Hospodaření se srážkovou vodou v urbanizovaném území (R-12.1)

Pomůcka je součástí výstupu grantu číslo SS03010146 „Výzkum a aplikace Water Information Management jako strategie chytrého hospodaření se srážkovými vodami v urbanizovaných územích Moravskoslezského kraje“, který byl podporován z finančních prostředků Technologické agentury České republiky.

Řešitelský tým projektu: Ing. Marek Teichmann, Ph.D., doc. Ing. et. Ing. František Kuda, CSc., Ing. Natálie Szeligová, Ph.D., Ing. Michal Faltejsek, Ph.D., Ing. Stanislav Endel, Ph.D., Ing. Štěpán Chvatík a Ing. Tomáš Krempaský

Autor:
Ing. Marek Teichmann, Ph.D.

Anotace:

Předmětem pomůcky je představení problematiky hospodaření se srážkovou vodouurbanizovaném území lidských sídel. Pomůcka se v rámci první kapitoly zaměřuje na obecný výskyt vody na Zemi a její vliv a význam pro lidstvo, faunu, flóru, ale také pro stavitelství, architekturu a urbanizované území lidských sídel, přičemž pojednává rovněž o legislativním ukotvení problematiky hospodaření se srážkovými vodami v tuzemské legislativě z pohledu plánování na jednotlivých územních úrovních. Druhá kapitola pak pojednává nejen o samotné problematice hospodaření se srážkovou vodu v urbanizovaném území, přičemž uvádí nejen důvody nutnosti řešení, ale rovněž obecné předpoklady a technická řešení jednotlivých dílčích opatření v podobě modrozelené infrastruktury, a v neposlední řadě se věnuje také současnému stavu a aktuálním trendům a řešením dané problematiky. Součástí pomůcky jsou tři doplňující přílohy, které představují rozšíření vlastní textové části.

Obsah

  Úvod
1 Voda – fenomén v životě lidstva
1.1 Koloběh vody
1.1.1 Koloběh vody na Zemi
1.1.2 Koloběh vody v urbanizovaném území
1.2 Voda v urbanizovaném území
1.2.1 Voda a člověk
1.2.2 Voda a město
1.2.3 Vodní toky v urbanizovaném území
1.2.4 Vodní plochy v urbanizovaném území
1.3 Hospodaření se srážkovou vodou z pohledu managementu a legislativy
1.3.1 Rozhodování v rámci regionálního rozvoje
1.3.2 Regionální politika
1.3.3 Regionální rozvoj a formy plánování
1.3.4 Vliv rozvoje vodohospodářství a stavebnictví na rozvoj území
2 Hospodaření se srážkovou vodouúzemí města a obcí
2.1 Současný stav hospodaření se srážkovými vodami
2.1.1 Praktické důvody řešení hospodaření se srážkovými vodami
2.1.2 Současné přístupy k řešení srážkových vod v ČR a ve světě
2.2 Srážkové vody v rámci urbanistické koncepce měst
2.2.1 Přínosy řízení městských srážkových vod
2.2.2 Stupně znečištění srážkových vod ve vazbě na povrch
2.2.3 Kvalitativní požadavky a kontaminace srážkových vod
2.2.4 Výpočet množství srážkových vod ve vazbě na povrch
2.3 Objekty pro hospodaření se srážkovými vodami
2.3.1 Akumulace srážkové vody
2.3.2 Přímá opatření pro vsakování srážkové vody
2.3.3 Nepřímá opatření a objekty pro vsakování srážkové vody
2.4 Modrozelená infrastruktura v urbanizovaném území
2.4.1 Zelené ulice
2.4.2 Zelené parkování
2.4.3 Zelené střechy
  Závěr
  Přílohy



ÚVOD

Městská vodohospodářská infrastruktura, tedy činnosti spojené s hospodařením s vodou na území obcí a měst, je jedním ze základních technicko – provozních činností zajišťující nejen funkčnost lidských sídel, ale také jejich obyvatelnost, vytváří základní standardy hygienické, sociální, environmentální, či estetické. Městská vodohospodářská infrastruktura tradičně zahrnuje systémy zásobování pitnou vodou a systémy pro odkanalizování urbanizovaného území. V posledních letech se však lze stále častěji setkat s třetí oblastí, kterou tvoří systémy pro hospodaření se srážkovými vodami v rámci zastavěného území sídel. Právě tato třetí oblast je v současnosti často diskutována nejen s vazbou na udržitelný rozvoj vodárenství, s přesahem k udržitelnému životnímu prostředí, ekonomickým nárokům na výrobu, distribuci a likvidaci vody, respektive čištění vody, ale především s přesahem na udržitelnost stále rostoucích lidských sídel [1].

Urbanizované území si lze jen těžko představit bez vody v jakékoliv podobě. Tento fakt je dán zejména skutečností, že voda samotná je nepostradatelnou součástí života lidí, zvířat, i rostlinstva na planetě Zemi. Voda se tak stala historicky součástí lidstva, které ji od pradávna vyhledávalo a užívalo. Díky tomu byly již historicky první osady, či města budovány v blízkosti vodních zdrojů. S postupem času a vývoje historických měst, vývoje evolučního i technologického získávala voda vedle svého hlavního využití, jakožto základní složka života, další a nepostradatelné využití v průmyslu, zemědělství, či dopravě. Tento postupný vývoj tak měl významný vliv na rozvoj vodohospodářských infrastruktur až do podoby, jak je známe dnes. V rámci této pomůcky jsou jednotlivá odvětví vodohospodářských infrastruktur definována, je zde popsána jejich funkčnost a provozní vlastnosti s přesahem do veřejného prostoru sídel a jeho udržitelného rozvoje. Samotné uplatnění principů udržitelného rozvoje zasahuje do nejrůznějších sfér lidského života. Zpravidla je v rámci urbanizovaného území sídel věnována pozornost především problematice bydlení či dopravy, ale také ochraně zdraví, emisním limitům a dalším ekologickým zátěžím. V převážné většině se tedy jedná o oblasti hmatatelné a pro lidstvo snadno viditelné. Právě z těchto důvodů je velmi často opomíjena, či upozaděna, problematika udržitelnosti vodohospodářský infrastruktur, které jsou v převážné většině skryty pod povrchem. Totéž zpravidla platí v případě provádění údržby a obnovy těchto rozsáhlých systémů, přičemž se lze často setkat s omezeným zájmem a havarijní formou správy a údržby těchto staveb. Většina provozovatelů a vlastníků technického vybavení v poslední době zaznamenává navýšení intenzity poruch svého majetku, který je způsoben v převážné většině vyčerpanou teoretickou i fyzickou životností použitého materiálu a následnou nutností tuto situaci adekvátně řešit. Stejně tak je již zřejmé, že potřeba řešení problematiky hospodaření se srážkovými vodami je významnou součástí vodohospodářských infrastruktur a je tak potřeba i tuto oblast řešit. Pro adekvátní zefektivnění provozu a údržby těchto staveb je však potřeba přistupovat cíleně a systematicky, což je dnes relativně snadno dosažitelné s využitím moderních manažerských postupů a inovativních technologií, které si zejména v posledních letech našly své uplatnění ve správě a údržbě stavebních objektů a je tak zcela logické, že tyto postupy lze aplikovat také na problematiku vodohospodářské infrastruktury [1, 2].

Tato pomůcka představuje několik rovin řešení problematiky městských vodohospodářských infrastruktur. Počátky řešení je potřeba hledat v úplném jádru celé problematiky a je zapotřebí jednotlivé systémy náležitě popsat, seznámit se s jejich jednotlivými součástmi a vzájemnými vazbami (proces identifikace). Pakliže je znám systém a jeho technické parametry, je potřeba přejít analýze jeho provozu, tedy hledání možných způsobů pro zvýšení jeho efektivity, definování jasných procesů a postupů správy, údržby a obnovy jednotlivých částí systémů. Samotné procesy zefektivnění však lze vnímat jako manažerské procesy vyžadující maximální využití sofistikovaných nástrojů a přístupů zakládajících se zejména na kvalitních vstupních a provozních datech. Teprve na takovémto základu lze vystavět kýžená zlepšení a optimalizace systémů vodohospodářské infrastruktury. Tyto procesy jsou zcela nezbytné pro zajištění udržitelnosti jednotlivých městských vodárenských systémů a potažmo také lidských sídel, a to včetně zefektivnění z hlediska sociálních, ekonomických i environmentálních aspektů rozvoje [3].


1 VODA – FENOMÉN V ŽIVOTĚ LIDSTVA

1.1 KOLOBĚH VODY

Koloběh vody představuje prakticky nekonečný cyklus pohybu vody na Zemi, který je zajištěn konečným množstvím vody, která je neustále v pohybu a je nerovnoměrně rozložená. Obecně lze říci, že tento hydrologický cyklus znázorněný na Obr. 1. 1.Obr. 1. 2. představuje grafické znázornění pohybu vody prostředím, přičemž voda při tomto koloběhu může měnit skupenství (pevné, kapalné a plynné).

1.1.1 Koloběh vody na Zemi

Koloběh vody na Zemi, označovaný také jako „velký koloběh vody“ je přirozený cyklus vody na planetě Zemi. Jedná se o nepřetržitý proces, při kterém dochází k odpařování vody z vodních ploch a zemských pevninských ploch do ovzduší. Vlivem tohoto přirozeného výparu dochází ke stavu, kdy je vzdušný prostor plně nasycen a dochází k procesu kondenzace, tedy vysrážení vzdušné vlhkosti, která se mění na drobné kapky vody. Tyto kapky pak v podobě srážek padají na zemský povrch (déšť, sníh, kroupy, rosa, mlha). Tyto srážky pak padají zpátky na Zemi, přičemž při dopadu do vodních ploch se stávají součástí těchto vodních ploch. V případě dopadu na pevninu pak dochází k jejich částečnému vsaku do podloží a dále k povrchovému odtoku. Hydrologický cyklus je dokončen opětovným odparem těchto vod ze zemského povrchu.

Obr. 1. 1. Koloběh vody na Zemi – „Velký oběh vody“ [4]

Tento koloběh je pro život na Zemi zásadní. V případě, že by po dopadu vody na Zem nedocházelo k jejímu následnému odparu, převážná část vody by se pravděpodobně naakumulovala v mořích a pevninské části by tak zůstaly zcela bez vody. Koloběh vody je tedy potřeba chápat jako zásadní způsob dodávky vody na Zemi, přičemž se prostřednictvím srážek kumuluje voda ve vodních plochách, či vodních tocích, srážky doplňují hladiny podzemních vod a také dodávají potřebnou vodu a závlahu fauně a flóře. Tento koloběh vody lze sledovat na Obr. 1. 1.

Přesto, že oběh vody na Zemi je nepostradatelný, přináší s sebou také mnoho problémů. Mezi ty základní patří dva přírodní extrémy – sucho a přívalové srážky (často doprovázené bleskovými povodněmi či záplavami), přičemž tyto problémy způsobuje nerovnoměrné rozložení vody na Zemi. Mezi další problémy pak patří zejména znečištění – kontaminace půdy, jejíž negativní účinky jsou vlivem koloběhu vody umocněny, dochází tak ke kontaminaci vody a tyto znečištěné vody jsou vlivem vodního cyklu dále unášeny až do moří a oceánů.

1.1.2 Koloběh vody v urbanizovaném území

Koloběh vody v urbanizovaném území, označovaný jako tzv. „malý koloběh vody“ je člověkem vytvořený, tedy umělý, cyklus zajišťující řízené vedení vody v urbanizovaném území měst a obcí. Tento koloběh zahrnuje především objekty vodohospodářské infrastruktury, které zajišťují funkčnost celého cyklu. V rámci tohoto koloběhu, jehož grafické znázornění je vyobrazeno na Obr. 1. 2., lze shledat jednotlivé procesy v několika krocích. Na počátku procesu je jímání vody z přírodních zdrojů, odtud je voda dopravena do urbanizovaného území k jejímu upotřebení. Po použití vody v sídlech je voda odvedena stokovou sítí k jejímu vyčištění a následně odvedena zpět do přírodních vodních toků. Tento cyklus lze dále rozšířit o odvádění srážkových vod z urbanizovaného území. Tyto srážkové vody jsou pak stejně tak jako použité vody odpadní odvedeny do recipientu.

Obr. 1. 2. Koloběh vody v území – „Malý oběh vody“ [5]


1.2 VODA V URBANIZOVANÉM ÚZEMÍ

Voda tvoří neodmyslitelnou součást každého urbanizovaného území, ve kterém zastává nejen mnoho podob, ale také mnoho funkcí. Bez vody by obce a města byly zcela neobyvatelné. Tento fakt je znám již z historického hlediska sahajícího až do dob před naším letopočtem, kdy již tehdejší města disponovala rozvinutou vodárenskou infrastrukturou, která zahrnovala nejen systémy pro zásobování vodou, například v podobě akvaduktů, ale i systémy pro odvádění odpadních vod mimo zastavěné území. V dnešní době, kdy je vody stále častěji nedostatek, je potřeba s touto komoditou šetřit a podporovat udržitelný rozvoj vodárenských infrastruktur.

1.2.1 Voda a člověk

Voda představuje nepostradatelnou složku lidského života, na které jsou lidské životy přímo závislé. Přísun vody je pro organismus člověka nutný, obvykle člověk vydrží bez vody maximálně 7 až 10 dní, poté dochází k silným zdravotním komplikacím, jejichž poslední fází je smrt. I přesto, že člověk by měl denně vypít 2 až 3 litry tekutin, ne vždy je toto množství splnitelné a to zejména z důvodů nerovnoměrného rozložení vody na Zemi. Na světě tak existují oblasti, kde je vody nedostatek a lidé si v takovýchto lokalitách musí vystačit s výrazně omezenějším množstvím vody. Přístup k vodě však vždy nemusí znamenat uspokojení těchto požadavků, a to zejména z důvodů kvality vody, která má na zdraví významný vliv [6].

Podle WHO nemá v dnešní době až 17 % obyvatel Země přístup k pitné vodě, což je způsobeno buďto zcela chybějící vodohospodářskou infrastrukturou anebo pouze základním technickým vybavením. Cca 35 % světové populace má přístup k vodě, která však neodpovídá minimálním hygienickým požadavkům a každoročně tak až 3,5 milionů lidí zemře na onemocnění způsobená závadnou vodou. Z těchto 3,5 mil. pak tvoří drtivou většinu děti mladší 5 let. V roce 2011 téměř 90 % všech zemřelých na nedostatek či závadnost vody tvořily děti mladší 10 let. V České republice je přístup k vodě považován za samozřejmost, avšak celosvětově tomu tak není. K roku 2019 mělo cca 58 % obyvatelstva Země přístup k vodě, která je přivedena vodovodním potrubím až do jejich domu. Napříč světem se liší také množství spotřebované vody na osobu na den. Zatímco v ČR se spotřeba na jednoho obyvatele na den pohybuje okolo 120 litrů vody, v některých rozvojových státech (zejména Afrika a Jižní Amerika) je spotřeba na obyvatele i kolem 10 litrů vody. Naopak například v USA (cca 300 l/os./den) anebo Novém Zélandu (cca 250 l/os./den). Problematika vody v obecném pojetí je dnes celosvětově preferovaným tématem, ne-li fenoménem, a jinak tomu není ani v oblasti vodohospodářské infrastruktury, která zajišťuje koloběh vody v rámci urbanizovaného území. Pitné vody je na Zemi stále častěji nedostatek a je tak potřeba s vodou zacházet šetrněji, než tomu bylo doposud [7].

1.2.2 Voda a město

Voda a město k sobě jednoznačně patří, tento fakt je dán již historicky, kdy se lidská sídla budovala v blízkosti řek. Právě vodní toky měly pro historická města významnou funkci, města se k vodním tokům stavěla zády a recipienty plnily funkci hlavního přísunu vody pro fungování města, funkci pro likvidaci odpadů a zároveň funkci obrannou. Postupem času se role vodních toků měnila a s postupným růstem měst se voda stala jedním z hlavních městotvorných prvků tak, jak je tomu dnes, viz Obr. 1. 3. Obecně je jasné, že voda je pro život obyvatel podstatnou složkou, bez které není možno žít, stejně je tomu i u měst, která díky přístupu k dostatečné kvantitě a kvalitě vody mohla od jejich vzniku až do současnosti růst a udržovat si svůj hygienický standard.

Obr. 1. 3. Půdorysné uspořádání historického jádra ovlivněné vodním prvkem (řeka Vltava, Český Krumlov) [8]

Ačkoliv města bez přístupu k vodě byla již historicky neudržitelná, přináší voda také negativní účinky, které jsou nyní navíc umocněny stupněm urbanizace. Růst měst s vazbou na vodní toky s sebou přinášel také mnoho vedlejších účinků, mezi které lze řadit nejen přírodní katastrofy, jako povodně či záplavy, ale také problémy hygienické či zdravotní. Právě tyto problémy sužovala historická města, ve kterých plnil vodní tok roli stokové sítě, která odváděla veškeré odpady mimo zastavěné území. V této souvislosti je potřeba si uvědomit, že velké světové řeky byly v období středověku enormně znečištěné (řeka Temže v Londýně byla označována za „světovou stoku“) a ohrožovaly tak další sídla po směru toku vody [9, 10].

V dnešní době se postoj k vodě změnil, voda je brána jako významný městotvorný prvek, který je využíván k rekreaci a relaxaci, zkvalitňuje klima města (reguluje tzv. tepelné ostrovy, zvyšuje vzdušnou vlhkost), často tvoří dominantu, plní estetickou funkci a napomáhá vytvářet image města. I přesto se však v dnešní době stále můžeme setkat s negativními dopady působení vody, nejčastěji to jsou extrémní situace jako povodně a záplavy. Vyspělá města však již často dosáhla vysoké úrovně ochrany před přívalovou vodou či záplavami a jsou schopna těmto negativním vlivům čelit. Tato skutečnost je však výsledkem mnoha procesů a kombinací nápravných a podpůrných opatření, zejména s vazbou na vodárenskou infrastrukturu a vodní díla. I přes tuto skutečnost však situace není zcela uspokojivá a v tuzemských podmínkách města v mnoha ohledech zaostávají za vyspělými moderními městy v zahraničí. Mnoho zejména větších municipalit začalo revitalizovat vodní toky či plochy, které jimi procházejí, avšak tento proces je zdlouhavý a silně závislý na možnostech prostorových, finančních, politických a dalších možnostech daného urbanizovaného území.

Dnešní sídla, která byla historicky vystavěna v blízkosti vodních toků, již díky stupni urbanizace tyto vodní prvky pohltila a voda se tak stala součástí urbanistické koncepce měst. Tato skutečnost je znázorněná na Obr. 1. 3., kde na ortofotomapě historického jádra města Český Krumlov, kde lze sledovat jak město, respektive jednotlivé prvky (ulice, řady domy, náměstí apod.), kopírující topografické podmínky, jež jsou dány liniemi vodního toku, v tomto případě řeky Vltavy. S postupným nárůstem obyvatel a zvyšujícím se stupněm urbanizace byl vodní tok městem úplně pohlcen, městská zástavba se začala rozrůstat po obou stranách vodního toku a ten se tak stal plnohodnotnou součástí zastavěného území. Města a obce, jimiž vodní toky procházejí, však tyto toky významně ovlivňují a postupem času často mění i jejich podobu, zejména jejich trasy. Samotná podoba vodních prvků v zastavěném území však byla pozměněna také díky úpravě břehů a to zejména z důvodu postupného zastavění přímého okolí těchto vodních prvků. Břehy tak byly v minulosti zpevňovány, byl upravován jejich podélný profil, přičemž se lze často setkat s pevnými koryty či hrázemi, které plní ochrannou funkci v případech zvýšení hladiny, viz Obr. 1. 4.

Obr. 1. 4. Přírodě blízké a povodňově kapacitní řešení potoka. (potok Blanice, Vlašim, 2018) – Archív autora

Z těchto důvodů je více než jasné, že práce s vodními prvky v urbanizovaném území obcí a měst je zcela odlišná od úpravy a hospodařenívodou v krajině. Zásadním rozdílem je v tomto případě charakter prostoru, ve kterém se při plánování a realizaci úprav vodních prvků pracuje. Obecně pak lze říci, že v rámci urbanizovaného území se veškeré realizace odvíjejí od prostoru omezeného přilehlou zástavbou a dále pak vymezenými vlastnickými právy. Realizace opatření ve volné krajině je pak výrazně jednodušší a omezení jsou prakticky dána pouze krajinným rázem a případnými souvisejícími vlivy.

1.2.3 Vodní toky v urbanizovaném území

V urbanizovaném území obcí a měst se lze nejčastěji setkat s vodními toky (řeky, potoky, slepá ramena, vodní kanály apod.), které často tvoří významný urbanistický prvek daného území. Tato významnost je dána především v závislosti na velikosti vodního toku, která se odvíjí od základních parametrů, jako je množství vody, velikost průtoku, šířka koryta, apod. Významnými parametry je pak také případná regulace, tedy úpravy břehů a koryta, zatrubnění, či umístění recipientu vzhledem k území (vodní tok prochází středem urbanizovaného území, okrajem území, volným prostorem, apod.). Obecně se však v prostoru obcí a měst lze setkat s různými postoji k vodnímu toku, přičemž nejčastěji je vodní tok situován vůči území tak, aby byl přístupný z veřejných ploch, čímž je zajištěno provádění údržby břehů a koryt, ale zároveň je vodní tok zpřístupněn veřejnosti a může tak plnit funkci rekreační či relaxační. V praxi se často okolí vodních toků pojato formou parkové úpravy, v níž voda tvoří estetický a relaxační prvek tohoto prostoru, jehož součástí je nezbytný doplňující mobiliář. V současné době se lze velmi často setkat s revitalizacemi, jejichž hlavním úkolem je v blízkosti recipientu vybudovat protipovodňová opatření (zemní valy, stěny apod.), se kterými rovněž souvisí úpravy a čištění břehů i koryt.

Velikost vodního toku má významný vliv na jeho následující funkční využití. Na Obr. 1. 4. lze sledovat menší vodní tok (potok Blatnice ve Vlašimi), který má relativně malý průtok. Tento průtok se však může několikanásobně navýšit v případě přívalových dešťů, což je následně redukováno pomocí zpevněných břehů viditelných na obrázku. Opačný případ je pak znázorněn na Obr. 1. 5. (řeka Visla v Gdaňsku), kde vodní tok tvoří významnou dominantu a městotvorný prvek využívaný k lodním plavbám, rekreaci a relaxaci.

Obr. 1. 5. Začlenění vodního toku do funkčních a rekreačních ploch města (řeka Visla, Gdaňsk, Polsko, 2019) – Archív autora

Současné přístupy k revitalizaci vodních toků se často soustředí na budování přírodě blízkých opatření břehů a koryt vodních toků. Lze se setkat s realizacemi, kde je navyšován retenční prostor, který dokáže spolehlivěji akumulovat přívalové srážky a ochránit tak blízká zastavěná území proti negativním důsledkům vydatných dešťů. V případě takovýchto realizací se jedná o úzkou vazbu či přímé propojení na parkové úpravy související se zpřístupněním vodního toku lidem za účelem rekreace, relaxace, případně dalším činnostem. Nové přístupy mají také často neopominutelnou vazbu na objekty technické infrastruktury, zejména dešťovou kanalizaci, případně objekty pro hospodaření se srážkovými vodami, přičemž je však dbáno zejména na zvýšené estetické požadavky vodního toku a jeho okolí.

1.2.4 Vodní plochy v urbanizovaném území

Vodní plochy v urbanizovaném území (nádrže, rybníky, tůně, jezera, přehrady apod.) mohou stejně tak jako vodní toky tvořit významné městotvorné prvky. Obecně lze vodní plochy členit dle jejich velikosti, způsobu plnění (průtočné, bezodtokové) či způsobu využití (rekreační, požární nádrže, retenční nádrže, chovné rybníky apod.). Vodní plochy jsou z hlediska urbanistické kompozice zpravidla komplikovanější, avšak jejich následné využití může v případě revitalizace být mnohem širší. V případě revitalizací se tak lze velmi často setkat s pracemi, jejichž cílem je zpřístupnění dané vodní plochy veřejnosti, přičemž tento kontakt může být i aktivní (plavební účely, koupání apod.). Ve většině případů je však cíleno především na doprovodnou parkovou úpravu, která vodní plochu vhodně doplňuje a rozšiřuje.

Obr. 1. 6. Začlenění vodní plochy do funkčních a rekreačních ploch města (Podměstský rybník, Čáslav) – Archív autora

Na Obr. 1. 6. je vyobrazena dominantní vodní plocha situovaná prakticky uprostřed města (Podměstský rybník v Čáslavi), kde je její umístění dáno historicky. Vodní plochy jsou na rozdíl od potoků a řek klidné a jejich spojení s okolím často vytváří doprovodné zrcadlení obzoru, viz Obr. 1. 6., nebo Obr. 1. 5.

1.3 HOSPODAŘENÍ SE SRÁŽKOVOU VODOU Z POHLEDU MANAGEMENTU A LEGISLATIVY

Klimatické změny na Zemi již byly mnohokrát potvrzeny a prokázány. Příčinou této změny jsou mj. i lidská sídla, charakteristická velkou mírou zpevněných povrchů, které nepodporují přirozený cyklus vody a tím mění mikroklimatické podmínky území. Srážková voda, která dopadne na zpevněnou plochu, je co nejrychleji odvedena do veřejné stokové sítě a následně pryč z urbanizovaného území. Z tohoto důvodu je výrazně ovlivněn přirozený vsak srážkových vod do podzemních vrstev či jejich výpar. Kombinace vlivu klimatické změny a stupně urbanizace však ve větších městech či obcích již vygradovala natolik, že stále častěji čelíme obdobím sucha, nebo naopak bleskovým povodním. Tento fakt je způsoben absencí efektivního strategického plánu, jak jednotlivé dílčí kroky zaměřené na hospodaření se srážkovou vodou efektivně využít a provázat tak, aby vzájemně tvořily jednotný a snadno udržitelný celek. Současné územně plánovací podklady a dokumentace jednotlivých samospráv tuto oblast aktuálně zpravidla neřeší anebo se jí zabývají pouze okrajově. Většina samospráv však tento fakt vnímají a zpracování této problematiky vítají.

1.3.1 Rozhodování v rámci regionálního rozvoje

Proces rozhodování v rámci regionálního rozvoje je velmi komplikovaný problém, do kterého teoreticky zasahují všichni aktéři daného regionu (obce, města, kraje, atd.).

Obr. 1. 7. Hlavní aktéři regionálního rozvoje a jejich vzájemné (ne)fungování – Vlastní zpracování

Těmito aktéry pak mohou být nejčastěji obyvatelé, firmy působící v daném regionu, veřejná správa (město, stát atd.) a v některých případech také zainteresované neziskové instituce, přičemž každý z těchto aktérů zastává svůj názor pro způsob rozvoje daného regionu. Velmi často však dochází ke stavu, že každý aktér zastává odlišný pohled na jednotlivé aspekty rozvoje regionu, odlišné priority i potřeby. Všichni tito aktéři však společně sdílejí daný region a je tedy více než žádoucí, aby se dohodli či shodli na jednotném rozvoji daného regionu. Tyto shody však bývají velmi komplikované, což lze přeneseně sledovat na Obr. 1. 7., kde jsou jednotliví aktéři nahrazeni ozubenými koly, která pro úspěšné řešení musí vzájemně fungovat. Z obrázku je však patrné, že to takto nelze (s ozubenými koly nelze pohnout). V praxi to pak funguje velice podobně. Tento stav se lze vyřešit pouze vystoupením z této roviny, čímž lze dosáhnout ústupkem z deklarovaných požadavků. Z výše popsaných důvodů se těmito rozhodovacími procesy zabývá tzv. regionální politika.

1.3.2 Regionální politika

Regionální politika se zabývá bilancováním, koordinací a řízením postojů a vztahů napříč regionálními rozdíly a mechanismy, které ovlivňují regionální rozvoj. Zahrnuje regionální hospodářskou politiku, regionální sociální politiku, regionální politiku životního prostředí, regionální politickou politiku, regionální kulturní politiku atd. Celkově si regionální politika klade za cíl zlepšit ekonomické, environmentální a sociální podmínky v rámci regionu (město, okres, kraj atd.) a zároveň vyrovnávat výkon jednotlivých oblastí napříč jednotlivými regiony, respektive snižovat rozdíly mezi tempem růstu těchto regionů.

Existuje mnoho různých definic regionální politiky. Podle tuzemských autorů [11, 12, 13] lze regionální politiku vymezit jako soubor nástrojů, cílů a opatření, jejichž cílem je snížit rozdílnost mezi jednotlivými regiony, zejména v oblastech sociálních, ekonomických a environmentálních. V podobném duchu regionální politiku definují i zahraniční autoři [14, 15], kteří ji ve svých dílech popisují jako nástroj veřejné invence vedoucí ke zkvalitnění socioekonomických podmínek tak, aby tyto podmínky byly v rámci sousedních regionů srovnatelné. Někteří autoři [16] hovoří také o „prostorové nápravě“ tržní ekonomiky regionů s cílem zkvalitnění ekonomického růstu a zlepšení sociálního rozdělení ekonomických efektů. Z ekonomicko-urbanistického pojetí je pak velmi významné tvrzení, že regionální politiky tvoří součást státní politiky, která koordinuje rozvoj území nejen v rámci státu, ale přesahuje i do politiky mezinárodní [17]. Celkově lze regionální politiku rozdělit do několika kroků:

  • stanovení regionálních problémů (jejich důvody a popis);
  • stanovení cílů zmírňujících regionální problémy;
  • identifikace nástrojů pro dosažení cílů;
  • vytvoření strategie pro dosažení cílů;
  • aplikace strategických postupů;
  • vyhodnocení použité strategie a její případná optimalizace.

Podobný pohled na regionální politiku zastává i legislativa České Republiky, kde je tato problematika zakotvena v zákoně č. 248/2000 Sb., o podpoře regionálního rozvoje, v aktuálním znění. Tento zákon stanovuje podmínky pro poskytování podpory regionálnímu rozvoji s cílem vyváženého rozvoje státu nebo územního obvodu kraje, s tím související působnost správních úřadů, krajů a obcí a vytváří podmínky pro koordinaci a realizaci hospodářské a sociální soudržnosti [18].

1.3.3 Regionální rozvoj a formy plánování

Regionálního rozvoj i plánování z pohledu rozvoje jsou pojmy široce diskutované v zahraniční i tuzemské literatuře. Obecně však lze říci, že se plánování v tomto pojetí zabývá návrhem a umístěním infrastruktury a dalších prvků v rámci regionů. Tyto regiony, respektive zóny regionálního plánování, mohou zahrnovat oblast o velikosti obce, města, okresu, kraje státu či nebo dokonce částí různých států. Z tohoto pohledu lze plánování rozdělit do jednotlivých úrovní, tak jak je znázorněno na Obr. 1. 8.

Obr. 1. 8. Vztah mezi politikou a plánováním na různých úrovních – Vlastní zpracování

Mnoho zahraničních autorů [14, 19, 20], zejména mimo EU, ve svých publikacích uvádí, že rozdíly mezi regionálním plánováním a územním plánováním prakticky neexistují a oba tyto pojmy staví na stejnou úroveň. Jedinou odlišnost lze shledat ve velikosti území – rozsahu, kterou daný plán pokrývá. Z obecného pohledu lze hlavní cíle regionálního (respektive i městského) plánování shledat v těchto bodech [21]:

  • maximalizovat účinnost využívání půdy;
  • vytvořit integrovaný přístup k udržitelnému rozvoji;
  • zajistit propojení z hlediska infrastruktury a služeb;
  • podporovat rozvoj integrované státní i městské politiky;
  • efektivní využívání zdrojů;
  • harmonizace urbanizace a urbanismu;
  • vyvážená hustota zalidnění (minimálně 300 osob na hektar).

V rámci České republiky lze však mezi pojmy regionální plánování a územní plánováni shledat zásadnější rozdíly. Základní legislativní rámec v této problematice upravuje zákon 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (Stavební zákon) v aktuálním znění [22], který zároveň stanovuje tzv. nástroje územního plánování. Mimo oblast zájmu (rozsah) daného plánu má zásadní význam také obsah příslušného plánu, zejména pak detailní zpracování, které je přímo úměrné rozsahu daného plánu. Velmi zjednodušeně řečeno lze z tohoto pojetí regionální plán chápat jako formu plánování na státní, krajské, případně mezinárodní úrovni. Oproti tomu územní plán lze popsat jako formu plánování v měřítku obcí či měst. Lze tedy říci, že regionální plánování je na rozdíl od územního plánování doménou vlády, územní plán pak doménou veřejné (městské) správy.

V praxi je tato problematika mnohem složitější a mezi regionálním a územním rozvojem jsou jednoznačně definované vztahy, přičemž musí vždy nižší forma plánování respektovat cíle a plány formy vyšší, a to tak jak je znázorněno na Obr. 1. 9. Celostátním dokumentem pro koordinaci územního rozvoje v rámci republiky je Politika územního rozvoje, která je pořizována Ministerstvem pro místní rozvoj, přičemž reflektuje stavební zákon. Na tuto úroveň navazují v krajské úrovni Zásady územního rozvoje jednotlivých krajů ČR a nejnižší úroveň pak tvoří územně plánovací dokumentace na úrovni obcí a měst. Lze tedy říci, že v rámci politiky územního rozvoje ČR jsou definovány hlavní milníky, které jsou závazné v rámci celé republiky. Od těchto milníků se pak odvíjejí další formy plánování, tedy ty na krajské či obecní úrovni. Tyto formy plánování respektují pravidla vyšší formy plánování a zpravidla je dále vhodně doplňují, rozšiřují a zpřesňují, tak aby tyto plány byly vhodné pro dané zájmové území a to při dodržení třech základních pilířů rozvoje, tedy s cílem naplnění pilířů sociálních, environmentálních i ekonomických.

Obr. 1. 9. Úrovně plánování v tuzemských podmínkách – Vlastní zpracování

Rozvoj a plánování v regionálním i územním měřítku má v tuzemských podmínkách jednotný hlavní cíl a to efektivní a udržitelné využívání půdy a přírodních zdrojů ve venkovském, městském i regionálním měřítku. To znamená, že významnou úlohu tvoří řízená urbanizace. V případech, kdy by pod kontrolou urbanizace nebyla, může stát na všech úrovních (městských i krajských) skončit vytvářením mnoha konfliktů napříč jednotlivými segmenty státu, což by vedlo k vytvoření břemene, které by pro stát mohlo být ekonomicky, environmentálně, ale i sociálně neúnosné. Účelem plánování na všech úrovních je takovýmto situacím zabránit.

1.3.4 Vliv rozvoje vodohospodářství a stavebnictví na rozvoj území

K územnímu rozvoji výrazně přispívá rozvoj vodohospodářské infrastruktury a stavebnictví, které zároveň velmi pozitivně ovlivňuje ekonomický a sociální rozvoj společnosti, a to zejména proto, že produkuje stavebně technologická díla s dlouhodobou životností a vytváří tak zároveň podmínky i pro rozvoj dalších sektorů. Rozvoj těchto staveb historicky umožnil územní expanzi obcí a měst. V dnešní době je tato expanze o to více umocněna nástupem digitalizace a využívání informačních technologií, které jsou již nepostradatelnou součástí pro rozvoj. Digitalizace stavebnictví zahrnuje nejen proces výstavby včetně investorské a projektové přípravy, ale i vazbu na národní infrastrukturu pro prostorové informace, katastr nemovitostí, elektronizaci povolovacích procesů apod. Proces navrhování a výstavby také úzce souvisí s daty o lokalitě, ve které bude daný záměr realizován. Propojení geografických dat a informačního modelování pak umožňují vytváření kontextového modelu, a tudíž lepší pochopení daného záměru v příslušném kontextu s územím. Makroekonomický vývoj a požadavky na udržitelnost a odolnost území vyžadují dokonalé sdílení dat, které umožňuje dosáhnout snížení negativních společenských, hospodářských a environmentálních dopadů. S přihlédnutím ke globálním výzvám a trendům lze jednoznačně a prokazatelně klást důraz na vyšší elektivnost v přístupu k plánování rozvoje území [19].

Koncepce digitální ekonomiky zahrnuje dílčí aspekty, které přináší technologický vývoj a postupující digitalizaci. Nutno vzít v úvahu vazby mezi výrobními průmyslovými systémy, dopravními sítěmi, energetikou atd. a systémy sociálními. Dynamická integrace, která mění celé hodnotové řetězce díky masivnímu a globálnímu nástupu nových technologií a komplexní databáze informací, umožňují dosáhnout vyšší efektivity nejen pro investora, ale také odstranit nízkou efektivitu veřejných financí, popř. odstranění finančního rizika. Význam má také optimalizace plánovacího procesu v daném území prostřednictvím kombinace různých typů dat při navrhování i realizaci záměrů v území a následně efektivnější fungování infrastrukturních prvků i celého systému.


2 HOSPODAŘENÍ SE SRÁŽKOVOU VODOUÚZEMÍ MĚST A OBCÍ

Problematika hospodaření se srážkovými vodami (HSV) v rámci urbanizovaného území obcí a měst je jednou ze tří oblastí městské vodohospodářské infrastruktury a logicky tak navazuje na systémy distribuce pitné vody a systémy stokování a následného čištění odpadních vod. Právě stokování je oblastí, mezi které problematika srážkových vod dlouhodobě patřila, avšak vzhledem k situaci, která nastala zejména v posledních letech, se stále častěji jeví potřeba řešit oblast hospodaření se srážkovými vodami samostatně. Hlavní důvody pro adekvátní řešení této oblasti lze shledat zejména s vazbou na množství pitné vody, které je např. v rámci ČR zejména v letních měsících mnohdy nedostatek. Pomocí efektivních způsobů hospodaření se srážkovými vodami lze snížit odběr pitné vody z distribuční sítě a to zejména prostřednictvím využití srážkové vody pro hygienicky méně náročné účely (splachování toalet, zavlažování, apod.). Srážková voda má však pro urbanizované území mnoho dalších významů, jednak může zlepšovat klimatické poměry v sídlech, zvyšovat hladinu podzemních vod a současně může tvořit různorodé urbanisticko-architektonické prvky měst, tzv. městotvorné prvky [23].

V dnešní době je již srážková voda vnímána jinak, než tomu bylo v minulosti. Tento fakt je dán zejména historickým vývojem lidských sídel, kdy se města zpravidla situovala v blízkosti vodních toků, které zajišťovaly nejen přístup k vodě, ale také „přírodní kanalizaci“. Postupem času se s rozvojem měst rozrůstala i zastavěná plocha těchto měst a v rámci urbanizace docházelo k napřímení vodních toků, které těmito městy procházely. Tyto činnosti měly ve své době zcela logické opodstatnění zejména z důvodu bezpečnosti, kdy v případě vydatných dešťů byly sníženy hrozby rozsáhlých povodní či záplav. Postupnou urbanizací lidstvo dosáhlo schopnosti rychle odvádět veškeré „nežádoucí“ vody ze svého území. Vody skrze město díky napřímené trasy recipientu jen rychle protekly, a navíc byly obohaceny o veškeré nežádoucí odpadní vody, tedy nejen splašky, ale i vody srážkové. Tento vývoj byl dále o to více umocněn stupněm urbanizace, tedy intenzitou zastavění propustných ploch, které rapidně zvýšily povrchový odtok srážkových vod [24].

Obecně řečeno je hospodaření se srážkovými vodami v rámci urbanizovaného území proces, jehož cílem je zachování přirozených podmínek odtoku srážkových vod z území. Přeneseně lze říci, že hlavním úkolem hospodaření se srážkovými vodami je pomocí efektivních způsobů a technických řešení snížit nadměrný (neřízený) odtok srážkových vod z urbanizovaného území s cílem tyto vody v daném území zadržet a dále je buďto následně využívat anebo zasakovat do podloží a zvyšovat tak stále klesající hladinu podzemních vod.


2.1 SOUČASNÝ STAV HOSPODAŘENÍ SE SRÁŽKOVÝMI VODAMI

Vzhledem k celosvětové změně klimatu, která nejen v ČR vyvolává výskyt extrémních meteorologických jevů, současná urbanizovaná území čelí boji se suchem na straně jedné a s enormním množstvím přívalových srážkových vod na straně druhé. Tyto extrémní klimatické situace s sebou přinášejí nedostatek vody, sucho, vlny horka a bleskové povodně, přičemž všechny tyto faktory mají významný vliv nejen na kvalitu života obyvatelstva, ale také na funkčnost infrastruktury, přírodní ekosystémy apod. Tento stav se nejcitlivěji projevuje zejména v urbanizovaném území, kde je navíc umocněn stále se zvyšujícím stupněm urbanizace. Nejpalčivěji zde pak působí zejména kumulace přívalových srážkových vod, které vznikají v důsledku nedostatečné přirozené infiltrace těchto vod do podloží. Urbanizované prostředí sídel je oproti přirozené krajině tvořeno zpravidla enormním množstvím nepropustných ploch, které se vlivem urbanizace, často zcela neřízeně, zvyšují a způsobují tak přehlcení stokového systému, čistíren odpadních vod, rozvodnění menších vodotečí a vznik následných stále častějších bleskových povodní. Z těchto důvodů je zapotřebí zefektivnit stav hospodaření se srážkovými vodami v urbanizovaném území, což se v posledních letech ukazuje jako nevyhnutelné z důvodů měnícího se klimatického prostředí a s tím souvisejících následků sucha. Přestože jsou dnes lidstvu známy některé základní způsoby hospodařenívodou, stále je absentováno jejich logické využití v praxi tak, aby působily komplexně a s vazbou na své okolí.

2.1.1 Praktické důvody řešení hospodaření se srážkovými vodami

Stav opatření pro nakládání se srážkovými vodami v urbanizovaném území v současné době dospěl do situace, která se již stává neúnosná a rychle se zhoršuje. Tato skutečnost je důsledkem dvou hlavních příčin, a sice změnou klimatu a především pak stupněm urbanizace.

Obr. 2. 1. Následky přívalových srážek v urbanizovaném území (autobusová točna, Petrovice  u Karviné, 2020) – Archív autora

Problematika změny klimatu významně ovlivňuje výskyt srážek a analogicky poté množství srážkových vod vyskytující se v rámci urbanizovaného území. Obecně však lze říci, že množství srážek je stále stejné (na tento fakt má vliv zejména omezené množství vody na Zemi, viz Kap. 1. 1.), mění se však jejich rozložení v čase a právě toto rozložení má vliv na enormní meteorologické extrémy, tedy přívalové deště, které v rámci urbanizovaného území způsobují často rozsáhlé komplikace (viz Obr. 2. 1.) a dále období sucha, jež mají za následek rapidní pokles hladiny spodních vod, snížení průtoků vody ve vodních tocích a logicky pak také nedostatek vody v rámci zdrojů pitné vody. Tyto meteorologické extrémy jsou způsobeny zejména oteplováním Země, přičemž vyšší teploty v zimním období mají vliv na snižování množství sněhových srážek a zároveň zvyšují územní výpar. Naopak v letním období vysoké teploty způsobují nadměrný výpar a tím snížení územního odtoku a pokles vodní hladiny řek i vodních ploch. Výsledkem těchto extrémních jevů je pak vzrůstající riziko bleskových povodní či záplav a období sucha [25].

Druhým, v rámci obcí a měst velmi významným faktorem, je stupeň urbanizace daného území. Stupeň urbanizace je nejčastěji vyjadřován procentem zastavění, respektive procentuálním poměrem nepropustných ploch k plochám propustným v daném urbanizovaném území. Lidská sídla jsou charakteristická velkou mírou zpevněných ploch (např. komunikace, střechy, apod.) nepodporujících přirozený cyklus vody, což výrazně ovlivňuje mikroklimatické podmínky daného území. Srážková voda, která dopadne na zpevněnou plochu, je co nejrychleji svedena do veřejné stokové sítě a následně odvedena pryč z urbanizovaného území. Z tohoto důvodu je výrazně ovlivněn přirozený vsak srážkových vod do podzemních vrstev či jejich výpar. V současnosti se stupeň urbanizace pohybuje na vysoké úrovni a dnešní města tak běžně dosahují 70 % i více ploch, které jsou pro vodu nepropustné (viz Obr. 2. 2.). Tento fakt významně ovlivňuje možnost přirozené infiltrace srážkových vod do podloží a jejich výpar, přičemž se pak až několikanásobně zvyšuje povrchový odtok těchto vod.

Obr. 2. 2. Rozdělení odtoku v závislosti na stupni urbanizace – Vlastní zpracování

2.1.2 Současné přístupy k řešení srážkových vod v ČR a ve světě

V dnešní době je lidstvu známo značné množství dílčích technických řešení, opatření či zařízení, která mají za úkol zadržet vodu v urbanizovaném území, a stejně tak existuje i celá řada výzkumů a postupů zabývajících se regulací odtokových poměrů či zadržením vody v krajině. Kombinace vlivu klimatické změny a stupně urbanizace však ve větších městech či obcích již vygradovala natolik, že stále častěji čelíme obdobím sucha nebo naopak bleskovým povodním. Tento fakt je způsoben absencí efektivního strategického plánu, jak jednotlivé dílčí kroky zaměřené na hospodaření se srážkovou vodou efektivně využít a provázat je tak, aby vzájemně tvořily jednotný a snadno udržitelný celek v rámci celého urbanizovaného území.

V tuzemském prostředí je problematika srážkových vod a jejich odtoku zejména v posledním desetiletí vnímaná, přičemž pro ni dokonce byly přijaty všeobecně využívané termíny „hospodaření s dešťovými vodami“, často zkracovaný do podoby „HDV“. Obecně lze však tento termín označit za ne zcela správný, a to z důvodu, že se zaměřuje pouze na vody dešťové a ostatní skupenství srážek (sníh, či kroupy) tak opomíjí. Současné územně plánovací podklady a dokumentace jednotlivých samospráv tuto oblast mnohdy neřeší, nicméně některé samosprávy tento fakt vnímají a zpracování této problematiky vítají. Některá města (Olomouc či Hradec Králové), případně povodí (Odry, Moravy, či Dyje) v současné době disponují již zpracovanými studiemi odtokových poměrů, ty však situaci řeší jen v obecné rovině (bez vazeb a interakcí v daném území a případného provázání např. na databází katastru nemovitostí, digitální mapy stokových soustav apod.) a zejména s přesahem na protipovodňová opatření, případně na nové rozvojové lokality. Problematika je však často diskutována a řešena v rámci jednotlivých stavebních objektů a souvisejících pozemků, přičemž požadavky na tato řešení jsou zakotvena také v tuzemské legislativě, zejména zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) [22], zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon) [26], vše ve znění pozdějších předpisů.

Stavební zákon č. 183/2006 Sb., ve znění pozdějších předpisů se v konkrétních bodech odkazuje na prováděcí vyhlášku č. 501/2006 Sb., o obecných požadavcích na využívání území, ve znění pozdějších předpisů [27], která mj. stanovuje dle § 20 odst. 5 písm.c):

„Stavební pozemek se vždy vymezuje tak, aby na něm bylo vyřešeno vsakování nebo odvádění srážkových vod ze zastavěných ploch nebo zpevněných ploch, pokud se neplánuje jejich jiné využití; přitom musí být řešeno:

  • přednostně jejich vsakování, v případě jejich možného smísení se závadnými látkami umístění zařízení k jejich zachycení, není-li možné vsakování,
  • jejich zadržování a regulované odvádění oddílnou kanalizací k odvádění srážkových vod do vod povrchových, v případě jejich možného smísení se závadnými látkami umístění zařízení k jejich zachycení, nebo
  • není-li možné oddělené odvádění do vod povrchových, pak jejich regulované vypouštění do jednotné kanalizace.“

Vyhláška č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby, ve znění pozdějších předpisů [28] dle § 6 odst. 4 pak stanovuje: „Stavby, z nichž odtékají povrchové vody, vzniklé dopadem atmosférických srážek (dále jen „srážkové vody“), musí mít zajištěno jejich odvádění, pokud nejsou srážkové vody zadržovány pro další využití. Znečištění těchto vod závadnými látkami nebo jejich nadměrné množství se řeší vhodnými technickými opatřeními. Odvádění srážkových vod se zajišťuje přednostně zasakováním. Není-li možné zasakování, zajišťuje se jejich odvádění do povrchových vod; pokud nelze srážkové vody odvádět samostatně, odvádí se jednotnou kanalizací.“

Ačkoli by se mohlo zdát, že obě vyhlášky říkají ve vztahu k hospodaření se srážkovou vodou téměř totéž, zásadní rozdílem je skutečnost, pro koho jsou obě tato sdělení určena. Zatímco v rámci vyhlášky č. 268/2009 Sb. [28] je ukládaná povinnost dodržovat principy hospodaření se srážkovými vodami stavebníkovi, vyhláška 501/2006 Sb. [27] ukládá povinnost vymezit stavební pozemek tak, aby na něm bylo možné hospodařit se srážkovými vodami v rozsahu vyplývajícího z vyhlášky č. 268/2009 Sb. [28]. Lze tedy říci, že zodpovědnost je částečně přenesena i na samosprávu měst a obcí, které v rámci rozhodnutí o umístění staveb vymezují jednotlivé pozemky. Je tedy zřejmé, že problematiku hospodaření se srážkovými vodami je potřeba řešit již v rámci zpracování územně plánovací dokumentace daného území.

Tyto povinnosti dále doplňuje vodní zákon č. 254/2001 Sb., ve znění pozdějších předpisů [26], který dle § 5 odst. 3 stanovuje: „Při provádění staveb nebo jejich změn nebo změn jejich užívání jsou stavebníci povinni podle charakteru a účelu užívání těchto staveb je zabezpečit zásobováním vodou a odváděním, čištěním, popřípadě jiným zneškodňováním odpadních vod z nich v souladu s tímto zákonem a zajistit vsakování nebo zadržování a odvádění povrchových vod vzniklých dopadem atmosférických srážek na tyto stavby (dále jen „srážkové vody“) v souladu se stavebním zákonem. Bez splnění těchto podmínek nesmí být povolena stavba, změna stavby před jejím dokončením, užívání stavby ani vydáno rozhodnutí o dodatečném povolení stavby nebo rozhodnutí o změně v užívání stavby.“

Z výše jmenovaných legislativních předpisů vyplývá, že problematika srážkových vod, je v rámci tuzemské legislativy vnímána a vymáhána. Tento požadavek se však promítá pouze do výstavby v rámci jednotlivých stavebních objektů, avšak koncepční pojetí v rámci celého urbanizovaného území, případně alespoň jeho jednotlivých dílčích částí, řešeno není. V rámci Státní politiky životního prostředí České republiky 2030 s výhledem do 2050, v aktuálním znění [29], je však tato problematika zmíněna mezi základními strategickými cíli, především pak cíl 1.1.5. Efektivní využívání vody je zmíněno jednak, že: „Důležitým předpokladem pro rozšíření recyklace vod je oddílná kanalizace pro vody odpadní a vody srážkové.“, dále pak: „V urbanizovaném území musí být primární snahou zajistit maximální zasakování zde spadlé srážkové vody – tedy přeměna povrchů na propustné.“. Tento strategický cíl je pak dále rozšířen ve Specifickém cíli 1.6.3 o zavedení systému hospodařenívodou, vč. vody srážkové v sídlech, který mj. zmiňuje, že: „Nezbytná je proto úprava jednotného kanalizačního systému na oddílný, který umožní srážkovou vodu akumulovat.“ [29]. Stěžejní principy hospodaření se srážkovými vodami jsou dále zakotveny také v podkladech normativního charakteru, zejména pak ČSN 75 9010 Vsakovací zařízení srážkových vod [30] a TNV 75 9011 Hospodaření se srážkovými vodami [31]. Tyto předpisy pak přímo popisují jednotlivé základní způsoby zadržování, vsakování a přímé užívání srážkových vod v rámci urbanizovaného území měst a sídel.

Z výše popsaných tuzemských přístupů a stavu poznání dané problematiky v rámci urbanizovaného území České republiky lze definovat čtyři stěžejní příčiny nekoncepčního přístupu k řešení srážkových vod:

  • platná legislativa vnáší do problematiky velmi nekoncepční přístup, který v podstatě celou zodpovědnost a řešení přenáší prostřednictvím zákonů a prováděcích vyhlášek na stavebníky jednotlivých stavebních objektů v rámci měst a obci;
  • současné normativní a technické předpisy jsou prakticky určeny pouze úzkému spektru odborníků (převážně vodohospodářů);
  • nedostatečná vzájemná mezioborová komunikace a spolupráce, která by zajistila koordinaci jednotlivých opatření napříč všemi profesemi v rámci urbanizovaných prostor města a obcí;
  • nedostatečná veřejná osvěta, tedy systematické šíření povědomí o dané problematice nejen mezi jednotlivé odborné profese, ale také mezi laickou veřejnost, které se tato problematiky nepopiratelně přímo dotýká.

V zahraničním prostředí je problematika srážkových vod v urbanizovaném území více diskutována a řešena nežli je tomu v tuzemských podmínkách [32]. Obecně lze shledat, že srážkové vody jsou více vnímány a propagovány mezi odbornou i laickou veřejností, avšak i zde (např. Německo, Rakousko, Polsko) se v praxi lze velmi často setkat převážně s projekty zpravidla menšího (lokálního) významu, ve kterých je problematika srážkových vod řešena. Mnoho takovýchto projektů lze dohledat také např. v Anglii, Švýcarsku, Skandinávii, ale i v např. v Maďarsku. Zpravidla se však i zde jedná o uplatnění v menším měřítku (převážně souvislost s revitalizací veřejných prostor) a s absencí zmapování rizikových prostor v rámci celého urbanizovaného území měst a obcí [33].


2.2 SRÁŽKOVÉ VODY V RÁMCI URBANISTICKÉ KONCEPCE MĚST

Dnešní urbanizovaná území jsou vhledem ke změně klimatu, masivnímu populačnímu růstu a s ním spojené urbanizaci v komplikované situaci, kdy na území těchto měst vzniká enormní množství srážkových vod. V současné situaci je převážná část povrchového odtoku těchto vod následně svedena do stokové sítě. Díky této situaci pak často dochází k mnoha problémům, mezi které patří zejména přetěžování čistíren odpadních vod, případně znečišťování recipientů odváděním směsí srážkových vod a vod splaškových z odlehčovacích komor na stokové síti. Současná urbanizovaná území se však potýkají s mnoha negativními projevy těchto faktorů, z nichž některé lze sledovat v ukázce v rámci Přílohy č. 1. Obecně lze však problematiku meteorologických extrémů, tedy extrémních přívalových srážek i období sucha, řešit právě efektivním hospodařením se srážkovými vodami. Z tohoto pohledu je jasné, že je potřeba srážkovou vodu v urbanizovaném území řízeně zadržet (tzv. retardace povrchového odtoku), a to formou snadno udržitelných povrchových vsakovacích a retenčních zařízení doplněných zelení, případně též výměnou nepropustných zpevněných povrchů za propustné. Těmito způsoby pak lze nejen řízeně zadržovat srážkovou vodu v území, ale také zvyšovat objem podzemních vod a zabezpečit tak kvalitnější a udržitelné prostředí, které dokáže meteorologickým extrémům odolávat. Proces hospodaření se srážkovými vodami v rámci urbanistické koncepce lze tedy označit jako problematika řízení městských srážkových vod.

2.2.1 Přínosy řízení městských srážkových vod

Řešení problematiky městských srážkových vod má pro urbanizovaná území mnohé výhody, které naplňují všechny tři základní pilíře udržitelného rozvoje sídel (ekonomický, ekologický a sociální). Z ekologického hlediska se při řízení této problematiky výrazně zkvalitňuje prostředí urbanizovaného území, které je uměle tvarováno tak, aby bylo možné eliminovat veškeré negativní vlivy urbanizace na odtok, vsak i výpar srážkových vod (viz Kap. 2. 1. 1.), a to za podmínek podobných jako je tomu ve volné krajině. Řízením a efektivním využíváním lze dále naplnit také ekonomický pilíř, který souvisí zejména s úsporou finančních prostředků na pořízení a výrobu pitné vody tam, kde lze stejně efektivně využít akumulované vody srážkové a zároveň tak lze docílit vyšší efektivity v rámci ČOV, které v případě řádného hospodaření se srážkovými vodami nejsou v období přívalových dešťů přetěžovány. Zároveň však řízení městských srážkových vod naplňuje také sociální pilíř, a to zejména v rámci využití přírodě blízkých opatření pro hospodaření se srážkovými vodami, která v rámci urbanizovaného území působí kladně na život obyvatelstva a zlepšují tak estetické, klimatické i urbanistické struktury daného území [34].

Mezi významné faktory, které přináší efektivní využívání a hospodaření se srážkovými vodami v urbanizovaném území dále může přinášet také účinnou regulaci (retardaci, či zpomalení) odtoku srážkových vod mimo zastavěné území a současně lze díky širším možnostem a kvalitnější připravenosti území na srážkové vody omezit hrozby bleskových povodní a záplav. Systémy pro hospodaření se srážkovými vodami dále mohou absorbovat městský hluk, snižovat účinky tepelných ostrovů a postupně tak zlepšovat klimatické poměry v území. Zároveň tyto postupy mohou významně posílit zásoby podzemních vod a pozitivně tak ovlivnit vodní zdroje využívané pro výrobu pitné vody. Významný vliv však systémy mají také na tradiční stokové systémy, zejména pak systémy jednotné stokové soustavy, které jsou často přetěžovány a nadměrně zatěžují ČOV i ekosystémy recipientů, do kterých jsou často přímo vyústěny přepady z odlehčovacích komor na jednotné stokové sítě obsahující směs srážkových a splaškových vod. Mimo tyto přínosy lze samozřejmě řadit také možnosti dalšího využívání srážkových vod, a to nejen pro zavlažování zeleně, ale i další využití (např. průmysl, požární voda apod. [35, 36].

Obecně lze tedy říci, že efektivní využívání, řízení a hospodaření se srážkovými vodami v urbanizovaném území má obrovský význam pro udržitelný rozvoj urbanizovaného území obcí a měst, přičemž je zapotřebí tyto procesy realizovat zejména z pozic samosprávy měst, respektive nástrojů územního plánování. Pouze těmito způsoby lze dosáhnout udržitelného rozvoje, který sníží současná zatížení životního prostředí, zvýší jeho udržitelnost a zároveň posilní vztahy mezi vodou, urbanizovaným územím i jeho obyvateli a vyrovná tak rychlý urbanistický růst obcí a měst.

2.2.2 Stupně znečištění srážkových vod ve vazbě na povrch

Problematika srážkových vod a potencionální využití či nakládání s těmito vodami v rámci urbanizovaného území má mnohdy svá úskalí, která je potřeba efektivně řešit. Veškeré opatření pro nakládání a hospodaření se srážkovými vodami se musejí nutně stát součástí urbanizovaného území, ve kterém se nacházejí, přičemž musí respektovat veškeré interaktivní vazby v rámci svého okolí. Je nutné zajistit, aby veškerá tato opatření pro adaptaci na změnu klimatu a stupeň urbanizace byla nastavena správně a nefungovala pouze jako nástroj pro alternativní odvodnění území, ale v rámci daného prostoru kvalitně a spolehlivě fungovala. Zároveň je nesmírně důležité dbát na zajištění kvality těchto opatření, zejména v ekologickém a pro své okolí šetrném smyslu.

Je tedy zapotřebí klást důraz na kvalitu srážkových vod, se kterou je možné v rámci daného opatření hospodařit. Při návrhu a řešení různých opatření (akumulace, využívání i vsakování) je nutné vnímat kvalitu srážkové vody, se kterou má být v rámci daného opatření nakládáno. Minimální kvalitativní požadavky srážkových vod významně ovlivňuje plocha, se kterou dané srážkové vody přišly do styku, a které mohou být více či méně kontaminované, viz Tab. 2. 1. Obecně lze říci, že hospodaření, ať už je jakékoliv, s významně znečištěnou srážkovou vodou musí být zcela odlišné od hospodaření s relativně čistou srážkovou vodou. V případě, kdy by byl tento fakt ignorován a opatření by i přes tuto skutečnost bylo improvizovaně umístěno v rámci území, mohlo by pak docházet i k rozsáhlým kontaminacím podzemních vod. Při návrhu opatření pro hospodaření se srážkovými vodami je tedy nutné znát alespoň orientačně případnou kontaminaci dané srážkové vody a na základě tohoto vědomí pak navrhnout příslušná opatření v podobě čištění či odstřeďování, případně odvádění znečištěných odpadních vod tradičně prostřednictvím stokové soustavy. Zpravidla riziko kontaminace souvisí s povrchy, kde dochází k častému pohybu či stání vozidel (úkapy naftových derivátů či oleje), naopak mezi nejméně znečištěné srážkové vody pak patří vody zachycené např. na komunikacích pro pěší či cyklisty [37, 38], viz Tab. 2. 1.

Tab. 2. 1. Orientační klasifikace znečištění srážkových vod v závislosti na druhu povrchu, ze kterých jsou tyto vody odváděny – Vlastní zpracování dle [31]

2.2.3 Kvalitativní požadavky a kontaminace srážkových vod

V případě přistoupení k problematice HSV je potřeba náležitě vyhodnotit kvalitativní požadavky srážkových vod. Samotná míra znečištění srážkových vod, respektive jejich složení, se odvíjí od dvou základních parametrů. Samotné srážkové vody mohou být znečištěny již před jejich dopadem na zemský povrch, a to díky kontaminaci mikročásticemi obsaženými v ovzduší. Zpravidla významnější je však kontaminace srážkových vod, která se odvíjí od případné kontaminace povrchu v dané lokalitě, na který srážkové vody dopadají. Kvalita srážkových vod se tak mění nejen po dopadu na povrch, ale i před ním. Obecně pak lze říci, že povrchový odtok srážkových vod a jeho případná kontaminace je pak přímo závislá na čase a množství (vydatnosti) srážek. Zpravidla nejvyšší podíl znečištění obsahují srážkové vody odtékající z povrchu v prvních minutách deště, což je způsobeno tzv. oplachem těchto povrchů. V rámci zemí EU je znečištění srážek před jejich dopadem na zem minimální (významně závisí na plnění emisních limitů) a prakticky tak srážkové vody z hlediska kvality a chemického složení splňují požadavky pro pitnou vodu [31, 39, 40].

Ačkoliv jsou zejména dnes opatření pro HSV v urbanizovaném území měst a obcí celkově doporučována a žádoucí, nesou s sebou tato patřičná rizika právě v možné kontaminaci srážkových vod. Zpravidla nejvyšší stupeň kontaminace v rámci veřejného prostoru lze identifikovat v místech vytížených pozemních komunikaci a hromadných parkovišť, kde se vyskytuje celá škála znečišťujících faktorů, jako jsou úkapy olejů či paliv, chemické ošetřování komunikací při zimní údržbě apod. [41]. Případnou kontaminaci povrchového odtoku srážkových vod je tedy potřeba před jejich dalším využitím (vsakování, akumulace pro další využití, vypouštění do recipientu) patřičně eliminovat. Samotná míra znečištění ve vazbě na jednotlivé plochy, ze kterých srážkové vody odtékají, je znázorněna v Tab. 2. 1. Tato tabulka je však dále rozšířena a v rámci TNV 75 9011 [31] jsou definovány typické znečišťující látky na jednotlivých typech ploch, včetně očekávaného znečištění srážkových vod (viz Tab. P2. 1. uvedená v Příloze č. 2). Ve vazbě na tyto podklady je pak žádoucí vyhodnotit vhodnost aplikace opatření případného sběru a hospodaření se srážkovými vodami z povrchů, kde může docházet ke kontaminaci těchto vod. Je zapotřebí si uvědomit, že vypouštění kontaminovaných srážkových vod do vodních toků, či jejich zasakování do podloží a dotování stavu podzemních vod může mít významný vliv na ekologické podmínky nejen v místě likvidace těchto vod, ale i v rámci jeho širších vztahů. Znečištěné vody srážkové je tedy před jejich likvidací nebo dalším využitím potřeba náležitě čistit, přičemž opatření pro takovéto čištění srážkových vod jsou uvedeny např. v rámci TNV 75 9011 [31], viz Tab. P2. 2., respektive Tab. P2. 3. uvedené v Příloze č. 2.

2.2.4 Výpočet množství srážkových vod ve vazbě na povrch

Návrhy vhodných opatření pro hospodaření se srážkovými vodami se vždy odvíjejí od množství těchto srážkových vod, které určují požadovanou kapacitu či rozsah daného opatření. Stanovením objemu srážkových vod se zabývá mj. technická norma ČSN 75 9010 Vsakovací zařízení srážkových vod [30]. V rámci výpočtu je dominantní stanovení tzv. regulované půdorysné plochy, ze které jsou srážkové vody odváděny, přičemž tato redukovaná plocha se vypočte dle vztahu 2. 1.:

\begin{gathered}
A_\text{red}=\sum_{i=1}^{n} A_\text{i}\cdot\psi_\text{i}\space[m^2]
\end{gathered}

Kde značí:
Ared celkový redukovaný půdorysný průmět odvodňovaných ploch 1 až n,
Ai půdorysný průmět odvodňované plochy [m2],
ψ součinitel odtoku srážkových vod pro danou odvodňovanou plochu, viz Tab. 2. 2.,
n počet odvodňovaných ploch určitého druhu.

Pro výpočet redukované plochy Ared je významný součinitel odtoku ψi, který se odvíjí od propustnosti daného povrchu, respektive jeho materiálu a určuje se v rozsahu 0 až 1, přičemž hodnota 1 představuje absolutně nepropustný (zpravidla nenasákavý) povrch, hodnota 0 naopak povrch maximálně absorpční, viz Tab. 2. 2.

Tab. 2. 2. Součinitele odtoku srážkových povrchových vod ψ – Vlastní zpracování dle [30]

Druh odvodňované plochy (druh úpravy povrchu) Sklon povrchu
do 1 % 1 % až 5 % nad 5 %
Součinitele odtoku srážkových povrchových vod ψ
Střechy s propustnou horní vrstvou (vegetační střechy) 0,4 až 0,7 * 0,4 až 0,7 * 0,5 až 0,7 *
Střechy s vrstvou kačírku na nepropustné vrstvě 0,7 až 0,9 * 0,7 až 0,9 * 0,8 až 0,9 *
Střechy s nepropustnou horní vrstvou 1,0 1,0 1,0
Střechy s nepropustnou horní vrstvou o ploše větší než 10 000 m2 0,9 0,9 0,9
Asfaltové a betonové plochy, dlažby se zálivkou spár 0,7 0,8 0,9
Dlažby s pískovými spárami 0,5 0,6 0,7
Upravené štěrkové plochy 0,3 0,4 0,5
Neupravené a nezastavěné plochy 0,2 0,25 0,3
Komunikace ze zatravňovacích tvárnic 0,2 0,3 0,4
Komunikace z vsakovacích tvárnic 0,2 0,3 0,4
Sady, hřiště 0,1 0,15 0,2
Zatravněné plochy 0,05 0,1 0,15
* Podle tloušťky propustné horní vrstvy (s rostoucí tloušťkou propustné horní vrstvy se součinitel odtoku srážkových povrchových vod snižuje až na uvedenou dolní mezní hodnotu)

Po stanovené velikosti tzv. redukovaných ploch lze dle vztahu 2. 2. stanovit množství srážkových vod odtékajících z redukované plochy, přičemž pro výpočet je zásadní součinitel qs, představující tzv. intenzitu směrodatného deště. Tato intenzita představuje množství srážkových vod typické pro danou lokalitu za jednotku času, běžně se udává v l/s/ha a v rámci České republiky se pohybuje přibližně mezi hodnotami 110 až 140 l/s/ha. Celkové množství srážkových vod se v rámci dané odvodňované plochy stanoví [30]:

\begin{gathered}
Q_\text{cel}=A_\text{red}\cdot q_\text{s}\space[l/s]
\end{gathered}

Kde značí:
Qcel celkové množství odváděných srážkových vod [m2],
Ared celkový redukovaný půdorysný průmět odvodňovaných ploch 1 až n,
qs intenzita směrodatného deště uvažované periodicity v daném území [l/s/ha].


2.3 OBJEKTY PRO HOSPODAŘENÍ SE SRÁŽKOVÝMI VODAMI

Hospodaření se srážkovými vodami zahrnuje širokou škálu řešení a způsobů, kterými lze efektivně tyto vody zpracovat, odvádět či zadržovat v rámci urbanizovaného území měst a obcí. Obecně lze systémy hospodaření se srážkovými vodami rozdělit do dvou oblastí, a sice prostřednictvím jejich možného využití anebo naopak jejich likvidací, viz Obr. 2. 3. V rámci dalšího možného využívání srážkových vod je potřeba disponovat vhodně situovanými prostory, kde je možné srážkové vody akumulovat pro jejich případné využití (zálivka, splachování toalet, recyklace apod.). Z hlediska likvidace lze se srážkovými vodami hospodařit buďto jejich vsakováním, případně jejich odvedením do stokové sítě. V současné praxi se však setkáváme převážně právě se způsoby likvidace prostřednictvím odvádění srážkových vod do stokové sítě a z tohoto pohledu lze označit toto řešení za nejméně efektivní. Celkově však na výsledné způsoby hospodaření se srážkovými vodami má vliv celá řada faktorů, mezi které patří mimo uplatnitelných technických řešení také podmínky daného prostředí a v neposlední řadě také stupeň znečištění odváděných srážkových vod.

Obr. 2. 3. Způsoby nakládání se srážkovými vodami – Vlastní zpracování

V následujících podkapitolách jsou řešeny dva zásadní přístupy a opatření v rámci HSV, a sice akumulace a vsakování srážkových vod na území sídel. Likvidace srážkových vod prostřednictvím stokové sítě (jež je taktéž uvedeno v Obr. 2. 3.) se pak provádí dle postupů pro odvádění odpadních vod z urbanizovaného území lidských sídel a mezi něž patří i vody srážkové.

2.3.1 Akumulace srážkové vody

Akumulace srážkových vod a jejich následné využívání je zejména v posledních letech velmi aktuálním tématem. Využití srážkových vod patří k nejrozšířenějším způsobům obnovy a v běžné praxi se s ní často setkáváme v té nejjednodušší podobě – nádrže pod střešním žlabem pro zalévání zahrady. Existují však také další, důmyslnější systémy, umožňující využívat srážkové vody pro řadu dalších účelů. Takovéto systémy jsou využívány převážně v prostředí budov, kde jsou srážkové vody akumulovány za účelem jejich dalšího využití např. pro splachování toalet, zalévání zahrady, případně i k dalším účelům.

Ve veřejném prostoru urbanizovaného území se však lze rovněž setkat s akumulací srážkových vod. V rámci České republiky se mezi nejčastější opatření pro akumulaci srážkových vod ve veřejném prostoru využívá tzv. dešťových zdrží. Jedná se převážně o monolitické či prefabrikované nádrže z betonu či železobetonu, které dnes slouží k zachycení přívalových srážkových vod. Tyto dešťové zdrže se budují zejména v posledních letech jako doplnění odlehčovacích komor na jednotné stokové síti, přičemž jsou v nich po určitou dobu skladovány srážkové vody, které jsou poté v bezdeštném období odčerpávány zpět do stokové sítě k jejich vyčištění, případně jsou regulovaně vypouštěny přímo do recipientu. S takovýmito nádržemi se však lze setkat i historicky (V ČR převážně budovány mezi 30. a 80. léty 20. stol.), kdy tyto dešťové zdrže sloužily jako zásoba požární vody.

V současné době se lze s akumulací srážkových vod v rámci veřejných prostor setkat spíše v omezeném měřítku, a to z důvodu, že jsou dnes uplatňovány převážně vsakovací objekty osázené zelení. Přesto se v některých případech s akumulací srážek lze setkat, zejména pak tam, kde je zvýšený požadavek na přísun vody. V tuzemských podmínkách je využívána zejména akumulace srážek v rámci podzemních nádrží, přičemž akumulované srážkové vody slouží nejčastěji k závlaze, případně slouží jako zásoba vody pro různé vodní prvky (fontány, vodotrysky, případně jiné prvky). V zahraničí se však lze setkat s širším uplatněním dešťových zdrží v rámci veřejných ploch, viz Obr. 2. 4., kde je vyobrazeno multifunkční hřiště, jež je oproti okolnímu terénu mírně zapuštěno a v případě přívalových srážek slouží jako akumulační prostor. V bezdeštném období jsou pak tyto srážkové vody regulovaně odčerpávány do blízkého recipientu [42].

Obr. 2. 4. Akumulační prostor v rámci městského mobiliáře – multifunkční hřiště (Rotterdam, Nizozemsko). Vlevo prázdný akumulační prostor, vpravo zaplněn srážkovou vodou [42]

2.3.2 Přímá opatření pro vsakování srážkové vody

Přímá opatření a objekty jsou podpůrná opatření, sloužící především k redukci nebo prevenci povrchového srážkového odtoku. Tato opatření spočívají především ve využívání či případné výměně nepropustných ploch za propustné. Jedná se tedy o opatření bez jakéhokoliv retenčního prostoru. Úkolem těchto opatření je maximální možné umožnění přirozené infiltrace srážkových vod do podloží tak, aby se procentuální podíl vsaku srážkových vod co nejvíce přiblížil přirozenému (krajinnému) prostředí a to tak, jak je uvedeno v Obr. 2. 2.

Obr. 2. 5. Druhy přímých opatření pro HSV – Vlastní zpracování

Užití přímých opatření pro vsakování však v moderních městech z důvodu vysokého stupně urbanizace zpravidla nestačí, a plochy určené pro přímá opatření tak musí být dále doplněné a rozšířené o další sekundární opatření, viz Kap. 2. 3. 3. Mezi přímá opatření pro vsakování srážkových vod tak lze řadit objekty plošného vsakování, jako jsou propustné zpevněné povrchy, vegetační, zatravněné, či štěrkové plochy. Tyto přímé opatření pro vsakování srážkových vod se dělí na opatření zelené a opatření šedé, viz Obr. 2. 5., přičemž opatření zelená jsou tvořena nezpevněnými, zpravidla nepochozími plochami. Oproti tomu mezi opatření šedá patří plochy zpevněné, tedy plochy pochozí.

Zelená opatření HSV – propustné zelené povrchy pro plošný však srážkových vod

Nejrozšířenější a nejpoužívanějším povrchem jsou v globálním měřítku zatravněné plochy, jejichž základem je konsolidovaná ohumusovaná zemina, která je oseta odolnými travními druhy. Zatravněné plochy jsou z hlediska absorpce vody nejvhodnějším opatřením, jelikož v závislosti na druhu zeminy a saturaci podloží dokáží absorbovat až 100 % srážkových vod, které na takovouto plochu dopadnou. Alternativou zatravněných ploch jsou plochy s vrstvou štěrku (nejčastěji používán tzv. kačírek), případně štěrkodrtě. Základem štěrkových ploch je nosná vrstva zhutněné zeminy, která může být opatřena vodopropustnou folií, která zabraňuje prorůstání nežádoucí zeleně do krycí, štěrkové vrstvy. Štěrkové plochy mají zpravidla velmi podobnou absorpční schopnost jako plochy zatravněné a jsou schopny pojmout až 100 % srážkových vod. Mezi další plošná zelená opatření se řadí také zatravňovací mřížky (často označované jako voštiny), které jsou již prakticky přechodem mezi zelenými a šedými opatřeními. Jedná se o mřížové prvky (nejčastěji plastové, případně ocelové), viz Obr. 2. 6., s jejichž pomocí se armují (zpevňují) zatravněné či štěrkové plochy, aniž by došlo k výraznému snížení absorpce zeminy. Takto armované plochy mají výrazně vyšší únosnost oproti plochám nevyztuženým. Absorpční schopnost těchto armovaných ploch je až 90 % srážkových vod, které na plochu dopadnou.

Obr. 2. 6. Parkovací plocha zpevněná zatravňovací mřížkami (Kraków, Polsko, 2021) – Archív autora

Zelená opatření zahrnují také zeleň v podobě stromů a keřů, jež mají pro území hned několik přínosných funkcí. Zeleň efektivně přispívá nejen jako opatření HSV, ale plní také estetickou funkci, zvyšují hodnotu území a také výrazně zkvalitňují klimatické poměry ve svém okolí (funkce zastínění, ochranná zeleň apod.). Z hlediska srážkových vod tato zeleň působí v území velmi pozitivně a to z důvodu, že listy stromů a keřů zachycují část srážkových vod, a snižují tak množství vod dopadajících na zem.

Šedá opatření HSV – propustné šedé povrchy pro plošný vsak srážkových vod

Šedá opatření pro HSV tvoří převážně zpevněné pochozí či pojížděné plochy (chodníky, cyklostezky, parkoviště apod.), které umožňují alespoň částečnou absorpci srážkových vod do podloží a zajistí tak snížení povrchového odtoku. V současné době je nejrozšířenější betonová dlažba (zámková dlažba), která je však z hlediska HSV prakticky nevyhovující díky velmi malé absorpci vody – obvykle do 15 % množství srážkových vod.

Obr. 2. 7. Šedá opatření: vlevo vegetační tvárnice, uprostřed dlažba se zatravněnými spárami, vpravo porézní dlažba – Archív autora

Při obnově nepropustných ploch se nejčastěji využívají vegetační tvárnice (zpravidla betonové), viz Obr. 2. 7. vlevo. Tyto tvárnice jsou opatřeny otvory, které se po pokládce vyplňují zeminou a jsou osázeny travní směsí. Tyto plochy mají relativně velkou absorpční schopnost a umožňují propouštět do podloží až 50 % srážkových vod, které na tuto plochu dopadnou. Velmi často se jsou používané dlažby se zatravněnými spárami. Tyto speciální dlaždice jsou po svých stranách osazeny distančními rozpěrami, které při pokládce vytvoří spáru širokou až 60 mm, viz Obr. 2. 7. uprostřed. Tyto spáry jsou po pokládce osázeny travní směsí. Výsledná propustnost pro srážkové vody se pohybuje mezi 25 % až 40 %, dle šířky spáry. V praxi se lze zejména v zahraničí setkat užitím porézní, respektive vodopropustné dlažby, viz Obr. 2. 7. vpravo. Pro výrobu této dlažby jsou použity speciální materiály (porézní, nasákavý beton), díky které plocha na první pohled vytváří dojem standardní dlážděné plochy. Tyto speciální dlaždice však mají schopnost pomocí své pórovitosti propustit až 40 % dopadajících srážkových vod.

Obecně lze konstatovat, že při řešení HSV v urbanizovaném území měst a sídel by měl být brána v úvahu základní podstata, a to snižování povrchového odtoku pomocí výměny nepropustných zpevněných ploch za plochy propustné, či alespoň částečně propustné.

2.3.3 Nepřímá opatření a objekty pro vsakování srážkové vody

V posledních letech, kdy je problematika HSV velmi často řešena na všech úrovních rozvoje, se lze stále častěji setkat s rostoucím množstvím nepřímých opatření pro nakládání s HSV, které se postupně přesouvají do jednotlivých struktur urbanizovaného prostředí sídel. Tento nárůst je způsoben nejen současnými trendy budování přírodě blízkých opatření pro HSV zejména ve vazbě na současnou problematiku adaptace na změnu klimatu v urbanizovaném území a jejich udržitelný rozvoj. Nepřímá opatření pro HSV jsou dalším rozšířením přímých opatření, se kterými jsou zpravidla vzájemně provázaná. Samotné využití přímých opatření je zpravidla nedostatečné a je potřeba je tedy vhodně rozšířit tak, aby komplexně dokázala efektivně hospodařit se srážkovými vodami na území obcí a měst.

Obr. 2. 8. Druhy nepřímých opatření pro HSV – Vlastní zpracování

Základním vodítkem pro řešení a návrh jednotlivých nepřímých opatření může být technická norma TNV 75 9011 Hospodaření se srážkovými vodami [31], která se návrhem zařízení k akumulaci a využívání srážkové vody zabývá. Tento normativní předpis je navíc doplněn také o alternativní varianty HSV a příklady. Samotné vymezení podmínek využití nepřímých opatření často bývá součástí územně plánovacích podkladů, dokumentací, generelů odvodnění či rozvoje měst. Základní druhy těchto nepřímých opatření jsou uvedeny v Obr. 2. 8., z něhož je patrné, že nepřímá opatření pro HSV jsou koncipována jako objekty umožňující akumulaci a zasakování srážkových vod nejen z plochy daného opatření, ale slouží především HSV z blízkých ploch, kde tyto vody dopadají a pomocí usměrněných odtokových poměrů těchto ploch vody natékají právě do nepřímých opatření pro HSV [43].

Vsakovací průlehy

Vsakovací průlehy jsou velmi často využívané nepřímé opatření pro HSV, které slouží k zadržení přívalových srážek a jejich následné zasakování do podloží, viz Obr. 2. 9. Tyto objekty jsou označovány také jako mikrodeprese, bioretenční objekty a velmi často také jako tzv. dešťové zahrady.

Obr. 2. 9. Schéma vsakovacího průlehu s povrchovým přívodem vody – Převzato z [31]

Obecně se jedná o uměle vytvořené terénní prohlubně, které však díky svému ozelenění působí jako přírodě blízké. Tyto objekty jsou konstrukčně budovány často v zemním výkopu, který se v případě potřeby zaplní štěrkem a slouží jako retenční prostor. Tato vrstva se následně od horní krycí vrstvy, která je tvořena ohumusovanou zeminou pro následnou výsadbu rostlin, prokládá tzv. filtrační fólií. Po nátoku srážkových vod je voda filtrována přes vrstvu ornice do retenčního prostoru a následně přirozeně zasakována přímo do podloží. V případě vydatných srážkových vod, kdy je podloží nasyceno vodou se v místě průlehu tvoří vodní hladina, která vytváří příjemné klima a rovněž jako vodní prvek zvyšuje estetickou úroveň okolního prostoru. V některých případech lze tyto průlehy budovat s bezpečnostním přepadem do kanalizace, který zajistí, že srážkové vody v případě dosažení maximální hladiny odtékají mimo tento vsakovací objekt.

Vsakovací rýhy a příkopy

Vsakovací rýhy, často také označované jako vsakovací příkopy, jsou velmi podobné opatření jako vsakovací průleh. Zásadním rozdílem je však v prostorovém uspořádání, kde na rozdíl od průlehu je vsakovací rýha liniovým opatřením, které slouží pro vsakování srážkové vody do podloží. Vsakovací rýhy jsou budovány podobně jako průleh, kde je tedy podzemní prostor vyplněn kamenivem (nejčastěji praný štěrk), který je od okolního prostoru oddělen filtrační fólií (např. geotextílie). Takto připravená vsakovací rýha je ve své krycí vrstvě ohumusována a osázena zelení, viz Obr. 2. 10.

Obr. 2. 10. Schéma vsakovací rýhy s povrchovým plošným přítokem [44]

V některých případech, zejména u vsakovacích rýh s větší délkou, se pro efektivnější využití celého zemního tělesa využívá rozvod srážkové vody pomocí drenážního potrubí, které může být osazeno buďto na dně rýhy, případně také v její krycí vrstvě.

Poldry

Poldry, často označovány také jako retenční dešťové nádrže, jsou velkokapacitní prostory koncipované jako terénní deprese (viz Obr. 2. 11.), sloužící pro zachycení přívalových srážkových vod a následnému regulovanému odtoku těchto vod do recipientu. Podle konstrukčního řešení lze poldry dělit na suché a polosuché, které jsou budovány jako tůně či mokřady. Dle způsobu plnění lze poldry dělit na nádrže plněné z dešťové kanalizace, z vodního toku, případně z jiných zdrojů a přítoků srážkových vod (např. vsakovací rýhy, příkopy apod.).

Obr. 2. 11. Schéma suché retenční dešťové nádrže – Převzato z [31]

Tyto objekty se zpravidla budují jako zatravněné, které umožňují přirozeně vsakovat srážkové vody právě přes samotné těleso poldru, čímž se částečně odlehčuje následné množství vod vypouštěných přes regulovaný odtok poldru do recipientu.

Vsakovací koše (boxy) a vsakovací tunely

Vsakovací koše (boxy či bloky) a vsakovací tunely jsou opatření pro zachycení přívalových srážkových vod, která se instalují pod terén. Tyto objekty slouží k retenci srážkových vod a jejich následnému přirozenému zasakování do podloží. Zpravidla se jedná o stavebnicové, modulární prvky na bázi plastů, viz Obr. 2. 12., které se skládají do bloků potřebné velikosti a objemu. Tyto prvky se umisťují do zemního výkopu, který může být doplněn štěrkovou vrstvou.

Vsakovací boxy jsou tvořeny plastovými dílci ve tvaru kvádru, přičemž tyto jednotlivé dílce jsou armovány tak, aby měly dostatečnou únosnost po zahrnutí zeminou a případným dalším zatížením (pochozí či pojížděné plochy). Vnitřní prostor těchto dílců pak tvoří retenční prostor pro srážkové vody. Vsakovací tunely jsou stejně jako boxy převážně plastové dílce, které mají tunelový tvar (klenba), což zajišťuje volný vnitřní prostor pro retenci srážkových vod.

Obr. 2. 12. Vsakovací boxy (vlevo) a vsakovací tunely (vpravo) – Archív autora

Po instalaci boxů či tunelů do zemního výkopu je potřeba tyto objekty zabezpečit proti vniknutí mechanických nečistot a splavenin, zejména zeminy. Toto zabezpečení se provádí pomocí filtrační fólie (geotextílie). Po instalaci filtrační fólie jsou boxy či tunely napojeny na potrubí s přítokem srážkových vod, případně na bezpečnostní přepad do kanalizace či recipientu a dále zahrnuty zeminou. Po dokončení tak jsou tyto vsakovací objekty skryty po povrchem terénu a je možné je zatěžovat v závislosti na použitém modelu boxů či tunelů (pochozí, pojížděné do 3,5 t, atd.).

Sázecí boxy

Sázecí neboli vysazovací boxy jsou opatřením pro HSV, které jsou však v území využívány převážně z pohledu mobiliáře, kterého jsou součástí, viz Obr. 2. 13. Ve většině případů se s nimi lze setkat v místech pro posezení a relaxaci, případně jsou často využívány k rozdělení prostoru, případně vytváření kaskád (přechod mezi výškovými úrovněmi sousedních ploch). Obecně jsou vysazovací boxy definovány jako objekty různých tvarů (nejčastěji obdélník či čtverec) se svislými pevnými stěnami a otevřeným nebo uzavřeným dnem. Objem těchto boxů tvoří zpravidla nasákavé kamenivo (nejčastěji keramzit), které slouží jako prostor pro akumulaci srážkové vody. Svrchní část je pak ohumusována a osázena zelení. Přívod srážkové vody do vysazovacího boxu je proveden buďto vhodným vyspádováním přilehlých ploch přímo do boxu, a to v případech kdy vysazovací box vytváří tzv. kaskádu. V ostatních případech se zpravidla situují poblíž budov, kde slouží k odvodnění střech, přičemž jsou přímo do těchto boxů vyústěny dešťové svody z přilehlého objektu, tak jako na Obr. 2. 13.

Obr. 2. 13. Vysazovací boxy ve veřejném prostoru (Polsko) – Archív autora


2.4 MODROZELENÁ INFRASTRUKTURA V URBANIZOVANÉM ÚZEMÍ

Modrozelená infrastruktura (MZI), některými označována také jako zelená infrastruktura, je pojem, který zahrnuje aplikace objektů HSV (viz Kap. 2. 3.) v rámci veřejného prostoru urbanizovaného území obcí a měst. Na základě tohoto lze říci, že právě objekty a opatření pro HSV jsou náležitou součástí městské vodohospodářské infrastruktury a tvoří tak jeden samostatný segment vedle staveb pro zásobování pitnou vodou a stokových systémů v urbanizovaném území [45].

Světově používanějším pojmem je zelená infrastruktura (Green Infrastructure), nicméně v tuzemských podmínkách se častěji používá pojem modrozelená infrastruktura. Ta se vyznačuje přístupem a implementací opatření HSV (tzn. modrá jako voda) v urbanizovaném prostředí sídel, která jsou přírodě blízká (tzn. zelená jako zeleň). Jejím účelem je tedy jednak aplikovat opatření, která v maximální možné míře napodobují typické přírodní podmínky uvnitř zastavěného území obcí a měst a dále také chrání, obnovují nebo napodobují přirozený vodní cyklus (viz Kap. 1. 1.). MZI lze v obecném pojetí rozdělit do tří základních oblastí, které řeší nejpalčivější lokality z hlediska zatížení srážkovými vodami, a sice:

  • zelené ulice;
  • zelené parkování;
  • zelené střechy.

V rámci Přílohy č. 3 jsou uvedené ukázky řešení modrozelené infrastruktury v urbanizovaném území měst a obcí zajišťující HSV.

Obr. 2. 14. Vizualizace aplikace modrozelené infrastruktury v urbanizovaném území [46]

Městská MZI je v dnešní době vysoce podporována jako přístup k reakci na hlavní městské, environmentální a sociální výzvy, jako je snižování ekologické stopy, zlepšování lidského zdraví, klimatická změna, či prosté zlepšení životních podmínek v urbanizovaném území. V tuzemském prostředí se pojem MZI začal objevovat teprve nedávno, nicméně ve světě je MZI vnímaná jako součást městských infrastruktur téměř dvě desetiletí. Na Obr. 2. 14. je zobrazena vizualizace MZI aplikovaná v rámci urbanizovaného území města Washington D. C. v USA, která byla zpracována v roce 2016. V rámci této studie byly aplikovány různé způsoby HSV na sebe navazující, přičemž centrální plocha parku tvoří retenční prostor pro dočasné zadržení srážkových vod o objemu až 1.850 m3 [46].

V rámci urbanizovaných území existuje celá řada různých typů zelených ploch, které představují např. pozůstatky původních přírodních oblastí, zemědělské půdy na okraji obcí a měst, urbanisticky navržené zelené plochy parků a další plochy, kde se zeleň postupně vyvíjela, často neřízeně a nesystematicky. Jejich nerovnoměrné rozložení v rámci celého zastavěného území pak nastoluje mnohé otázky sociální a environmentální spravedlnosti. Rozmanitá škála veřejných, institucionálních i soukromých vlastníků jednotlivých městských pozemků, kde se tyto zelené plochy nacházejí, však představuje pro případné plánování MZI komplikované a často zdlouhavé procesy. Při plánování rozvoje měst je potřeba brát v úvahu vývoj všech městských prostor, mezi které patří také nekoordinované zastavování volných, často zelených ploch. Je tedy vhodné, aby jednotlivá sídla prostřednictvím svých kompetencí, (zejména územně plánovací dokumentace, regulační plány apod.) vhodně, koncepčně a účelně vymezily plochy pro možnou implementaci MZI, díky které pak lze významně přispět k zachování a posílení biologické rozmanitosti, zlepšení kvality životního prostředí, snížení ekologické stopy, přizpůsobení měst změně klimatu a podpoře sociální soudržnosti. Kvalitně provedené a provozované městské MZI pak významně ovlivňují a posilují potenciál či rozvoj nejen městských částí, ve kterých se nacházejí, ale ovlivňují také komplexní územní rozvoj.

2.4.1 Zelené ulice

Zelená ulice je jeden z možných přístupů MZI, který komplexně řeší problematiku HSV v městském uličním profilu, viz Obr. 2. 15. Tento přístup zahrnuje zejména zeleň (trvalky, keře, stromy, atd.) a jejich provázaní na další inženýrská opatření pro HSV (např. propustné plochy, vsakovací objekty apod.), jejichž společným účelem je retardace odtoku srážkových vod z přilehlých nepropustných povrchů (např. ulice, chodníky).

Zelené ulice jsou navrženy tak, aby zachytávaly dešťovou vodu přímo u jejího zdroje (respektive povrchů, ze kterých voda stéká). Na rozdíl od tradičního uličního profilu, který je zpravidla navržen tak, aby veškeré srážkové vody byly odváděny stokovou soustavou, mimo zastavěné území, se v rámci zelených ulic usiluje o maximální možné zadržení všech srážkových vod v prostoru dané ulice a to tak, aby všechny srážkové vody neomezovaly provoz a hygienu daného prostředí, ale naopak aby území zkvalitňovaly.

Obr. 2. 15. Aplikace modrozelené infrastruktury – zelený uliční prostor (Madrid, Španělsko, 2023) – Archív autora

2.4.2 Zelené parkování

V dnešní době jsou všechna moderní města extrémně zatížena problematikou parkování. Zejména v posledních letech nastal velký nárůst nových velkokapacitních parkovacích domů, avšak jejich poměr vůči tradičnímu způsobu řešení parkovacích a odstavných stání je stále zanedbatelný. Tradiční parkování, tedy parkování nekryté, na povrchu však disponuje celou řadou nevýhod, které počínají obrovskými prostorovými požadavky, které jsou v porovnání s parkovacími domy mnohdy i desetinásobné. Velmi palčivý problém však představuje samotné zpracování povrchu parkoviště, kdy převážná většina dnešních parkovišť tvoří asfalt, případně jiné nepropustné plochy. Právě tento negativní stav řeší přístupy zeleného parkování, integrují do konstrukčního řešení různé druhy opatření HSV, viz Obr. 2. 16.

Na Obr. 2. 16. je uvedena ukázka instalace propustných ploch pro parkování vozidel, která je tvořena dlažbou s širokými spárami a dále zatravňovacími mřížkami. V rámci parkovacích ploch však lze aplikovat i další opatření pro HSV, jako jsou dešťové zahrady, vsakovací rýhy či průlehy. Tato opatření pak přinášejí nejen efektivní způsoby pro HSV, ale také např. zmírnění tepelných ostrovů, či kvalitnější a esteticky přijatelnější prostředí.

Obr. 2. 16. Aplikace modrozelené infrastruktury – zelené parkování u obchodního domu Lidl (Salzburg, Rakousko, 2019) – Archív autora

2.4.3 Zelené střechy

Zelené (vegetační) střechy jsou tvořeny plochami (plochými i šikmými), jež jsou pokryty vegetační vrstvou, která umožňuje infiltraci srážkových vod a následnou evapotranspiraci (výpar) těchto vod. Zelené střechy jsou dnes zejména ve velkých moderních městech velmi často k vidění (viz Obr. 2. 17.), a to zejména z důvodu, že velká urbanizovaná území nemají dostatek prostoru nejen pro zeleň, ale hlavně pro rekreaci. Jejich využití je tedy nákladově efektivní v hustě zastavěných městských oblastech, kde jsou vysoké hodnoty pozemků, případně v rámci rozsáhlých průmyslových či kancelářských komplexů, kde by vzhledem k velikosti ploch bylo komplikované nakládání se srážkovými vodami dopadajícími na střechy takovýchto stavebních objektů. Mimo snižování odtoku srážkových vod však zelené střechy plní celou řadu dalších doprovodných funkcí. Mají dobré izolační vlastnosti, kdy hlavně v horkých letních dnech účinně brání přehřívání prostor pod konstrukcí střechy, vegetační vrstva rovněž snižuje prašnost v městském prostředí, přičemž všechny tyto vlastnosti včetně vlastností pro HSV se pak zvyšují s intenzitou ozelenění dané střechy.

Obr. 2. 17. Aplikace modrozelené infrastruktury – intenzivní zelená střecha (Česká zemědělská univerzita v Praze, 2022) – Archív autora


ZÁVĚR

Voda byla vždy významným fenoménem, který determinoval podmínky pro osídlení a jeho rozvoj. Vodní toky a vodní plochy vždy velmi zásadně ovlivňovaly možnosti zástavby a dalšího rozšiřování měst. Je zřejmé, že je-li vodní plocha v intravilánu města, představuje plochu téměř nezastavitelnou, naopak vybízí k využití rekreačního potenciálu. Vodní toky svým liniovým tvarem zásadní problém pro výstavbu jako takovou nepředstavují, avšak je potřeba si uvědomit, že tvoří významnou bariéru zejména v provozu měst – vodní tok není možné příčně překonat kdekoli, ale vždy je potřeba speciální stavební konstrukce, nejčastěji most či lávka. Nezřídka se v našich sídlech lze setkat se situací, kdy se rozvoj města u břehu řeky zastavil a na břehu opačném zástavba chybí, případně má zcela jiný charakter. Jiným ilustrujícím příkladem mohou být současné uzavírky mostů např. kvůli stavebním úpravám a zejména v řídčeji osídlených oblastech může taková uzavírka důležitého mostu způsobit, že jsou řidiči nuceni zajíždět i několik kilometrů na most náhradní.

Voda tedy vždy byla, je zcela jistě i bude jedním z klíčových faktorů ovlivňujících život ve městech případně jejich další rozvojový potenciál. Ovšem stejně jako se mění městská zástavba, dopravní systémy, výrobní oblasti, využívají se nové moderní technologie apod., mění se i pohled městských inženýrů a urbanistů právě na vodu v intravilánech měst. Zatímco výše uvedené problémy dnes dokážeme technicky bez problémů vyřešit a řešení je často pouze otázkou finančních možností zadavatele, nově v sídlech řešíme otázky, které byly ještě před několika desítkami let zcela opomíjené, případně považovány za druhořadé. V důsledku současných klimatických změn, které způsobují častější a delší období sucha a které bývají přerušovány krátkodobými, ale o to intenzivnějšími srážkami, klesá kvalita života v urbanizovaných územích. Území se potýkají s bleskovými krátkodobými povodněmi, které střídají dlouhá bezesrážková období, rovněž je prokázaný dlouhodobý růst průměrných teplot, což v urbanizovaném území vede k přehřívání a vzniku tzv. tepelných ostrovů.

Podkladem pro správné plánování prvků modrozelené infrastruktury by měly být převážně kvalitní geodata, která dokáží přesně popsat situaci na povrchu území i pod ním, zejména možnosti vsaku dešťových vod, sklony terénu apod. Tato geodata by měla v první fázi vycházet z leteckých snímků území s vysokým rozlišením a s následným doplněním přesných pasportů. Samotné průzkumy jednotlivých povrchů a možnosti vsakování srážkové vody na nich by pak měly být dále zpodrobňovány např. průzkumy objektů, na nichž je do budoucna možná existence zelené střechy.

Procesy optimalizace (často používán také termín optimalizace dat) dnes hrají významnou roli v managementu správy a údržby nejen vodohospodářských staveb, ale i stavebnictví obecně. V dnešní digitální době, kdy téměř každý provozovatel disponuje alespoň základními SW nástroji pro digitalizace a pasportizaci dat a má tak k dispozici obrovské objemy dat, se kterými však často není efektivně nakládáno a data nejsou v maximální možné míře využita. Obecně lze říci, že proces optimalizace znamená maximalizaci využití veškerého obsahu datové základy (ať už se jedná o data prostorová, např. DTM, tak i data evidenční, popisná, či statistická) a to za účelem zefektivnění procesů správy, údržby a celkového provozu staveb. Těchto cílů lze dosáhnout alespoň s využitím obecných nástrojů managementu, případně Facility managementu, který nashromážděná data dokáže správně a rychle analyzovat, upravovat, editovat a využívat pro jejich další použití. Novým, avšak neméně důležitým nastupujícím konceptem, je digitální informační modelování měst – CIM (City Information Modelling/Management). Tato metoda velmi úzce navazuje na zkušenosti metody BIM, avšak posouvá ji do zcela větších rozměrů. S tím se váží určitá specifika a odlišnosti, a postupné bádání v této oblasti ukazuje i na mnohé zcela rozdílné principy. Doba digitálních informačních modelů v konceptu/metodě CIM bude jistě postupně přicházet a výzkum v této oblasti bude nadále podporován. Společným cílem těchto inovativních nástrojů je zlepšení kvality bydlení a života ve městech, dostupnost komfortnějších služeb, zajištění efektivnější správy a provozu města; tedy ekonomičtější a energeticky úspornější stavby, využití moderních technologií (IoT) a mnoho dalších segmentů městského inženýrství, které přímo vyvolávají další rozvoj a výzkum.

Autorský kolektiv komplexně představil procesy problematiky hospodaření se srážkovými vodami v urbanizovaném území. V období, kdy se setkáváme s extrémními obdobími sucha, je tato problematika velice žádaná, a dokonce se tento fenomén promítá i do legislativního prostředí. Pomocí nástrojů informačního modelování lze na základě exaktních dat modelovat různé simulace, které pokud jsou správně interpretovány, mohou výraznou měrou pomoci správcům území, staveb, apod. Díky efektivní správě dat a modelování nad prostorovými daty lze nejenom zefektivnit samotnou práci správců, ale zejména ušetřit nemalé finance, které jsou do správy měst investovány.


SEZNAM ZKRATEK

BIM Informační model budovy (anglicky  Building Information Modeling)
CIM Městské informační modelování / management (anglicky  City Information Modelling/Management)
DTM Digitální technická mapa
IoT Internet věcí (anglicky Internet of Things)
SW Software
WHO Světová zdravotnická organizace (anglicky  World Health Organization)
HSW Hospodaření se srážkovými vodami
HDV Hospodaření s dešťovou vodou
ČOV Čistírna odpadních vod
MZI Modrozelená infrastruktura


SEZNAM POUŽITÝCH INFORMAČNÍCH ZDROJŮ

[1] Kuda, F. a kol. Městské inženýrství nejen pro městské inženýry. 1. vydání. Praha: ČKAIT, 2022. 311 stran, 4 nečíslované strany obrazových příloh. Technická knižnice. ISBN 978-80-88265-39-9.

[2] Teichmann, M. et al. Hospodaření se srážkovou vodouurbanizovaném území sídel Moravskoslezského kraje. První vydání. Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2023. 176 stran. ISBN 978-80-248-4704-7.

[3] Szeligova, N.; Faltejsek, M.; Teichmann, M.; Kuda, F.; Endel, S. Potential of Computed Aided Facility Management for Urban Water Infrastructure with the Focus on Rainwater Management. Water 2023, 15, 104. DOI: https://doi.org/10.3390/w15010104

[4] US U. S. Geological Survey Water Cycle Diagrams, 2022, [online]. Dostupné z: https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/water-cycle-diagrams

[5] H-ART. Koloběh vody, 2009, [online]. Dostupné z: https: https://www.h-art.cz/cz/reference/kolobeh-vody

[6] Davidson, A., Howard, G., Stevens, M., Callan, P., Deere, D., Barteam, J. Water Safety Plans. WHO/SDE/WSH/05.06. Revise Draft, World Health Organization, Geneva, 2005.

[7] World Health Organization – WHO (Světová zdravotnická organizace). Headquarters in Geneva

[8] Společnost Seznam.cz, a.s., © Seznam.cz, Mapy.cz

[9] Guikema, S. D. Natural disaster risk analysis for critical infrastructure systems: An approach based on statistical learning theory. Reliability Engineering and System Safety, 94(4), pp 855-860. ISSN: 0951-8320 DOI: 10.1016/j.ress.2008.09.003

[10] Rinaldi, S. M. et all. Identifying, understanding and analyzing critical infrastructures interdependencies, IEEE Control System Magazine, 21(6), 11-25, 2001.

[11] Maier, K., Čtyroký, J., Vorel, J., Franke, D. Územní plánování a udržitelný rozvoj. Praha: ABF, 2008. ISBN 978-80-86905-47-1.

[12] Maier, K. a kol. Udržitelný rozvoj území. Praha: Grada Publishing, 2012. ISBN 978-80-247-4198-7.

[13] Bártová, H., Růžička, M. Územní plánování a doprava. 1. vyd. Praha: ABF – Arch, 2008. 128 s.Stavební právo, sv. 3/2008.ISBN 978-80-86905-48-8

[14] Hirschmann, A.O. The Strategy of Economic Development; Yale University Press: New Haven, CT, USA, 1958; ISBN 0-8133-7419-7

[15] Liu, R., Gao, X.B., Li, C.P. Relationship between Urban Transport and Residential Location Choice. J. Urban Plan. Dev. 2018, 144, doi:10.1061/(ASCE)UP.1943-5444.0000430.

[16] Samuelson, P. Foundations of Economic Analysis; Harvard University Press: Cambridge, UK, 1947; ISBN 9780674313033.

[17] Goodall, B. The Economics of Urban Areas. Urban and regional planning series – Svazek 3. Elsevier Science & Technology: 1972, University of California. 379 s. ISBN: 9780080168920.

[18] Zákon č. 248/2000 Sb., o podpoře regionálního rozvoje. In: Zákony pro lidi.cz [online]. © AION CS 2010-2021 [cit. 8. 3. 2021]. Dostupné z: https://www.zakonyprolidi.cz/cs/2000-248

[19] Ghebrekidan, A. Principles of Urban – Regional Planning and Development. University of Juba, 2018. ISBN: 9 789970 445851

[20] Ye, Xinyue, She, Bing, Li, Wenwen, Kudva, Sonali and. Benya, Samuel. Urban and Regional Planning and Development. Springer Nature: Switzerland, 2020. DOI: 10.1007/978-3-030-31776-8_1

[21] Ghebrekidan, Semehar, „Acculturation and Belongingness: The Keys to International Student Satisfaction“ (2018). Electronic Theses and Dissertations. 2949. Online: https://openprairie.sdstate.edu/etd/2949

[22] Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon). In: Zákony pro lidi.cz [online]. © AION CS 2010-2021 [cit. 27. 9. 2023]. Dostupné z: https://www.zakonyprolidi.cz/cs/2006-183

[23] Teichmann, M., Szeligova, N., Kuda, F. Influence of Flash Floods on the Drainage Systems of the Urbanized Area. In: Advances and Trends in Engineering Sciences and Technologies III: Proceeding of the 3rd International Conference on Engineering Sciences and Technologies (ESAT 2018): 12th – 14th September, 2018, Tatranské Matliare, High Tatras Mountains, Slovak Republik. London, UK: Taylor & Francis Group, 2019, s. 623-628. ISBN 978-0-367-07509-5.

[24] Chen, W., Gao, S. 2019, „Research on Rainwater Management from the Perspective of Sponge City“, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. DOI: 10.1088/1755-1315/252/3/032064.

[25] Bruaset, S.; Sægrov, S. An Analysis of the Potential Impact of Climate Change on the Structural Reliability of Drinking Water Pipes in Cold Climate Regions. Water 2018, 10, 411, doi:10.3390/w10040411.

[26] Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon). In: Zákony pro lidi.cz [online]. © AION CS 2010–2023 [cit. 3. 9. 2023]. Dostupné z: https://www.zakonyprolidi.cz/cs/2001-254

[27] Vyhláška č. 501/2006 Sb., o obecných požadavcích na využívání území. In: Zákony pro lidi.cz [online]. © AION CS 2010–2023 [cit. 3. 9. 2023]. Dostupné z: https://www.zakonyprolidi.cz/cs/2006-501

[28] Vyhláška č. 268/2009 Sb., o technických požadavcích na stavby. In: Zákony pro lidi.cz [online]. © AION CS 2010–2023 [cit. 18. 9. 2023]. Dostupné z: https://www.zakonyprolidi.cz/cs/2009-268

[29] Státní politika životního prostředí České republiky: 2004-2010. Praha: Ministerstvo životního prostředí, 2004. ISBN 80-7212-283-5.

[30] ČSN 75 9010. Vsakovací zařízení srážkových vod. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2012.

[31] TNV 75 9011 Hospodaření se srážkovými vodami. Praha: Sweco Hydroprojekt a.s., Praha, 2013.

[32] Ballard, B. W., Wilson, S., Udale-Clarke, H. et all. The SuDS Manual, General Description [online]. London: Ciria, 2015, s. 387 [cit. 2017-03-26]. ISBN 978-0-86017-760-9. Available at: http://www.ciria.org/Memberships/The_SuDs_Manual_ C753_Chapters.aspx

[33] Butler, D. From Rainwater Harvesting to Rainwater Management Systems. MANNINA, Giorgio, ed. New Trends in Urban Drainage Modelling [online]. Cham: Springer International Publishing, 2019, 2019-09-01, s. 3-9 [cit. 2019-09-17]. Green Energy and Technology. DOI: 10.1007/978-3-319-99867-1_1. ISBN 978-3-319-99866-4. Available at: http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-99867-1_1

[34] Echlos, S., Pennypacker, E. Artful rainwater design: creative ways to manage stormwater. Washington: Island Press, 2015. ISBN 978-1610912662.

[35] Šrytr, P. Veřejný prostor sídel zasažený povodní. In: Stadttechnik Karlovy Vary 2013: 18. Internationale Konferenz Stadttechnik Karlovy Vary 2013, Thema: Hochwasser und Stadt: Mezinárodní konference, téma: Povodeň a město. 7. červen 2013, Praha: Informační centrum ČKAIT. ISBN 978-80-87438-37-42013.

[36] VSA (2002). Regenwasserentsorgung – Richtlinie zur Versickerung, Retention und Ableitung von Niederschlagswasser aus Siedlungsgebieten, Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute, Zürich.

[37] Nařízení vlády č. 61/2003 Sb., o ukazatelích a hodnotách přípustného znečištění povrchových vod a odpadních vod, náležitostech povolení k vypouštění odpadních vod do vod povrchových a do kanalizací a o citlivých oblastech, ve znění pozdějších předpisů

[38] Dierkes, C., Göbel, P. A., Coldewey, W.G. Entwicklung und Optimierung eines kombinierten unterirdischen Reinigungs-und Versickerungssystems für Regenwasser. Abschlussbericht Projekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt Az 18622. 2005. HydroCon GmbH.

[39] Asio Tech, spol. s.r.o. Hospodaření s dešťovou vodou a odvodnění pozemku – města a obce. [online]. Dostupné z: https://www.asio.cz/cz/hospodareni-s-destovou-vodou-a-odvodneni-pozemku-mesta-a-obce

[40] Pytl, V. a kol. Příručka provozovatele čistírny odpadních vod. Vyd. 2. Líbeznice u Prahy: Medim, 2012. ISBN: 978-80-87140-26-0.

[41] Steiner, M. (2010). Strassenabwasserbehandlungsverfahren – Stand der Technik. Dokumentation ASTRA 88002, Bern, 130 S.

[42] Bokern, Anneke. Water Square in Rotterdam by de Urbanisten. Uncube. 05 Jun 2014. Online: https://www.uncubemagazine.com/blog/13323459

[43] Lewellyn, C., Lyons, C. E., Traver, R. G., Wadzuk, B. M. 2016, „Evaluation of seasonal and large storm runoffvolume capture of an infiltration green infrastructure system“, Journal of Hydrologic Engineering, vol. 21, no. 1. DOI: 10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0001257.

[44] Filip, J. Zadržování dešťových vod v městském prostředí a rostlé zástavbě. In: Konference VODA 2020+. Praha, 2022, Český svaz stavebních inženýrů.

[45] Castonguay, A. C., Urich, Ch., Iftekhar, M. S., Deletic, A. Modelling urban water management transitions: A case of rainwater harvesting. Environmental Modelling & Software [online]. 2018, 105, 270-285 [cit. 2019-09-17]. DOI: 10.1016/j.envsoft.2018.05.001. ISSN 13648152. Available at: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S136481521630994X

[46] The Cultural Landscape Foundation (TCLF), 1711 Connecticut Avenue NW, Suite 200, Washington, D. C. 20009, United States


PŘÍLOHY

Příloha č. 1
Ukázky následků klimatické změny a míry urbanizace s vazbou na srážkové vody v urbanizovaném území sídel

Obr. P1. 1. Bleskové povodně v urbanizovaném území města, přívalové srážkové vody vyvěrají z jednotné kanalizační sítě na povrch (ul. Ostravská, Karviná, 2020) – Fotoarchív autora

Obr. P1. 2. Veřejná stoková soustava v havarijním stavu byla narušena vlivem přívalových vod, které vyplavily zeminu v okolí potrubí a podemlely chodník pro pěší (Lublin, Polsko, 2020) – Fotoarchív autora

Obr. P1. 3. Enormní přítok a tlak přívalových srážkových vod ve veřejné stokové síti část stoky ve špatném technickém stavu roztrhal a voda tak vyvěrala na povrch urbanizovaného území obce Zaječov, 2018 (iDnes.cz)

Obr. P1. 4. Přetížená stoková soustava vlivem enormního přítoku srážkových vod, naředěné srážkové vody a splašky vyvěrají z kanalizace na povrch v urbanizovaném území (Fulnek, 2016) – Fotoarchív autora

Obr. P1. 5. Přívalové srážkové vody stékají z veřejného uličního prostoru díky absenci stokového systému, případně dalších úprav pro HSV na soukromé pozemky (Karviná – Ráj, 2020) – Fotoarchív autora

Obr. P1. 6. Projevy sucha v urbanizovaném území – pokles hladiny vody ve vodním toku v řádu metrů, vysychá koryto, kolabuje vodní doprava (Ústí nad Labem, 2015) – Fotoarchív autora

Příloha č. 2
Míra kontaminace srážkových vod a možné způsoby předčištění těchto vod

Tab. P2. 1. Typické znečišťující látky na jednotlivých typech ploch a očekávané znečištění srážkových vod

Tab. P2. 2. Způsoby předčištění srážkových vod při vsakování a účinnost pro různé druhy znečištění

Tab. P2. 3. Způsoby předčištění srážkových vod při zaústění do povrchových vod a účinnost pro různé druhy znečištění

Příloha č. 3
Ukázky řešení modrozelené infrastruktury v urbanizovaném území sídel

Obr. P3. 1. Ukázka využití dešťové zahrady jako zelené opatření pro přirozené vsakování srážkových vod odváděných z parkovacích stání uvnitř bytového vnitrobloku (Gdaňsk, Polsko, 2019) – Fotoarchív autora

Obr. P3. 2. Zelená autobusová zastávka, vegetační střecha a stěna – zavlažováno srážkovými vodami, které dopadají na daný povrch (Siemiatycze, Polsko, 2018) – Fotoarchív autora

Obr. P3. 3. Ukázka zeleného opatření pro HSV – dešťová  zahrada, v rámci které jsou přirozeně zasakovány srážkové vody z přilehlých komunikací (Varšava – Marki, Polsko, 2017) – Fotoarchív autora

Obr. P3. 4. Aplikace zelených opatření v rámci tramvajového pásu, který je částečně dotován srážkovými vodami z přilehlých místních komunikací (Ostrava – Poruba, 2022) – Fotoarchív autora

Obr. P3. 5. Ukázka vsakovacího příkopu s akumulačním prostorem pro srážkové vody z přilehlých komunikací, vpravo dole je viditelný bezpečnostní přepad do veřejné stokové sítě  – Mineapolis, USA (MPR.news)

Obr. P3. 6. Aplikace dešťové zahrady (zelená vsakovací rýha / příkop) jako odvodnění přilehlých komunikací pro pěší v rámci uličního prostoru – Washington D. C., USA (DC.gov)



Obory a specializace: , ,