Vodohospodářská soustava povodí Odry a její postupná adaptace na klimatickou změnu

Grafy: Povodí Odry, státní podnik

Státní podnik Povodí Odry je správcem významných vodních děl v povodí Odry, které v jeho centrální části s největší hustotou obyvatel a soustředěním průmyslu tvoří Vodohospodářskou soustavu povodí Odry (VHS PO). Soustava sestává ze 7 údolních nádrží (kaskáda nádrže s vodárenským využitím Slezská Harta a vodárenské nádrže Kružberk na řece Moravici, beskydské vodárenské nádrže Šance na Ostravici a Morávka na Morávce, dále nádrže s průmyslovými odběry Olešná na Olešné, Žermanice na Lučině a Těrlicko na Stonávce), z 10 významných jezů (například Vyšní Lhoty na řece Morávce, Vítkovice na Ostravici) a ze 4 převodů vody (Morávka – Žermanice, Ostravice – Olešná, odlehčovací rameno Olešné do Ostravice Ropičanka – Stonávka). Celkový zásobní objem uvedených nádrží činí 300 mil.m3 .

VHS PO v současnosti zajišťuje prioritně zásobení obyvatel pitnou vodou (se zabezpečeností dodávky vody podle trvání ≥ 99,5 %, současné dodávané množství přibližně 1 mil. obyvatel činí kolem 1,8 m3 /s), zabezpečení minimálních průtoků v tocích pod nádržemi a zásobení průmyslu a služeb provozní a užitkovou vodou (v současné výši téměř 1,3 m3 /s), povodňovou ochranu lidských sídel, ovlivňování jakosti vody v tocích, zajištění rekreačních podmínek u vody a výrobu elektrické energie.

VHS PO spolu s navazujícím vodárenským systémem Ostravského oblastního vodovodu Severomoravských vodovodů a kanalizací Ostrava a. s., jednoho z nejrozsáhlejších vodárenských systémů v rámci České republiky tvoří robustní systém, který bezporuchově dodává kvalitní vodu obyvatelům regionu. Náš státní podnik řeší hospodaření s vodou ve VHS PO pomocí Manipulačního řádu VHS PO a činí příslušné kroky jak provozního, tak investičního charakteru k řádné údržbě a provozu těchto vodních děl a k zajištění požadovaných odběrů a dalších funkcí VHS PO.

V průběhu mimořádného suchého období let 2015 - 2016 se objevily mnohé otázky související se spolehlivostí zásobování vodou ze zdrojů VHS PO a po jeho vyhodnocení, které ukázalo, že se jednalo o největší sucho v povodí Odry za posledních 100 let, započal státní podnik Povodí Odry s ověřením efektů a účelů VHS PO a přípravou aktualizace Manipulačního řádu VHS PO, pro kterou jsme navázali spolupráci s doc. Dr. Ing. Fošumpaurem z ČVUT Praha. Úvodní činností bylo na podkladních datech Českého hydrometeorologického ústavu odstranění podstatné části ovlivnění pozorovaných řad průměrných měsíčních průtoků v klíčových profi lech na vodních tocích VHS (zejména odstranění vlivu nádrží, odběrů a převodů vod, ztrát vod při spotřebě či výparem). Byla tak pořízena velká množství dat a tímto postupem jsme vytvořili v republice ojedinělé hydrologické řady průměrných měsíčních průtoků bez významných antropogenních vlivů. Následně byla provedena analýza časových řad z hlediska změny přírodních vlivů, jejich trendu, cyklů, velikosti historických suchých období a podobně. Pro charakteristiku současného období bylo rozhodnuto o využití časového úseku let 1981 – 2016 jako referenčního období. Tímto obdobím by měl být podchycen probíhající trend změn, kdy se prohlubují oba extrémy – povodně a sucha, a měla by být vyjádřena také blízká přítomnost, tedy období následujících 15 až 20 let. Dalším krokem bylo pořízení syntetických řad průměrných měsíčních průtoků o délce 1000 let v celé síti vybraných 16 profi lů ve VHS při zachování vzájemných vazeb mezi nimi. Na tyto práce navázalo zjištění nových nadlepšovacích účinků jednotlivých nádrží. Zároveň byl aktualizován simulační model VHS PO, kterým byla ověřena, případně upravena pravidla spolupráce mezi jednotlivými prvky VHS a bylo provedeno nové vodohospodářské řešení. Závěrem byly připraveny nové grafy pásem hospodaření s vodou a řízení nádrží, tzv. řídící objemové čáry. To vše vyústilo v aktualizaci Manipulačního řádu Vodohospodářské soustavy povodí Odry na hydrologický rok 2020. Státní podnik Povodí Odry i v následujících letech pokračoval v řešení zásobní funkce VHS, a to ve vztahu na její postupnou adaptaci na klimatickou změnu. Pro posouzení očekávaných dopadů klimatické změny na stav povrchových vod byla využita studie „Středního scénáře klimatické změny pro vodní hospodářství v České republice – Povodí Odry“, ve které je rámcově kvantifi kován dopad klimatické změny na vodní režim podle sady simulací z globálních a regionálních klimatických modelů. Tento scénář klimatické změny byl promítnut do simulačního modelu VHS PO a byly připraveny řady průměrných měsíčních průtoků ovlivněných klimatickou změnou. Pro potřeby vodohospodářského řešení byly vybrány časové horizonty 2021 – 2040 a 2041 – 2060 s využitím změnových koeficientů klimatického scénáře pro jednotlivé kalendářní měsíce. V rámci následující analýzy byly zhodnoceny nadlepšovací účinky jednotlivých nádrží. VH řešení zásobní funkce bylo zpracováno v souboru reálných a syntetických řad, které popisují aktuální hydrologické podmínky reprezentované obdobím hydrologických let 1981 – 2016 a také pro všechny časové horizonty středního scénáře klimatické změny popsané výše. VH řešení nadlepšovacího účinku jednotlivých nádrží soustavy ukázalo, že pro oba časové horizonty 2021 – 2040 a 2041 – 2060 lze zajistit větší nadlepšení než pro hydrologické podmínky v současnosti. Tento závěr vyplývá ze skutečnosti, že střední scénář klimatické změny předpovídá pro zájmové území povodí Odry mírné navýšení odtokových výšek. Redistribuce průtoků v průběhu roku předpokládá snížení vodnosti v letních měsících, ale poměrně významné zvýšení vodnosti v zimních měsících. Tato okolnost je dána skutečností, že vlivem zvýšení teplot vzduchu budou zimní srážky převažující měrou kapalné.

Dále v roce 2023 státní podnik Povodí Odry přistoupil v rámci postupné adaptace VHS PO na klimatickou změnu k aktualizaci časových řad průměrných měsíčních průtoků bez významných antropogenních vlivů, a to prodloužením původního referenčního období 1981 – 2016 na období 1981 – 2022. Pro toto období byla provedena statistická analýza časových řad, byly stanoveny nové/aktualizované nadlepšovací účinky nádrží a tyto byly porovnány s výstupem pro období 1981 – 2016. Tím je naplňována strategie našeho podniku k postupné adaptaci VHS PO a v případě nepříznivého vývoje hydrologických podmínek může náš podnik reagovat úpravou řídí cích objemových čar nádrží a systémem spolupráce vodních zdrojů.

Závěrem je možno na základě výše popsaných analýz a činností konstatovat, že spolehlivost vodních zdrojů v povodí Odry je zajištěna i pro očekávaný vývoj klimatické změny v časových horizontech až k roku 2060 a VHS PO bude schopna dodávat požadovaná množství vody trvale ve vysoce nadstandardních zabezpečenostech svým odběratelům bez poruch v dodávce vody. Případné požadavky na užitkovou vodu (průmysl, zemědělství, služby) na Krnovsku a Opavsku bude možno v nejbližších letech pokrývat z připravované víceúčelové údolní nádrž Nové Heřminovy na řece Opavě, která je součástí opatření v povodí horního toku řeky Opavy.