Hydrologické extrémy

Hodnocení stránky

Význačné projevy hydrologické situace obecně a u nás, jejich dělení a objasnění základních pojmů. Takové informace nabízí tato stránka hydrologické extrémy. Další stránky této sekce přinášejí konkrétní hydrologické události a jejich detailnější popis.

Témata stránky: Hydrologická situace obecně, hydrologické extrémy. Pojmy, dělení hydrologických extrémů, příklady extrémů.

Anglické názvy: Hydrological extreme (hydrologický extrém), drought (sucho), flood (povodeň), soil drying (vysychání půdy). Drying of streams (vysychání toků), drying vegetation (usychání vegetace), desert (poušť), rain flood (dešťová povodeň). Snow flood (sněhová povodeň), flash flood (blesková povodeň), flooding of the territory (zatopení území).

Prezentace k tématu: METEOROLOGIE 13

OBSAH STRÁNKY HYDROLOGICKÉ EXTRÉMY

Hydrologické extrémy a jejich dělení
Pojem sucha, jeho definice, znaky a druhy
Pojem povodně, jeho definice, znaky a druhy
Předpověditelnost hydrologických extrémů v ČR a obecně

HYDROLOGICKÉ EXTRÉMY A JEJICH DĚLENÍ

Hydrologická situace může být normální čili běžná, podobně jako stav či průběh počasí. Normální znamená, že nevybočuje ze standardů dané oblasti, v tomto případě z hydrologických standardů. Těmi rozumíme zejména průtoky a vodní stavy vodních toků na určité úrovni, lépe řečeno v určitém rozmezí. Jedná se o vytyčené meze, v nich se vodní stav či průtok rovnají normálu. Pokud se dostanou mimo tyto meze, nastávají hydrologické extrémy, význačný průběh hydrologické situace stejně jako v počasí. Dále záleží na tom, v jakém směru se pohybují a zda se dostanou pod stanovenou mez nebo nad stanovenou mez. Též pak závisí na tom jak výrazně se tyto pod nebo nad tuto mez dostanou, určení intenzity a závažnosti extrémů.

Podle výše uvedeného kritéria rozlišujeme hydrologické extrémy:

Sucho.
Povodeň.

Sucho, jeho znaky a druhy

Sucho jako hydrologický extrém, kdy dochází k výskytu záporné vodní bilance. Tu působí dlouhodobý nedostatek srážek ve vztahu k dalšímu specifickému průběhu klimatických prvků. Má tedy původ v klimatickém suchu (půdním), existuje zde vazba. Sucho můžete tedy dělit na:

Meteorologické (klimatické či též půdní).
Hydrologické.
Zemědělské.
Socioekonomické.

V tomto textu sekce hydrologie se budeme více zabývat druhým typem sucha uvedeným ve výčtu. Avšak vazba tohoto sucha na sucho klimatické je silná, proto ho není možné opomíjet. Další druhy sucha vycházejí a tedy vznikají z důvodu výskytu prvních dvou druhů sucha.

Hydrologické extrémy v podobě sucha máme u nás v posledních letech častěji, i do budoucna může být sucho s extrémy s ním spojené dominantním.

Meteorologické a klimatické sucho

Meteorologické či také klimatické sucho vzniká při dlouhodobějším nedostatku srážek. Plus za doprovodu specifického průběhu dalších meteorologických prvků. Zejména teploty vzduchu a větru, které ovlivňují významným způsobem výpar z krajiny. Druh sucha meteorologického je základním předpokladem pro vznik ostatních druhů sucha, které jsou jeho důsledkem.

Zemědělské sucho

Zemědělské sucho jako druh sucha vznikajícího též v důsledku meteorologického a také hydrologického sucha. Kdy vlivem malého nasycení dochází k vlivu sucha na vegetaci a plodiny. Tyto nemají dostatečnou vláhu. Tento druh sucha je řešen v dnešní moderní době závlahovými systémy. Avšak při extrémním suchu mohou být i tyto nemožné vlivem nedostatku vodních zdrojů či jejich úplné absenci.

Hydrologické a socioekonomické sucho

Hydrologické sucho – základní důsledek dlouhodobějšího působení sucha meteorologického. Kdy se začíná nedostatek srážek projevovat hlouběji v půdě. A tento stav má vliv na hladinu podzemních vod, vydatnost pramenů a tím na vodnost vodních toků.

Socioekonomické sucho zmiňme jen krátce. Jedná se o důsledek výskytu výše uvedených druhů sucha, kdy má sucha jako takové vliv na lidské aktivity a v sociální i ekonomické rovině.

Znaky a důsledky sucha

Rozlišovací znaky a důsledky sucha:

Vzniká pomalu a jeho trvání je dlouhodobější – většinou měsíce či roky. A přenáší se většinou minimálně do následujícího roku po roce, ve kterém vznikly podmínky jeho vzniku.
Zasahuje převážně větší území (často velká, nikdy není lokální).
Je způsobeno důsledkem nedostatku srážek, jako jediného zdroje vody na našem území.
Způsobuje riziko vzniku požárů ve volné krajině.
Působí též nedostatek podzemní vody (ve studnách, vysychání mokřadů, jezer a jiných vodních ploch bez přítoků).
Způsobuje vysychání vodních toků – snižování vydatnosti pramenů, vysychání pramenů. A následně i vysychání rybníků či nádrží v případě nedostatečného přítoku nebo vyschnutí přítoku.
Má vliv na veškerý život – rostlin a zvířat, ale také lidí = socioekonomický vliv.
V případě extrémního sucha dochází k dezertifikaci půdy = přeměnu na pouště (způsob vzniku pouští. V oblastech se trvale sníženými srážkami oproti dávnější minulosti buď zcela či zčásti vymizí vegetace. A místo toho přibude písčitého podkladu a odstěhují se tamní živočichové vyjma těch, kteří mohou takové klima snášet.

Sucho přichází velmi pozvolna a není tak zřetelným nebezpečným projevem. Oproti jiným jevům a to zejména oproti jeho opačnému hydrologickému extrému. I přesto ovlivňuje značně lidskou činnost.

Hlavní důsledky sucha:

Vysychání půdy a vegetace, riziko požárů.
Vysychání toků a jiných vodních ploch.
Nedostatek pitné i užitkové vody.
Neúroda, usychání vegetace či stromů.
Přeměna území v pouště (dezertifikace půdy).

Více informací o suchu a jeho druzích nabízí stránka Sucho.

Povodeň, její znaky a druhy

Povodeň je hydrologický extrém oproti suchu inverzní, kdy dochází k výskytu mimořádně kladné vodní bilance. Tento stav způsobuje více faktorů, podle nichž také povodně dělíme. Povodeň mohou způsobit i další vlivy. Především se jedná o mimořádně vydatné srážky, náhlé tání sněhové pokrývky a další či kombinace některých. Povodeň má tedy různé původy, podle nich rozlišujeme:

Dešťovou povodeň.
Sněhovou povodeň.
Smíšenou povodeň.
Ledovou povodeň.
Bleskovou/přívalovou povodeň.
Povodeň v důsledku jiné povodně.
Umělou povodeň.

Hydrologické extrémy v podobě povodní se vyskytovaly v některých letech často. Jeden z největších v podobě povodně na Labi – Brandýs nad Labem, duben 2006.

Dešťová povodeň

Velmi často se vyskytuje na našem území dešťová povodeň. Tu způsobují čistě mimořádně vydatné srážky za určité hydrologického situace v oblasti. Její vznik podpoří vyšší předchozí nasycení území. Dešťová povodeň se vyskytuje většinou v létě nebo obecně v teplé části roku. Příkladů najdeme z minulých let poměrně hodně. Více je o nich pojednáno na stránce Největší povodně v ČR. Poslední významné dešťové povodně se v ČR odehrály v letech 2013, 2010, 2002 nebo 1997.

Sněhová a smíšená povodeň

Poměrně častá je také povodeň sněhová nebo povodeň smíšená. První z uvedených vzniká pouze v důsledku náhlého oteplení a tání sněhové pokrývky z větší části území/povodí. Druhá pak jednak tímto táním a také při současném výskytu vydatnějších dešťových srážek. Ty přidávají do daného povodí další vodu. Takové povodně se u nás vyskytují v zimním a jarním období, avšak jarní povodně z tání nejsou v posledních letech tak časté.

Ledová povodeň

Povodeň ledová jako taková povodeň, která zpravidla zasahuje pouze omezenou část toku a nejedná se o vysoký průtok vodního toku. Jde o ucpání vodního toku ledem, kdy se na toku může vyskytovat i zcela běžný průtok. Avšak vlivem velkého množství ledu dojde k omezení průtočnosti koryta toku. Taková povodeň vzniká i za trvání mrazivého počasí.

Blesková povodeň

Blesková povodeň zasahuje malá území či povodí a vzniká v důsledku spadu velkého množství srážek za krátký čas. Jde o povodně vyvolané přívalovými lijáky při bouřkách. Vyskytuje se tedy převážně v létě. Má velmi rychlý nástup a podobně rychle opět odezní. Příprava na tuto povodeň prakticky není možná, zlomek času na přípravu mají obyvatelé dne jen díky moderním technologiím. Ty umožní prudké srážky alespoň částečně předpovědět, byť ne příliš dopředu.

Ostatní a umělá povodeň

Povodeň, kterou vyvolá jiná povodeň se označuje za situaci, kdy se na daném toku nevyskytují vysoké průtoky. Ale vlivem vysokých průtoků na jiném toku, který do vodního toku s normální hydrologickou situací ústí dojde k výskytu zpětné vlny. A povodeň se vyskytne v určité oblasti i na toku s běžným průtokem (příkladem je například povodeň 2002 na Vltavě).

Umělá povodeň není vyvolána přírodními a meteorologickými jevy, ani jinou povodní. Jde o povodeň způsobenou technickou závadou či jinou mimořádnou událostí (katastrofou). Příkladem může být protržení přehrady nebo závada na vypouštěcím zařízení přehrady. Tato povodeň je u nás ojedinělá, příkladem je zejména protržení přehrady vodního díla Bílá Desná v roce 1916.

Znaky a důsledky povodně

Rozlišovací znaky povodní:

Velmi rychlý až rychlejší nástup (dle typu) a spíše kratší trvání oproti suchu. Zpravidla hodiny, dny, výjimečně týdny pomineme-li světové extrémy.
Zasahují spíše menší či velmi malá území.
Jsou způsobeny nadměrným přísunem vody do daného povodí z různých příčin. Pomineme-li povodně nezpůsobené meteorologickými projevy.
Jedná se o přebytek podzemní vody, vysoké nasycení území.
Způsobují zaplavení území poblíž toku, výjimečně rozsáhlé rozlivy s vlivem na běžný život (zatápění měst, obcí, osad …).
Mají na druhé straně příznivý vliv na přírodu – přínos sedimentů plných živin, příroda se s povodněmi dokáže velice dobře vypořádat, byť síla voda dokáže vytrhat i stromy.
Zejména rychlé povodně přesouvají značné množství materiálů a mají silný erozivní účinek.
Významně zhoršují jakost vody v tocích.

Hlavní důsledky povodní:

Zatopení obytných i jiných oblastí.
Zatopení komunikací a železničních tratí.
Vliv na jakost vody v tocích i v podzemí.
Riziko šíření nemocí z kontaminace.
Riziko odnesení předmětů i lidí velkým proudem vody.
Blahodárná funkce hnojiva půdy.

Více informací o druzích povodní nabízí stránka Povodně.

Hydrologické extrémy a jejich předpověditelnost

Závisí zajisté velmi silně na předpovědi meteorologického vývoje. Ale situace v počasí bývá v době, kdy se vyskytují hydrologické extrémy vždy komplikovaná. Vždy platí, že povodeň není možno předpovědět příliš dopředu. Jinými slovy není možno předpovědět příčinné meteorologické skutečnosti, které povodeň vyvolají. V moderní době se zlepšila možnost předpovídat bleskové povodně z důvodu přesnějších lokalizací a předpovědí lokálních bouřek s lijáky. V případě sucha je situace ještě komplikovanější. Neboť pro jeho výskyt je nutný dlouhodobý nedostatek srážek. Tento není možné předpovědět na delší dobu dopředu. Resp. není možno předpovědět jak dlouho suché počasí potrvá. A zda tedy způsobí výskyt hydrologického sucha. V posledních letech se předpovědi počasí zlepšily. A díky nim tedy můžeme vydávat též včasnější a přesnější hydrologického předpovědi.

Hydrologické extrémy se vyskytovaly odjakživa, vyskytují se proto i nyní a budou se vyskytovat i nadále. V některých obdobích a oblastech budou hydrologické extrémy častější. A půjde i o povodňové situace, v jiných případech o významná sucha. Frekvenci a rozložení hydrologických extrémů ovlivní očekávaná klimatická změna a částečně se tak děje již nyní. V souvislosti s klimatickou změnou a změnou chování počasí s ní související se odhaduje, že se hydrologické extrémy v hydrologii objeví častěji. Častá budou letní sucha, ale také lokální bleskové povodně. O tom, že povodně všeho druhu i velká sucha kdy byla doslova nouze o vodu se u nás vyskytovala vždy, vás přesvědčí stránky Největší sucha v ČR a Největší povodně v ČR.

Reference

Použitá a doporučená literatura:

KOPP, J. NĚMEC, J. a kol. Vodstvo a podnebí v České Republice. Praha: Consult, 2009.

KOPP, J. NĚMEC, J. a kol. Voda v České Republice. Praha: Consult, 2006.

BRÁZDIL, R. TRNKA, M. a kol. Sucho v českých zemích: minulost, současnost, budoucnost. Brno: Centrum výzkumu globální změny Akademie věd ČR, 2015, www.czechglobe.cz.

DAŇHELKA, J. ELLEDER, L. a kol. Vybrané kapitoly z historie povodní a hydrologické služby na území ČR. Praha: ČHMÚ, 2012.

COENRAADS, R. a kol. Extreme Earth. New York: The Reader´s Digest Association, 2015 (CZ verze MERTINOVÁ, J. MÍČKOVÁ, K. HANUŠOVÁ, K. a kol. Nespoutané živly planety Země. Praha: Tarsago Česká Republika, 2015).

METEO AKTUALITY