Vodní koridor Dunaj – Odra – Labe, 3. část: alternativy technického řešení

Prověření a posouzení alternativ technického řešení

Územně plánovací rozbor
Trasy koridoru byly posuzovány následovně:
■ územně chráněné trasy podle generelu (trasy v územní rezervě);
■ alternativní varianty vedení trasy, respektive v prostorovém řešení dílčích úseků specifikované v zadání studie;
■ alternativní vedení tras koridoru podle návrhu zhotovitele studie.

Byly posuzovány vazby a dopady na:
■ politiku územního rozvoje ČR;
■ územně plánovací dokumentace územních celků a obcí.

Vodní hospodářství
■ Základní vstupy z technického řešení
Vodní koridor DOL je navržen tak, aby co nejméně zasahoval do stávajících toků a neovlivňoval jejich hydrologické  a biologické poměry. Z toho důvodu je všude tam, kde je veden mimo trasy vodních toků, navrhován jako těsněný bez přímé komunikace s okolním vodním prostředím. Tato komunikace však může být řízená za účelem úpravy stavu podzemních vod přivedením vody z jiné vhodné oblasti. V celé délce vodního koridoru nebude realizací ovlivněn hydrologický režim toků až do úrovně Q5. Pro hospodaření s vodou budou samozřejmě závazné zákonné předpisy ohledně minimálních zůstatkových průtoků.

■ Vodohospodářská bilance
Pro realizovatelnost vodního koridoru je zcela zásadní vodohospodářská bilance ve vazbě na hydrologické možnosti toků v území s návrhy adaptačních opatření pro zvládání nedostatku vody v souvislostech s klimatickými změnami. Ve vodohospodářské bilanci je uvažováno pouze s ročním hospodařením a nikoli s hospodařením víceletým. Nastavený režim vodního koridoru předpokládá spíše hospodaření s bilancí týdenní než v delším období. Byla provedena bilance pro dotčené území a z této bilance vyšel návrh hospodaření vodou v koridoru.

Pro vyhodnocení odtokových poměrů v podmínkách klimatické změny byly využity výsledky výzkumu VÚV TGM, v.v.i., v rámci projektu Podpora dlouhodobého  plánování a návrhu adaptačních opatření v oblasti vodního hospodářství v kontextu změn klimatu. Z portálu projektu (rscn.vuv.cz) byly pro vybrané profily získány modelované měsíční řady průtoků 1961–2010, ve výhledovém období pro tři scénáře klimatické změny. Scénář ALA _ ARP (ČHMÚ) reprezentuje předpokládané  závažné dopady na odtokový režim (pesimistický scénář), scénář CLM Q0 (Federálního švýcarského technologického institutu – ETHZ) reprezentuje střední dopady a scénář REMO EH5 (Institut Maxe Plancka, Německo) projektuje z hlediska odtoků spíše jen mírně negativní nebo i pozitivní změny (optimistický scénář).

Odhad vývoje budoucích odběrů vody v ČR do roku 2050 zohledňuje aktuální závěry projektu TD020113 Dopady socio-ekonomických změn ve společnosti na spotřebu vody (Ansorge, Dlabal, 2017).
■  V rámci tohoto projektu byly analyzovány čtyři možné vývoje české společnosti:
1. Scénář preferující udržitelný rozvoj.
2. Scénář preferující  politická rozhodnutí  na ochranu životního prostředí.
3. Scénář preferující ekonomický rozvoj s omezením ochrany životního prostředí.
4. Scénář preferující bezpečnostní otázky a zajištění soběstačnosti v zásobování.

■ Do uvedených scénářů se promítají různé varianty:
– Demografického scénáře (nízký, vysoký, střední);
– scénáře růstu HDP (nízký, vysoký, střední);
– energetického scénáře (optimalizovaný, bezpečný, dekarbonizační, zelený, konvenční, plynový).

Podle výše uvedených prognóz do roku 2050 (a v naší extrapolaci i do roku 2100) je v této studii počítáno z hlediska předpokládaných nároků na odběry vody se setrvalým stavem. Tento předpoklad v sobě přitom obsahuje i určitou rezervu z hlediska zabezpečenosti.

Současná velikost realizovaných odběrů z vodních toků podél jednotlivých větví vodního koridoru je řádově do 100 mil. m³/rok, tj. cca 3 m³/s. Pokud by v budoucnu vzrostly požadavky na vodu do té míry, že by je nebylo možné pokrýt zvýšenými odběry ze stávajících profilů na vodních tocích, lze uvažovat s využitím vodního koridoru pro tyto zvýšené dodávky, a to v orientačním množství jednotek m3/s. Vzhledem k výše uvedené velikosti proplavovacích průtoků to nebude vyžadovat žádná zvláštní opatření ani zařízení na vodním díle. Dodávka každého 1 m3/s by znamenala zvýšení stávajícího odebíraného množství o 33 %, což je jistě podstatné zlepšení.

Přitom je poněkud paradoxní, že se zvyšujícím se množstvím dopravované vody by úměrné tomu klesala rychlost průtoku v korytě, protože dodávky vody by se pohybovaly systémem zdola nahoru, tedy proti spádu kaskády plavebních stupňů, zatímco proplavovací voda se pohybuje buď po spádu, nebo v případě přečerpávání (které bude využíváno) víceméně stagnuje v jednotlivých úsecích.

■ Potenciální odběry jsou v zásadě tří typů:
– Nadlepšování  minimálních  průtoků ve vodních  tocích  pro zajištění jejich biologických a hygienických funkcí podle příslušné metodiky MŽP.
– Závlahová voda pro zemědělství – v současné době jsou tyto odběry minimální, ale do budoucna lze předpokládat jejich postupný nárůst odpovídající častějšímu výskytu suchých období, případně jejich prohlubování a odtud vznikající pokles zemědělské  produkce.
– Ostatní účely, zejména průmyslové a komunální.

■ Lokality pro akumulaci povrchových vod
Jako s adaptačním  opatřením  na klimatickou změnu je obecně uvažováno také s možností výstavby nových vodních nádrží. Soubor možných míst  těchto nádrží je v současnosti uveden v Generelu území chráněných pro akumulaci povrchových vod a základní zásady využití těchto území (MZe a MŽP, 2011), zkráceně generel L APV. Tyto nádrže mohou být alternativou pro hospodaření s vodou v rámci koridoru D-O-L. Přestože návrh koridoru D-O-L není předem na vybudování určitého vodního díla z generelu LAPV závislý, je vhodné vědět, s jakými možnostmi lze obecně uvažovat.

■ Zemědělské závlahy
Problém zabezpečení  vodních zdrojů se začíná projevovat i v oblastech, v nichž si obyvatelstvo dosud ataky sucha příliš neuvědomovalo, ale začíná je už čím dál výrazněji pociťovat. Na našem území se zatím nejedná o masivní výpadky ve sféře zásobování vodou obyvatelstva a průmyslu, ale v zemědělství a lesnictví, kde se dopady tohoto jevu projevují obvykle nejdříve. Došlo reálně ke zvýšení počtu dní s nedostatkem vláhy v klíčovém období pro produkci většiny plodiny mezi lety 1961 až 1990 a 1991 až 2014. Tyto trendy jsou nezávisle potvrzeny v řadě dalších  prací. Tato situace se projevuje i v oblasti střední Evropy a adaptační opatření k jejímu řešení musí mimo jiné směřovat k zavlažování nejen zahrad, skleníků a travnatých hřišť, ale namístě je úvaha o dostupnosti závlah pro stabilizaci zemědělské produkce (zejména speciálních kultur) a pro vybrané účely (školky) i v lesnictví.

■ Hospodaření s vodou v rámci koridoru D-O-L
Jednou ze základních otázek vodohospodářského řešení je volba zdrojů pro získání provozní vody. V následujících úvahách jsou bilancovány dvě hlavní složky potřeby provozní vody, a to proplavovací průtok a kompenzace ztrát výparem. Je vhodné uvést, že proplavovací průtok je jen ten průtok, který se spotřebuje na pohyb hladiny v plavební komoře (PK). Pokud se bude uvažovat s objemem vody, bude se používat označení proplavovací voda. Pro proplavovací průtok v součtu s kompenzací výparu se potom používá termín provozní průtok, respektive provozní voda. Recirkulační průtok je definován jako ten průtok, který se přečerpává.

Zdroje vody pro pokrytí: odběry jsou možné jen z těch největších vodních toků, jejichž průměrný roční průtok v odběrném profilu dosahuje desítek m³/s, takže odběrem o velikosti jednotek m³/s nebude nijak zásadně ovlivněn jejich průtokový režim. Takovými toky jsou v daném prostoru jen čtyři řeky – Morava, Bečva, Dyje a Odra. Odběry se navrhují jednotně nad úrovní průtoku Q₃₃₀.

Ekonomickou podobou potřeby vody v koridoru jsou potom finanční náklady vyplývající z nutnosti přečerpávání provozní vody. Ty jsou dány energetickou spotřebou příslušných čerpacích stanic a dosahují na každém plavebním stupni o výšce 10 až 27,5 m následujících hodnot:
– proplavovací voda: výkon 300 až 2 200 kW, roční spotřeba 2,6 až 19,0 MWh;
– kompenzace výparu: výkon 6 až 80 kW, roční spotřeba 0,05 až 0,7 MWh.

■ Aktivní složky bilance
– Přirozený průtok z horního plavebního úseku způsobený srážkami;
– proplavovací průtok z horního plavebního úseku – vypouštěný periodicky z plavební komory na předchozím plavebním stupni;
– intervenční průtok – nadlepšený průtok ve vodních tocích získaný z vodních nádrží mimo systém vodního koridoru nebo přímo z nových vodních nádrží navrhovaných v rámci vodního koridoru;
– recirkulační průtok – získaný čerpáním z dolní rejdy do horní rejdy příslušného plavebního stupně;
– atmosférické  srážky – roční úhrn srážek nebyl z konzervativních důvodů do vodohospodářské bilance započítáván.

■ Pasivní složky bilance
– Proplavovací průtok do dolního plavebního úseku (vypouštěný periodicky z plavební komory směrem k následujícímu plavebnímu stupni);
– výpar;
– průsak.

Výpar:
– dunajská větev: 60–989 l/s, průměr 332 l/s na Bratislavu; 51–842 l/s, průměr 283 l/s na Váh;
– oderská větev: 50–69 l/s,průměr 254 l/s;
– labská větev: 35–494 l/s, průměr 173 l/s;
– celkem D-O-L: 145–2252 l/s, průměr 759 l/s (24 mil m³/rok).

Při výpočtu výparu není započítán úhrn dešťových srážek, který spadne na hladinu vodního koridoru, kdy průměrný roční úhrn v ČR je 674 mm, to je na vodní hladinu D-O-L na území ČR cca 12 mil m³/rok. Pro porovnání hodnot je možno konstatovat, že Dunaj v Bratislavě má Qa cca 2000 m3/s a jeho minimální průtok neklesá pod 500 m³/s.

Objemy vody:
– dunajská větev: 26,3 mil. m³ stále nadržení, 8,3 mil. m³ disponibilní, na Bratislavu; 25,0 mil. m³ stále nadržení, 7,8 mil. m³ disponibilní na Váh;
– oderská větev: 21,7 mil. m³ stále nadržení, 8,5 mil. m³ disponibilní (bez nádrží v PL);
– labská větev: 25,3 mil. m³ stále nadržení, 4,4 mil. m³ disponibilní;
– celkem D-O-L: 73,3 mil. m³ stále nadržení, 21,2 mil. m³ disponibilní + externí nádrže na labské větvi 22,9 mil. m³.

Pro porovnání objemy vybraných nádrží v ČR:
– VN Rozkoš má 88,2 mil m³;
– VN Lipno I má 306 mil m³;
– VN Orlík má 716 mil m³.

■ Souhrnné hodnocení
Jako zdroj pro dotace mohou posloužit např. dodávky z vodních nádrží
– přednostně stávajících, nebo přímý odběr z velkých vodních toků, které tvoří recipienty celého vodního koridoru, tj. Labe, Odry a Moravy. Vzhledem k jejich vodnosti v desítkách m³/s lze předpokládat, že potřebné odběry v řádu stovek l/s bude možné vždy zajistit, protože režim minimálních průtoků na těchto velkých tocích je většinou časově odlišný od stejného jevu na malých tocích. Pokud tedy nebudou v budoucnu suchá období příliš dlouhá (půl roku a více), lze celkem bezpečně počítat s tím, že období minimálních průtoků na vodních tocích v okolí vodního koridoru a v jeho recipientech se budou časově míjet. Tento předpoklad potvrzují i simulovaná data budoucích klimatických scénářů, v nichž je patrná větší rozkolísanost průtoků v řádu měsíců, ale celkové roční odtoky se nijak dramaticky nemění.

Na základě provedených  bilančních výpočtů je možné najít úseky s minimální potřebou provozní vody a podle toho stanovit nejvýhodnější konstelaci různých větví vodního koridoru, a to z vodohospodářského a energetického hlediska. Hodnocení z jiných hledisek může být samozřejmě odlišné.

S ohledem na co nejnižší spotřebu, respektive nutnost přečerpávání vody vychází hodnocení následovně:
– labská větev – tunelová alternativa;
– dunajská větev – alternativa přes Rakousko;
– oderská větev – severní alternativa v územní rezervě.

Byla zhodnocena i možnost využití vodního koridoru pro dodávky surové vody různým odběratelům.

Bylo konstatováno, že:
– trasa vodního koridoru do značné míry koinciduje s místy předpokládané spotřeby, takže by byla z tohoto pohledu dobře využitelná;
– vzhledem k velikosti průtočných profilů je možné počítat s bezproblémovým transportem průtoků o řádové velikosti jednotlivých m³ za sekundu, což bezpečně postačuje ke krytí případných zvýšených požadavků na odběry vody i ve vzdálené budoucnosti.

Z výsledků  je patrné, že totální výpadek, kdy nelze odebírat ani z jednoho významného recipientu, nastává jen zhruba ve třetině z uvedených případů. Období nedodávek nejsou s výjimkou jednoho roku nikdy delší než dva měsíce. V ostatních případech je možné řešit zásobování operativně dodávkou vody z jiného odběrného místa. V tomto případě je ovšem nutné mít na paměti, že se jedná pouze o vybrané kritické roky s nejhorší možnou hydrologickou situací. V ostatních letech bude situace podstatně příznivější. Prezentované výsledky tak dokládají, že navržený systém zásobování vodou je robustní vůči modelovaným kritickým situacím.

Celý článek naleznete v archivu čísel (č. 05/2020).