodňových rizik, přínosy městské přírody pro kvalitu života a ekonomické hodnocení zelené a modré infrastruktury.

Zkoumají se i socioekonomické souvislosti územního hájení, poplatkové systémy v obcích, dopady projektů OZE na místní komunitu a význam ekosystémových služeb komunitních zahrad v době krizí.

Řeší se snižování rizik povodní a sucha pomocí změn využití půdy, přínos carsharingu k proenvironmentálnímu chování, dopady pandemie covid-19 na dojíždění do práce a ekosystémové služby poskytované přírodě blízkými opatřeními.

Čtěte také: Ekonomika, společnost a Ahold

Studie se zaměřují i na ekonomické hodnocení dopadů emisních limitů, využití CBA v rámci regenerace měst a povodňového managementu, preference prvků modrozelené infrastruktury a využití her v managementu povodňových rizik.

Zkoumá se role místních komunit ve správě lesů, snižování povodňových škod pomocí změn využívání půdy, optimalizace svozových tras sběru bioodpadu a vliv městské zeleně na zdraví a kvalitu života obyvatel.

Studie se věnují i podpoře zakládání zelených střech, analýze státních výdajů na povodně, souvislostem mezi managementem území a řízení povodňových rizik a dopadům obnovitelných zdrojů energie.

Články se zabývají i přístupem k ochraně životního prostředí v českých obcích zapojených do Místní Agendy 21 a náklady regulace u soukromých subjektů v souvislosti s hlášením nebezpečných látek.

Řeší se i role hybridních přístupů při zmírňování povodňových rizik, význam komunitních zahrad v době krizí, vliv zelených střech na budovy a město, Taxonomie EU a předcházení volně pohozenému odpadu.

Čtěte také: Finanční přínosy udržitelného lesního hospodářství

Studie se zaměřují na nakládání se srážkovou vodou z pohledu českých domácností, řešení eutrofizace vodní nádrže Orlík a ekonomické zhodnocení společenské přínosnosti zeleně.

V rámci výzkumných úkolů pro MŽP byl vypracován katalog přírodě blízkých opatření a vytipovány typické lokality pro jejich aplikaci. Účinek navržených opatření na různé aspekty hydrologického režimu povodí byl hodnocen prostřednictvím modelových nástrojů.

Předložený příspěvek prezentuje výsledky tohoto hodnocení na jedné z typických lokalit - povodí Olešné u Pelhřimova. Ovlivnění dlouhodobého odtokového režimu bylo simulováno prostřednictvím modelu BILAN, vliv na extrémní odtoky byl hodnocen v modelu HMS a potenciální změny v látkových tocích byly vymezeny formou citlivostní analýzy v modelu HYPE.

V případě dlouhodobé bilance byl identifikován lehce pozitivní vliv ve srážkově bohatých letních měsících a lehce negativní vliv ve zbytku roku. Z hlediska extrémních odtoků mají navržená opatření potenciál prakticky zcela zadržet odtokovou odezvu na srážky s dobou opakování 2-5 let, u vyšších pak byla prokázána schopnost značné redukce kulminačních průtoků i objemu odtoku, případně jejich zpoždění.

Citlivostní analýza látkových toků ukázala, že přechod z orné půdy na luční porost zapříčiní pokles koncentrace dusíku a rozpustného fosforu, nikoliv však pevného fosforu.

V předložené studii je zjednodušeně kvantifikován vliv přírodě blízkých retenčních opatření na hydrologický systém v povodí Olešné u Pelhřimova. V povodí byla navržena řada dílčích opatření vybraných z katalogu, který byl sestaven v rámci úkolu pro MŽP.

Cílem studie bylo vyhodnocení komplexního dopadu systému opatření jak na dlouhodobý hydrologický režim, tak na extrémní odtoky a látkové toky v povodí. Předpokládaným pokračováním této studie je ověření modelových výsledků pomocí fyzického monitoringu. Ten by měl vyhodnotit skutečný dopad navržených opatření na simulované aspekty hydrologického režimu.

Povodí posuzovaného povodí Olešné se nachází 4 km východně od Pelhřimova v kraji Vysočina. Část povodí s plánovanými opatřeními je dána závěrovým profilem umístěným 100 m pod zaústěním bezejmenného pravostranného přítoku mezi průmyslovým a zemědělským areálem nad obcí Olešná. Jeho rozloha je 8,9 km2, průměrná nadmořská výška 592 m n. m. a průměrný sklon území 7,6 % (odvozeno z DMR4G).

Jednou z nejjednodušších charakteristik odtokového režimu povodí zahrnující vliv hydrologických charakteristik půd i půdního pokryvu je číslo odtokové křivky CN.

Klimatologické veličiny byly na povodí Olešné vyhodnoceny pro tři časová období: 1961-1990, 1991-2005 a 2006-2015 a jsou znázorněny formou box-plotů.

Z hlediska teplot vzduchu za období 1961-2015 byly hodnoceny průměrné měsíční teploty za shodná období jako v případě srážek, výsledné grafy jsou znázorněny na obr. 4. Můžeme na něm pozorovat zřetelný nárůst teplot, a to především v zimních a letních měsících.

Statistická významnost trendu měsíčních srážkových úhrnů a teplot vzduchu za celé období 1961-2015 byla posouzena Mann-Kendalovým testem. Lze pozorovat statisticky významný nárůst teploty s vysokou hladinou významnosti především v měsících na počátku vegetačního období, kdy naopak srážkové úhrny mají spíše klesající, ač statisticky málo významnou, tendenci.

Kromě dlouhodobých klimatických charakteristik byly za účelem posouzení ovlivnění extrémních odtoků odvozeny šestihodinové návrhové srážky s dobami opakování 2-50 let podle metodiky [1]. Úhrny návrhových srážek jsou zobrazeny na obr. Průběh srážky významně ovlivňuje hydrologickou odezvu povodí.

Rozmanitost průběhu přírodních srážek je velmi značná a z těchto důvodů byly použity typizované návrhové šestihodinové hyetogramy, průběh jejich pětiminutových intenzit je znázorněn na obr. 7 nahoře. Typy hyetogramů jsou označeny písmeny A až F, kdy typy A, B, E a F mají jednoduchý průběh, typy C a D představují srážky se dvěma vrcholy. Pravděpodobnost výskytu návrhové srážky pro danou dobu opakování N v řešené lokalitě je zobrazena na obr.

V povodí Olešné byla navržena kombinace technických a přírodě blízkých opatření. Nová vodní nádrž byla navržena jako protipovodňová ochrana obce Plevnice, s dostatečným retenčním potenciálem pro transformaci povodňové vlny. Nádrž může být realizována jako suchá nebo s částečným nadržením.

Konečný typ nádrže vyplyne až z podrobně vyhotovené dokumentace nádrže podle potřeby a kapacity sběrné plochy povodí nad nádrží. Při současné podrobnosti řešení bylo vyčísleno, že pokud by se jednalo o suchou retenční průtočnou nádrž, dokázala by zachytit objem celé stoleté povodňové vlny. Účelem tohoto opatření je přiblížit morfologii koryta vodního toku směrem k přírodním podmínkám, zajistit migrační zprůchodnění příčných objektů, obnovit proces zaplavování nivy při zvýšených průtocích atd.

Cílem agrotechnických opatření je maximální možné zkrácení času, po který není půda chráněna vegetačním pokryvem, a zlepšení půdních vlastností prostřednictvím alternativních způsobů obdělávání. Hlavní funkcí je ochrana půdy, tedy zamezení degradace půdy a snížení erozního smyvu. Celkově je cíleno na zlepšení vodního režimu v půdě. Mezi plošná agrotechnická opatření patří např. Toto opatření představuje krajní zásah do existujícího způsobu hospodaření a bývá obvykle navrhováno na mělkých a silně erozně ohrožených půdách s vyšším sklonem.

Navržená opatření jsou značně rozmanitá z hlediska velikosti, dimenze (bodová, liniová až plošná) či účelu, tedy přírodního procesu, který mají ovlivňovat. Univerzální a ucelené hodnocení celého systému opatření tedy není dobře dosažitelné. V rámci řešeného projektu bylo dále posuzováno celkem 20 lokalit s omezenými datovými podklady, proto ani příliš detailní modelování nejmodernějšími prostředky nebylo možné aplikovat.

Metoda SCS-CN, aplikovaná ve dvou ze tří uvedených posouzení, je v ČR známa jako metoda odtokových křivek. Metoda je celosvětově oblíbená vzhledem ke své jednoduchosti a stále se hojně využívá, přestože má mnohá teoretická omezení. Používá se ke stanovení velikosti přímého odtoku (povrchový odtok plus rychlý podpovrchový odtok) na základě znalosti intenzity úhrnu příčinné srážky a hydrologických vlastností půdy a půdního pokryvu.

Metoda byla testována a ověřena mnohými výzkumy a studiemi odtokových poměrů. V malých povodích existuje dobrá korelace mezi naměřenou výškou odtoku a výškou odtoku stanovenou metodou čísel SCS-CN. Průměrné hodnoty CN pro libovolné území lze snadno určit z běžných datových podkladů s využitím nástrojů GIS.

Metoda SCS-CN byla odvozena na zemědělsky využívaných povodích, jejichž plocha není větší než 10 km2. Zejména pro velká povodí je potřeba u výsledků výpočtu počítat se značnými nepřesnostmi. Dalším faktorem ovlivňujícím přesnost metody zejména pro extremální úlohy je časové rozložení intenzit srážek, které metoda CN nezohledňuje, neboť pro jakýkoliv zvolený průběh srážky dává totožný objem odtoku.

Průměrná hodnota CN se pro konkrétní území určuje jako plošný vážený průměr hodnot pro jednotlivé pozemky. Tato detailní čísla se stanovují obvykle podle metodických tabulek. Pro potřeby projektu byly využity tabulkové hodnoty CN převzaté z originální metodiky [3] a pro netabelované kategorie půdního pokryvu (PP), jako například pro agrotechnická opatření, byly z těchto originálních hodnot odvozeny nové podle odborného posouzení charakteru opatření.

Pro přiřazení CN k elementárním odtokovým plochám je potřeba znát druh PP a hydrologickou skupinu půd (HSP). Datová vrstva PP byla odvozena ze ZABAGED se zjednodušením na deseti kategoriích povrchu. Pro určení hydrologické skupiny půd byla využita volně dostupná data BPEJ pro zemědělskou půdu a vrstva Lesních typů od ÚHÚL překlasifikovaná na HSP podle metodiky [4].

Tabelované hodnoty CN se zpravidla vztahují k průměrnému vlhkostnímu stavu danému indexem předchozí srážky (IPS2), pro potřeby extremálního modelování byly hodnoty CN II dále přepočteny i pro nasycený stav daný indexem IPS3. Z hodnot CN II a III byly dále odvozeny příslušné hodnoty potenciální retence, které byly kromě samotného určení odtokové výšky v modelu HMS použity i pro stanovení parametru Spa v hydrologickém modelu BILAN.

Prostřednictvím rozdílných hodnot CN pro původní stav povodí a stav po návrhu opatření se do modelů promítne efekt části posuzovaných opatření.

Pro modelování hydrologické bilance byl použit model BILAN, který je vyvíjen více než 15 let na oddělení hydrologie Výzkumného ústavu vodohospodářského T. G. Masaryka, v. v. i. Model počítá v denním či měsíčním časovém kroku chronologickou hydrologickou bilanci povodí či území. Vyjadřuje základní bilanční vztahy na povrchu povodí, v zóně aerace, do níž je zahrnut i vegetační kryt povodí, a v zóně podzemní vody.

Jako ukazatel bilance energie, která hydrologickou bilanci významně ovlivňuje, je použita průměrná teplota vzduchu. Výpočtem se modeluje potenciální evapotranspirace, územní výpar, infiltrace do zóny aerace, průsak touto zónou, zásoba vody ve sněhu, zásoba vody v půdě a zásoba podzemní vody. Odtok je modelován jako součet tří složek: dvě složky přímého odtoku (zahrnující i hypodermický odtok) a základní odtok [5].

Pro modelování hydrologické bilance byla použita měsíční verze modelu, která má osm parametrů. maximální retence pro III. kde soubor deskriptorů je tvořen průměrným sklonem říční sítě St (%) a maximálním lokálním sklonem v povodí Smax (%). ze kterých byl následně odvozen parametr Spa vyjadřující retenční kapacitu povodí.

HMS je veřejně dostupný a bezplatně poskytovaný nástroj vyvíjený v americkém Hydrologic Engineering Center. Jedná se o softwarové prostředí umožňující využití řady výpočetních modelů a metod, z nichž asi nejrozšířenější je metoda odtokových křivek SCS-CN. Velkou nevýhodou této metody je, že hodnota výsledné odtokové výšky není závislá na časovém rozložení příčinné srážky.

Odtoková výška ze dvou srážek s totožným úhrnem ale s průběhy např. v podobě rovnoměrného deště nízké intenzity a přívalovou srážkou je rovněž totožná, což neodpovídá fyzikálním principům tvorby přímého odtoku. Pro určení výsledného odtoku z příčinné srážky je nutné hyetogram efektivní srážky získaný metodou SCS-CN transformovat do odtokové odezvy.

V HMS lze k tomuto účelu využít opět řadu metod, nejznámější je pravděpodobně metoda jednotkového hydrogramu. Jedná se o jedno- či víceparametrickou matematickou funkci rozkládající jednorázový srážkový impulz do odtokové vlny. Parametry určující tvar hydrogramu lze odvodit často z hydromorfologických charakteristik povodí, např.

Pro určení dopadů navržených opatření na extrémní odtoky byly v HMS sestaveny modely povodí ve dvou variantách - před a po realizaci opatření. V případě povodí Olešné sestával model celkem z pěti dílčích podpovodí. Pro určení objemu odtoku byly použity průměrné hodnoty CN II pro většinu druhů půdního pokryvu, u orné půdy pak byly použity hodnoty pro nejvíce rizikový scénář, tedy holý úhor.

Pro transformaci odtoku byla zvolena metoda SCS jednotkového hydrogramu, která vyžaduje pouze jeden parametr - dobu zpoždění.

Model povodí Olešné byl zatížen sadou šestihodinových návrhových srážek s dobou opakování N = 2, 5, 10, 20 a 50 let, a to v několika variantách průběhu intenzity srážky. Prostorové rozložení návrhové srážky bylo uvažováno homogenní, tedy totožný úhrn pro všechna podpovodí. Tento postup je v souladu se zjištěním Řezáčové [7], že extrémní úhrny je třeba redukovat podle zasažené plochy přibližně od 20 km2.

Krátkodobé srážky, které jsou nejčastější příčinou extrémních odtoků z malých povodí, se vyznačují značnou časovou variabilitou průběhu. Müller a kol. [8] odvodili na území ČR šest typických průběhů šestihodinových srážek A-F včetně četnosti jejich výskytu v závislosti na poloze a době opakování.

Stejně jako návrhové úhrny byly tyto četnosti výskytu ve všech povodích získány s využitím zmíněné WPS služby. Pro modelování v HMS pak byly vybrány typy průběhů s významným zastoupením (více než 17 %) při dvou a více dobách opakování, v povodí Olešné se jedná konkrétně o dva průběhy typu C a E, jak ukazuje graf na obr. 7 dole.

tags: #ekonomické #zhodnocení #přechodu #na #přírodě #blízké

Oblíbené příspěvky:

• Pomoc pro bezdomovce v mrazech
• Odpadové hospodářství Ledeč
• Čistota s ohledem na přírodu
• WC Kombi se zadním odpadem
• Ekologické zemědělství a prodej