Povodně
Kompletní informace o extrému povodně. Jaké známe druhy povodní, jak který druh vzniká a jaké má projevy. Tímto hydrologickým tématem se zabývá tato stránka. Definovány zde jsou jednotlivé druhy povodňových situací a popsány jsou jejich projevy, zejména průběh na různých vodních tocích. Druhy vodních toků a jejich popis jsou k dispozici na stránce Vodní toky.
Témata stránky: Druhy povodní z hlediska příčin vzniku, průběh druhů povodní, předpověditelnost povodní, povodně a změna klimatu.
Anglické názvy: Floods (povodně), rain flood (dešťová povodeň), snow flood (sněhová povodeň), flash flood (blesková povodeň), flood forecast (předpověď povodně), hydrological forecast (hydrologická předpověď).
Prezentace k tématu: METEOROLOGIE 13
OBSAH STRÁNKY
- Pojem povodeň – definice
- Druhy povodně – popis, typické příčiny, průběh a příklady
- Předpověditelnost povodně
- Povodeň a změna klimatu
DRUHY A PRŮBĚH POVODNÍ
Povodňová situace a termín povodeň jsou obecně definovány na stránce Hydrologické extrémy. Jedná se tedy o hydrologický extrém, který spočívá v přebytku vody pod zemským povrchem i na něm ve formě vysokých průtocích v korytech vodních toků. Příčiny, které mohou k takovému přebytku vody vést, jsou různé. Podle nich dělíme povodně na různé druhy.
Povodňové situace podle příčin jejich vzniku rozdělujeme na povodeň:
- Dešťovou
- Sněhovou
- Smíšenou
- Ledovou
- Bleskovou
- V důsledku jiné povodně
- Umělou
Dále si detailněji rozebereme jednotlivé druhy povodní a modelujeme si jejich průběh v daném místě, měrném profilu.
Dešťová
Je povodeň vyvolaná čistě dešťovými srážkami trvalejšího charakteru, různé intenzity a to za určité hydrologické situace, která spočívá ve vyšším nasycení vůči intenzitě a trvání deště. Tato povodeň je častější v teplé části roku, kdy se ani na horách nevyskytuje sněhová pokrývka. Průběh této povodně je specifický v jejím pozvolnějším nástupu a též pozvolnějším odeznívání. V horních částech vodních toků a obecně na malých tocích je zajisté nástup i odeznění povodně prudší a povodeň tam má kratší trvání. Opakem jsou dolní části toků a větší toky. Převažující průběh dešťové povodně ukazuje náčrt průběhu vodního stavu/průtoku v daném profilu vodního toku. Na středních částech toků je nástup i odeznívání o něco rychlejší a “kopec” na křivce vývoje stavu tedy vyšší a méně protáhlý.
Obr. 1 Průběh dešťové povodně na dolních částech větších toků
Typickými příklady letních dešťových povodní jsou ty kolem roku 2000 i 2010. Jde o povodně v létě 1997, 2000, 2002 a dále v roce 2010. Všechny vyvolaly trvalé intenzivní dešťové srážky v několika vlnách zasahující obdobné oblasti našeho území. V některých příkladech šlo o kombinaci konvekčních srážek s velmi lokálními ohnisky konvekční činnosti. V těchto oblastech došlo k zesílení srážek a k výskytu o mnoho rychlejšího nástupu povodně.
Sněhová
Vyvolána je pouze táním sněhu z určitého území. Pokud dochází k tání sněhu v daném povodí ze všech poloh, dojít může i k významné povodni. záleží na intenzitě a délce oteplení a případně na dalších faktorech, v tomto vztahu zejména na rychlosti větru. Taje-li sníh jen z horských oblastí, není povodeň zpravidla tak významná. Pokud dochází na horách k tání sněhové pokrývky za vyšších teplot během dne a v noci po ochlazení se tání zastavuje, pozorovat můžeme kolísání vodního stavu a průtoku. Stav může být tedy během dne a po dni i povodňový, během noci klesá do běžného.
Obr. 2 Průběh sněhové povodně (z tání) na horském toku při denním odtávání sněhu
Příklady sněhové povodně také najdeme. Jde většinou o kombinaci tání sněhu vlivem náhlého většího oteplení a výskytu kapalných srážek. V posledních letech samozřejmě sněhu ubývá a tento se většinou při tání nevyskytuje ve všech polohách. Odtává spíše pomaleji a to snižuje riziko výskytu této povodně. V letech s bohatou sněhovou pokrývkou i v nížinách došlo k velkým jarním povodním. Vedle roku 2000 zmiňme zejména rok 2006, ale i 2010.
Smíšená
Kombinací příčin výše uvedených povodní (dešťové a sněhové) dochází k povodni smíšené. Tato je vyvolána táním sněhu za doprovodu dešťových srážek při oblevě. Opět velikost povodně a její nástup závisí na intenzitě oteplení a také na vydatnosti srážek, které přispívají vodou do povodí. Smíšené povodně jsou většinou poměrně rozsáhlé a velké, neboť srážkami je také urychlováno tání sněhové pokrývky. Velikost povodně bude umocněna také rychlejším větrem, který bude tání sněhu též urychlovat. Záležet bude hodně na délce oteplení. Pokud půjde o krátkodobé oteplení, povodeň bude spíše krátká a tedy rychlá. Pokud bude oteplení střídáno průběžně chladnějšími obdobími, kdy se tání zastaví a srážky přejdou alespoň od vyšších poloh ve sněžení, bude povodeň tímto mírněna a bude dán čas na to, aby stávající voda odtekla než bude do povodí přidávána další v případě ukončení pauzy od teplého počasí, kdy i případné srážky opět přejdou v déšť.
Příklady smíšené povodně více méně odpovídají příkladům povodně sněhové, většinou totiž jde ať už z větší nebo z menší míry o podíl tání sněhu a výskytu deště, tj. o smíšenou povodeň.
Ledová
Způsobená výskytem velkého množství ledu v korytě vodního toku je povodní velmi lokální. Kompletní zámrz koryta toku může způsobit vybřežení další vody z koryta. Tato povodeň se vyskytuje za trávní významného a dlouhého mrazivého období, kdy se led v korytě toku hromadí, voda tekoucí po vytvořeném ledu tvoří vlivem mrazu další vrstvy ledu až do stádia, kdy je koryto zcela zaplněno ledem. Další přitékající voda teče po ledu a následně vytéká i mimo koryto toku, tam též mrzne a tvoří další led.
Měření vodních stavů a odhad průtoků vlivem ledu v korytu většinou není možný a neodpovídá tak realitě. Povodeň trvá různě dlouho a to do uvolnění koryta toku od ledu. to může nastat přirozeně, případným odlamováním ledu či při oblevě (vzniká poté ledochod a povodeň z tání). Ale také může proběhnout mechanicky, za použití těžké techniky odsekáním ledu nebo jeho odstřelem, tj. lidskou činností, pokud je to nutné k ochraně majetku, zdraví a života lidí.
Silný dlouhotrvající mráz, který zcela ucpe koryto toku ledem. Takový nebývá u nás mimo hory častý. Příkladem této povodně proto může být hlavně rok 2012, kdy se v únoru při silném mrazu trvajícím 14 dnů nahromadilo v tocích mnoho ledu. Tento místy zvýšil hladinu vody i na úroveň vyšších SPA.
Blesková
Jak název napovídá, tato povodeň přichází náhle, jako blesk. Přichází rychle, ale rychle také odchází. Podobný průběh povodně zaznamenáváme obecně na malých tocích a v horních částech toků. Blesková povodeň má ještě prudší nástup, ale i odeznění. Blesková povodeň přichází v úvahu po výskytu přívalových srážek, kdy spadne zpravidla na malé území velké množství vody za krátký čas. Nastane intenzivní odtok vody z území a minimální vsakování (infiltrace). Vodní stav toku v daném místě se může zvýšit z téměř nulové hodnoty na několik metrů a to i vysoko nad úroveň stavu ohrožení.
Například: Prahové hodnoty vodního stavu v daném místě toku sucho 5cm, bdělost 120cm, pohotovost 180cm, ohrožení 220cm. Vodní stav může před příčinnými srážkami bleskové povodně činit například 10cm, po hodinovém prudkém dešti se může během další hodiny zvýšit například na 230cm.
Obr. 3 Průběh bleskové povodně na menších a středních tocích, obecně průběh povodně na horních tocích
Nejvýznamnější bleskovou povodní na několika místech byli situace v roce 2009 a to v červnu. Podobné situace se odehrály i v roce 2021, avšak v menší míře a intenzitě.
Povodeň vlivem jiné povodně
Jedná se o důsledek působení povodně v jiném povodí, který vyvolá povodeň na daném toku. Typicky jde o zpětnou vlnu, která působí proti proudu daného toku. V povodí toku se povodňová situace nevyskytuje, ale v určité části tohoto toku je vliv významné povodně jiného do něho ústícího toku. Dojde ke zvýšení hladiny toku proti směru proudu vody. Při významných povodní dochází i k dlouhým vzdutím s výskytem povodňových stavů. Tyto povodně se u nás vyskytují jen v případě významných povodní, které se omezují pouze na určité povodí.
Zpětná vlna povodně na jiné řece způsobila povodeň na toku, do kterého ústí nebo na něm povodeň zvětšila při každé větší povodni. Velkým příkladem je samozřejmě rok 2002 a zpětná vlna povodně z Vltavy do Labe.
Umělá
Tuto nezpůsobují projevy počasí, ani hydrologický extrém v jiném povodí a na jiném toku. Tato povodeň vzniká vlivem technických závad na vodních dílech. Pod takovými si představme poruchy výpustí přehrad, protržení hrází přehrad či rybníků a podobně. Povodeň umělá se může též kombinovat s jiným druhem povodně způsobené přírodními projevy. Při výskytu dešťové povodně může dojít vlivem ní k protržení rybníka v povodí a dojde tak k umocnění povodně, částečně pak tedy půjde i o umělou povodeň. Povodeň umělá mát vždy velmi prudký nástup a také rychle odezní. Má charakter bleskové povodně. Tyto povodně jsou u nás ale ojedinělé.
Jediný příklad, který byl tragický, pochází z historie. P5ehrada Bílá Desná se protrhla pod Jizerskými horami v roce 1916.
O výskytu největších povodní v ČR s popisem příčin jejich výskytu, průběhu či případně důsledků pojednává další stránka této sekce Největší povodně v ČR.
Předpověditelnost povodně
Předpovědět povodeň není snadné, ale oproti suchu je to přeci jen o něco snazší. Předpovídat povodně můžeme na základě zhodnocení aktuální hydrologické situace a očekávaného průběhu situace meteorologické. Numerické modely ovšem nejsou schopny odhadnout na delší dobu dopředu výskyt trvalých a vydatných srážek. Celkem dobře můžeme předpovídat povodně z tání, kdy v souvislosti s intenzitou a délkou trvání oteplení, množstvím vody ve sněhu ležícím v povodí a dalšími doprovodnými meteorologickými jevy (zejména výskyt kapalných srážek a intenzita větru) pak předpovíme pravděpodobný nástup a vývoj povodně.
Obtížněji se předpovídají lokální povodně vzniklé v důsledku spadu přívalových srážek, tedy prudkých srážek trvajících kratší dobu a vyskytujících se na malém území. Stejně jako se špatně předpovídají samotné srážky tohoto typu. Ledovou povodeň můžeme předpokládat na základě míry výskytu ledových jevů v tocích na daném území a předpokládaného vývoje trvajících mrazů. Žádnou povodeň ovšem nemůžeme předpovídat na delší dobu dopředu, neboť to není v možnostech současných meteorologických numerických modelů. Obtížné jsou i prognózy probíhajících povodní v daném povodí. Tam silně záleží na mnoha faktorech a to hydrologických i na dalším průběhu meteorologického vývoje. Velmi obtížná je zejména předpověď časového průběhu povodně v daném místě, profilu, pro který je prognóza sestavena.
Povodně a změna klimatu
V souvislosti se změnou klimatu bude v některých částech Světa povodní přibývat. To souvisí se změnami teplot vzduchu, spadu srážek, výparu z území a vodních ploch a podobně. Bleskové povodně budou obecně častější, neboť se při zvyšování teplot vzduchu a tím i teplot vody bude dobře dařit nebezpečných jevům jako jsou hurikány, vznikající nad teplými vodami oceánů, prudké bouřky a s nimi spojené tornádové jevy. Více informací o těchto jevech je na stránce Bouřky.
Častější lokální a krátkodobější přívalové povodně, méně časté jarní povodně
U nás se očekává v teplé části roku také převaha konvekčních srážek (přeháňky a bouřky). Bouřky čekejme často s výskytem nebezpečných doprovodných jevů, vedle krupobití či silného větru půjde také přívalové srážky. V důsledku nich vzniknou lokální a náhlé bleskové povodně. Předpokládá se i zvýšení pravděpodobnosti vzniku tornád. Povodně máme u nás nyní spíše méně časté. Neznamená to ovšem, že se nemohou objevit epizody, v nichž budou vhodnější podmínky pro jejich výskyt. V letním období převáží extrém v podobě sucha, ale toto může přerušit zejména výskyt lokálních bleskových povodní. Pokud se vyskytnou výjimečné situace, tak zejména v obdobích se zvýšeným výskytem srážek a s nízkým výparem se mohou objevit povodně častěji.
Půjde zejména o zimní období, kdy se budou spojovat dešťové a sněhové povodně, vznikat budou tedy smíšené povodně. Nebo půjde o čistě sněhové povodně. Jarní povodně pravděpodobně nebudou tak časté, neboť se na našem území nestačí během teplejších zim nahromadit tolik sněhu. Tento bude odtávat navíc pozvolněji a to i v průběhu zimy. Vyloučit jarní povodně ovšem určitě nelze, neboť se mohou čas od času objevit mrazivější a na sníh bohatší zimy, podobně jako tomu bylo v roce 2010. Podobné lze konstatovat o letních povodních, kdy se mohou objevit extrémní trvalé srážky. Naposledy se tak stalo v červnu 2013. Více o význačných situacích, včetně povodní, najdete na stránce Významné události a zejména na stránce 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
DAŇHELKA, J. ELLEDER, L. a kol. Vybrané kapitoly z historie povodní a hydrologické služby na území ČR. Praha: ČHMÚ, 2012