Mezi společensky nejvýznamnější aktivity České geologické služby (ČGS) v oblasti inženýrskogeologického výzkumu dnes patří zejména dlouhodobý intenzivní výzkum rizikových geofaktorů životního prostředí v regionálním i lokálním měřítku, jejich dokumentace, kategorizace rizik geohazardů a tvorba registru svahových deformací pro odbornou i laickou veřejnost. Do kategorie rizik patří také studium radonu z geologického podloží.
Vymezení rizikových geofaktorů
Rizikové geofaktory životního prostředí (rizikové geofaktory) jsou vymezeny zákonem o geologických pracích (zákon č. 62/1988 Sb.) a oznámení o jejich zjištění upravuje zvláštní právní předpis - vyhláška MŽP o projektování, provádění a vyhodnocování geologických prací, oznamování rizikových geofaktorů a o postupu při výpočtu zásob výhradních ložisek (vyhláška č. 369/2004). Za rizikové geofaktory se považují takové přírodní stavy nebo procesy v horninovém prostředí, které mohou znamenat významné přírodní riziko pro člověka a jeho činnosti a jež jsou uvedeny v příloze č. 9 této vyhlášky.
Svahové pohyby a radonové riziko lze považovat za jedny z nejvýznamnějších rizikových geofaktorů, které náš život ovlivňují nejčastěji. Svahové deformace vzniklé následkem svahových pohybů mohou bezprostředně ohrozit obecný zájem. Jedná se zejména o život a zdraví osob, jejich majetek, stávající nebo připravované investice do kritické infrastruktury (produktovody - ropovody, plynovody) nebo do dopravní infrastruktury (železnice, silnice) apod. Radonové riziko geologického podloží přímo ovlivňuje radiační expozici obyvatelstva.
Svahové pohyby
V kontextu probíhajících klimatických změn a při současném rozšiřování společenských a ekonomických aktivit se urbanizovaná krajina i lidská díla stávají zranitelnější vůči svahovým pohybům. Pro ochranu krajiny a společnosti před škodami je třeba znát hrozící rizika co nejlépe.
Pokud bude dostatečné povědomí o rizicích plynoucích ze svahových procesů, dojde v konečném důsledku ke snížení nákladů společnosti při strategickém plánování a rozvoji krajiny, ale také k efektivnějšímu hospodaření státu během přípravy velkých strategických i lokálních infrastrukturních staveb a řešení již vzniklých stabilitních problémů.
Čtěte také: Kvalita ovzduší: kritické regiony
Problematika vzniku a vývoje svahových pohybů je určována složitou interakcí mezi extrémními klimatickými situacemi, geologickou stavbou území, geomorfologií terénu i lidskou činností. V místních podmínkách bývají většinou spouštěcím mechanismem extrémní srážky, intenzivní tání sněhové pokrývky, důlní činnost a nevhodné zakládání staveb.
Výzkum svahových pohybů v ČR
Výzkumná činnost ČGS v oblasti svahových pohybů probíhá intenzivně jak u nás v ČR, tak i v zahraničí. V současné době je nejvýznamnější činností ČGS v rámci výzkumu svahových pohybů u nás sjednocování a modernizace jednotného veřejně dostupného informačního portálu, poskytujícího moderní a aktuální informace o všech známých svahových deformacích v ČR do Registru svahových deformací.
Jednotná centrální databáze svahových deformací pro celé území ČR, sestavená na základě standardních a inovativních přístupů při hodnocení a poznávání prostorové distribuce, aktivity, mechanismu pohybu, a především spouštěcích mechanismů svahových procesů, je nezbytná pro zásadní zvýšení informovanosti státní správy, samosprávy a veřejnosti.
Součástí výzkumu je mimo jiné také poznání obecných kritérií spojených se vznikem sesuvů s využitím kritického zhodnocení přínosu moderních geografických informací pokrývajících celé území ČR, jako např. LIDAR - DMR 5G, DPZ - satelitní data, dostupnost vody v půdě, 3D modely významných sesuvů aj.
Výzkum svahových pohybů v zahraničí
ČGS se dlouhodobě zabývá výzkumem svahových pohybů i v zahraničí. Významným tématem jsou svahové pohyby ve vysokohorských oblastech ve spojitosti s ledovci. Dané téma je významné nejenom z geologického hlediska, ale má i environmentální přesah v souvislosti s probíhající klimatickou změnou. Ta se ve vysokých pohořích projevuje zejména postupným odledňováním s pozorovatelným táním ledovců. Dochází tím k odhalování oblastí, které citlivě reagují na tuto z geologického hlediska rychlou změnu podmínek a jsou velmi náchylné k různým typům svahových pohybů, často katastrofálních rozměrů.
Čtěte také: Czechoslovakian nature reserves
Pádem kusů ledovce nebo skalních a zeminových hmot do ledovcového jezera dochází k vytvoření vysoké vodní vlny v jezeře, která má za následek protržení morénové hráze a spuštění přívalového proudu (debris flow) katastrofálního rozsahu, s ničivým dosahem do vzdáleností až desítky kilometrů od místa svého vzniku. S ústupem ledovců jsou obnažovány vysoké skalní svahy a stěny, které jsou z dlouhodobého hlediska nestabilní.
Zatím jsou velká skalní řícení těchto svahů spíše ojedinělá. Ukazuje se, že k pádům nedochází ihned po odtání ledovce, který zajišťoval dlouhodobou oporu skalního svahu, ale až s určitým zpožděním. Do budoucna lze proto očekávat zvýšenou frekvenci svahových pohybů typu skalních řícení. Pokud k nim dochází nad jezery, mohou vyvolat katastrofální přívalové proudy, jako v případě laguny Palcacocha.
Příkladem velkého skalního řícení, které bylo ČGS ve spolupráci s ÚSMH AV ČR podrobněji studováno, je lokalita Safuna Alta a Safuna Baja v oblasti Cordillera Blanca v Peru. V roce 2002 zde došlo k masivnímu skalnímu řícení vedoucímu k pádu skalních hmot až do jezera Safuna Alta. Morénová hráz v tomto případě naštěstí vydržela a nedošlo k jejímu protržení.
Vysoký Kavkaz je významné pohoří tvořící severní hranici Gruzie s Ruskem. ČGS zde studuje otázky stability svahu v oblasti Kazbegi, které dominuje přes pět tisíc metrů vysoký Kazbek. Oblast má bohatou historickou zkušenost se svahovými pohyby. Nejničivější jsou obrovské přívalové proudy (debris flow), které opakovaně stékají z hory Kazbek a jsou datovány za období více než 200 let. V důsledku kuželovitého tvaru hory (která je geneticky sopkou) stékají přívalové proudy ledovcovými údolími na všechny strany, i za hranice Gruzie do Ruska, a jejich délka se pohybuje v kilometrech až desítkách kilometrů. Iniciátorem přívalových proudů je často pád ledovce na nezpevněné ledovcové sedimenty v jeho okolí.
Postupným táním se totiž ledovce místy dostávají do velmi nestabilních poloh, a proto zde lze i do budoucna očekávat výskyt katastrofálních svahových pohybů. K poslednímu takovému přívalovému proudu došlo v soutěsce Dariali východně od vrcholu Kazbeku na severní hranici Gruzie s Ruskem v roce 2014, když se zřítil kus ledovce a vzniklý přívalový proud a navazující přírodní děje si vyžádaly deset obětí na životech a vážné materiální škody.
Čtěte také: Nástroje pro klima ČR
Vznik přívalových proudů je doložen i v jiných oblastech masivu Kazbek, jako je údolí ledovce Kolka, Abano, Mna a Gergeti. ČGS danou oblast mapuje a hodnotí, aby mohl být vytvořen koncepční inženýrskogeologický model. Snahou je předvídat vznik katastrofálních svahových pohybů ve smyslu prostorové a pokud možno i časové prognózy.
Radonové riziko
Geologické podloží ČR je z více než ze dvou třetin tvořeno metamorfovanými a magmatickými horninami s vyššími koncentracemi uranu a následně i radonu. Z toho vyplývá, že radonu, který pochází z geologického podloží a odtud proniká do objektů, je nutno věnovat zvýšenou pozornost. Kromě uranu (U) se na ozáření z přírodních zdrojů podílí i draslík (K) a thorium (Th).
Radioaktivní přeměnou radonu vznikají dceřiné izotopy kovové povahy, které se usazují na plicní výstelce a vnitřním ozářením mohou způsobit zvýšenou frekvenci výskytu rakoviny plic. Úkolem ČGS je vyhledávat horninové typy se zvýšenou koncentrací radonu, který může pronikat do stavebních objektů na nich postavených a tam negativně ovlivňovat zdraví obyvatel při dlouhodobé expozici.
Problematika radonu na území ČR je dlouhodobě sledována a koordinována Státním úřadem pro jadernou bezpečnost v rámci Radonového národního akčního plánu (RANAP). Výzkum radonového rizika geologického podloží je multidisciplinární preventivní problematikou, zasahující do oblastí jako radon v pitné vodě nebo ve stavebních materiálech. Geologické podloží je tak primárním zdrojem radonu v objektech.
Naše výzkumné práce jsou zaměřeny na sledování koncentrace radonu a hodnot dávkového příkonu v lokálních litologických typech hornin s předpokládanou zvýšenou hodnotou těchto veličin. Výskyt těchto hornin může být podmíněn strukturními podmínkami i kontakty hornin s výrazně rozdílnou kategorií radonového rizika. Výsledky výzkumu slouží jako podklad pro aktualizaci map a v případě potvrzení zvýšeného radonového rizika jsou zveřejněny v aplikaci Komplexní radonová informace na mapovém serveru ČGS.
Podrobné informace o radonové problematice, včetně informací týkajících se měření radonu během výstavby nových staveb a rekonstrukcí stávajících objektů, jsou k dispozici na stránkách Radonového programu České republiky.
Česká geologická služba se ve spolupráci s kolegy ze společnosti RADON v.o.s. podílí na pořádání pravidelného workshopu s mezinárodní účastí „The international workshop on the Geological Aspects of Radon Risk Mapping“, zaměřeného zejména na geologické aspekty mapovaní výskytu radonu a radonové akční plány. V roce 2023 se v Praze konal již 16. ročník této konference.
Výzkum v oblasti přípravy strategických staveb
Jedním z klíčových úkolů státu je dostavba chybějící dopravní infrastruktury, resp. obecně podpora strategických staveb národního významu. Bezpečná a funkční dopravní spojení a výstavba kritické infrastruktury jsou jednou ze základních podmínek dalšího rozvoje naší země a jejích regionů.
Výstavba každé stavby musí probíhat ruku v ruce s pochopením historicko-geologického vývoje území se všemi jeho procesy, které vedly k současnému stavu dotčeného horninového prostředí. Výzkumné práce ČGS v oblasti přípravy strategických staveb jsou proto zaměřeny na identifikaci geotechnických, geologických a hydrogeologických bezpečnostních rizik a optimalizaci návrhů inženýrskogeologických průzkumů pro připravované stavby národního významu.
Přínos této činnosti má zejména ekonomický dopad. Efektivnější plánování návazných geologicko-průzkumných prací umožní ušetřit nemalé finanční prostředky. Řadu hrozeb umí lidé rozpoznat, jiné jsou však skryté a prakticky neviditelné. Patří k nim zejména ty geologické - a k nejhorším se řadí sesuvy půdy.
V červnu roku 2013 došlo na rozestavěné dálnici D8 k obrovskému sesuvu půdy, který stavbu zavalil a také poškodil vlakové koleje. Ohrozil pokračování výstavby a zpomalil další vylepšování dálniční sítě. Celkem se pohnula masa o rozměrech asi 500 tisíc metrů krychlových.
„Ač se nám to nezdá z našeho lidského pohledu měřítka času, tak krajina žije a neustále se vyvíjí. Jde akorát o to, jestli se v daném časovém období vyvíjí rychleji, nebo pomaleji,“ vysvětluje inženýrský geolog Josef Stemberk. A právě ty rychlejší vývoje, které krajinu čas od času postihují, jsou spojeny s přírodními katastrofami. Sesuvy půdy k nim podle vědce jednoznačně patří.
Stemberk upozorňuje, že na našem území existují velmi blízko sebe území, která jsou zcela bezpečná, a pak ta, kde jsou hrozby mnohem vyšší. Příčinou je mimo jiné geologický vývoj Českého masivu, kvůli kterému patří sesuvy půdy k nejčastějším problémům spojeným s krajinou. A také k nejnákladnějším, jak dokazuje právě situace na dálnici D8, ale třeba také situace v obci Poláky.
Na přelomu let 2014 a 2015 došlo u této vesnice k rozsáhlému sesuvu půdy, který zničil desítky rekreačních chat. Jeho příčinou bylo podmáčené jílovité podloží v kombinaci se zatížením svahu stavbami postupně rozšiřovaných chat. K podobným sesuvům tam docházelo už v letech 1958 až 1972. Geologové náklady na zajištění svahu odhadli až na půl miliardy korun.
Případy obce Poláky i dálnice D8 mají jedno společné: u obou míst je už desítky let známo, že tam sesuvy půdy hrozí.
Dobře zmapovaná území
Takové sesuvy se na území Česka vyskytují v zásadně ve třech hlavních regionech - v Českém středohoří, v České křídové tabuli (tedy v pískovcových skalních městech) a v Karpatech, tedy v pásu podél hranic se Slovenskem. Česká republika má tato území dobře zmapovaná.
V roce 1961 byl velký sesuv na Slovensku, na základě toho dostaly geologické organizace za úkol zmapovat veškerá potenciální sesuvná území v Čechách i na Slovensku. Díky tomu se začalo pečlivě mapovat, jaká území jsou svahovými pohyby ohrožena.
„V současné době jsou nejvíce ohrožená území v pásu od Chebska podél Krušných hor přes České středohoří a jde to až na Moravu,“ vysvětluje Josef Stemberk.
Co hrozí Česku?
Nadměrné srážky a zemětřesení. Dva faktory, které samy o sobě či při vzájemné kombinaci mohou vyústit v ničivé sesuvy a znamenat smrt mnoha lidí i obrovské ekonomické škody. Problematice se věnují odborníci z Celosvětového centra excelence pro snižování rizik ze sesuvů, jehož členy jsou i vědci z Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR.
V roce 2002 vznikla v japonském Kjótu mezinárodní nevládní organizace ICL (International Consortium on Landslides), aby podpořila bádání a vzdělávání v oblasti snižování souvisejících rizik. Titul „centrum excelence“, který organizace uděluje, je oceněním dlouhodobé práce a především závazkem, že výsledky bádání budou směřovat právě ke snížení rizik, nebezpečí a škod, které sesuvy působí. Již potřetí jej obdrželo Celosvětové centrum excelence pro snižování rizik ze sesuvů, které sídlí v Praze.
„Cílem centra je snižování nebezpečí způsobených sesuvy v celosvětovém měřítku. Zaměřujeme se hlavně na úroveň komunit, tedy obcí, měst a obyvatel, kterých se problémy bezprostředně dotýkají,“ přibližuje poslání centra Josef Stemberk, ředitel Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR. Centrum se zabývá tvorbou databází sesuvů, které jsou základním zdrojem informací pro jakékoli další studium problematiky.
„Věnujeme se odhadu a popisu nebezpečí. Kde, jak často a jak velký sesuv může vzniknout. Provozujeme sítě, které tyto události monitorují v Evropě,“ doplňuje Jan Klimeš. K náplni činnosti českých odborníků tedy neodmyslitelně patří osvětová činnost, a to nejenom u nás nebo ve zmiňovaném Peru, ale například i v Etiopii, kde ve spolupráci s Univerzitou v Arba Minch školí místní studenty a odborníky, jak si v rizikových územích počínat. Pokud lidé pochopí, proč a jak sesuvy vůbec vznikají, budou přístupnější hledání efektivních řešení. A nebudou obviňovat například nadpřirozené síly.
Sesuv je obecně pohyb zemin, hornin, kamení po svahu dolů v důsledku gravitace. „Vzniká většinou v důsledku dešťových srážek, ale může ho způsobit i voda z tajícího sněhu a ledu. Ta nasytí horninové prostředí a vychýlí ho z rovnováhy. Pak dojde k vlastnímu usmýknutí a transportu hmot, který může probíhat buď relativně pomalu, nebo velmi rychle - jako proud vody, bahna a kamení,“ vysvětluje Jan Klimeš a dodává, že sesuvy sice vznikají na svazích, překvapivě však ne hlavně na těch nejprudších, protože tam se často vyskytuje málo materiálu náchylného k sesunutí.
Dalším zásadním faktorem zodpovědným za vznik sesuvů je zemětřesení. Ve světě dochází k největšímu počtu událostí tam, kde se potkávají extrémní srážky a zemětřesení. Patří sem například monzunové oblasti v Asii, kde se zároveň vypínají vysoké hory (Himálaj a okolní horská pásma), ostrovy v jihovýchodní Asii, Indonésie, Filipíny či Japonsko. „To jsou zároveň země, které vedle těchto dvou faktorů mají i sopečnou činnost, jež ke vzniku sesuvů také přispívá,“ dodává odborník. Na druhé straně oceánu jsou významně zasaženou oblastí Andy.
U nás naštěstí neprší tak moc a země se neotřásá tak silně jako ve výše jmenovaných oblastech. „O to více se zde ale uplatňuje další významný faktor pro vznik sesuvů a tím je činnost člověka. Česká republika je na tom v porovnání počtu úmrtí způsobených sesuvy s jinými částmi světa velmi dobře. Ztráty na životech jsou u nás výjimečné. Co se ovšem týká materiálních a ekonomických škod, jsou dosti výrazné. U našich nepříliš vzdálených sousedů, v alpských státech, jako jsou Rakousko, Švýcarsko či Itálie, však ročně umírají v důsledku sesouvání jednotky lidí.
V posledních letech mají odborníci obavy, že incidenty budou v těchto oblastech čím dál častější. Jan Klimeš ovšem připomíná, že sesuvy vyvolávají také nepřímé škody. Po valící se mase hornin zůstávají zničené domy či silnice. Nicméně ztráty vznikají i v místech, kde sesuv vůbec nic nezničil - může dojít například k omezení dopravní dostupnosti nebo snížení počtu obyvatel postižené obce. V důsledku toho z dané oblasti odejdou firmy, lidé přijdou o zaměstnání… Výsledek? Města a obce chudnou. „Tyto újmy se projevují s odstupem let i dekád od konkrétní události, ale v součtu mohou být daleko drastičtější než škody přímé.
Prevence
Existuje tedy ochrana a prevence? Ano, ale… je to podobné jako u lékařů, kteří doporučují zdravý životní styl. Málokdo známé a účinné rady dodržuje. V případě sesuvů je dobrá rada nasnadě - vyhýbat se oblastem a lokalitám, o nichž se ví, že tam s největší pravděpodobností v budoucnu nějaká událost nastane.
„Domy si postaví v místech, která jsou k sesuvům náchylná a o kterých víme, že tam k něčemu může dojít. Musí se tak přistoupit k dalším opatřením, jako je například monitoring pohybu svahů,“ upřesňuje Jan Klimeš. Došlo k tomu například během povodní v roce 1997, kdy se výrazně zrychlily pohyby sesuvu nad přehradou Šance v Beskydech.
Další možností je budování nákladných technických opatření ke stabilizaci rizikových lokalit. Je však finančně velmi náročné je postavit. Řeč je o opěrných zdech, pilotách pro zpevnění podloží, drenážích odvádějících přebytečnou vodu.
Megasesuvy
Geomorfologové Ostravské univerzity přinášejí nový pohled na nejničivější megasesuvy. Ve své aktuální studii zveřejněné v prestižním časopise Communications Earth & Environment z portfolia Nature potvrdili, že vznik megasesuvů nejvíce ovlivňuje typ reliéfu a geologická historie krajiny.
„Megasesuvy vzniklé v minulosti se nachází v místech, která jsou v současnosti mnohdy hustě osídlená. Například druhé největší město v Nepálu Pokhara leží na akumulaci megasesuvu ze středověku. Podobně třeba bolívijský La Paz, kdy jeho spodní část leží na akumulaci megasesuvu neznámého stáří. Nebo do třetice megasesuvy v Alpách se nachází v údolích, která jsou dnes hustě osídlená a počet místních ještě zvyšuje množství turistů. Je tedy možno konstatovat, že mnohé urbanizované krajiny světa leží v blízkosti „dávných“ megasesuvů, a není tak vyloučeno, že se zde může jejich výskyt opakovat,“ uvedl profesor Tomáš Pánek.
Studie také poukazuje na to, že rozšíření megasesuvů není (na rozdíl od dřívějších předpokladů) ovlivněno strmostí svahů, typem hornin ani klimatem. Dle ostravských vědců je více rozhodující typ reliéfu, v němž se odráží geologická historie dané krajiny. Analýzy známých megasesuvů ukázaly, že téměř dvě třetiny z celkového objemu těchto obřích sesuvů spadají do oblastí s vulkanickým nebo sedimentárním podložím. Nejohroženější místa se pak obvykle nacházejí do 50 kilometrů od významných geologických zlomů.
K těmto závěrům dospěli pomocí pokročilé statistické metody zvané Bayesova regrese, která jim umožnila porovnat vliv různých faktorů na vznik megasesuvů. Vědci jejich rozsah vyjadřují v kubických metrech, tedy v objemu. U tzv. „megasesuvů“ už mluvíme o objemu přesahujícím jeden kubický kilometr, tedy miliardu takových „lednic“.
Takto obrovských sesuvů bylo na celé planetě dosud zaznamenáno jen něco málo přes 400. Poslední z nich se odehrál v roce 2008 při ničivém zemětřesení v čínském Sečuánu. Vědci zároveň upozornili, že opakování megasesuvu v úplně stejném místě je nepravděpodobné, protože takto velké sesuvy v podstatě v daném místě odstranily hmotu, která by ještě mohla spadnout. Studie tedy přispívá k poznání typů krajiny, kde by megasesuvy mohly v budoucnu nastat.
Pro představu, i ten nejmenší sesuv z této skupiny by znamenal, že by se velká část masivu Lysé hory uvolnila a zasypala úpatí Beskyd až po Frýdek-Místek. I z toho je patrné, jak tragické následky by měl podobný sesuv v kterékoliv hustě obydlené oblasti světa. Přitom je překvapivé, že rozšíření těchto obřích sesuvů na pevnině dosud nikdo systematicky nezmapoval.
Sesuvy půdy v souvislosti s povodněmi
Sesuvy půdy či svahové deformace v souvislosti s povodněmi hlásí šest lokalit. Geologové očekávají převážně větší sesuvy půdy v Beskydech. Vycházejí ze zkušeností s povodněmi z roku 1997, řekl ČTK ředitel České geologické služby ČR Zdeněk Venera. Sesuvy půdy se v Beskydech mohou objevit v řádu dní až týdne, poté jejich pravděpodobnost začne rychle klesat.
tags: #nachylnosti #uzemi #k #ohrozeni #sesuvy #Ceska
Oblíbené příspěvky:
Kontakt
Zelaná Hrebová, z.s.
[email protected]
IČ: 06244655
Paskovská 664/33
Ostrava-Hrabová
72000
Bc. Jana Veclavaková, DiS.
tel. 774 454 466
[email protected]
Jaena Batelk, MBA
tel. 733 595 725
[email protected]