4. OCHRANA PRÍRODY A KRAJINY – východiská a limity pre nové riešenia

 

Ochranou prírody sa podľa Zákona č. 543/2002 Z.z. rozumie „obmedzovanie zásahov, ktoré môžu ohroziť, poškodiť alebo zničiť podmienky a formy života, prírodné dedičstvo, vzhľad krajiny, znížiť jej ekologickú stabilitu, ako aj odstraňovanie následkov takých zásahov. Ochranou prírody sa rozumie aj starostlivosť o ekosystémy.

 4.1  Analýza súčasného stavu územia z hľadiska pôsobenia antropických faktorov

Celé inundačné územie Dunaja v úseku riečnych kilometrov 1810 - 1842 je v súčasnosti pod silným tlakom antropických faktorov. Vzhľadom na skutočnosť, že vodný režim je základným abiotickým prvkom podmieňujúcim funkciu inundácie prevádzať povodňové prietoky a zároveň funkcie lužného ekosystému, jeho predchádzajúca dlhodobá zmena i jeho zmena spôsobená výstavbou a doterajšou prevádzkou vodného diela Gabčíkovo sú najzávažnejšími zásahmi ovplyvňujúcimi funkčnosť ekosystému. Aj napriek tomu, že dotácia ramennej sústavy vodou cez nápustný objekt v Dobrohošti pre niektoré skupiny bioty poskytuje dostatočný prietok, nezabezpečuje dostatočnú dynamiku eróznych a akumulačných procesov v inundácii. Umelo riadený vodný režim nedosahuje prirodzené rozpätie kolísania hladín. Pri simulovaných záplavách dochádza iba k lokálnemu vybreženiu vody a stagnujúca alebo len veľmi pomaly tečúca voda na zaplavenom území neeroduje, netransportuje a následne neukladá materiál (splaveniny, plaveniny, odumretú organickú hmotu v podobe detritu a debrisu), resp. tieto prírodné procesy nie sú v rovnováhe. V ramenách s pôvodne tvrdým štrkovitým dnom (v 1950. –1960. rokoch) dochádza k ukladaniu jemného sedimentu, čo dokumentujú aj výsledky monitoringu niektorých skupín bioty, napr. bentosu (Krno et al., 1999). Územie, ktoré sa pôvodne vyznačovalo dynamickými zmenami reliéfu, sa tak stalo relatívne nemenným. Na tieto zmeny je súčasne viazaná aj dynamika biotických zložiek lužného ekosystému. Ich rozmanitosť je závislá v prvom rade od rozmanitosti abiotických podmienok. Dynamika je jedným z atribútov lužného ekosystému. Okrem zjavnej straty dynamiky geomorfologických procesov, na základe dotácie ramennej sústavy vodou, ktorá je ochudobnená o hrubšie plaveniny ukladané v zdrži, možno logicky predpokladať aj zmeny v produkcii ekosystému. Simulované záplavy, pri ktorých dochádza iba k miestnemu vybreženiu s viac menej stagnujúcou vodou, nezabezpečujú funkcie prirodzených záplav, k akým dochádzalo pred zásadnou zmenou vodného režimu od 1970-tych rokov a pred sprevádzkovaním vodného diela. Rovnako, časovanie simulovaných záplav často nezohľadňuje prirodzenosť procesu ekosystému, ale je podriaďované záujmom socio-ekonomických aktivít, ktoré v  oblasti prebiehajú. Prehrádzky v podobe v akej boli vybudované v celej ramennej sústave ako i  zánik prepojenia ramien s hlavným tokom Dunaja pôsobia ako významné bariéry. V tomto smere pôsobia predovšetkým na ryby (Černý 1999).

Hneď po zmenách vodného režimu možno z hľadiska ochrany prírody za najkonfliktnejší faktor považovať lesné hospodárstvo. V území, vzhľadom na jeho prírodné podmienky, sú pestované mäkké lužné lesy. Pôvodné porasty asociácie Salici-Populetum sú však približne od 50. rokov 20. storočia po vyťažení nahradzované takmer výlučne monokultúrami hybridných topoľov Populus x canadensis a iných šľachtencov. Na príklade vtáčích hniezdnych spoločenstiev (Bohuš 1993, Bohuš 2000, Bohuš et al., 2000, Lengyel 1999, Lešičko 2001) možno minulé i súčasné lesné hospodárstvo hodnotiť ako prvok, negatívne ovplyvňujúci biologickú rozmanitosť územia. Relatívne krátka rubná doba spôsobuje, že v území chýba dostatočné zastúpenie niektorých lesných biotopov, resp. ich sukcesných štádií. Ide predovšetkým o porasty staršie ako 30 rokov (resp. porasty vo fáze rozpadu) a iniciálne štádiá prirodzene zmladzujúcich porastov, ktoré sú ekonomicky nezaujímavé. Skutočnosť sa prejavuje okrem iného zmenami v štruktúre vtáčích hniezdnych spoločenstiev. Najviac sú negatívne ovplyvnené dutinové hniezdiče, najmä z radu Passeriformes a Strigiformes a hniezdiče viazané na staré stromy schopné udržať veľké hniezda (Ciconiiformes, Accipitriformes). V ľavostrannej časti inundačného územia Dunaja v úseku riečnych kilometrov 1810 - 1842 sa nenachádza ani jedna kolónia volavkovitých vtákov a kormoránov, zatiaľ čo v pravostrannej časti ich je niekoľko. Okrem toho, ťažba, prebierka a zalesňovanie v posledných rokoch prebiehajú aj počas hniezdneho obdobia. Okrem priamej likvidácie hniezd v ťažených porastoch, v dôsledku vyrušovania lesohospodárskymi aktivitami, tak došlo k zmareniu hniezdenia orliaka morského v r. 2001 a zmareniu dvoch hniezdení bociana čierneho v r. 2002. Sprievodným javom úpravy pôdy po ťažbe, resp. zalesnením je v území bežné nahŕňanie zvyškov po ťažbe a pôdy do terénnych depresií - lesných ramienok, čo je v rozpore s § 12a Zákona č. 543/2002 Z. z. o ochrane prírody a krajiny. Okrem likvidovania podmienok pre špecifické biocenózy a obmedzenia možností rozmnožovania obojživelníkov je takto negatívne ovplyvňovaná potravná ponuka a zmenšovanie vhodných lovísk bociana čierneho. V celom území sa realizuje výlučne holorubný spôsob ťažby. V krátkom časovom horizonte nie je možné, aby aspoň podrast na týchto plochách dospel k záverečnému štádiu sukcesie a navyše sa na týchto plochách vplyvom ťažby rozšírili druhy neofytov, ktoré pôvodné druhy vytláčajú. Veľké plochy hospodárskych lesov majú výrazný podiel na znížení ekologickej kvality priestorovej štruktúry územia, keď ako krajinné prvky s malou krajinno-ekologickou významnosťou majú veľké plošné zastúpenie v sledovanej oblasti. Podľa lesného hospodárskeho plánu na roky 1995-2004 je väčšina týchto plôch určená na holorub s následným vysadením kultivarov topoľov.

Po sprevádzkovaní vodného diela bola v území vybudovaná pomerne hustá sieť spevnených komunikácií. Spolu s novovybudovanými prehrádzkami ramien, ktoré sú plne prejazdné aj pre osobné motorové vozidlá, sa sprístupnilo takmer celé územie. Táto skutočnosť sa prejavuje zosilnením pôsobenia viacerých antropických faktorov. Ako prvý možno uviesť nelegálnu ťažbu štrkopieskov, ktorá sa realizovala v r. 2001 na štrkových laviciach obnaženého dna Dunaja predovšetkým na úrovni riečneho kilometra 1822. Transport protizákonne ťaženého štrkopiesku bol možný práve vďaka týmto nestráženým komunikáciám (predovšetkým po vodohospodárskej línii "G").

Uľahčenie prístupu motorových vozidiel spôsobilo aj zosilnenie neregulovaného rekreačného využitia územia. Na miestach vjazdu na tieto komunikácie sú síce osadené rampy, tieto sú však takmer vždy otvorené. Nárast urbanizačného tlaku na územie je spôsobený aj čiastočným vylúčením pravidelných záplav, ku ktorým pred sprevádzkovaním dochádzalo. Súčasný stav dovoľuje vstup na územie v ktoromkoľvek ročnom období, k obmedzeniu dochádza čiastočne len počas povodňových stavov a simulovaných záplav.

Ľahká dostupnosť podporuje aj pytliactvo, predovšetkým lov rýb nepovolenými spôsobmi. Rozšírené je používanie žiabrových sietí, vrší, záťahových sietí, ale aj lov pomocou elektrického prúdu, výbušnín, prípadne nočný lov bodcom z člnov na plytčinách s oslepovaním rýb svetlometom. Okrem priameho ovplyvnenia rybích spoločenstiev táto aktivita ochudobňuje potravné zdroje pre živočíchy, troficky viazané na ryby. V žiabrových sieťach, ktorými sú niekedy ramená systematicky prehradené na viacerých miestach, dochádza k úhynom ohrozených organizmov (vodné vtáky, vydra). Športoví rybári slabé úlovky zdôvodňujú rybožravým vtáctvom a dožadujú sa regulácie jeho početnosti. K rozšíreniu pytliactva rýb prispieva aj sprístupnenie územia spevnenými komunikáciami, ktoré umožňujú transport úlovku autom.

 

4.2  Hydrologické podmienky

4.2.1  Prietoky a hladiny vody v Dunaji

Priemerný prietok Dunaja je na jeho ústí 6500 m3/s, v Budapešti 2340 m3/s, v Bratislave 2025 m3/s a vo Viedni 1920 m3/s. Najvyšší odhadnutý prietok vo Viedni dosiahol hodnotu asi 14 000 m3/s počas povodne v r. 1501. Hladina vody dosiahla vtedy výšku asi 1,8 m nad úrovňou dosiahnutou počas povodne v roku 1954. Povodeň v roku 1954 s maximálnym prietokom približne 10400 m3 zaplavila na ostrove Szigetköz asi 33 000 ha územia a povodeň v roku 1965, s maximálnym prietokom 9171 m3/s, zaplavila na Slovensku územie o ploche 114 000 ha (Dub 1954, Hronec 1969).

Prietoky a výška hladiny vody Dunaja, Malého Dunaja, Mošonského Dunaja a riečnych ramien sa merajú na niekoľkých staniciach (Obr. 4.1). Kolísanie prietoku a hladiny sú hlavnými charakteristikami Dunaja. Na Obr. 4.2 vidíme kolísanie prietokov vody v Dunaji, pozorované v Bratislave a v Komárne. Regresná priamka ukazuje, že dlhodobé zmeny prietoku sú, prinajmenej v Bratislave, zanedbateľné. Priemerný ročný prietok v Bratislave je 2025 m3/s. Najmenší nameraný prietok bol 570 m3/s, najväčší 10 400 m3/s (v auguste 2002 bol prietok v Devíne 10390, v Bratislave 10310, v Medveďove 9240, Komárne 89040 a v Budapešti 8250 m3/s). Predpovedané prietoky s pravdepodobnosťou výskytu raz za sto, tisíc a desaťtisíc rokov sú 10 600 (po výskyte ostatných vysokých prietokov v roku 2002 upravený na 11000 m3/s), 13 000 a 15 000 m3/s.

Rovnaké údaje o prietoku pri obci Nagymaros sú: priemerný prietok 2421, najmenší 590, najväčší (do povodne v auguste 2003) 8180 m3/s, predpovedané sto, tisíc a desaťtisícročné vody 8700, 10 000 a 11 100 m3/s. Treba však povedať, že uvedené údaje o nameraných prietokoch pri obci Nagymaros sú ovplyvnené dvomi katastrofálnymi povodňami, a to na maďarskom území v roku 1954 a na slovenskom území v roku 1965, kedy po pretrhnutí hrádzí boli zaplavené veľké plochy, čím sa maximálny prietok znížil rozptylom do priľahlého územia.

Maximálny prietok v auguste 2002 v Bratislave-Devíne bol vyčíslený na 10390 m3/s a v Budapešti nameraný 8250 m3/s. Rozdiel 2140 m3/s nie je spôsobený pretrhnutím hrádzí a zaplavením území ako to bolo v roku 1954 a 1965. Okrem toho nesmieme zabudnúť, že pod vodným dielom Gabčíkovo do Dunaja pritekajú ešte rieky Váh, Hron, Ipeľ, a niektoré menšie toky na slovenskej a maďarskej strane, ktoré mali v čase povodne zvýšené prietoky. Rozdiel maximálnych povodňových prietokov medzi prietokom v Bratislave (spolu s prietokmi prítokov) a v Budapešti predstavuje množstvo vody, o ktoré sa prietok znížil v dôsledku protipovodňovej koncepcii Sústavy vodných diel, a to vybudovaním derivačného kanála mimo inundačného územia Dunaja, zachovaním inundácie a vybudovania ochranných hrádzí v úseku projektovaného Vodného diela Nagymaros podľa zmluvy z roku 1977. Dôležitú úlohu zohrala aj retencia vody v podzemnej vode. Čím dlhšie povodňové prietoky trvajú, tým je dôležitejšia retenčná úloha podzemnej vody.

Výška hladiny vody Dunaja je určovaná prietokom, hĺbkou a tvarom koryta, ako aj záplavovým územím, ktoré je od minulého storočia obmedzené na územie medzi protipovodňovými hrádzami. Na Obr. 4.3 sú znázornené výšky hladín v Dunaji v Bratislave, Rusovciach, Gabčíkove a Komárne. Po porovnaní s Obr. 4.2 je zrejmé, že kolísanie prietoku v Dunaji sa nezmenilo, ale hladina vody postupne klesala. V Tabuľke 4.1 sú pomocou lineárnej regresie vypočítané zmeny prietoku a výšky hladiny vody na meracích staniciach za posledných 30 rokov pred uvedením Vodného diela Gabčíkovo do prevádzky.

Dlhodobý pokles hladiny vody v Dunaji bol jedným z faktorov vedúcich k poklesu prietokov v Malom Dunaji, a prerušeniu prietokov v Mošonskom Dunaji, všeobecnému zníženiu hladiny podzemnej vody a ku zmenám smeru a rýchlosti prúdenia podzemnej vody. To malo okrem iného za následok aj pokles využiteľných zásob podzemnej vody.

 Tab. 4.1   Pokles priemerného prietoku a priemernej hladiny vody v Dunaji za 30 rokov pred prehradením

                Decrease of average discharge and water levels in the Danube during 30 years in pre-dam conditions

Lokalita

Locality

Riečny km

River kilometer

(km)

Pokles prietoku

Decrease of discharge
(m3/s)

Pokles vodnej hladiny

Decrease of water table
(m)

Bratislava

1868,7

12,84

1,32

Rusovce

1855,9

 

1,10

Gabčíkovo

1819,6

 

0,20

Medveďov

1805,4

 

1,05

Kližská Nemá

1792,4

 

1,14

Zlatná na Ostrove

1779,2

 

0,98

Komárno

1767,1

74,63

0,63

 

4.2.2  Zdroje vody pre optimalizáciu

Pre úvahy o novom prerozdelení prietokov treba vedieť, že teoreticky sú k dispozícii nasledujúce zdroje vody do inundácie: predovšetkým je to stupeň Čunovo s elektrárňou o prietoku do 400 m3/s a príslušnou haťou; hať v inundácii, odberný objekt do Mošonského ramena Dunaja s kapacitou 40 m3/s, z ktorého časť vody ide do ramennej sústavy na maďarskej strane; odberný objekt pri Dobrohošti s kapacitou nad 200 m3/s; priesaky zo zdrže, ktoré sa odhadujú na 30 – 50 m3/s. Zvýšením hladiny v starom koryte Dunaja je pre ramennú sústavu k dispozícii prietok pretekajúci zo stupňa Čunovo. Prietok cez stupeň Čunovo do starého koryta Dunaja je plynulo regulovateľný až do hodnoty 11200 m3/s. Zvýšením hladiny vody v starom koryte Dunaja, napríklad pretekanými prehrádzkami, sa zároveň znížia priesaky z ramennej sústavy a hladina podzemnej vody stúpne aj v príbrežnej zóne.

4.2.3  Charakteristika vodnej zložky v inundačnom území

Prietoky v Dunaji a výška dna Dunaja boli pre inundačné územie pred uvedením vodného diela Gabčíkovo rozhodujúce. Od prietokov v Dunaji závisel nielen stav hladiny vody v Dunaji, ale aj stav hladín podzemných vôd a prietoky a hladiny vody v ramennej sústave.

Pred uzatvorením ramien a pred oddelením ramennej sústavy od Dunaja, teda ešte pred sústredením vody do hlavného koryta Dunaja kvôli plavbe ale už po napriamení Dunaja a postavení protipovodňových hrádzí, voda tiekla ramenami na maďarskej a slovenskej strane aj pri nízkych prietokoch v Bratislave. Zachovali sa nám o tom záznamy v publikácii Mucha, Dub (1966). Tieto záznamy uvádzame v Tabuľkách 4.24.3. Základné údaje o prietokoch sú ilustrované v tabuľke 4.4, založenej na prietokoch v Bratislave za roky 1901-1950.

Tab. 4.2   Percentá prietoku Dunaja a v zátvorke jeho ramien spolu s inundačným územím pre rôzne prietoky v Dunaji v Bratislave Propeleri (Mucha, Dub 1966)

                 Percentage of the Danube discharge and in brackets discharge in its arms and floodplain surface for different discharges at Bratislava - Propeler (Mucha, Dub 1966)

   Dátum – Date

17.1.1961

21.9.1960

20.-22.6.1961

16.-17.5.1961

13.-14.7.1955

   Prietok – Discharge

1005 m3/s

1958 m3/s

2998m3/s

4002m3/s

6702m3/s

   Rkm – River km

  %

1869.04  Bratislava

100  (0)

100  (0)

100  (0)

100  (0)

100  (0)

1860.00

92  (8)

89  (11)

92  (8)

92  (8)

65  (35)

1851.63

79  (21)

81  (19)

88  (12)

89  (11)

87  (13)

1847.85

84  (16)

95  (5)

85  (15)

70  (30)

58  (42)

1842.40

99  (1)

97  (3)

83  (17)

68  (22)

50  (50)

1833.10

76  (24)

74  (26)

62  (38)

65  (35)

48  (52)

1825.00

88  (12)

96  (4)

78  (22)

67  (33)

53  (47)

1821.07

65  (35)

82  (18)

66  (34)

51  (49)

40  (60)

1816.85

84  (16)

84  (16)

76  (24)

64  (36)

50  (50)

1810.40

99  (1)

85  (15)

68  (32)

63  (37)

43  (57)

1806.00

99  (1)

99  (1)

89  (11)

92  (8)

73  (27)

1802.37

99  (1)

99  (1)

90  (10)

99  (1)

75  (25)

% v Dunaji  (v ramenách, pri prietokoch nad 2000 m3/s postupne aj s prietokmi inundáciou po vybrežení). 

Pri prietokoch nad 4500 m3/s bola už zaplavená celá inundácia.

Pre porovnanie so stavom, keď ramená boli trvalo prietočné  (Tab. 4.2 a 4.3) uvádzame typické prietokové situácie v ramennej sústave neskoršie, v období, keď ramená boli uzavreté a prakticky oddelené od Dunaja (Tab. 4.5). Upozorňujeme, že niektoré prietokové situácie, hlavne pri nižších prietokoch sa v roku môžu opakovať niekoľko krát.

Z uvedených tabuliek sú zrejmé nasledujúce závery:

Pred opevnením a zvýšením brehov Dunaja a pred uzavretím vtokov ramien (v prvej polovici 20. storočia) voda tiekla v ramenách počas všetkých prietokov v Dunaji, na niektorých miestach vtekala, inde vytekala, a to na maďarskej aj na slovenskej strane. V hlavných prietočných ramenách nebola ani občasne stojatá voda.

Pred uvedením vodného diela do prevádzky (október 1992) , podľa stavu koryta Dunaja aký bol v roku 1980, však už skoro vo všetkých ramenách tiekla voda až pri prietokoch v Dunaji vyšších ako 3500 m3/s, čo predstavovalo asi 17 dní do roka. V niektorých hlavnejších ramenách tiekla voda pri prietokoch nad 2500 m3/s, čo predstavovalo približne 3 mesiace do roka. Stav pred prehradením v roku 1992 bol zrejme ešte o niečo horší, ako je opísaný v správe CEC (1992).

Typické vysoké prietoky boli v lete, hlavne v júni a júli, kedy pred prehradením tiekla voda zvyčajne vo väčších ramenách.

Typické nízke prietoky boli v októbri, novembri, decembri, kedy obyčajne v ramenách voda netiekla, v časti ramien bola stojatá voda a časť ramien bola suchá.

Pomer medzi priemerným maximálnym mesačným letným (jún) a priemerným minimálnym mesačným zimným (december) prietokom v Dunaji je 1.93, čo znamená, že prietok v lete je v priemere približne dvojnásobkom zimného prietoku, Tab. 4.4.

Režim prietokov v ramenách bol závislý vždy od prietokov v Dunaji a bol ovplyvňovaný stavom opevnenia brehov hlavného koryta Dunaja a výškou brehových priepadov a vtokov do pôvodných ramien ako aj úrovňou dna Dunaja.

Podobne, hladina podzemnej vody hlavne v pririečnej zóne, ale aj v širšom území, závisela vždy od hladiny vody v Dunaji a bola ovplyvnená hladinou vody v ramennej sústave.

 4.2.4  Charakteristika povodní vo vzťahu k ramennej sústave

Prietoky v Dunaji zobrazujú nasledujúce obrázky (Mucha et al., 1994, doplnené o nové údaje):

­         Dlhodobé denné zobrazenia všetkých prietokov v Dunaji (a teplôt vody) v Bratislave (Obr. 4.4)

­         Dlhodobé denné kolísanie prietoku v Bratislave, s vyznačením priemeru, nameraných minimálnych a maximálnych hodnôt a smerodajnej odchýlky (Obr. 4.5.).

Obrázok 4.4 ukazuje pravdepodobnosť výskytu prietoku a ďalej poukazuje na určitú zákonitosť nástupu a vyznievania povodní. Spodný obrázok ukazuje, aké prietoky sa dajú v priebehu roka očakávať a v akom rozmedzí.

 

Tab.4.3     Prietoky ramenami a inundáciou pri rôznych prietokoch Dunaja v Bratislave

                  Discharge throughout the arms and floodplain surface for different Danube discharges at Bratislava

  Dátum – Date

17.1.1961

21.9.1960

20.-22.6.1961

16.-17.5.1961

13.-14.7.1955

  Prietok – Discharge

1005 m3/s

1958 m3/s

2998m3/s

4002m3/s

6702m3/s

  Rkm – River km

m3/s

1869.04

0

0

0

0

0

1860.00

80

215

239

320

2346

1851.63

211

372

359

440

871

1847.85

160

97

449

1200

2815

1842.40

10

58

509

880

3351

1833.10

241

509

1139

1400

3485

1825.00

120

78

659

1320

3150

1821.07

358

352

1019

1961

4021

1816.85

160

313

719

1440

3351

1810.40

10

293

959

1480

3820

1806.00

10

19

329

320

1810

1802.37

10

19

299

40

1676

 

Tab. 4.4      Typické prietoky v Dunaji v Bratislave (Bratislava, 1901 - 1950), Cec (1992)

                    Typical discharges in the Danube at Bratislava (Bratislava, 1901 - 1950), Cec (1992)

Charakteristika prietoku – discharge characteristics

prietok – discharge  (m3/s)

priemerný prietok – average discharge

2025

mesiac s minimálnym priemerným prietokom – month with min. discharge

      1441 (December)

mesiac s maximálnym priemerným prietokom – month with max. discharge

      2785 (Jún - June)

typický nízky prietok  (priemer ročných miním) – typical low discharge

848

typický vysoký prietok  (priemer ročných maxím) – typical high discharge

5316

Tab. 4.5     Typické prietokové situácie v ramennej sústave pred prehradením (Cec, 1992)

Prietoková situácia

Prietokové

podmienky v r. 1980

(m3/s)

Hladina vody v Dunaremete

(m)

Rýchlosti prúdenia v Dunaji v Dunaremete

(m/s)

Priemerná dĺžka trvania

(deň do roka)

Frekvencia

(jav/rok)

Prúdenie v Dunaji viazané na dno medzi výhonmi

<1000

2.3

1000 m3/s

=> 1.4 m/s

< 1000 m3/s,

13 dní

niekoľko krát

Prúdenie v hlavnom koryte a trvalých ramenách

<1800

3.7

1800 m3/s

=> 1.8 m/s

1000-1800 m3/s, 42 dní

niekoľko krát

Prúdenie v máloktorých ramenách

1800-2500

3.7-4.5

1.8-2.0 m/s

1800-2500, m3/s, 122 dní

niekoľko krát

Prúdenie v niektorých ramenách

2500-3500

4.5-5.2

2.0-2.2 m/s

2500-3500 m3/s, 78 dní

niekoľko krát

Prúdenie v skoro všetkých ramenách

3500-4500

5.2-5.6

2.2-2.3 m/s

3500-4500 m3/s, 17 dní

niekoľko krát

Úplné zaplavenie inundácie

> 4500

5.6

4500 m3/s

=> 2.3 m/s

> 4500 m3/s,

 4 dni

raz za rok

Hlboké zaplavenie inundácie

6000

6.2

6000 m3/s

=> 2.4 m/s

>6000 m3/s

< 1 deň

raz za 3-4 roky

 

Tab. 4.5      Typical discharge situations in the river arms in pre-dam conditions (Cec, 1992)

Characteristic flow situation

Discharge 1980-conditions

(m3/s)

Water level at Dunaremete

(m)

Flow velocity in main channel at Dunaremete

(m/s)

Average duration

(days/year)

Frequency

(events/year)

Flow largely confined to area within groynes in main channel

<1000

2.3

1000 m3/s

=> 1.4 m/s

< 1000 m3/s,

13 days

Several times per year

Flow in main channel and permanent branches

<1800

3.7

1800 m3/s

=> 1.8 m/s

1000-1800 m3/s, 42 days

Several times per year

Flow in a few river arms

1800-2500

3.7-4.5

1.8-2.0 m/s

1800-2500, m3/s, 122 days

Several times per year

Flow in some river arms

2500-3500

4.5-5.2

2.0-2.2 m/s

2500-3500 m3/s, 78 days

Several times per year

Flow in almost all river arms

3500-4500

5.2-5.6

2.2-2.3 m/s

3500-4500 m3/s, 17 days

Several times per year

Complete inundation of floodplain

> 4500

5.6

4500 m3/s

=> 2.3 m/s

> 4500 m3/s,

 4 days

Once per year

Deep inundation of floodplain

6000

6.2

6000 m3/s

=> 2.4 m/s

>6000 m3/s

< 1 day

Once per 3-4 years

 

Výskyt prietokov nad 4000 m3/s

Pre vodný režim v inundácii v príslušnom mesiaci je dôležitá pravdepodobnosť výskytu prietoku v Dunaji, ktorý je väčší ako 4000 m3/s. Podľa Tab. 4.5  ide o prietoky, kedy pred prehradením tiekla voda skoro vo všetkých ramenách. Stav s takými prietokmi trval približne 17 dní do roka. Prietok 4000 m3/s považujeme za akýsi nástup povodne, kedy  začínalo dokonalé zásobovanie ramennej sústavy vodou v období pred prehradením Dunaja tak, že ramená sú naplnené a voda začína z ramien mierne vybrežovať. V ramenách na slovenskej strane to odpovedá  prietokom približne 60 - 70 m3/s v čase pred prehradením Dunaja.  Cec (1992) a Holčík (2001 a 2003) uvádza, že v minulosti celá inundácia bola zaplavená pri prietoku 4500 m3/s. V Tabuľke 4.6 sú uvedené maximálne mesačné prietoky v Bratislave a prietoky nad 4500 m3/s sú preto zvýraznené. Na Obr. 4.6 sme vyniesli povodne s prietokmi nad 4000 m3/s pre každý mesiac, z údajov od roku 1900 do 2002. Z obrázku vidieť, že napríklad v januári takéto prietoky (povodeň) sa vyskytnú približne raz za 10 rokov. Pre zaujímavosť, prietoky nad 4000 m3/s sa v mesiaci s najvyššími prietokmi, v júli, vyskytnú raz za približne 3 roky. Jarné prietoky (marec - apríl) vyššie ako 4000 m3/s sa vyskytnú v priemere raz za 3 - 4 roky. Znamená to, že by nebolo prirodzené, keby sa jarná záplava, a aj iné záplavy, simulovala pravidelne a rovnako, napríklad každú jar.

 Tab. 4.6    Maximálne mesačné prietoky v Dunaji v Bratislave

                  Maximal monthly discharges in the Danube at Bratislava

Rok

Jan.

Feb.

Mar.

Apr.

Máj

Jún

Júl

Aug.

Sep.

Okt.

Nov.

Dec

1901

1660

1240

2722

3980

1898

2755

2743

3315

2210

1768

1063

1610

1902

2131

1440

2582

3042

3260

4510

3370

2640

1832

1686

1204

3823

1903

4330

2000

1740

2650

2735

2540

6250

4200

2720

2207

2606

2560

1904

1283

2520

2035

3280

2990

3370

2010

2055

3455

2650

2496

1877

1905

1623

2330

3084

3473

3830

3219

2373

3380

2375

2430

2413

1883

1906

2070

1280

4180

2662

3810

5262

5850

3780

4065

2950

1910

1693

1907

1881

1500

3830

5460

5965

4986

5720

2746

2590

1201

983

1600

1908

2410

2750

2106

2367

4823

3455

2490

2260

2750

1426

972

912

1909

1300

4930

3222

3170

3120

2441

5891

3171

2663

2670

1274

3250

1910

3075

2758

2462

5497

5580

4921

4543

3574

5916

2824

2729

2490

1911

2010

3180

3050

2579

4875

4340

2600

1466

1228

1327

972

1808

1912

2400

2865

2766

3233

6380

3940

3790

3436

6565

2996

2443

2177

1913

2110

1998

2284

2120

2280

3390

4665

3885

3210

2010

3650

4311

1914

1960

2463

5515

3266

3995

3910

5820

3450

4025

3185

1508

1294

1915

3785

1820

4870

3354

3504

2467

5470

3036

3895

3250

1654

3535

1916

4220

3380

2625

3257

3440

3263

4375

4260

4360

2745

1975

2080

1917

6500

1382

1865

3095

4782

2592

3430

2200

2298

2240

1763

1478

1918

2225

2135

1731

1526

2052

2810

6025

4600

3100

1665

1415

4525

1919

5067

1940

2134

3595

3753

4123

4403

2620

1730

1550

2855

4300

1920

6375

3340

2295

2490

4340

3910

4500

5550

8390

2250

1050

1433

1921

2475

2203

1252

2632

2717

4187

3062

1995

1542

1675

2175

1755

1922

3195

2164

2748

2719

3375

2970

3289

2970

4580

4247

1962

3430

1923

2276

8770

2833

3310

4290

3950

3150

2067

1472

2556

1556

1679

1924

1574

1700

4450

4630

6410

5260

3295

4950

4035

1797

2520

1298

1925

990

1568

1568

2438

3165

2300

2308

6370

5730

2364

1976

4395

1926

4193

4060

3752

2692

2785

7045

6582

6422

1997

1855

2590

1411

1927

3100

1465

2169

4118

3983

3354

3138

3320

4028

3326

2167

1456

1928

1496

6008

1870

1886

5824

3233

2788

2348

2608

1621

1732

1953

1929

1981

823

2402

2447

3266

3370

2620

3023

1618

1560

1401

2135

1930

1518

997

1509

2703

4545

2782

2132

4693

2144

3033

4200

2712

1931

1921

1867

3122

2610

3166

3185

3825

4380

3695

3152

2023

2147

1932

5040

1262

1214

1949

3090

4870

4117

3206

1514

1660

2541

1920

1933

932

3643

2072

1982

3050

3908

4415

3950

2010

2109

1588

1154

1934

1584

1409

1870

2028

1572

2720

2528

2807

2738

1480

1172

1321

1935

1198

3640

2588

4164

3663

5010

3262

1888

1680

3722

3712

1717

1936

2535

2643

1710

2050

2515

4940

3420

4070

2670

3084

3110

1853

1937

1711

3784

3793

3410

4045

4010

2974

4435

4740

3172

1515

1707

1938

3115

2260

2522

3486

3043

3696

2725

5211

4675

1510

2263

1128

1939

1875

2540

3175

3762

5010

3822

2762

3548

2376

3030

3480

6222

1940

1403

1655

6200

4235

5380

7195

3691

3345

3630

3335

2361

1580

1941

3298

2800

4347

3973

3499

3428

5079

4276

4736

5027

3366

2019

1942

1557

1341

5307

3780

4720

3611

2755

3810

1712

3280

1665

1520

1943

1297

1680

1565

3000

3090

4932

4424

1890

1701

1840

888

1168

1944

2961

3106

2203

6821

4561

5240

4542

5196

2701

2935

5400

4476

1945

1346

5443

3336

4064

4643

4400

3285

2950

2583

4554

1631

1900

1946

2231

3671

2742

2700

2065

2710

5647

2569

2070

1721

1310

1300

1947

1760

948

5463

3265

2356

2660

3070

1365

874

710

2490

4357

1948

6483

5537

5030

2924

3061

4090

6005

3925

2325

1184

1047

786

1949

1560

1341

1900

3815

6260

3805

3800

6943

2870

1151

1460

2139

1950

2272

2438

1895

2320

2529

1993

2285

2921

3023

1649

2712

2287

1951

2485

1957

2780

2484

5276

3601

3797

2346

1397

1103

1163

1505

1952

1382

1644

5334

4670

3605

3779

2326

1777

2121

2858

3120

3256

1953

1714

2214

2079

2141

2772

3845

4568

3505

1454

1098

954

715

1954

3000

1030

1710

3598

4540

2950

10400

2897

2189

3889

1952

3831

1955

3737

2971

4560

4839

3802

4008

6595

4462

2659

1544

1305

2676

1956

2452

1532

6810

2544

3598

4336

3312

4384

4242

2458

2593

4063

1957

2433

4431

4000

2909

2381

3248

6620

4556

2940

2371

1353

1708

1958

1460

6200

3840

3400

4235

5495

6205

2515

2420

4320

2271

3780

1959

3190

1565

2960

4600

2690

6770

5940

7250

1785

1110

1020

1654

1960

1910

2670

3550

1921

3240

2780

3280

4310

3170

2370

1790

1491

1961

1174

3290

2440

2390

4930

3820

3050

3085

1570

1075

1285

5515

1962

2615

2960

2255

3445

4860

4724

2905

2465

1460

1058

1095

2040

1963

1069

1022

3797

2808

2778

3949

2660

2756

2748

1914

1864

1370

1964

945

1516

2580

2705

3954

2599

2287

2175

1851

2741

5200

2160

1965

2220

1703

5730

5770

7340

9171

6760

4240

3126

1945

1256

3440

1966

2139

3998

2493

3473

4574

5000

7200

6416

4033

2034

2120

4013

1967

3377

3602

3280

3731

4748

5018

3530

2560

2775

1662

1256

3215

1968

4390

2158

2952

3223

2530

2927

4217

3630

2592

5080

1420

1320

1969

1561

1944

2511

2970

2930

4080

3180

2886

2631

1120

1111

1033

1970

1136

5902

4058

4883

5232

5349

5011

6820

3670

3992

3780

2504

1971

1698

1574

3039

2263

2038

3730

3065

2173

2407

1740

1336

2504

1972

1155

1229

1122

2295

2521

2699

4348

3180

1405

1481

3090

1594

1973

970

1383

2538

2665

4733

4583

2767

2015

1677

1789

3437

2672

1974

4845

2327

2487

2195

2589

4445

5323

2555

1948

2759

2529

6715

1975

4533

3370

1663

3361

3810

3820

8592

4481

2915

1465

1569

1439

1976

3620

1930

1536

1885

2539

4270

2736

2632

2479

1773

1953

1788

1977

2429

4558

4333

3504

3850

2921

2606

6038

2543

1438

1778

2571

1978

1877

1946

3015

3091

3687

3216

4126

3053

3176

2863

1949

1670

1979

1796

2688

5360

3403

3699

6528

3753

3063

3262

1871

4707

3580

1980

1706

4174

2163

3962

3926

3740

5068

3129

3138

2544

1868

2715

1981

2941

3469

5978

4151

2935

2530

7602

3077

2595

3566

3615

3559

1982

4882

5162

2685

3268

4358

4295

3719

2863

2063

1909

1334

2275

1983

4189

3328

2537

3490

3467

3741

2798

3596

1695

1795

1616

2905

1984

2011

2552

2114

2172

2799

2781

2937

2958

3496

2792

1302

1208

1985

1179

5029

2463

2292

3129

3364

2917

7337

3178

1314

1296

2470

1986

4332

2149

2669

3132

3888

3782

2215

2217

1935

1724

1460

2989

1987

4198

3363

5202

4347

4147

4468

4385

4560

2488

1972

1960

5503

1988

1964

1937

6853

5475

3622

4095

3147

2983

3196

1523

1876

5008

1989

3147

2967

2222

2609

2867

3251

3381

3007

3193

2254

2145

2411

1990

1396

3995

3397

2312

2301

3156

5067

1608

2318

1807

2719

1669

1991

2899

1259

1808

1387

4379

4531

5116

9032

1411

1453

1431

5833

1992

1780

2287

4342

3931

3633

3582

2101

1564

2031

1883

5791

3899

1993

2673

1749

4535

2806

2316

2897

4938

3312

2922

2854

1459

4507

1994

2844

2120

3365

5780

3277

3017

2226

2059

1701

1267

2648

2865

1995

3798

3139

2822

4323

3501

5392

3525

4495

5700

2049

2802

3253

1996

1878

1410

2763

2884

5561

2920

4293

2369

3795

6212

2750

1949

1997

1300

2411

3850

3300

3465

2805

7269

3539

1826

2267

1387

3195

1998

1589

1397

4109

2463

2064

3545

3234

2063

3886

3803

5443

4263

1999

2627

5669

4710

3501

5772

4259

3931

2407

3036

1959

1791

2468

2000

4028

4744

5015

4922

3928

3092

3102

4486

3139

2846

1585

1728

2001

2352

2783

5504

3456

3099

5233

3531

2680

4377

1975

2333

4084

2002

4614

3293

8450

3044

2857

3807

3022

 10190*

4173

4120

 

 

        

 5443 - vyznačenie maximálneho mesačného prietoku nad 4500 m3/s. Discharges over 4500  m3/s.
*      - prietok v Devíne 10390; v Bratislave 10310; v Medveďove 9240; v Komárne 8940; v Budapešti 8250.

Aby bolo možné pre jednotlivé mesiace aspoň približne povedať, aká je pravdepodobnosť výskytu povodní o určitom prietoku počas kulminácie, boli spracované Obr. 4.7a Obr. 4.7b. Na obrázkoch sú v logaritmickej mierke vynesené povodne, ktoré sa vyskytli od roku 1900 a je nimi preložená priamka, na ktorej je možné odčítať čas opakovania povodne o príslušnom kulminačnom prietoku. Napríklad v mesiaci júl (Obr. 4.7b) sa povodeň o prietoku 6000 m3/s vyskytne približne raz za 10 rokov. Pre prehľadnosť bol zostavený podobný obrázok pre celý rok (Obr. 4.8a). Vidieť, že povodeň s kulminačným prietokom 6000 m3/s sa vyskytne približne raz za  2-3 roky.

Zaujímavé je určenie výskytu tzv. storočnej povodne v jednotlivých mesiacoch, teda povodne takého prietoku, ktorý sa v tom ktorom mesiaci vyskytne raz za 100 rokov. Takéto prietoky sú uvedené v  Tab. 4.7 a na Obr. 4.8b.

Tab. 4.7    Tabuľka prietokov vyskytujúcich sa v jednotlivých mesiacoch raz za 100 rokov

                  (podľa údajov v Bratislave – Devíne za obdobie 1901 – 1998)

                  Discharges occurring in individual months once at 100 years

                  (according to data from Bratislava – Devin gauging station 1901 - 1998)

Mesiac

Month

Predpovedaný prietok m3/s

Forecasted discharge m3/s

Max. nameraný prietok m3/s

Max. measured discharge m3/s

Január

6120

6500

Február

8140

8750

Marec

8450

9150

Apríl

7210

6800

Máj

7030

7200

Jún

7750

7200

Júl

9850

10400

August

8700

8400

V auguste 2002 povodeň s prietokom

10390 m3/s v Devíne*

September

6440

6550

Október

5200

5080

November

5990

5800

December

7350

6700

* V tabuľke sú spracované merania od 1901 do 1998

Z tabuľky je vidieť, že najvyššie prietoky sa očakávajú v mesiaci júli a auguste, potom v marci a najmenšie prietoky sa očakávajú v októbri a novembri.

Nástup a vyznievanie povodňovej vlny

Nástup a vyznievanie povodňovej vlny je veličina závisiaca od tvaru povodia, od časovo-priestorového rozloženia zrážok a teplôt v povodí a od jeho geologicko-geomorfologických pomerov. V zásade existuje nástup a vyznievanie povodňovej vlny, ktoré už nemôžu byť strmšie, ako niektorá medzná hodnota. V takomto zmysle, nástup, trvanie a vyznievanie prirodzenej záplavy v ramennej sústave bolo vždy hydrologicky diktované prietokmi v Dunaji.

Pre namerané povodňové prietoky v Bratislave boli zostavené pre rôzne hodnoty - intervaly maximálnych prietokov (kulminácií povodní) - grafy nástupov a vyznievania všetkých povodní a tieto boli štatisticky spracované. Pre jednotlivé intervaly je priebeh povodní zobrazený na Obr. 4.9. Povodne sú zobrazené ako čiary prietokov v čase. Z nich je zrejmé, že existuje nejaká najstrmšia a priemerná krivka a zároveň, že tieto krivky definujú aj priebeh a trvanie záplav pre určitý konkrétny stav inundačného územia a dunajských brehov.

Na obrázkoch sú zároveň vynesené zmeny prietoku za deň, z ktorých je vidieť maximálne zmeny prietokov. Tieto sa pohybujú nasledovne, pozri Tab. 4.8, 4.9, 4.10. Pre všeobecné úvahy je vhodnejšie rozmýšľať nad obrázkami Obr. 4.9.

 Tab. 4.8      Zmena prietokov v Dunaji počas povodne - nástup povodne

                     Change of flood discharges – arrival of flood

 

 Prietok   -  Discharge

             m3/s

Zmena povodňových prietokov v Dunaji

Change of flood discharges in the Danube

Min.

m3/s/deň

Priem.   Average

m3/s/deň

Max.

m3/s/deň

4000 – 5000

200

500

2000

5000 – 6000

200

500

2000

   >    6000

400

800

2000

 

 Tab. 4.9     Zmena prietokov v Dunaji počas povodne - vyznievanie povodne

                    Change of flood discharges – falling of flood

  

Prietok  -  Discharge

m3/s

Zmena povodňových prietokov v Dunaji

Change of flood discharges in the Danube

Min.

m3/s/deň

Priem.   Average

m3/s/deň

Max.

m3/s/deň

4000 – 5000

100

500

1000

5000 – 6000

100

600

1300

      >    6000

200

1000

2000

 

 Tab. 4.10     Trvanie prietokov v Dunaji (povodne), stavov nad 4000 m3/s

                      Lasting of flood discharges over 4000 m3/s

 

Prietok  -  Discharge

             m3/s

Trvanie prietokov - Lasting of discharges

Min.

Deň    Days

Priem.    Average

Deň    Days

Max.

Deň    Days

4000 – 5000

1

2

7.5

5000 – 6000

2

5

11

      >    6000

4

10

17

 

Tieto údaje sú zároveň pomocnými údajmi pre simulovanie prirodzenej záplavy v ramennej sústave. Z obrázkov vidieť, že v Dunaji je nástup povodne približne dvojnásobne rýchlejší ako vyznievanie povodne. V ramennej sústave po preliatí vody cez brehy Dunaja bude nástup záplavy ešte rýchlejší a vyznievanie záplavy inundácie ešte pomalšie.

Odôvodnenie záplav

Režim podzemných vôd a periodické a neperiodické záplavy sú hlavným prírodným faktorom genézy ekosystémov Dunaja (napríklad, Rovný et al. 1996). Sú dôležité z hľadiska zachovania pôvodných biocenóz, ale aj pedogenetických procesov odzrkadľujúcich vodný režim inundácie pred opevnením koryta Dunaja a pred uvedením vodného diela Gabčíkovo do prevádzky. Záplavový režim tohto územia sa značne zmenil už po vybudovaní protipovodňových hrádzí a úpravách koryta Dunaja a z tohto hľadiska nie je už možné považovať ani záplavový režim 1980-tych a 1990-tych rokov (teda tesne pred uvedením Vodného diela Gabčíkovo do prevádzky) za pôvodný či prírodný. Predovšetkým sa stratil trvalý prietok hlavnými ramenami a poklesli hladiny vody v ramenách a hladiny podzemných vôd. To by bolo pokračovalo aj bez vybudovania Vodného diela Gabčíkovo. Práve preto bol navrhnutý spôsob zavodnenia ramien, ktorý je v prevádzke, spôsob zvýšenia hladín v ramennej sústave, ktorý existuje a spôsob zvýšenia hladín v Dunaji, ktorý sa  však nerealizoval. Keďže regulácia zavodnenia ramien a regulácia prúdenia vody v nich existuje a zvýšenie hladiny vody v Dunaji je dnes možné, treba definovať nielen kritériá záplavového režimu, ktorý by sa mal dosiahnuť, ale aj prietokový režim hlavnými ramenami a inundáciou a úroveň hladín podzemných vôd. Treba tiež definovať aké procesy v inundácii majú existovať (erózia, transport, sedimentácia, prúdenia vody a pod.) a definovať aj spôsob prúdenia vody (prepojenia) medzi existujúcimi líniami. Na základe toho je potom možné vypracovať technické návrhy riešenia. Zvýšenie hladín vody v starom koryte Dunaja a prepojenie ramien s Dunajom, prípadne vytvorenie nového eupotamálu v hlavných ramenách znižuje nutnosť využívania systému regulačných línií hladín vody v ramenách (kaskády).

4.2.5  Definícia inundačného územia vzhľadom na prietoky a hladiny

Inundačné územie a ramenná sústava sú upravené v líniách vedených naprieč záplavovým územím nízkymi kaskádami na sériu blokov, medzi ktorými sú prehrádzky a priepuste na regulovanie hladiny vody ramenách (Obr. 4.10). Tieto línie medzi prehrádzkami sú v skutočnosti vyvýšené spevnené lesné cesty vybudované v minulosti a v teréne sú málo výrazné. Výšky hladín na prehrádzkach, ktoré sú často situované v miestach pôvodných prehrádzok, boli stanovené tak, aby hladiny približne odpovedali prietokom okolo roku 1960. Hladiny v ramenách nad prehrádzkami je možné čiastočne regulovať. Línie sú označené písmenami A až J (Obr. 4.10). V súvislosti s návrhmi úprav starého koryta Dunaja i tejto práce je potrebné na základe monitorovania hladín vody v ramennej sústave upraviť výšky hladín nad prehrádzkami a uvažovať aj o lepšom prepojení medzi kaskádami pre migráciu vodnej fauny.

Z Obr. 4.10  a Obr. 4.11, na ktorých je pozdĺžny profil ramennou sústavou (Kľúčovská, Topoľská 1995a, 1995b), je možné porovnať výšky hladiny vody v ramennej sústave pre podmienky pred prehradením a pred doplnením existujúcich línií kaskád v ramennej sústave. Je zrejmé, že hladiny vody na líniách sú v hornej časti vysoké a odpovedajú takmer prietoku 6000 m3/s v Dunaji, kým v spodnej časti sú v dôsledku zníženej hladiny v Dunaji príliš zaklesnuté.

Pri ďalších úvahách budeme vychádzať z príkladu a používať porovnanie s hladinami pri prietoku v Dunaji 4000 m3/s, kedy v rokoch pred prehradením existovalo prúdenie skoro vo všetkých ramenách. Ak predpokladáme, že do ramennej sústavy sa bude prepúšťať pri Dobrohošti približne 1/60 až 1/50 prietoku v Bratislave - Devíne, potom prietoku v Dunaji 4000 m3/s odpovedá prítok do ramennej sústavy 67 až 80 m3/s. Za takéhoto predpokladu môžeme konštatovať, že kóty hladín v ramennej sústave v ich dnešnom stave je potrebné upraviť, napríklad nasledovne:

  • kótu nad líniou A znížiť o 20 cm,

  • kótu nad líniou B znížiť o 70 cm,

  • kótu nad líniou C znížiť o 90 cm,

  • kótu nad líniou C nad starou prehrádzkou znížiť o 20 cm,

  • kótu nad líniou D znížiť o 10 cm,

  • kótu nad líniou E ponechať, prípadne zvýšiť o 20 cm,

  • kótu nad líniou F a G zvýšiť o 30 cm,

  • kótu nad líniou H zvýšiť o 70 cm,

  • kótu hladiny v Dunaji pod ústím ramennej sústavy do Dunaja zvýšiť o 2 m.

Samozrejme, takéto kritérium je dosť mechanické a opiera sa len o stavy odpovedajúce prietokom v Dunaji. Vzhľadom na zmeny reliéfu, ktoré v území v ostatných desaťročiach nastali, zmeny kót hladín by mali vychádzať viac z výsledkov monitorovania bioty, ako len z mechanického porovnania hladín medzi ramenami a Dunajom. V každom prípade však je zrejmé, že by bolo vhodné určité zvýšenie hladiny vody v Dunaji pod ústím ramennej sústavy do Dunaja, napríklad niekde v oblasti Istragova, napríklad pretekanou prehrádzkou. V skutočnosti je možné navrhnúť aj iné riešenie, napríklad kombináciu s prepojením ramien s Dunajom. Zníženie hladiny nad prehrádzkami je možné vybudovaním nových pomocných regulovateľných priepustov. 

Iným príkladom môže byť návrh úpravy hladín vody z hľadiska lesného hospodárstva. Z hľadiska produkcie drevnej hmoty Neštický (1995) definuje potrebné výšky hladín nad bariérami nasledovne, Tab. 4.11:


Tab. 4.11     Kóty hladín na líniách vhodné pre lesné hospodárstvo (Neštický 1995)

                     Water levels on cascade lines suitable for forest management (Neštický 1995)

Línia

Line

Vo vegetačnom období

In vegetation period

V zimnom období

In winter period

Rozdiel

Difference

*

A

-

-

-

-0.2

B

120.50

119.80

-0.70

-0.7

C

119.10

118.80

-0.30

-0.9

D

118.50

118.00

-0.50

-0.1

E

117.75

117.20

-0.55

0 až + 0.2

F

117.40

116.70

-0.70

+0.3

G

117.00

116.20

-0.80

+0.3

                             *  podľa predchádzajúceho porovnania s podmienkami pred prehradením

                                according to previous comparison under conditions in pre-dam conditions

Neštický (1995) ďalej uvádza, že z hľadiska produkcie lesa nie sú potrebné povrchové záplavy. Takéto záplavy sú však potrebné z hľadiska zachovania pôvodných spoločenstiev biotopov a samozrejme aj z iných hľadísk. V prípade, že sa by sa požiadavky na záplavu nekryli s prirodzeným vysokým prietokom v Dunaji a neprinesie sa dostatok sedimentov, treba znižovať rýchlosti prúdenia v ramennom systéme (hladinu vody zvyšovať nie zvýšeným prietokom, ale uzatváraním priepustov na kaskádach).

Skutočným a prvoradým cieľom tejto práce je však podporovať prírodnosť záplavového územia medzi ochrannými protipovodňovými hrádzami.

4.2.6  Teplota vody

Teplota vody je, okrem prietokov v Dunaji, ďalším z ekologických faktorov, vplývajúcich na rozhodovanie o simulovaní záplav. Na spodnej časti Obr. 4.12 je zobrazené dlhodobé denné kolísanie teplôt vody v Dunaji v Bratislave (Mucha et al. 1994). Z obrázku je vidieť pomerne tesný vzťah k dátumom v roku. Tieto hodnoty sú vyjadrené vo forme priemerných hodnôt, minimálnych a maximálnych nameraných hodnôt a smerodajnej odchýlky. Z Obr. 4.12 je možné napríklad zistiť, že voda o teplote 10oC sa v Dunaji vyskytuje v priemere okolo 20. apríla, s možným rozptylom od 22. marca do 15. mája, kedy sú podľa Obr. 4.5 priemerné prietoky okolo 2500 m3/s, minimálne prietoky sú od 1000 do 1500 m3/s a povodne môžu dosiahnuť takmer 7000 m3/s. Predpoklad existencie povodní v tomto období je ukázaný na Obr. 4.7a a Obr. 4.7b.

Pre lepšie posúdenie a predpovedanie teplôt dunajskej vody od marca do októbra boli pripravené v dvojtýždňových intervaloch histogramy rozdelenia početností teplôt (Obr. 4.13a, Obr. 4.13b). Teplotu 10oC dosiahne dunajská voda najpravdepodobnejšie v druhej polovici apríla a teplotu okolo 18oC bude mať najpravdepodobnejšie v júli až auguste.

Teplota vody závisí od sezóny záplav a má priamy vzťah k neresu rýb. Druhy rýb neresiace sa počas jarnej záplavy možno rozdeliť do dvoch skupín: prvá skupina sa neresí pri teplote vody 6-100C; druhá skupina pri teplote vody 10-140C. Jarné záplavy sa pôvodne, pred prehradením Dunaja, vyskytovali raz za 3-5 rokov, v čase od polovice marca do polovice apríla. V čase letnej záplavy neres rýb prebieha pri teplote vody 11-230C. Letné záplavy sa vyskytujú v priemere raz za rok a sú podstatne väčšie ako jarné. Bližšie podrobnosti sú v úvodnej časti 7. kapitoly.

4.3  PROTIPOVODŇOVÁ OCHRANA

Povodňovým prietokom z hľadiska protipovodňovej aktivity sa rozumie prietok, ktorý v Bratislave prekročí hodnotu 6000 m3/s. To odpovedá I. stupňu povodňovej aktivity. Do starého koryta sa prepúšťa voda, ktorá neprejde cez derivačný kanál a cez vodné dielo Gabčíkovo. Vodné dielo je koncipované na prevedenie 1000 ročnej vody bez ohrozenia predpísanej bezpečnosti diela, čo predstavuje prietok v Bratislave okolo 13000 m3/s. Maximálna prietočnosť stupňa Čunovo (celková) smerom do inundačného územia je 11200 m3/s [Vodohospodárska výstavba š.p. 2000 str. 61, (Dočasný manipulačný poriadok)]. To je zároveň prietok, s ktorým treba v starom koryte Dunaja a v záplavovom území počítať. Maximálna prietočnosť 8 turbín na Gabčíkove je pri prietokoch v Dunaji v Bratislave 10000 m3/s okolo 3800 m3/s vody a pri vyšších prietokoch ďalej klesá. Pri 1000 ročnej povodni o prietoku 13000 m3/s tento prietok cez vodnú elektráreň Gabčíkovo klesne na 3160 m3/s. Pri otvorení plavebných komôr ako haťovej prevádzky je možné cez ne previesť 2800 m3/s vody. Derivačný kanál prevedie v takom prípade 4000 – 4500 m3/s vody. Skutočný prietok cez vodnú elektráreň Gabčíkovo závisí od počtu aktívnych turbín a prietoku cez plavebné komory v haťovej prevádzke, ako aj výšky hladiny dolnej vody.

Na základe predchádzajúcich úvah skutočný maximálny prietok, s ktorým treba uvažovať pri riešení úloh v starom koryte Dunaja a inundačnom území s jeho ramennou sústavou, je okolo 11200 m3/s. Treba pripomenúť, že ide o krátkodobý prietok povodňovej špičky. Na druhej strane nebezpečné sú aj nižšie ale dlhotrvajúce prietoky, ako tomu bolo v roku 1965. Skutočný reálny prietok v starom koryte Dunaja pri 1000 ročnej povodni je možné odhadnúť na 10300 m3/s.

Pri protipovodňovej ochrane hrajú dôležitú úlohu aj ľadové úkazy a zámrz hladiny vody. V skutočnosti existujú 4 základné stavy zimných úkazov [Vodohospodárska výstavba š.p. 2000 str. 61, Dočasný manipulačný poriadok pre Sústavu vodných diel Gabčíkovo – Nagymaros na území SR,].

1.        Zdrž a prívodný kanál je bez zámrzu a z horného úseku Dunaja smerom na Bratislavu sa prepúšťajú ľady. Vtedy sa hladina vody na stupni Čunovo zníži na kótu 130.50 m n/m, do starého Dunaja sa prepúšťa minimálne 250 m3/s vody. Pri príchode ľadových krýh k Bratislave sa pri prietokoch do 2500 m3/s celý prietok spolu s ľadmi prevádza cez strednú hať do starého koryta Dunaja. Pri vyššom prietoku sa menšia časť vody prevádza cez Vodnú elektráreň Gabčíkovo, napríklad pri prietoku vody v Bratislave 5000 m3/s sa prevádza cez VD Gabčíkovo 1000 m3/s vody. Ak ľady neprejdú strednou haťou do starého koryta Dunaja, pôjdu do prívodného kanála, kde sa vytvorí súvislé ľadové pole, preruší sa prepúšťanie vody (okrem 250 m3/s) do starého koryta a voda tečie cez elektráreň VD Gabčíkovo. Po ukončení príchodu ľadov do zdrže sa uvoľní plavebná dráha ľadoborcami. Snahou je dostať čo najviac ľadových krýh do starého koryta Dunaja, na čo je potrebné, aby celý prietok tiekol cez strednú hať stupňa Čunovo do starého koryta Dunaja.

2.        V prípade výskytu srieňov až postupného súvislého zamŕzania Dunaja pri Bratislave, zdrže a prívodného kanála, zníži sa hladina v zdrži na kótu 130.50 m n/m. Sriene sa prepúšťajú ponad sklopené vrchné klapky strednej hate do starého koryta Dunaja. Sriene a ľad z prívodného kanála sa prepúšťa cez plavebné komory. Na narušenie ľadovej pokrývky sa využívajú ľadoborce.

3.        V prípade ak sa v zdrži a prívodnom kanále vytvára súvislý zámrz a k Bratislave prichádza ľadochod zníži sa hladina v zdrži na kótu 130.5 m n/m. Keď sa vytvorí súvislá ľadová pokrývka, ľadoborce vytvoria v ľade koridor k strednej hati na stupni Čunovo, kadiaľ sa ľady prepúšťajú do starého koryta Dunaja. Súčasne ľadoborce udržujú plavebnú dráhu v prívodnom kanále a ľady sa prepúšťajú cez plavebnú komoru.

4.        V prípade, že pri a pod Bratislavou sa začne tvoriť ľadová bariéra (tzv. ľadové povodne), zvýši sa hladina vody v zdrži na kótu 131.5 a následne sa začne ľadová bariéra rozrúšať pomocou ľadoborcu a ľady prepúšťať cez strednú hať stupňa Čunovo prietokom 2000 až 3000 m3/s do starého koryta Dunaja. Tento proces sa môže opakovať.

V každom prípade sa pri protipovodňovej ochrane v zime využíva manipulácia prietokov do starého koryta Dunaja cez strednú hať na stupni Čunovo a súčinnosť hate Dunakiliti na dosiahnutie dostatočných rýchlostí prúdenia vody a ďalšie prevedenie ľadov. Zámrz vody v starom koryte Dunaja sa obyčajne neočakáva, pretože staré koryto v zime napája teplejšia podzemná voda. Na vytvorenie priestoru pre ľad prevedený cez hať Čunovo je potrebná spolupráca s haťou v Dunakiliti.

4.3.1   Nevyhnutné opatrenia pre protipovodňovú ochranu

Pre prevedenie povodňových prietokov inundačným územím je nutné dodržať požiadavku, že výška povodňovej hladiny vody nemá byť vyššie ako by bola bez postavenia vodného diela. To znamená, že v každom možnom variante návrhov na riešenie inundačného územia musíme počítať s prevedením množstva vody pretekajúcej Dunajom v Bratislave mínus 3000 – 4000 m3/s pretekajúcimi derivačným kanálom (elektrárňou a plavebnými komorami, za predpokladu, že turbíny pracujú a prípadne existuje haťová prevádzka). Dnes, bez úpravy koryta Dunaja pod Gabčíkovom podľa Spoločného zmluvného projektu, je pri prietokoch nad 100 ročnú vodu funkcia turbín podstatne obmedzená.

Aby sme si spravili „povodňovú“ predstavu, prijmime nasledujúcu úvahu. Ako pomôcku pripusťme, že cez stupeň Čunovo je možné previesť pri tisícročnej vode (možno aj väčšia bola v roku 1501) 10000 m3/s vody. Potom prídeme k názoru, že stav inundácie starého koryta Dunaja a jeho ramien z hľadiska prietočnosti by mal odpovedať stavu, aký bol pri povodni v roku 1954, samozrejme už s lepšími protipovodňovými opatreniami, aby nepresakovali a aby sa nepretrhli hrádze. Ako by to v takom prípade vyzeralo, vieme z povodne z roku 1965, kedy na maďarskej strane napriek tomu, že protipovodňové hrádze vydržali, bolo zaplavených vystúpením podzemných vôd nad terén a vnútornými vodami okolo 90000 hektárov, zničených 693 domov a poškodených 3170 domov (Hronec, 1969). Zdôrazňujeme, že hrádze sa pritom na maďarskej strane nepretrhli.

Ak zachováme prietočnosť starého koryta Dunaja v stave, aký bol pred rokom 1992 môžeme konštatovať, že takýto cieľ je prakticky splnený. Ak zvýšime hladiny v starom koryte Dunaja haťami, musíme ich postaviť tak, aby takýto prietok cez ne prešiel. Ak by sa zvýšila hladina pretekanými prehrádzkami musí sa zabezpečiť, aby ich pri určitom vysokom prietoku povodeň „rozobrala“, alebo aby ich vzdúvajúci účinok bol eliminovaný pri takomto prietoku iným spôsobom. Ak by sa zaviedlo do systému zúženie starého koryta Dunaja, prípadne zarastenie jeho časti, musí sa nájsť spôsob ako previesť inundáciou viac vody, a to riečnymi ramenami a tiež po povrchu inundácie. Prevádzať vodu po povrchu inundačného územia znamená, že jeho časť musí byť bez stromového porastu a terén musí spádovými pomermi vyhovovať prevádzaniu veľkého množstva vody. Na týchto miestach sa musí počítať s eróziou povrchu terénu.

O čo viac by sme chceli zväčšiť povodňovú prietočnosť ramien, o to viac by sme ich museli prebagrovať a opevniť ich brehy. Napriek tomu nie je možné vytvoriť také meandrujúce rameno, ktoré prevedie celý požadovaný povodňový prietok, pretože hydraulický gradient meandrujúceho ramena bude približne polovičný ako v starom koryte Dunaja a rýchlosť prúdenia vody v takomto ramene bude podstatne menšia. Prietočná plocha meandrujúceho ramena by musela byť podstatne väčšia ako starého koryta Dunaja v roku 1992 (viac ako dvojnásobok). Takéto rameno by ani nebolo prirodzené a nebolo by ani Dunajom.

Z ekologického hľadiska nie sú námietky voči zväčšeniu výmery lúk, udržiavaných dlhodobo ako kosienky, prípadne pasienky. Modelovanie by mohlo vytipovať najvhodnejšie priestory („hydraulické prieseky“) na prevádzanie vody počas povodní, ktoré by sa na tento účel odlesnili a udržiavali. Nemôžu to však byť brehové porasty ramien, prípadne nového koryta Dunaja. Tie plnia funkciu biokoridorov a tienenia litorálu. Zásadné námietky sú však proti tzv. hydraulickému lesu (široký spon s odstraňovaním podrastu). Jedným z riešení je zachovanie starého koryta na prevádzanie povodní.

Čo sú limitujúce faktory ďalších úvah? Prvým limitujúcim faktorom je maximálny povodňový prietok, ktorý by mal prejsť inundačným územím bez problémov a hladina by nemala byť vyššie ako pred prehradením. Tento prietok je približne 10000 m3/s. Druhým limitujúcim faktorom je prietok v starom koryte Dunaja a jeho režim. Prírodný režim bol taký, že v priemere v zime tiekla polovica priemerného prietoku a v lete o polovicu priemerného prietoku viac. Tento pomer by mal byť zachovaný tak, že vo vegetačnom období tečie podstatne viac vody ako v nevegetačnom období. Dnes je to podľa dohody z roku 1995, minimálne 250 a maximálne 600 m3/s, a počas povodní to, čo neprejde derivačným kanálom. Maďarská strana (december 1999) definuje ekologické minimum vo vegetačnom období 400 m3/s a v zimnom období podstatne menej. Iné dôležité hľadisko je výška hladiny vody v inundačnom území, ktorá by nemala prekročiť odpovedajúce povodňové stavy pred prehradením. Na druhej strane pri menších prietokoch ako povodňových (pri prietokoch v Dunaji pri Bratislave nad 4000 m3/s, ale menej ako 6000 m3/s) by hladina v ramenách a v záplavovom území mala byť aspoň taká ako pred prehradením, alebo aj vyššia. To tiež znamená simuláciu záplav v inundačnom území v závislosti na prietokoch, asi tak, ako tomu bolo pred prehradením, prípadne o niečo skôr. Na základe súčasných skúseností maďarská strana do svojej ramennej sústavy prepúšťa z Dunaja vo vegetačnom období obyčajne iba do 130 m3/s, hoci môže prepúšťať podstatne viac. Podobne slovenská strana prepúšťa do svojej ramennej sústavy vo vegetačnom období obyčajne do 100 m3/s. Na začiatok môžeme predpokladať, že do ramennej sústavy na oboch stranách môžeme prepúšťať okolo 200 m3/s vody bez toho, aby sme museli vybudovať a opevniť hlavné (meandrujúce) ramená. Postupne to môže byť zvýšené, a ako cieľovú hodnotu, ktorú môžeme, ale nemusíme dosiahnuť, môžeme prijať sumárny prietok 400 m3/s, ktorý si už bude vyžadovať úpravy a bagrovanie koryta ramien v prípade, ak vytvoríme jednotný systém nového jediného meandrujúceho koryta. Ak takýto systém nevytvoríme, ale na viacerých miestach prepojíme ramená so starým korytom Dunaja, pretekané množstvá cez ramená sa môžu podstatne líšiť v jednotlivých úsekoch Dunaja a ramien. Ako limitujúci prietok vo vegetačnom období pre ramennú sústavu je teda možné prijať prietok do 400 m3/s, ktorého dosiahnutie je možné realizovať postupne, viac prirodzenou cestou, nemusí byť realizované naraz úpravou a bagrovaním dnešných ramien. Akékoľvek väčšie prietoky ramennými sústavami si vyžadujú nákladné práce, ktorých výsledok by nemusel zodpovedať ekosozologickým predstavám, pretože by vyžadovali vytvorenie takého prierezu koryta a opevnenia brehov, ktoré zodpovedá Dunaju pred prehradením pri nízkych prietokoch vody (v meandrujúcom toku by boli podstatne menšie gradienty a vyššie hydraulické odpory a rýchlosti prúdenia by boli menšie polovičné alebo ešte menšie ako v koryte Dunaja pred prehradením).

4.3.2  Požiadavky protipovodňovej ochrany na úpravy v starom koryte Dunaja

Požiadavky protipovodňovej ochrany v starom koryte Dunaja sú z predchádzajúcich údajov zrejmé. Ak nechceme vybudovať úplne nové koryto Dunaja, umožňujúce spolu so záplavovým územím previesť celý povodňový prietok, potom staré koryto Dunaja a záplavové územie musia previesť prietok, ktorý neprejde ramenami ramennej sústavy. Potom staré koryto Dunaja musí byť udržované tak, aby prietočný profil ostal taký istý ako pred prehradením. V prípade bez vzdutia hladiny to znamená pravidelné čistenie od nárastu. V prípade so vzdutím hladiny na úroveň pokrývajúcu celé koryto (stav aký bol pred prehradením pri prietoku 1000 – 1300 m3/s) to znamená len minimálne čistenie a ošetrovanie brehov.

4.3.3  Požiadavky protipovodňovej ochrany na úpravy v ramennej sústave

V prípade, ak funkciu prevádzania povodní do prietokov v Bratislave približne 8000 m3/s prevezme staré koryto Dunaja, potom protipovodňové požiadavky na ramennú sústavu sú minimálne, prakticky také ako doteraz. Zrejme bude treba na vybraných miestach vykonať minimálne úpravy terénu pri brehu Dunaja. To platí aj vtedy, ak ramená ramennej sústavy prevedú o niečo viac vody. Každý takýto návrh však musí byť prekontrolovaný metódou modelovania na numerickom modeli.

V prípade, ak staré koryto Dunaja nemá byť zachované vo forme akú malo pred prehradením, (napríklad jeho čiastočné zasypanie alebo zvýšenie jeho dna), potom je potrebné nájsť pre prevedenie povodní nový priestor v území medzi pravou a ľavou protipovodňovou hrádzou. Návrh musí byť preskúšaný metódou modelovania a následne aj technicky realizovaný, a to v čase ešte pred zasypávaním alebo prirodzeným zazemňovaním koryta Dunaja.

4.4   SLOVENSKO-MAĎARSKÁ  DOHODA

Dňa 19. apríla 1995 vlády Slovenskej republiky a Maďarskej republiky podpísali „Dohodu medzi vládou Slovenskej republiky a vládou Maďarskej republiky o niektorých dočasných opatreniach a o prietokoch do Dunaja a Mošonského Dunaja“ (Agreement 1995), ďalej Dohody 1995.

Špecifikácia regulačných opatrení podľa „Dohody 1995“ je nasledujúca:

  • Zvýšenie prietoku vody v Mošonskom Dunaji z 20 na 43 m3/s cez Čunovský nápustný objekt a priesakový kanál, za určitých predpokladaných hydrologických a technických podmienok špecifikovaných v „Dohode“.

  • Rozdeľovanie tejto vody na maďarskom území do riečnych ramien na pravej strane Dunaja, do chránenej oblasti a do Mošonského Dunaja.

  • Zvýšenie a regulovanie prietoku do hlavného toku Dunaja pod Čunovskou zdržou na hodnoty medzi 250 a 600 m3/s - priemerne 400 m3/s - podľa pravidiel špecifikovaných v dodatku k „Dohode“.

  • Výstavba pretekanej prehrádzky v hlavnom koryte Dunaja pri Dunakiliti (Maďarsko), rkm 1843, na zvýšenie hladiny vody nad haťou, prepojenie Dunaja s maďarskou ramennou sústavou otvormi v riečnych brehoch a regulácia zásobovania maďarskej ramennej sústavy vodou s prietokom 130 m3/s alebo viac.

  • Zber a výmena monitorovaných údajov o prírodnom prostredí, potrebných na analýzu vplyvu uvedených opatrení.

  • Vypracovanie Národných výročných správ z monitorovaných údajov a vypracovanie Spoločných výročných správ.

  • Národné a spoločné správy sú prístupné na internetovej adrese   www.gabcikovo.gov.sk.  Stav prírodného prostredia 10 rokov po prehradení je opísaný v nasledujúcej kapitole.