V posledních desetiletích, vlivem klimatické změny, výrazně narůstá výskyt extrémních jevů, ať už jde o jejich intenzitu, délku trvání nebo četnost opakování. Vzrůstá teplota. A mění se rozložení srážek v průběhu roku, s čímž souvisí i vyšší riziko povodní a sucha. Na odstraňování škod těchto jevů padá obrovské množství finančních prostředků. Z dlouhodobého hlediska se však jako nejlepší jeví přístup preventivní a proaktivní. Krajinné plánování a implementace principů modrozelené infrastruktury je vhodným řešením pro adaptaci měst na klimatickou změnu – pro ochranu krajiny, zdraví i majetku obyvatel. 

Obr. 1  Úvodní foto: Martin Vysoký, Edge. 

Způsob, jakým se hospodaří v krajině a nakládá s povrchovou vodou má zásadní vliv na kvalitu a množství vody ve vodním toku a okolní krajině. Zásahy člověka ve většině případů snižují vsak a akumulaci podpovrchové vody, což má za následek zvýšení podílu a rychlosti povrchového odtoku. To znamená větší povodně a nižší průtoky v suchých obdobích. Výrazně negativní vliv mělo v minulosti umělé narovnávání a zpevňování koryt vodních toků, rozorání mezí a starých polních cest. Další potíž přinášelo zcelování pozemků a budování meliorací, které přizpůsobovaly krajinu potřebám socialistického zemědělství. Škody ještě umocňovalo (a stále umocňuje) zhutňování zemědělských půd těžkotonážními stroji a aplikace průmyslových hnojiv a pesticidů. Tyto kroky začaly postupně ekologicky i esteticky destabilizovat krajinu. Dodnes mají zásadní vliv na vláhový režim, půdní erozi a zvýšené riziko bleskových povodní.

Obr. 2 a 3  V rámci pilotního projektu v Blučině jsme analyzovaly historický vývoj místní krajiny. Změna mozaikovitosti je zřetelná na první pohled. S ní souvisí i zvýšení rychlosti povrchového odtoku a větší riziko přívalových povodní. Více informací o projektu v Blučině naleznete zde. Zdroj: Kontaminace Cenia

 Obr. 4  Hektar černozemě zadrží průměrně 3500 m3 vody¹. Kolik vody však zadrží tyto půdy v budoucnosti, když každoročně ztratí vlivem vodní eroze přes 30 tun na každém hektaru? Zdroj: VÚMOP

S rostoucí urbanizací narůstá podíl zpevněných povrchů ve městech, což s sebou přináší změnu tepelného komfortu pro obyvatele i návštěvníky. Silnice, parkoviště, auta či zdi domů sálají teplo a ohřívají okolní vzduch o několik stupňů Celsia. Nejvíce nebezpečná je situace pro starší a dlouhodobě nemocné. Dochází ke vzniku efektu tzv. městského tepelného ostrova. Jedním ze způsobů, jak parné letní dny ve městě přežít, je použití výkonné klimatizace – nicméně ta teplý vzduch (z interiéru) pouze odčerpává a vyfukuje ven, město tak ve výsledku ještě více otepluje. 

Dalším následkem rostoucích ploch nepropustných povrchů je omezení vsaku a s ním související snižování hladiny podzemních vod. V urbanizovaných územích dochází k povrchovému odtoku až 55 % z celkového objemu dešťové srážky, zatímco v přirozeně zalesněných oblastech to je pouze 10 %. Zvyšování povrchového odtoku a snižování výparu způsobuje celkovou změnu mikroklimatu. 

Obr. 5 a 6  Odtokové poměry v přírodním a urbanizovaném prostředí. Zdroj: Portál ČHMI

Problematický je zejména současný přístup, kdy dešťová voda je brána nikoliv jako zdroj, ale jako voda odpadní, kterou je potřeba z území co nejrychleji odvést. Zhruba 82 % obyvatel ČR je připojených na kanalizaci s čištěním odpadních vod². Stoková síť pak může být buď jednotná, oddílná či modifikovaná. Většina měst má však jednotný systém odvodnění, kdy je dešťová a splašková voda společně odváděna jednou sběrnou soustavou. V případě přívalového deště je potom, jako ochrana ČOV před přetížením (pomocí dešťového oddělovače), vedena dešťová i splašková voda do recipientu, nejčastěji do nejbližšího vodního toku. To s sebou přináší komplikace v podobě znečištění a hydrobiologického stresu. Problém u oddílné kanalizace (oddělený systém pro srážkovou vodu a splašky) naopak nastává zejména u krátkých a málo intenzivních dešťů. Atmosférické depozice, pohonné hmoty, splachy minerálních i organických látek z polí, zvířecí exkrementy a další látky se postupně kumulují na povrchu zpevněných ploch. Při dešťových událostech jsou potom smývány do kanalizace. Čím kratší dobu děšť trvá, tím větší je míra znečištění dešťové vody a recipientu, do kterého je následně odvedena.

Jako nejvhodnější způsob nakládání s dešťovou vodou se tak jeví decentralizovaný přírodě blízký způsob hospodaření, který může být plnohodnotnou náhradou konvenčního způsobu odvodnění. Největší benefity, win-win řešení, potom přináší voda ve spojení s vegetací, kdy dochází k synergii obou prvků. Hovoříme o tzv. modrozelené infrastruktuře (dále MZI). 

Obr. 7 a 8  Při propojení systému zeleně a vody dochází  k výrazným synergickým efektům. Zdroj: http://www.vodarenstvi.cz/2018/07/10/v-ujezdci-prebuduji-suchy-poldr-na-vodni-plochu/ a https://www.vtei.cz/en/tag/bathymetry/

Obr. 9  Účinky modrozelené infrastruktury na teplotu okolí. Zdroj: Enki, o.p.s.

Voda je zelení pohlcována, čištěna a vypařována do ovzduší. Zeleň, která má přístup k dešťové vodě zase mnohem lépe prosperuje, odolává stresu a klimatickým výkyvům (především delším obdobím sucha). Není zcela závislá na zálivce, takže přináší značné ekonomické úspory (v rámci údržby a znovuzakládání odumřelých jedinců či porostů). Díky ochlazování okolního vzduchu, pohlcování škodlivin, hluku a celkovému zlepšování mikroklimatu se výrazně zvyšuje životního komfort obyvatel. 

Obr. 10  Zeleň přirozeně plní funkci „klimatizační jednotky“. Stromy poskytují stín, zároveň ale sluneční energii využívají k transpiraci vody do ovzduší, čímž dochází k výraznému ochlazení okolního vzduchu (vhodným příkladem může být porovnání letní teploty pod slunečníkem a pod stromem). U vitálního stromu, který má dostatek vody, počítáme s denním výparem zhruba 100 až 400 litrů. Jeden vzrostlý strom má výkon cca 20 až 30 kW, což odpovídá výkonu asi 10 klimatizačních jednotek. Klimatizace, na rozdíl od zeleně, ale spotřebovávají obrovské množství energie a okolní vzduch ještě oteplují. Foto: www.reddit.com

Tyto koncepce se v zahraničí pod různými názvy používají už od 70. let 20. století. Byly vyhodnoceny jako nejvhodnější možné řešení nakládání s dešťovou vodou.

• Německo, Rakousko (naturnahe Regenwasserbewirtschaftung, dezentrale Regenwasserbewirtschaftung)
• Velká Británie (Sustainable Urban Drainage Systems) Francie (Alternative Techinques)
• USA, Kanada (Best Management Practices, Stormwater Control Measures či Low Impact Development) a dále Water Sensitive Urban Design, Integrated Urban Water Management, Green Infrastructure, Blue infrastructure, Water Sensitive Cities.

Obr. 11 a 12  Schéma infiltrace (neboli vsaku) a evaporace / evapotranspirace (výparu), základních principů modrozelené infrastruktury. Zdroj: K2N LANDSCAPE

Modrozelená infrastruktura:

• pracuje s dešťovou vodou ze zpevněných ploch, střech apod.
• zatraktivňuje městské prostředí
• chrání obyvatele a majetek proti bleskovým povodním (díky zadržení či akumulaci vody, zpomalení odtoku)
• podporuje vsak, zvyšuje tak zásoby podzemních vod a zmírňuje dopady sucha
• díky přístupu vegetace k vodě umožňuje její zdravý růst
• přináší benefity v podobě ekosystémových služeb (pohlcování škodlivin, hluku apod.)
• díky výparu vody ochlazuje okolí
• má nezanedbatelný vliv na tepelnou pohodu místa a malý koloběh vody, snižuje efekt tepelného ostrova
• vytváří nové biotopy a útočiště života v městském prostředí (zvyšování biodiverzity)
• přináší ekonomické benefity (jako náhrada konvenční stokové sítě, při údržbě zeleně, při ochraně majetku proti povodním)
• slouží jako jedno z nejvhodnějších adaptačních opatření na změnu klimatu

Obr. 13 a 14  Vodu lze nechat přečistit a vsakovat přes zatravněný průleh, dešťový záhon či propustnou zpevněnou vrstvu. V případě blízkosti budov (riziko vlhnutí staveb) či v místě silného znečištění (riziko kontaminaci podzemní vody) lze vytvořit i uzavřený systém, který zamezí vsaku. Stále však bude mít vliv na zlepšení mikroklimatu a ochranu proti přívalovým povodním. Zdoj: K2N LANDSCAPE

Mezi hlavní principy patří:

• zadržování vody (retence)
• akumulace (uskladnění pro zálivku apod.)
• zpomalení odtoku
• transport
• čištění
• vsak (infiltrace)
• výpar (evaporace / evapotranspirace)

A to ideálně v místě. kde srážky dopadají. Přibližuje se tak přirozenému hydrologickému režimu – odtokovým podmínkám, které v území panovaly před urbanizací a zvýšenými zásahy člověka. Lze je využít jak na veřejných prostranstvích, tak i na úrovni jednotlivých soukromých parcel. 

Obr. 15,16,17 a 18  Dešťové záhony v centru Sheffieldu. Projekt Grey to Green. Foto: Nigel Dunnet.

Nejznámějším opatřeními MZI jsou např. zelené střechy, dešťové záhony, „svejly“, nejrůznější jezírka, mokřady či vodní kanálky. Sofistikovanější je potom využití modrozelené infrastruktury pod zpevněnými povrchy. Díky podzemním vrstvám strukturních substrátů lze systém MZI navrhnout i na náměstí, parkovišti, dokonce i pod pozemní komunikací. 

Obr. 19 a 20  Schémata využití podzemních vrstev strukturních substrátů od švédské konzultační firmy Edge, která se na problematiku MZI specializuje. Společně s Edge a IPR (Institut plánování a rozvoje Prahy) jsme loni na jaře vybírali nejvhodnější lokality pro umístění pilotních projektů modrozelené infrastruktury v Praze. 

Zajímá vás více informací o jednotlivých opatřeních modrozelené infrastruktury? Přáli byste se dozvědět více o ekosystémových službách a benefitech stromů, popř. o možnostem financování takových projektů? Potom pravidelně sledujte náš blog.

Autor článku: Ing. Kristýna Cmíralová

Zdroj: 

POKORNÝ, Jan a Jana DVOŘÁKOVÁ. Voda v krajině. Jindřichův Hradec: Hamerský potok, 2011. ISBN 978-80-904858-0-8. 

VÍTEK, Jiří, David STRÁNSKÝ, Ivana KABELKOVÁ, Vojtěch BAREŠ a Radim VÍTEK. Hospodaření s dešťovou vodou v ČR. Praha: 01/71 ZO ČSOP Koniklec, 2015. ISBN 978-80-260-7815-9.

Internetové zdroje:

http://www.neratovice.cz/assets/File.ashx?id_org=10356&id_dokumenty=405700

https://issar.cenia.cz/prehled-klicovych-indikatoru-podle-hlavnich-temat/03-vodni-hospodarstvi-a-jakost-vody/03-cisteni-odpadnich-vod/

https://is.mendelu.cz/eknihovna/opory/index.pl?opora=51

https://www.zu.de/lehrstuehle/soziooekonomik/assets/pdf/Ramboll_Woerlen-et-al_BGI_Final-Report_small-1.pdf

1 https://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/news_160414_konference_voda_krajina/$FILE/1.3_J.HLADIK_VUMOP_FIN.pdf

2 Celkem 3 %  obyvatel ČR je potom připojeno na kanalizaci bez ČOV, dalších 14,5 %  není připojeno vůbec (Zdroj: Issar, rok 2018).