Autoři
Milan Hladík, Svatopluk Škuta, Aleš Zbořil, Jiří Musil
Klíčová slova
migrace ryb – rybí přechod – migrační průchodnost – legislativa – databáze – Technologická agentura České republiky – Rámcová směrnice o vodách – dobrý ekologický stav vod
V rámci projektu TA04020765 „Vývoj metodických, plánovacích a monitorovacích opatření pro řešení problematiky fragmentace říční sítě ČR“, řešeného s finanční podporou TA ČR, byla vybudována databáze migračních překážek na vybrané síti vodních toků v ČR (DAMIPR). Objekty nacházející se na vodních tocích, které mohou ovlivňovat volnou migraci ryb, byly do současné doby evidovány nejednotně, navíc byly prostřednictvím portálu ISVS Voda zveřejňovány informace pouze o objektech vyšších než 1 m, což je z hlediska migrace ryb nedostatečné, protože migračně neprůchodné mohou být objekty mnohem nižší. V rámci projektu byly shromážděny informace o všech objektech a na významné části vodních toků byla posouzena i jejich migrační průchodnost a doporučeno řešení jejich migrační průchodnosti.
Úvod
V rámci projektu TA04020765 „Vývoj metodických, plánovacích a monitorovacích opatření pro řešení problematiky fragmentace říční sítě ČR“, který v létech 2014 – 2016 řešil tým složený z firem Vodohospodářský rozvoj a výstavba, a.s., Výzkumný ústav vodohospodářský TGM, v.v.i., a MGE Data, spol. s r.o., ve spolupráci s podniky Povodí byla analyzována data o příčných překážkách na vodních tocích. Bylo shledáno, že tato evidence je vzhledem ke snaze o dosažení dobrého ekologického stavu vod, a tedy podélné průchodnosti vodních toků pro ryby, nedostatečná. Proto byla vytvořena jednotná databáze, která umožňuje evidenci dat o všech objektech, nacházejících se na vybrané síti vodních toků v ČR, které mohou ovlivňovat možnosti migrace ryb, a která zároveň umožňuje jejich prezentaci a také filtrování a statistické vyhodnocení. Dále byly testovány metody vyhodnocení stavu příčných překážek vzhledem k jejich migrační průchodnosti. Databáze je dostupná na adrese www.damipr.cz.
Dosavadní stav evidence příčných objektů na vodních tocích
V současné době informace o příčných objektech na vodních tocích evidují správci vodních toků, tedy především státní podniky Povodí a Lesy ČR. Primárně bylo pracováno s toky ve správě státních podniků Povodí. Objekty, které mohou ovlivňovat migraci ryb, jsou různého charakteru, na základě analýzy bylo shledáno, že se jedná o objekty těchto typů: objekt v korytě, brod, jez, rybí přechod, hráz, malá vodní elektrárna, plavební komora.
Jako migračně neprůchodně jsou evidovány objekty vyšší než 1 m a informace o nich jsou reportovány do vodohospodářského portálu ISVS Voda, v rámci kterého jsou zveřejňovány na internetu. To je však z hlediska hodnocení možnosti migrace ryb nedostatečné, jelikož i překážky vysoké okolo 0,3 m mohou být při nižších průtocích zcela neprůchodné pro většinu druhů ryb. Tyto relativně nízké překážky navíc většinou slouží pouze k stabilizaci podélného profilu dna, například v rámci úprav vodních toků, a proto je možné je technicky jednoduše nahradit za migračně průchodné skluzy a tak významně napomoci volné migraci ryb. Kvalita informací o jednotlivých objektech je různá, u překážek vyšších než 1 metr jsou informace většinou přesné. Pokud jsou toky podélně geodeticky zaměřeny, většinou jsou informace přesné i u nižších objektů. U těch nižších se však stává, že pokud byly stupně vybudovány například v rámci ucelené podélné úpravy toku, v databázích samostatně evidovány nejsou. Naopak, některé stupně mohou být poškozeny při povodních a postupně zanikají, ale v databázích stále evidovány jsou. Rybí přechody jsou evidovány nejednotně, některé jako vlastnosti jezů, některé jako typy propustí, některé jako samostatné objekty.Databáze migračních překážek
Aby byl napraven tento stav, byla v rámci projektu vybudována „Databáze migračních překážek“ zkráceně „DAMIPR“. Nejprve byly vybrány vodní toky, které jsou relevantní z hlediska migrace ryb. Tato podmnožina samozřejmě obsahuje i toky zařazené jako prioritní v rámci Koncepce zprůchodnění vodních toků v ČR.
V rámci projektu byla stanovena říční síť toků, které jsou významné z hlediska migrace ryb (obr. 1).
Obr. 1. Výběr toků pro databázi migračních překážek
Vycházeli jsme z vrstvy CEVT. Celkem bylo zařazeno 333 vodních toků, které jsou evidovány jako významné vodní toky dle vyhlášky, s délkou větší než 20 km. Dále bylo do projektu zařazeno 3 937 náhonů a odbočení z těchto toků a přítoky, které tvoří recipient náhonů (338 toků).
Pro jednotlivé toky byla stanovena i rybí pásma. Nejedná se o přesné stanovení struktury rybí obsádky na základě dat z monitoringu, ale spíše o charakteristiku cílového rybího společenstva na základě dostupných dat a charakteru vodních toků ve vazbě na konstrukční parametry rybích přechodů.
Dále byly ve spolupráci s podniky Povodí vyexportovány z databází ISYPO všechny objekty, které se nacházejí na těchto vodních tocích a jsou relevantní z hlediska migrace ryb (brod, vodní elektrárna, hráz, jez, nádrž, objekt v korytě, plavení komora a rybí přechod) – viz tab. 1.
Tab. 1. Celkový počet objektů na vybraných vodních tocích
Evidenci základních údajů o lokalizaci a technických parametrech a migrační průchodnosti evidovaných objektů zajišťují správci vodních toků. Data jsou exportována do portálu ISVS Voda a dále jsou sdílena do Databáze migračních překážek. Databáze je připravena na oboustrannou výměnu dat poté, co bude realizován projekt nové struktury portálu e-Agri – ISVS Voda. Práce s daty je tak umožněna široké veřejnosti; jelikož data jsou prezentována formou běžného GIS prostředí, je možné vytvářet si vlastní mapy a zapínat a vypínat různé tematické vrstvy. Rozsah vrstev vychází ze zadání projektu, ale je možné na základě požadavku další vrstvy doplnit.
Hodnocení migrační průchodnosti
V rámci projektu byly testovány různé způsoby vyhodnocení migrační průchodnosti příčných objektů včetně leteckého skenování, ale nakonec bylo shledáno, že je pro objektivní hodnocení objektů nezbytné místní šetření. V rámci místního šetření je potřeba vycházet z dat evidovaných správci vodních toků. Ta se týkají především lokalizace a základních technických parametrů objektů (obr. 2).
Obr. 2. Objekty na vodních tocích
Je třeba konstatovat, že v současnosti jsou tato data zejména u objektů lokalizovaných na významných vodních tocích na vysoké úrovni přesnosti. Jak již bylo řešeno výše, k nepřesnostem dochází většinou pouze u stabilizačních objektů vybudovaných v rámci podélných úprav vodních toků, kde nejsou někdy jednotlivé stupně separátně evidovány, jindy jsou naopak evidované stupně poškozeny a postupně jsou přirozenou renaturací přeměněny na různé balvanité stupínky či peřeje a netvoří bariéry pro migraci ryb. V rámci místního šetření je v první řadě nutné ověřit základní technická data, dále pak posoudit technický stav objektu, jeho technické řešení, polohu vzhledem k ose toku. Pokud jsou objekty o výšce i jen 30 cm řešeny formou kolmého stupně, navíc s minimálním paprskem vody na přelivné hraně, jsou pro většinu druhů ryb za běžných průtoků zcela neprůchodné. Dále je možné v jednoduchosti navrhnout způsoby řešení migrační průchodnosti. Je třeba si uvědomit, že za současné hydrologické situace se často střídají povodňové stavy a dlouhá období nízkých průtoků, tedy možnosti migrovat jsou pro ryby velmi omezené, ale velmi potřebné. Ryby migrují nejen před obdobím rozmnožování na svá trdliště s vhodným substrátem pro uložení jiker, ale také v době sucha nebo v zimním období, nebo v době tlaku ze strany rybožravých predátorů, vždy hledají vhodná útočiště.
Výsledné hodnocení migrační průchodnosti jednotlivých objektů může nabývat tří hodnot: průchodný/částečně průchodný/neprůchodný. Částečně průchodné jsou objekty, které jsou pro ryby průchodné například při optimální průtokové situaci a jejich úplné zprůchodnění vyžaduje technickou úpravu, nebo na lokalitě byl vybudován rybí přechod, ale je nutné další opatření nebo jeho úprava. Pokud nebylo stanoveno expertním posudkem jinak, u všech objektů je nastavena automaticky hodnota „neprůchodný“.Migrační překážka, návrh řešení zprůchodnění
V rámci projektu byla na významné části vodních toků zpracována studie proveditelnosti zprůchodnění migračních překážek a byl zpracován návrh technického řešení migrační průchodnosti a odhadnuta jeho realizovatelnost. Byla zahrnuta i data z přechozích projektů a projekt umožňuje jejich doplnění a aktualizaci. Za tímto účelem byl vytvořen pojem „migrační překážka“, tedy identifikátor, který vždy reprezentuje objekty, které jsou lokalizovány na jednom místě, tvoří většinou společně jeden problém z hlediska migrace ryb a je nutné je zprůchodnit jako celek. Těchto objektů na toku je ve vztahu k migrační překážce vždy jeden a více, tedy součástí jedné migrační překážky může být i více objektů, například jez, vodní elektrárna, plavební komora a rybí přechod. Řešení migrační prostupnosti se proto navrhuje pro celou migrační překážku a ne pro jednotlivé objekty separátně.
Pro navržené řešení, které je někdy zpracováno i ve variantách, byla odhadnuta i jeho realizovatelnost. Nabyde-li položka realizovatelnost hodnoty „ano“, znamená to, že nejsou známy překážky pro možnost realizace zprůchodnění migrační překážky. Nabyde-li realizovatelnost hodnoty „ne“, znamená to, že se vyskytly zjevné problémy s realizací navrženého řešení a je potřeba přistoupit k vyplnění položek „Nakládání“, „Technické řešení“ a „Vlastnictví“, tedy konkretizovat, v které oblasti se vyskytly problémy znemožňující realizovatelnost navržených opatření. Nakládání – hodnota „ano“ v tomto poli znamená, že realizace zprostupnění migrační překážky není za současných podmínek možná vzhledem ke konfliktu s platným povolením k nakládání s povrchovými vodami například za účelem výroby elektrické energie na vodní elektrárně a tím pádem nedostatku vody pro rybí přechodTechnické řešení – hodnota „ano“ v tomto poli znamená, že technická realizace zprostupnění migrační překážky standartním rybím přechodem není za současných podmínek možná vzhledem ke stávajícím technickým podmínkám v dané lokalitě, kdy není možné realizovat standartní rybí přechod ani překážku odstranit.
Vlastnictví – hodnota „ano“ v tomto poli znamená, že realizace prostupu migrační překážkou není za současných podmínek možná vzhledem k pozemkově-majetkové situaci na dané lokalitě.
Věříme, že položka „ne“ u parametru realizovatelnosti neznamená „nikdy“, ale znamená spíše „obtížně realizovatelné“ řešení, jelikož nějaké technické řešení je možné nalézt vždy, jen je nutné ustoupit z některých požadavků. Výsledné hodnocení migrační překážky je v zjednodušené formě prezentováno i graficky v podobě čtyř barev:
zelená – průchodná
žlutá – částečně průchodná
oranžová – neprůchodná, řešení je realizovatelné
červená – neprůchodná, řešení není realizovatelné Databáze také poprvé umožňuje celkový pohled na podélnou průchodnost vodních toků a umožňuje i statistické vyhodnocení. V tabulce 2 uvádíme základní počty na vybraných úsecích vodních toků.
Tab. 2. Vyhodnocení stavu migračních překážek na vybraných úsecích vodních toků
Stávající rybí přechody
V rámci projektu byly shromážděny informace o stávajících rybích přechodech. Dále bylo posouzeno, zda jsou tyto rybí přechody funkční nebo ne. Bohužel drtivá většina z nich nebyla dostatečně monitorována, tedy hodnověrné informace o jejich funkčnosti chybí, ale to je téma na samostatný článek. V rámci projektu byla jako jeden z výsledků vytvořena metodika pro hodnocení funkčnosti rybích přechodů.
Funkčnost RP byla posouzena z hlediska konstrukčních parametrů, tedy zda jsou z hlediska současných znalostí postaveny na správném místě, ve správném sklonu a zda v nich je odpovídající návrhový průtok. Významná část rybích přechodů byla navštívena osobně v rámci zpracování projektu nebo jiných projektů, informace o ostatních byly získány z různých zdrojů a od správců vodních toků. V rámci projektu byla sjednocena evidence rybích přechodů v rámci všech podniků Povodí (obr. 3).
Obr. 3. Rybí přechody
Tyto byly původně evidovány buď jako samostatné objekty na toku, nebo jako typy propustí, případně jako vlastnosti jezů. Nově jsou všechny rybí přechody evidovány jako samostatné objekty s následujícími vlastnostmi:
Bylo sjednoceno názvosloví rybích přechodů ve vazbě na technické řešení i lokalizaci objektu:Odstranění objektu
RP dnová peřej;
RP obtokové koryto;
RP žlabový komůrkový;
RP žlabový štěrbinový;
RP žlabový s balvanitými přepážkami (migrační rampa) (Speciální případy RP – úprava brodu, limnigrafického profilu, prahu);
RP žlabový kartáčový nebo kombinovaný (kartáčový + s balvanitými přepážkami);
RP žlabový Denilův;
RP žlabový Larinierův;
Dvojitá Archimedova spirála;
Rybí zdviž;
Úprava plavební komory;
Rybí komora. Detaily k jednotlivým typům rybích přechodů včetně fotodokumentace je možné nalézt v rámci databáze DAMIPR v příloze zvané „Katalogové listy doporučených opatření k zajištění migrace ryb přes příčné překážky na vodních tocích“. U rybích přechodů jsou evidována následující data: typ, šířka, délka, spád a návrhový průtok. Během zpracování projektu nebylo možné zinventarizovat všechny rybí přechody, databáze je připravena pro vložení nových údajů, byl k tomu připraven jednoduchý manuál a formulář, který je možné využít.
Možnost běžných uživatelů
Mapová prezentace Databáze migračních překážek je dostupná na URL www.damipr.cz a je řešena formou standartního GIS prostředí (obr. 4).
Obr. 4. Mapové okno databáze migračních překážek
Základní stránka obsahuje několik oken pro práci s databází a tvorbu mapových a tabulkových výstupů.
Největší je mapové okno (A), ve kterém je zobrazený mapový podklad se zvolenými vrstvami, orientační měřítko, ovládací prvky pro pohyb v mapovém okně a přiblížení a oddálení mapové kompozice. Ve spodní části mapového okna je pak stavový řádek se souřadnicemi kurzoru (udávané v souřadném systému S_JTSK a WGS 84), informace o právě zvoleném měřítku a počtu vybraných objektů. Objekty importované z GISYPO jsou označeny čtverci, barva čtverce označuje typ objektu. Migrační překážky, u nichž byla vyhodnocena migrační průchodnost a navrženo řešení, jsou označeny kruhy o větším poloměru a je barevně odlišen výsledek hodnocení. Rybí přechody jsou znázorněny hvězdičkou.Vlevo od mapového okna se nachází okno (B) pro práci s mapovými vrstvami. V závislosti na zvoleném měřítku je v něm možno zvolit nebo zakázat zobrazení mapového podkladu a dále zobrazení tematických vrstev migračních překážek, příčných překážek a rybích přechodů a toků. Vpravo od mapového okna se nachází panel (C), kde jsou tlačítka nástrojů pro práci s mapou a objekty v ní. Dále jsou zde umístěny odkazy na metodické dokumenty týkající se obsluhy a funkce databáze samotné (je zde i uživatelská příručka databáze) a týkající se také řešení problematiky rybích přechodů.
Vybranou mapovou kompozici si může uživatel aplikace vytisknout pomocí tiskové funkce webového prohlížeče. Pro tisk je vhodné nastavit vzhled stránky „Na šířku“, vybrat příslušnou tiskárnu (např. PDF) a zvolit „Tisk“. Při výběru jednoho objektu nebo více objektů v mapě je možné pomocí tlačítka pro výpis informací k vybraným objektům do spodního datového okna (D) vypsat základní informace o těchto objektech. Po kliknutí na ikonu „PDF“ v prvním sloupci je pak možné k vybranému objektu exportovat katalogový list migrační překážky ve formátu *.pdf, který obsahuje podrobné údaje k danému objektu, které jsou dostupné v databázi, fotodokumentaci, hydrologii, návrh migračního zprůchodnění. Exportují se pouze tabulky, které jsou vyplněny, a přílohy, které jsou dostupné.
Obr. 5. Výběr objektů
Závěr
V rámci projektu byla snaha získat a zaktualizovat co nejvíce dat, ale samozřejmě se nepodařilo naplnit vše a databáze je připravena na doplňování dalších údajů, aktualizaci údajů i možné úpravy tak, aby byla užitečná všem uživatelům. Zpracovatelům projektu je jasné, že databáze ještě žádný rybí přechod nepostavila, ale alespoň umožní věrohodný pohled na nepříliš příznivou situaci na našich vodních tocích a také se, doufejme, stane užitečnou metodickou podporou všech, kteří jsou ve výstavbě rybích přechodů a zlepšení ekologického stavu vodních toků zainteresováni. Na závěr je třeba poděkovat zástupcům Ministerstva zemědělství, Odboru státní správy ve vodním hospodářství a správy povodí, a zástupcům všech podniků Povodí za všestrannou podporu během zpracování projektu a Technologické Agentuře ČR za podporu financování projektu.
RNDr. Milan Hladík, Ph.D. (autor pro korespondenci)Vodohospodářský rozvoj a výstavba, a. s.
Nábřežní 4, 150 56 Praha 5
602 528 006
hladik()vrv.cz
