Zoo Praha - klimatický výhled na příštích padesát let

Úvod

Dne 13. 6. 2013 jsme společně s ředitelem Zoo Praha, panem Miroslavem Bobkem a pracovníkem výstavby Zoo Praha panem Jiřím Kotkem provedli ohledání spodní, povodní zasažené části zoologické zahrady s cílem navrhnout zásady dalšího rozvoje zahrady, které budou respektovat očekávaný klimatický vývoj i rozvoj či dlouhodobou údržbu zahrady. V dalších dnech jsem prošel oba břehy Vltavy mezi Libeňským mostem a Podbabou, které jsem dokumentoval již v roce 2002. Se zde uvedeným návrhem jsme na vstřícné pracovní schůzce dne 19. 6. 2013 seznámili představitele Magistrátu hlavního města Prahy paní Helenu Chudomelovou a pana Jiřího Vávru a byli jsme vyzváni k oficiálnímu předání dokumentu tak, aby mohl být projednán.

Hranice 50 let byla zvolena z těchto důvodů:

• dlouhodobá energetická koncepce ČR a evropské koncepce dopravní a jiné infrastruktury je rovněž - i přes zjevnou nejistotu dalšího vývoje - koncipována či zákonem předepsána na 50 let, protože to odpovídá životnosti staveb či cyklu generálních oprav.
• pokud bychom uvažovali v měřítku 20 let, tak oblast nemusí potkat žádná povodeň, ale v měřítku 50ti let je možné očekávat 2-3 události na úrovni víc jak desetiletých vod.

Klimatická perspektiva

Budoucí odhad vývoje klimatu je značně nejistý, nicméně pokud bereme v úvahu jednak historickou klimatologii posledních 500 let, jednak výsledky řady evropských studií, tak navrhuji vycházet z těchto premis:

• během příštích padesáti let postihnou Zoo Praha dvě až tři povodně, z nichž jedna může být na úrovni (nebo ještě větší) než povodeň z roku 2002.
• je nutné počítat se suchými obdobími.
• průměrná teplota se zvýší o 1-2 °C.

Pozorovaný průběh povodní

Spodní zaplavovaná část Zoo Praha má plochu 18 ha. Za povodně roku 2013 byla zaplavena do průměrné výšky 2,6 m. Voda nejprve pronikala do zahrady "odzadu", tedy od severozápadu, kde je protipovodňová hráz o něco nižší, později přes celé těleso hráze. Podle výšky zachycených kousků papíru na konstrukcích a stromech jsme opakovaně naměřili výšku hladiny při povodni 90-95 cm nad úrovní asfaltové komunikace procházející po hrázi (měřeno ve střední části hráze u kovové konstrukce). Mobilní stěna o výšce 120 cm by tedy zahradu dokázala ochránit. Podle písčitých sedimentů a eroze hráze, byl největší erozní účinek hned u parkoviště u Trojského zámku, kde hráz byla zasažena nikoliv bočním přelivem, ale přímo, prakticky čelně proudnicí vzedmuté řeky. Zde leží i pro budoucnost nejslabší místo celé hráze. Proudnice byla proti hrázi stočena i následkem přítoku od nového koryta na Císařském ostrově.

Při povodni došlo k rozdělení Císařského ostrova příčným korytem o šířce 25-30 m a hloubce 2-3 m. Jednalo se o přeliv z plavebního kanálu, kde byla uzavřená stavidla. Podle rozměrů kanálu a na základě odhadnutelné rychlosti proudu, která se dá odvodit z velikosti přemísťovaných kamenů na nejméně 1-2 m/s, můžeme odhadnout, že tímto novým korytem mohlo proudit maximálně 100 m³/s. Je pravděpodobné, že silný boční proud směřující téměř kolmo na hlavní tok Vltavy přispěl k přelivu hráze pod parkovištěm.

Navržená opatření

1. Zpevnit těleso hráze u parkoviště pod zahradou Trojského zámku a zvýšit těleso hráze (jedná se jen o několik desítek cm) v její severozápadní části.
2. Celou takto upravenou hráz osadit úchyty na mobilní stěnu o výšce 260 cm nebo vyšší. Tomuto kroku však musí předcházet výpočet vzedmutí Vltavy. Zhruba 50-100 m za sz. cípem zahrady je Vltava přirozeně zúžena skalou na východním břehu a budovou Vodohospodářského ústavu TGM na západním břehu řeky. Mobilní stěna zde po povodni 2002 nebyla navržena právě z důvodů možného zvýšení hladiny řeky. Rozdělení Císařského ostrova novým korytem o šířce 20 m však ukazuje i na uplatnění dalších antropogenních faktorů.
   • Orientační výpočet: Zaplavená plocha zoo byla 18 ha = 180 000 m². Průměrná výška vodní hladiny při povodni 2013 byla 2,6 m, takže zoo jako retenční nádrž pojala 468 000 m³. Při kulminačním průtoku 3800 m³/s tedy zaplavená plocha odpovídá zhruba dvouminutovému průtoku řekou. Získaný retenční objem je vzhledem ke škodám zanedbatelný, ale kvůli povodňové ochraně severní části Prahy je nutné uvažovat o zvýšení odtokové kapacity oblasti - viz dále.
3. Největší pražské peřeje leží na Vltavě pod Trojskou lávkou ve zhruba 400 m dlouhém úseku a je zapotřebí je zachovat jako příklad sice intenzivně změněné řeky - zejména po vybudování bočního kanálu, zaslepení mrtvého ramena k Císařskému mlýnu a stavbě výhonů v hlavním korytu, ale přeci jen zbytku původního koryta. Jako nejjednodušší řešení navrhuji prohrábku koryta Vltavy v podbabském zúžení, tedy již pod peřejemi. Tato prohrábka zvýší propustnost řeky na vyšší úroveň, než když je zhruba třetina zoologické zahrady využitá jako kapacitně nevyhovující polder. Dražší, ale systémové řešení by spočívalo v úpravě celého toku Vltavy včetně laterálního plavebního kanálu a mrtvého ramena ve Stromovce, tak aby za povodně propouštělo víc vody. Nové koryto napříč Císařským ostrovem by sice bylo vhodné ponechat, respektive upravit jako ulehčující, za normálního provozu uzavíratelný kanál, ale právě zde má dojít k výstavbě nové čističky. Nezbytný je nový hydrologický model celé severní části podbabského zúžení.
4. Stavby ve spodní části zoologické zahrady jsou dvojího typu. Jedná se hlavně o menší, lehké stavby. Některé z nich dosluhují, jiné přestály povodeň v poměrně dobrém stavu, další byly vybudovány za použití nasáklivých materiálů jako je např. minerální vata. Doporučuji podle stavu některé z nich zbourat a jiné nahradit takovou úpravou, která snese zaplavení. U velkých staveb je situace jiná - nové pavilony by měly být stavěny ve vyšších polohách a starší pavilony, pokud to je možné, adaptovány na úroveň povodně 2002 + 50 cm. Malé architektonické prvky jako např. ploty, zábradlí apod. by měly být použity z hlediska možného zaplavení - např. ploty z vertikálních trubek lépe obstály než ploty s obdélníkovými oky, které se snadněji ucpaly a vyvrátily tlakem vody.
5. V celé spodní části zahrady je nutná revize technických sítí a zabezpečení kanalizačních řadů, aby nedocházelo k zaplavování zespodu.
6. Integrální částí celého areálu je budova bývalého mlýna a pivovaru, kterou doporučuji vykoupit a funkčně začlenit včetně komplexní protipovodňové ochrany do areálu zoologické zahrady.
7. Pro případ sucha nebo omezených dodávek vody doporučuji revidovat kapacity studní ve spodní části zoologické zahrady a případně zvážit možnost využití vltavské vody pro technické účely podobně jako je tomu např. u NP Vyšehrad, který na zavlažování zahrad využívá vltavskou vodu.
8. Komunikace na povodňové hrázi by měla být upravena i pro těžkou techniku, protože z dřívější doby je v podbabském zúžení pod peřejemi doložen vznik ledových nápěchů a bariér, které mohou způsobit zimní povodně. Po vybudování vltavské kaskády se spodním vypouštěním a oteplením vltavské vody je tato situace méně pravděpodobná, ale vzhledem k současnému chodu Arktické oscilace možná.

Závěr

V měřítku dalších padesáti let je možné počítat s různými klimatickými extrémy, včetně dvou až tří povodní na úrovni roku 2013. Jedna z těchto povodní může být na úrovni velké vody 2002 nebo vyšší. V první fázi doporučuji provést revizi stávající protipovodňové hráze zoologické zahrady, její osazení konstrukcí pro mobilní stěnu a prohrábku koryta v podbabském zúžení.

Zároveň by však měla být připravována druhá fáze úprav týkající se zvýšení odtokové kapacity celé severní části Vltavy v Praze, tedy i plavebního kanálu a mrtvého ramena Stromovky. Cílem zde už není jenom ochrana zoologické zahrady, ale širšího okolí zhruba pod mostem Barikádníků s potenciálem ulehčit rovněž výše ležící Libni a Maninám. Třetí fází by mělo být obnovení či vybudování dříve zasypaného koryta podél bývalého Karlínského přístavu a Rohanského ostrova s přímým pozitivním vlivem na historický střed města. Zrychlení odtoku z Prahy by však mělo být systémově kompenzováno vytvořením retenčních prostorů nad Mělníkem a v okolí Litoměřic.

V Praze dne 20. června 2013
Václav Cílek, Geologický ústav AV ČR, v.v.i., Praha