Erozní ohrožení půd v důsledku povodní na příkladu povodí Blanice

Eroze půdy není jen zemědělský problém. Půdu lze pokládat za národní bohatství. Z tohoto faktu by mělo jasně vyplývat, že degradace půd v důsledku vodní eroze je nežádoucí. V konečném důsledku vodní eroze dochází k narušování funkčnosti půd a také k omezení produkční schopnosti půd.

Výjimku v ohroženosti půd vodní erozí netvoří ani Česká Republika, která je vystavena negativním vlivům vodní eroze v podstatné míře. Jak uvádí Janeček a kol. (2007) je na území České Republiky vystaveno negativnímu vlivu vodní eroze až 50% orné půdy. Tento značný podíl ohrožení vodní erozí může být přikládán velkovýrobním hospodařením v průběhu minulého století, což mělo za následek narušení prostorově funkční struktury zemědělské krajiny.

Nyní, v souvislosti s tímto problémem, dochází k mnohamilionovým škodám a především k ochuzování ornice, jakožto nejúrodnější části půdy, dále pak dochází ke zmenšování mocnosti půdního profilu nebo zvýšení štěrkovitosti půd. Půdy ale degradují nejen na fyzikální úrovni, ale také na úrovni chemické, kde můžeme zmínit problémy se snižováním obsahu živin v půdách nebo dochází k ochuzování o složku humusu v půdě.

Z předcházejícího odstavce vyplývá, že problematika stanovování vodní eroze má své opodstatněné místo. Na druhé straně je nutno dodat, že vzhledem k množství navzájem se ovlivňujících faktorů je stanovování vodní eroze nesnadné a ani v dnešní době, době vyspělé výpočetní techniky, nám žádný z dostupných modelů pro výpočet vodní eroze není schopen poskytnout stoprocentně správné a nezkreslené údaje.

Výsledek modelování erozních procesů může pak vytvářet základ pro návrh protierozních úprav, které představují například komplexní pozemkové úpravy nebo vhodnost setby zemědělských plodin.

Čtěte také: Klimatické změny a eroze půdy

Komplexní systém opatření na ochranu před dopady eroze a povodní z přívalových srážek byl vytvořen pro zhruba 80 % území České republiky. Je založen především na přírodě blízkých opatřeních na zemědělské půdě a tocích a jejich nivách.

Návrh komplexního systému sestaveného především z přírodě blízkých protierozních a protipovodňových opatření byl jedním z hlavních cílů projektu Strategie ochrany před negativními dopady povodní a erozními jevy přírodě blízkými opatřeními v České republice (dále jen „projekt Strategie“). Uvedený systém je složen z opatření v ploše povodí, která snižují erozní odnos půdy, zvyšují retenci vody v krajině a ekologickou stabilitu krajiny.

Základem všech prací byla aplikace Metodiky odboru ochrany vod, která stanovuje postup komplexního řešení protipovodňové a protierozní ochrany pomocí přírodě blízkých opatření, zveřejněná ve Věstníku MŽP č. 11/2008 [2] (dále jen „Metodika PBPO“). Smyslem této metodiky je vytvořit konkrétní věcný a metodický rámec komplexního řešení protipovodňové a protierozní ochrany území a přiblížit se původnímu přírodnímu stavu toků a niv. Metodika PBPO stanoví jednotný postup při analýze a návrzích soustavy přírodě blízkých opatření.

Před vlastními návrhy byla provedena analýza výchozího stavu, týkajícího se např. aktuálního krajinného pokryvu, erozního smyvu, hydromorfologického stavu toků apod. Provedené analýzy umožnily popsat výchozí stav řešeného území a lokalizovat tak oblasti, do kterých je třeba směřovat návrhy opatření. Spolu s nimi byla provedena excerpce dostupných podkladů o realizovaných, popř. navržených protipovodňových a protierozních opatřeních na tocích a v ploše povodí.

Čerpáno bylo především z projektů ukončených pozemkových úprav, ze studií protipovodňové ochrany, z projektů revitalizací a z plánů dílčích povodí. Opatření byla navrhována v různé míře podrobnosti v území s velmi vysokou a vysokou mírou ohrožení povodněmi a erozí. Celkově se jedná o 89 povodí III. Hlavním řešitelem projektu Strategie byl Výzkumný ústav vodohospodářský T. G.

Čtěte také: ArcGIS a data pro erozní analýzu

Efektivní komplexní systém opatření je možné navrhovat jen v rámci uceleného hydrologického celku a na základě dostatečné znalosti řešeného území. Jednotlivá opatření v ploše povodí na zemědělské půdě byla navrhována a aplikována na ucelených půdních blocích a vycházela z platné certifikované metodiky Janečka [1]. Protierozní opatření na zemědělské půdě byla navrhována a aplikována pouze na vymezených ucelených půdních blocích. Pro ně byly shromážděny informace o vegetačním pokryvu, který představovaly čtyři základní kultury: orná půda, vinice, chmelnice a sady [6].

Výpočet erozního ohrožení vychází z tzv. „Univerzální rovnice pro výpočet dlouhodobé ztráty půdy erozí - USLE“ podle Wischmeiera a Smithe [7] založené na principu přípustné ztráty půdy na jednotkovém pozemku. Hodnota přípustné ztráty půdy slouží ke stanovení míry erozního ohrožení pozemku a je definována jako maximální velikost eroze půdy, která dovoluje dlouhodobě a ekonomicky postupně udržovat dostatečnou úroveň úrodnosti půdy [1].

Podle platné metodiky [1] je v současné době doporučena průměrná hodnota faktoru erozní účinnosti deště (R faktor) 40 MJ·cm·ha-1·h-1, což představuje dvojnásobek hodnoty R faktoru používané pro výpočty do roku 2012. Faktor erodovatelnosti půdy (K) je stanovován na základě hlavních půdních jednotek (HPJ) odvozených z použitého podkladu databáze bonitovaných půdně ekologických jednotek (BPEJ), pro které je přiřazena hodnota faktoru.

Dalším krokem zpracování je identifikace a vymezení stupňů erozního ohrožení a jejich porovnání s maximální přípustnou ztrátou půdy podle hloubky půdy. Přípustná hodnota ztráty půdy (Gp) odpovídá hodnotám, které by na lokalitách s danou hloubkou půdního profilu neměly být překročeny s ohledem na zachování funkcí půdy a její úrodnosti. U mělkých půd (půdní profil do 30 cm) představuje přípustná ztráta půdy 1 t·ha-1·rok-1. Pro středně hluboké (30-60 cm) a hluboké půdy (nad 60 cm) je přípustná ztráta půdy 4 t·ha-1·rok-1. Hloubku půdního profilu udává poslední číslice číselného kódu bonitované půdně ekologické jednotky (BPEJ).

Pozemky s mělkými půdami s hloubkou do 30 cm by neměly být využívány pro polní výrobu a z hlediska zachování jejich trvalé úrodnosti se doporučuje jejich převedení do kategorie trvalých travních porostů. Podle vypočtené ztráty půdy byly půdní bloky rozděleny do čtyř stupňů erozního ohrožení půd (tabulka 2).

Čtěte také: Uloz.to a autorské právo

Patří k nejjednodušším protierozním opatřením z hlediska realizace. Vychází především ze znalostí příčin erozních jevů a zákonitostí jejich rozvoje a vyúsťují v obecné protierozní zásady, jako je optimální funkční a prostorové uspořádání pozemků a změna v rozmísťování plodin podle jejich ochranného vlivu na půdu (např. včasný termín výsevu plodin, rozmístění plodin podle svažitosti pozemku, pásové střídání plodin, protierozní osevní postupy apod.). Obecně lze organizační protierozní opatření popsat jako opatření, která protierozní ochranu řeší návrhem optimálního tvaru pozemku a jeho situování vůči terénu (svahu) a situováním pěstovaných plodin v závislosti na erozní ohroženosti.

Protierozní agrotechnická opatření se používají ke zlepšení vsakovací schopnosti půdy, zvýšení její protierozní odolnosti a k vytvoření ochrany jejího povrchu především v období výskytu přívalových srážek. Uvedená opatření navazují svým charakterem na opatření organizační a patří mezi ně: hrázkování a důlkování povrchu půdy, zatravnění meziřadí, mulčování apod.

Technické liniové prvky protierozní ochrany přerušují délku svahu a napomáhají rozptýlení povrchového odtoku. Jsou navrhovány také tak, aby svou lokalizací usměrňovaly obdělávání pozemků a způsob hospodaření zemědělských subjektů. Vedle základní protierozní funkce mají spolu s doprovodnou zelení velký význam i z hlediska krajinně estetického a ekologického. Systém liniových protierozních prvků v kombinaci se zelení může fungovat v krajině i jako nezbytná součást lokálních biokoridorů a tvořit tak základ územních systémů ekologické stability krajiny.

Mezi technická protierozní opatření je možné zahrnout: průlehy, příkopy, hrázky, retenční nádrže. Tento typ nepatří mezi typická protierozní opatření. Jeho ochranná funkce spočívá především v převedení části vody přitékající z přilehlých pozemků k vodoteči na infiltraci. Je tím podporována retenční schopnost území a také omezován transport splavenin a na ně vázaných látek do recipientu.

Jak již bylo uvedeno, podrobnost návrhů opatření na zemědělské půdě se lišila podle míry ohrožení povodněmi a erozí (velmi vysoká, vysoká a střední míra ohrožení). Na půdních blocích se speciálními kulturami (vinice, chmelnice a sady), které v České republice zaujímají výměru okolo 41 tisíc ha, byla opatření řešena pouze obecnými doporučeními, jako je např. zatravnění meziřadí apod. Výchozím stavem pro posouzení speciálních kultur byl stav intenzivního využití (kypřené meziřadí) jako nejhorší možný stav. Vznik eroze půdy v trvalých kulturách je umožněn zejména širokým rozestupem pěstovaných rostlin (dřevin).

V katastrálních územích, kde již byly ukončeny pozemkové úpravy, byla opatření navržená v plánech společných zařízení zahrnuta již do výpočtu výchozího erozního ohrožení. Vzhledem ke změnám ve výpočtu erozního smyvu (zvýšení R faktoru na hodnotu 40) mohlo dojít k situaci, že některé půdní bloky nesplňovaly přípustnou ztrátu půdy. Na orné půdě byla navrhována opatření, pokud bylo na půdním bloku dosaženo stupně ohrožení 2-4 (tabulka 2), tzn. střední až velmi silné ohrožení erozí.

Stabilizace drah soustředěného odtoku (DSO) v šířce 20 m. Návrh zatravnění na všech půdních blocích (PB) s převážně mělkou půdou (tj. půdní profil do hloubky 30 cm). Po aplikaci těchto paušálních opatření následovalo nové stanovení a vyhodnocení erozního smyvu a stupně erozního ohrožení. Pokud nebylo u půdního bloku dosaženo přípustné ztráty půdy, byl tento půdní blok dále předmětem podrobnějšího řešení.

Nejdříve byla navrhována agrotechnická a organizační opatření (implementace navržených ochranných osevních postupů v kombinaci s půdoochranným obděláváním a pásovým hospodařením). Technická protierozní opatření byla navrhována za účelem omezení hodnoty LS faktoru, tzn. změny délky a sklonu svahu pozemku s tím, že byla upřednostněna opatření zasakovací před odváděcími. V oblastech s vysokým stupněm erozního ohrožení byla navržená opatření podrobně vymezena.

Po implementaci paušálních opatření (zatravnění mělkých půd a stabilizace drah soustředěného odtoku) zůstalo stále více než 1,36 mil. ha orné půdy v řešeném území erozně ohroženo. U zhruba poloviny z nich (cca 761 tis. Jako součást technických opatření na zemědělské půdě byly navrhovány i retenční nádrže. Celkem se jednalo o 39 suchých nádrží bez trvalého přítoku umístěných na dráhách soustředěného odtoku. Jednotlivé nádrže jsou definovány plochou zátopy, která byla posouzena z pohledu možných kolizí se zastavěným územím, popř. významnou infrastrukturou.

V katastrech, kde již byly v území s velmi vysokou mírou ohrožení povodněmi a erozí ukončeny pozemkové úpravy, výpočet erozního smyvu ukázal, že téměř 165 tis. ha je stále erozně ohroženo. Tento výsledek je možné z velké části přičítat změnám při stanovení erozního ohrožení (zvýšení R faktoru, snížení hodnot přípustné roční ztráty půdy [1]). Významnou roli zde může hrát i fakt, že pozemkové úpravy byly v minulosti zaměřeny především na vypořádání vlastnických vztahů a zpřístupnění pozemků. Změny odtokových poměrů a řešení eroze jsou v projektech pozemkových úprav zohledňovány významněji až v posledních letech.

Návrhy opatření na vodních tocích a nivách jsou založeny na kategorizaci přírodě blízkých protipovodňových opatření (dále jen „kategorizace PBPO“) uveřejněné v Metodice PBPO [2]. Týkaly se páteřních toků povodí IV. Úseky toků, pro něž byla opatření navrhována, vzešly z posouzení možnosti reverze jejich antropogenního ovlivnění a jejich geomorfologického potenciálu přirozeného stavu toku a nivy. Byly definovány úseky vodních toků, jejichž nivy disponují potenciálem pro akumulaci, řízené rozlivy, popř. jsou vhodné pro jiné typy opatření.

Navržená opatření, popř. skupiny opatření pro jednotlivé úseky vodního toku vychází z potenciálu dané lokality pro možnou aplikaci uvedených opatření. Jedná se tedy o rámcový návrh opatření vhodný pro daný úsek vodního toku, pro něhož lze definovat základní funkční parametry, a dává tak představu projektantům o možnostech PBPO.

Řešení problematiky eroze a lokálních povodní by měla bezesporu zahrnovat tradiční technické postupy, spočívající v uplatňování ochranných opatření (organizačních, agrotechnických i technických). Na uvedená opatření by měly ovšem také navazovat strategické kroky, které kladou důraz na aplikaci komplexního systému ochrany a organizace povodí a kromě protierozní a protipovodňové ochrany svým účinkem zvyšují retenční schopnosti krajiny a podporují její ekologickou stabilitu.

Popisovaná opatření navržená v projektu Strategie nejsou sice legislativně závazná, přesto je v posledních několika letech vytvářena společenská i politická potřeba jejich realizace.

tags: #erozni #ohrozeni #pud #v #dusledku #povodni

Oblíbené příspěvky:

• Starovice - klima a geologie
• Průvodce košem na tříděný odpad Joseph Joseph
• EKO bydlení v Nymburku
• BOŽ a IZS: Podrobný rozbor
• Scheppach RS 400 pro Snadné Přesívání