K čemu jsou nám řeky dobré

- co formuje veřejný zájem

Josef K. Fuksa, Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.Masaryka, v.v.i.

Národní dialog o vodě, Skalský dvůr, 18.-19.9.2018

Na začátek: K čemu jsou řeky dobré, vidíme (alespoň) dvojmo:

• Přírodní funkce:

Historická i současná tvorba krajiny, transport vody, ekosystémy….

• Antropogenní přístup:

Zdroje vody a obživy vůbec, recipient odpadních vod,

energetika, doprava, turistika….

• Jak to bylo, jak by to mohlo jít dále (???)

Co je to vodní tok, čili potok → řeka:

Součást globálního ekosystému,

stroj, který odvádí srážkovou vodu zpět do oceánu, resp.

stroj měnící potenciální energii srážkové vody na kinetickou.

Během toku k moři „stroj“ koná práci, koná ji i dnes.

Řeky vytvořily na souši „krajinu“,

staly se „sladkovodním ekosystémem“,

posloužily jako migrační cesta a biotop – nakonec i pro člověka, který řeky intenzívně využívá.

Co praví Kosmas o povodí Labe (překlad W.W.Tomek 1874):

Pro Moravu + Dyji a pro Odru

to nakonec platí taktéž

Jak v ČR - na „Střeše Evropy“ - bilance z Ročenek ŽP: • Pod 30% naměřených srážek odteče řekami, kde je zbytek?

• „Zbytek“ cirkuluje v systému (malý oběh), nakonec také odteče.

• Sumární zatížení odtoku odpadními vodami je mezi 3 – 4 %.

• 81,3 % obyvatelstva je napojeno na kanalizaci s fungující ČOV.

• Vypouštění splašků = cca 72% vyrobené pitné vody.

mil. m3/ ČR/rok 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Srážky 53 629 57 730 55 837 59 544 48 818 58 676 68 692 49 449 54 812 57 336 51 815 41 957 50 240

Roční odtok 12 796 15 639 19 290 13 978 11 886 15 300 22 649 14 420 13 065 19 885 10 661 10 190 10 419

% odtoku 23,9 27,1 34,5 23,5 24,3 26,1 33,0 29,2 23,8 34,7 20,6 24,3 20,7

Vyrobená pitná voda 699 683 667 653 642 623 624 600 575 600 593

Vypouštění splaškových vod

510 514 510 498 485 473 472 472 459 443 432 432 435

% odpadních vod do odtoku

4,0 3,3 2,6 3,6 4,1 3,1 2,1 3,3 3,5 2,2 4,1 4,2 4,2

A co ti okolo Střechy Evropy? Pouštějte nám vodu!!

Trenberth et al, 2006

POZOR: Zcela vpravo je malý oběh – odpar z pevniny (mnohonásobný) + transport do oceánu.

NEBE RT = 8 days

Atmosféra

0,001%

413 73

113

ZEMĚ

Pevnina

2,4%

373

MÓŘE RT = 32 days

Oceán RT = 2500 years 40

97,5%

Zemský budget [1012milionů m3nebo 103km3/rok ] 486

Data: Trenberth et al, 2006, zpracování JKF

Odtok řekami do oceánu

40

Metabolizmus říčního ekosystému (obecně)

PP autochtonní, instream:

DOM + FPOM + CPOM

PP alochtonní , terestrická:

CPOM

DOWNSTREAM

Transport.

Storage (roční cykly),

retence podporuje utilizaci.

Utilizace: ► Mineralizace

►CPOM →FPOM

►Sekundární produkce

(benthos a spol)

►Cyklování živin /spiralling)

Downstream: • Roste význam přísunu z upstream

(proti laterálnímu).

• Roste význam procesů instream.

• Mění se P/R :

P/R > 1: export downstream.

P/R < 1: utilizace externích zdrojů.

UPSTREAM

• Řeka je stroj, odvádějící srážky do móře.

Učebnicová doba zdržení v řekách je 32 dní, v atmosféře 8 dní.

• Řeka/stroj pracuje, vytváří krajinu, později také „habitaty“, ještě

později umožnila člověkovi usazovat se ve stabilních sídlech, vyrábět

„energii“ atd.

• Řeka je lineární struktura, protéká celou krajinou, nelze na ní vymezit

oddělenou „chráněnou oblast“ jako v krajině.

• Dnes člověk občas tuší, že užívání má limity.

Hardin, 1968: The Tragedy of the Commons:

Od jisté úrovně intenzity je užívání veřejného statku nutno regulovat.

I užívání veřejného statku „voda, řeky atd.“ musí být regulováno

► KÝM, JAK, PRO KOHO…?

Základní pojmy

Víme co od řek chceme ?

Aby pro nás pracovaly a živily nás …….

Aby prospívaly a neškodily …..

Aby tu byly, tekly, dělaly „krajinu a kulturu“, úrodu …

Co chceme od řek – dříve a nyní.

Základ a ochrana lidských sídel.

Doprava: • Migrace podél řek, lodní doprava jako „jediná“. • Dnešní měřítka a dnešní/budoucí potřeby.

Energetika: • Jediný velký zdroj energie do středověku. • Dnes – hydroelektrárny (velké a malé) a chlazení tepelných. (A kompenzace výkyvů, zejména solárních a větrných systémů.)

Recipient. Zdroj vody: • Zemědělství. • Pitná voda. • Krajina.

Další obživa: • Rybolov. • Turistika.

Krásno, kultura, dědictví……… Velmi závažné, velmi podceňované, často zaměňované s turistickým a kulturním byznysem.

Předmět zájmu o řeky - přístupy

1. Rybolov, doprava (podél i přes), užívání řek.

2. Ochrana lidských sídel.

3. Zdroj vody a vypouštění odpadních vod a odpadů. + Jakost vody, hygiena atd.

4. Plavba, energetika (dnes a zítra).

5. Povodňová ochrana, regulace, urbanismus 18. - 19. století.

6. Účelové nádrže vznikaly a zanikaly, totéž dnes.

7. Rozumné užívání + ochrana (= wise use) na úrovni 20./21. století. WFD a ESS.

8. Estetika – co jest krásné, co přírodní, co patří ke kultuře a historii, atd.

Energetika

• Mlýny, hamry, úpravy toků. Nebo zakotvené mlýny.

• Hydroelektrárny – malé/velké. HMWB a problémy s jedno/víceúčelovostí (energetika, rekreace, povodně, sucho, plavba?).

• Tepelné elektrárny – chlazení.

• Kompenzace výkonu solárních a větrných systémů. Přečerpávací systémy – nevyžadují nové nádrže.

Plavba • Historie – osidlování, doprava velkých nákladů….

• Dnes – konkurence – železnice, autodoprava.

• Mýtus o „ekologičnosti“ – na čem se zakládá?

Antiekologično: Pomalá, energeticky min. na úrovni

železnice, lomená doprava,

vyžaduje upravená koryta a regulovaný průtok,

Může být lodní doprava ekologická? Může být „více ekologická“ než jiná doprava?

I. Repin, 1870-73: Burlaci na Volze. (Řeku ovlivňují minimálně. V pozadí už je parník, zdroj uhlovodíků atd.)

Hladká řeka

Typická situace „dnes“: Niva zmizela. Snížená diverzita koryta. Snížená diverzita proudění. Snížená komunikace s podzemní vodou.

Morava, řkm cca 100. Tudy má vést D.O.L., v létě 2018 průtok cca 5 m3/s.

Velké vodní stavby: Stálý problém – potřebujeme je?

Vodní nádrže mizí – mizí jejich účel (mlýny a hamry, vorařství, výhodnost rybnikářství/řepa……)

Rozvoj lodní dopravy:

• Koncepce ČR – splavnění do Pardubic a Radotína pro třídu IV (Evropská) a

• FANTOM D.O.L. (třída VIa).

• Argumentace je zmatená, možná úmyslně !! Míchání kanoí, vodních skůtrů, turistiky apod., okružních plaveb po Praze, Lednici apod. a „skutečné“ dálkové nákladní dopravy, zejména ČR – Hamburk a zpět.

Recipient a Sucho

1. Meteorologické sucho.

2. (Nadsezónní) hydrologické sucho:

Jak se ochránit před (hydrologickým) suchem?

► Ochrana krajiny – zadržování vody v krajině.

► Ochrana vody, která už chce odtéci.

Nádrže „proti suchu“:

Kde a kdy by mohly být, a za jakou cenu?

Opravdu by pomohly? A jak ? A snížily by „odtok“?

Prognóza SUCHO: Co se v toku změní za sucha:

Užívání: Klesnou až padnou různé typy užívání vody a řeky.

Proudění:

postupová rychlost vody po proudu klesne,

výška vodního sloupce se sníží,

tok bude směřovat k soustavě oddělených tůní.

Obnažené úseky dna rychle zarostou makrovegetací.

Teplotní režim a denní oscilace:

v minimalizovaném korytě může v zimě může řeka vymrznout atd.,

v létě mohou teplotní maxima vést k zničení všech organizmů

– přímo nebo přes nedostatek kyslíku.

Teplotní režim může být ovlivněn relativně zvýšeným přísunem

podzemní vody do koryta, zastíněním apod.

Predace:

Vodní organizmy (pokud přežijí) budou snadnou kořistí predátorů,

i suchozemských.

Použitá voda:

Významně vzroste podíl vody, která prošla „užíváním“,

zejména vody znečištěné – standardně vyčištěné odpadní vody. •

Recipient: ČOV vypouštějí stálé dávky do proměnlivé situace :

Q, teplota vody, stav koryta, „samočistící schopnost“ atd.

• Nezávisle na oscilaci průtoku a dalších proměnných

zůstane stálá produkce komunálních odpadních vod.

• (Nebodové zdroje za sucha nepracují, průmyslové lze regulovat.)

• Pitná voda bude (musí být !) dostupná i za sucha a její šetření

povede maximálně k „zahuštění“ splašků.

• Za sucha poroste podíl vyčištěné odpadní vody v celkovém průtoku.

• I při „dnes technicky přiměřeném“ čištění odpadních vod prohloubí

přísun čištěných odpadních vod dopady sucha na toky.

Suché/vlhké koryto bez vody zaroste rychle !!

Sucho v profilu vypouštění: ☺ ČOV přivádí vodu z jiných systémů

☻ ČOV přivádí znečištění

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 10 100

Teor. % přísunu z ČOV při 25% Qa

Log Qa [m3/s]

Brno

POZOR: Přísun je vypočten ze základní denní spotřeby obyvatele

připojeného na ČOV (120 litrů pitné vody/den).

Extrémy >80% se nevešly do grafu.

Praha

0

50

100

0

100

200

300

400

500

600

700

1.1

.17

22

.1.1

7

12

.2.1

7

5.3

.17

26

.3.1

7

16

.4.1

7

7.5

.17

28

.5.1

7

18

.6.1

7

9.7

.17

30

.7.1

7

20

.8.1

7

10

.9.1

7

1.1

0.1

7

22

.10

.17

12

.11

.17

3.1

2.1

7

24

.12

.17

14

.1.1

8

4.2

.18

25

.2.1

8

18

.3.1

8

8.4

.18

29

.4.1

8

20

.5.1

8

10

.6.1

8

1.7

.18

22

.7.1

8

12

.8.1

8

2.9

.18

23

.9.1

8

14

.10

.18

Prutoky Vltava Labe 2017-18

CHUCHLE DECIN % CH v DEC

Q % CH v DEC 2017 2018

Manipulace s průtokem je za sucha možná jen někde

Denní průtoky v 7:00 Malá Chuchle (Vltava) a Děčín (Labe) a procento CH v DEC (tečkovaná čára).

Rysky vpravo – dlouhodobé průměry. Vltava je zásadně kontrolovaná vypouštěním z Orlíka.

Srpen 2002

Stav dnes – hydromorfologické faktory (kde jsme po 120 letech úprav toků):

• Regulace koryt (potamalizace) + fragmentace jezy: Zkrácení a narovnání toků, ztráta meandrů atd.

• Zvýšení spádu /energie toku, zahlubování toků, ► snížení hladiny v nivě ► sucho a obecné snížení zásoby vody v krajině. Tuto retenci nelze nahradit nádržemi.

• Snížení komunikace s podzemními vodami.

• Ovlivnění cyklu průtoků – denní špičkování, snižování roční amplitudy průtoků (omezený transport splavenin a kolmatace dna).

• Co bychom asi rádi viděli: Volnou řeku bezpečně provedenou intravilány. To nejde.

• Ale

Vodohospodářské paradigma – k čemu jsou řeky?

• Ochrana před povodněmi, údržba toků, podpora lodní dopravy, energetika…

• Ochrana jakosti vody.

• Ochrana ekosystému – habitatů.

• Tohle plyne z legislativy, včetně WFD, ale co má prioritu ???

• Lze pečovat o řeky jen proto, že sem patří?

ANO, můžeme (musíme) - Ekosystémové služby:

• Obecné, • Regulační, • Produkční, • Kulturní.

Co je „duch“ a co lze doporučit jako obsah/“literu“ veřejného zájmu na vodních tocích??

• Přístup podle „litery“ čl. 1 Rámcové směrnice !! Neoddělovat „vodu“ od řeky (pokud už neteče v potrubí apod.)

• Respektování statutu dlouhodobého „společného“ zdroje + ochrana před neregulovanými nájezdy na „Commons“.

• Aktivní aplikace „Principu předběžné opatrnosti“.

• Další posun „legislativy“ k principům Rámcové směrnice (dlouhodobý zdroj, řeka+voda jako celek, HMWB) a Ekosystémových služeb.

• Respektování vodních toků jako součástí krajiny a kulturního aspektu ekosystémových služeb.

• A obecně snížit „současné“ přetěžování toků „službami“, které nejsou nezbytné – zpoplatnit je apod. A zavést jasnou metodiku stanovení minimálních zůstatkových průtoků.

WFD, preambule, čl. 1:

Voda není komerčním produktem jako

ostatní výrobky, ale spíše dědictvím, které

musí být chráněno, střeženo a nakládáno

s ním jako takovým.

Water is not a commercial product like

any other but, rather, a heritage which

must be protected, defended and treated

as such.

© JKF 2018 josef.fuksa@vuv.cz

Znečištění vod jsme zcela

vynechali, ale:

Už dávno nehrozí epidemie, ale

specifické polutanty.

Specifické látky

v potravinách jsou zatím

více podezřelé než ve vodě

- zatím.