Proč povodně udeří jinak v létě a v zimě

Povodně se neřídí přísným kalendářem. V evropských zeměpisných šířkách k nim může dojít v kterémkoli měsíci v roce. Ale když se podíváte na statistiky, objeví se vzory. Rýn obvykle zažívá záplavy 1,5krát ročně. Elba si poradí s 1.7. Odra – se dvěma. Dunaj bere korunu třemi každoročními povodněmi.

Vědci rozdělují tyto události do dvou různých kategorií: letní povodně a zimní povodně. Rozdíl není jen v teplotě. Těmi jsou rychlost, zdroj a nebezpečí.

Jak letní bouřky způsobují horské záplavy

Letní povodně mohou být prudké a rychlé. Obvykle se vyskytují v důsledku silných letních srážek, jako je liják ze silné bouřky. Nejzranitelnější jsou malá povodí, zejména horní toky v horských oblastech. Voda rychle stoupá. Vylévá se ve velkém objemu.

Zimní povodně fungují jinak. Zde srážky a tání sněhu vytvářejí velké objemy odtoku, ale stoupání a klesání probíhá pomalu. Nebezpečí se přesouvá na dolní toky říčního systému. Zde se vyskytují vysoké hladiny vody z několika přítoků. Když se tyto proudy srazí, spodní proud se stane tlakovým bodem.

Proč střední Evropa na začátku léta trpí záplavami, zatímco tropy čekají až do července

Místo určuje čas. Ve střední Evropě jsou první letní měsíce rizikovým obdobím. Oblasti s pravidelným táním sněhu na konci zimy zažívají jarní záplavy. Tropické oblasti jsou ovlivněny v období dešťů.

V tropech severní polokoule jsou nejvyšší průtoky pozorovány od července do září. Ganga, Bílý Nil a Irrawaddy vrcholí v srpnu. Na jižní polokouli se vrcholné průtoky posouvají z února do dubna, což se shoduje s místním obdobím dešťů.

Je vysoký nebo nízký stav vody v řece neobvyklý? Ne. Váhání je normální. Řeka se stává nepředvídatelnou a nebezpečnou teprve tehdy, když způsobí mimořádné záplavy v obcích, kde se lidé řádně nepřipravili.

Efekt nasycení půdy, který mění déšť v povodeň

Toto je mechanismus, který mění déšť v katastrofu. Když je zásobní kapacita půdy plná, je půda nasycena vodou. K tomu často dochází po dlouhých deštivých obdobích v listopadu nebo prosinci v našich zeměpisných šířkách. Pokud znovu silně prší, chová se půda, jako by byla dlážděna asfaltem.

Veškerá dešťová voda stéká po povrchu do potoků a řek. Voda se shromažďuje v potocích, ale nelze ji dostatečně rychle vypustit. Tvoří se povodňová vlna.

Typickým vzorem počasí je střídání studených front přinášejících sníh a teplých front, které způsobují tání, doprovázené dalšími vydatnými srážkami. Vánoční povodeň na Rýně v roce 1993 se stala přesně tak.

S každou povodní hladina v řece rychle stoupá. U velkých řek může záplava dosáhnout až 25násobku minimální hladiny vody. U středně velkých řek může poměr dosáhnout 250násobku. V extrémních případech byly pozorovány povodně až 1350násobek minimálního vodního stavu.

Proč horské bystřiny ničí mosty a prosté záplavy přicházejí postupně

V horských oblastech stačí prostorově omezené nepříznivé počasí, aby způsobilo, že potoky se zničujícím způsobem vzdouvají. Koryto řeky má malý průřez, zejména v hluboce zaříznutých úzkých údolích. To dává povodňové vlně obrovskou sílu. Voda se díky strmému svahu rychle řítí údolím.

Tam, kde se vylévá z břehů, bourá domy a mosty. Díky síle štěrku a úlomků, které nese, dochází rychle ke zničení. Katastrofa se často stane mrknutím oka.

Nížinné řeky vyprávějí úplně jiný příběh. V obrovských rovinných tocích se záplavy postupně hromadí ve větším povodí. Jedna povodňová vlna na horním toku přítoku může být lokálně destruktivní, ale na dolním toku hlavního toku je téměř cítit.

K zaplavení po proudu je zapotřebí mnohem většího přílivu vody. Neobvykle vydatné srážky by se měly vyskytovat po dlouhou dobu v široké oblasti povodí. Vysoké povodně z přítoků se musí akumulovat v hlavní řece.

Nebezpečí vrcholí, když řeka již zadržuje více vody, než je obvyklé během normálního období nízkého průtoku, a poté, během příští normální povodňové sezóny, dostává ještě více abnormálních průtoků z vysokých srážek. Tento postupný nárůst varuje před mimořádnými záplavami týdny předem. Když se povodňová vlna konečně vytvoří, nevrhne se náhle na pláň. Na základě hydrografických podmínek na horním a středním toku lze dokonce poměrně přesně předpovědět jeho příchod.

Údaje o největším zaznamenaném vzestupu vody

Rozsah těchto událostí je bez čísel těžko pochopitelný. V následující tabulce jsou uvedeny některé z nejvyšších zaznamenaných vodních hladin pro vybrané řeky, měřené v metrech stoupání.

Co skutečně způsobuje katastrofické povodně?

K největším a nejničivějším povodním dochází z řek vzdouvajících se neustálými nebo náhlými lijáky nebo náhlým táním sněhu. Rozhodujícím faktorem je propustnost půdy. Určuje, kolik povrchové vody přitéká do řek. Pokud je povrch půdy stále zamrzlý, mohou i malé srážky způsobit rozsáhlé záplavy.

Na Sibiři se situace zhoršuje. Velké řeky tečou od jihu k severu. Unášený led v oblastech delty zároveň blokuje přirozený odtok do moře. Každým rokem se rozlehlá krajina mění v nepřístupné bažinaté oblasti.

Podmínky vedoucí k záplavám a záplavám jsou nakonec:
– Nepřetržité silné deště
– Tající sníh
– Ničení přehrad a/nebo přehrad

Fyzika je konzistentní. Nebezpečí spočívá v tom, kam voda proudí a jak rychle ji půda dokáže absorbovat.

Proč lidská činnost zhoršuje povodně

Můžete předpokládat, že povodně jsou jen smůla. Přírodní záležitost. Ale podívejte se blíže. Lidé aktivně ničí systémy, které dříve absorbovaly vodu. Toto není důmyslná hra. Jedná se o agresivní efekt.

Odlesňování v horských oblastech zbavuje půdu kořenových systémů, které ji drží na místě. Bez této zelené vrstvy déšť padá na holou zem, smývá svrchní vrstvu půdy a rychleji se řítí do řek. K záplavám dochází v nížinách níže po proudu.

Pak je tu beton. Vydláždili jsme náplavky. Na pozemcích, které bývaly houbou, jsme postavili nákupní centra, dálnice a sídliště. Když teď prší, voda nemá kam jít. Nevstřebává se. Stéká dolů.

Špinavou roli zde hraje i zemědělství. Přeměna pastvin na ornou půdu znamená použití těžké techniky a chemických hnojiv. Tím se půda zhutní. Země se změní na cihly. Déšť nemůže proniknout hluboko. Vlévá se do potoků a prudce zvyšuje průtok vody právě ve chvíli, kdy už řeka bobtná.

A kde stavíme? V nebezpečných zónách. Podívejte se na Bangladéš. Hustota obyvatelstva v těchto deltách náchylných k záplavám je ohromující. Své domovy, podniky a své životy umisťujeme přesně tam, kde teče voda. Přidejte stoupající hladinu moří kvůli skleníkovému efektu a máte recept na katastrofu, kterou si zcela sami způsobili.

Oboustranný záplavový meč

Zdá se to být kontraintuitivní. Jak může být katastrofa užitečná? Možná. Povodně jsou špinavé, ničivé a smrtelné. Jsou ale také hnojivem.

Vezměme si deltu Nilu. Před výstavbou Asuánské přehrady každoroční záplavy ukládaly na pole bahno bohaté na živiny. Tento přirozený cyklus zavlažování a hnojení umožnil rozkvět egyptské civilizace. Bez tohoto každoročního splachování by tato vysoká úroda nikdy nevznikla. Záplavy byly motorem zemědělství.

Ale škoda je vážná. Pokud dojde k povodni těsně před sklizní, úroda je ztracena. Zásobování potravinami se hroutí. Historie je plná takových momentů. Když se v Číně vylila z břehů Žlutá řeka nebo Jang-c’-ťiang, počet obětí následného hladomoru často převyšoval počet lidí zabitých samotnou vodou. Potopa nejen je utopila. Vyhladovělo je to.

Existuje také sekundární vrah. Nemoci. Povodňová voda je směs odpadních vod, zeminy a suti. Stává se živnou půdou pro choleru a další patogeny. Voda opadne, ale nemoc se šíří.

Praktické strategie protipovodňové ochrany

Nemůžeme zastavit déšť. Ale můžeme kontrolovat škody. Starý trik je jednoduchý. Stavte na chůdách. V některých částech jihovýchodní Asie jsou domy postaveny na kůlech, což umožňuje každoroční záplavě proudit pod nimi. Jedná se o pasivní ochranu, která pracuje s vodou, nikoli proti ní.

Pomáhají také strukturální bariéry. Zdymadla a přehrady zadržují řeku. Fungují ale pouze v případě, že jsou udržovány a tlak nepřekračuje jejich limity.

Nejúčinnějším nárazníkem je vegetace. Trávy, keře a stromy stabilizují půdu. Lesy jsou v tomto mistři. Volná struktura lesní půdy působí jako obří houba. Absorbuje srážky, zpomaluje odtok a vyhlazuje vodní bilanci. Bez tohoto vegetačního krytu dochází okamžitě a prudce k povrchovému odtoku.

Nádrže fungují jako tlumiče nárazů. Zadržují vodu během špičkových průtoků a pomalu ji uvolňují. Bodamské jezero v Německu to dělá pro Rýn. Vezme část letní povodně a zadrží ji, vodu postupně uvolňuje, aby řeka po proudu prudce nestoupala.

V Severní Americe přijalo městské plánování model zón pro záplavová území. Cílem je stratifikovat rizika. Továrnu ani obytný komplex nepostavíte v nejnebezpečnější oblasti. Umístíte tam hořlavé (nekritické) předměty. Drahá kritická infrastruktura se nachází v nejbezpečnější zóně, co nejdále od pobřeží. Je to logický způsob, jak snížit náklady na katastrofu.

Regulační posun v Německu po roce 2002

Léto 2002 bylo budíček. Povodně byly ničivé. Infrastruktura selhala. Vláda odpověděla. V létě 2004 schválil Bundestag „Zákon na zlepšení preventivní ochrany před povodněmi“.

Základní recept je jasný. Zastavit výstavbu v záplavovém území. Tečka. Žádné nové obytné nebo komerční zóny v oblastech ohrožených záplavami. Pokud je pozemek zaplaven, zůstává záplavovým územím.

Zemědělství čelí novým přísným předpisům. V oblastech s vysokou erozí a odtokem je hospodaření zcela zakázáno. V ostatních říčních oblastech ohrožených povodněmi je zemědělství povoleno pouze za určitých podmínek. Používání škodlivých pesticidů a hnojiv je v těchto oblastech zakázáno. Půda je příliš zranitelná; chemikálie se jednoduše vyplaví do vodního systému.

V plánu je také odklonění přehrad zpět. Obnovení přirozené šířky břehů řeky. Nechte řeku dýchat. Jde o posun od boje s vodou k hospodaření s prostorem kolem ní.

Události roku 2002 ukázaly, že beton sám o sobě nestačí. Potřebujete prostor. Potřebujeme přírodu. Musíme přijmout, že některé země jsou určeny pro řeku, ne pro nás. Zákon se snaží tuto skutečnost kodifikovat. Je to pomalý proces. Změna územních zákonů je obtížnější než stavba zdi. Ale je to jediný způsob, jak zastavit koloběh zkázy.