Sledovaní časového vývoje údolní nivy řeky Odry s využitím GIS

M. Marschalko, R. Grygar, V. Bradáč, T. Skokan

VŠB – Technická universita Ostrava, Institut geologického inženýrství,
tř. 17 listopadu, 708 33 Ostrava – Poruba
tel. 069/6993501, fax. 069/ 691 8589,
E-mail: marian.marschalko@vsb.cz

Algoman s.r.o.
Krnovská 119, 747 05 Opava
Tel. 0653/612901
E-mail: algoman@ova.pvtnet.czvsb.cz

Povodí Odry, a.s.
Varenská 49, 701 26 Ostrava
Tel. 069/657280

Všechny informace uváděné v předloženém příspěvku jsou součástí projektu inženýrskogeologického posouzení pravobřežní hráze ř. Odry v úseku km 8,600 - 21,995 mezi Ostravou - Jih a Pudlovem, který pro potřeby Povodí Odry, a.s. zpracovala fy. ALGOMAN s.r.o. se sídlem v Opavě.

V souvislosti s katastrofálními povodněmi v červenci 1997, spojenými s lokálními porušeními hráze ve zkoumaném úseku, vyvstala otázka nutnosti analýzy příčin těchto poruch s prognózou možnosti jejich opakování v případě dalšího zatěžování hrází vysokými vodními stavy.

Obecně lze příčiny lokálních destrukcí hrází rozdělit do dvou základních kategorií:

Analýzu základových podmínek hrází, zejména pak hrází budovaných v prostoru regulovaných toků, je třeba zahájit výzkumem přirozeného historického vývoje říčního toku a zkoumáním způsobů, resp. dopadů antropogenních zásahů (regulace, budování hrází) do tohoto vývoje. Na příkladu pravobřežního úseku hráze řeky Odry lze dokumentovat možnosti využití geografických informačních systémů při řešení problematiky stability hrází.

V rámci výše uvedeného projektu byla sledována jednotlivá časová stadia vývoje toku řeky Odry a její údolní nivy prostřednictvím srovnaní leteckých snímků v delší časové řadě (počínaje rokem 1946) s topografickými podklady a inženýrskogeologickými mapami. Jako velmi účelné se přitom ukázalo využití GIS – Topol 5.5. Zjištěné změny jsou velmi výrazné, zvláště na území města Ostravy. Souvisí především s regulací toku řeky pro plánované splavňování, výstavbou ochranných protipovodňových hrází, poddolováním, zavážkou slepých ramen řeky atd.

Regulace Odry, provedená převážně v letech 1960 až 1970, spočívala především v napřímení toku vybudováním nového koryta a ochranných hrází. Tato regulace vedla ke zkrácení původního toku na sledovaném úseku oproti roku 1946 o téměř 5 km. Toto výrazné zkrácení koryta znamenalo i zvýšení přímočarosti toku z 35 % v roce 1946 na 15 % v současnosti (tabulka č.1)

 

výpočetní vzorec pro přímočarost toku cp:

, kde L je délka toku [km] a Lp je přímá vzdálenost počátečního a koncového bodu daného toku [km].

Tabulka č.1: Porovnání přímočarosti toku

Rok

L [km]

Lp [km]

cp [%]

1946

22,3

14,4

35,4

Současnost

17,6

14,9

15,3

V tab.2 jsou popsány meandry a zákruty (obr.1), které byly zachyceny na leteckých snímcích z roku 1946 a v současné době jsou mimo aktivní koryto. Dále jsou tam uvedena mrtvá ramena mladší a starší generace. Tyto dvě generace byly od sebe rozlišeny na základě vizuálního posouzení jejich reliktů, jako jsou seřazení stromů do obvodových linií, topografie terénu, geometrickým omezením a uspořádáním pozemků.


Stav k roku 1946:

Šířka šíje meandrů se pohybuje v intervalu cca od 200 do 400 m.

Šířka šíje největšího meandru je 1100 m v úseku km 7,95 – 9,05 v místě současné vrbické štěrkovny.

Amplituda meandrů se pohybuje v intervalu cca od 150 do 400 m.

Maximální amplituda meandru byla zjištěna v úseku km 7,95 – 9,05 a to 650 m v místě současné vrbické štěrkovny.

Šířka šíje zákrutů se pohybuje v intervalu cca od 200 do 650 m.

Šířka šíje největšího zákrutu je 800 m v úseku km 9,05 – 9,85 V od městského obvodu Koblov.

Amplituda zákrutů se pohybuje v intervalu cca od 50 do 250 m.

Maximální amplituda zákrutu byla zjištěna v úseku km 20,3 – 20,7 a to 300 m SV od současného městského obvodu Ostrava-jih (dříve obec Výškovice).

Šířka šíje mrtvých ramen se pohybuje v rozmezí cca od 200 do 500 m.

Šířka šíje největšího mrtvého ramene je 800 m v úseku km 6,5 – 7,3 v místě současné vrbické štěrkovny.

Amplituda mrtvých ramen se pohybuje v intervalu cca od 150 do 400 m.

Maximální amplituda mrtvého ramene byla zjištěna v úseku 6,5 – 7,3 m3 v místě současné vrbické štěrkovny.

Tabulka č.2: Analýza morfologie říčního toku

Staničení Odry [km]

List mapy

útvar

šířka šíje [m]

amplituda [m]

místopis

aktivní koryto

Podrobnější popis

6,0 – 6,5

1

L bývalý zákrut

500

150

v místě vytěžené antošovické štěrkovny

před rokem 1946

štěrkovna využívána jako koupaliště

6,5 – 7,3

1

P bývalý meandr

800

700

v místě činné vrbické štěrkovny

před rokem 1946

dnes jeho S ramenem protéká potok Stružka

7,3 – 7,75

1

L bývalý meandr

450

400

v místě činné vrbické štěrkovny

před rokem 1946

  

7,75 – 7,95

1

P meandr

200

400

v místě činné vrbické štěrkovny

v roce 1946

korytem stále protéká voda, stává se slepým ramenem

7,95 – 9,05

1

L meandr

1100

650

v místě činné vrbické štěrkovny

v roce 1946

  

9,05 – 9,85

2

P zákrut

800

200

V od MO Koblov

po roce 1946

  

11,4 – 11,8

2-3

P zákrut

400

120

cca 500 m před soutokem s Ostravicí

v roce 1946

dnes jeho SZ ramenem protéká Černý potok

11,8 – 12,05

3

L meandr

250

250

JV od dolu Anselm

v roce 1946

dnes mrtvé rameno pod J svahem Landeku

12,05 – 12,4

3

P meandr

350

150

J od dolu Anselm

v roce 1946

  

12,4 – 12,8

3

L zákrut

400

200

J od dolu Anselm

v roce 1946

  

12,8 – 13,2

3

L zákrut

400

100

JZ od dolu Anselm

v roce 1946

  

13,2 – 14,0

3

P zákrut

200

50

JZ od dolu Anselm

v roce 1946

  

14,0 – 14,65

3

L zákrut

650

250

V od MO Lhotka

v roce 1946

  

14,65 – 15,0

3

P meandr

350

200

JV od MO Lhotka

v roce 1946

  

15,0 – 15,2

3

L meandr

200

150

JV od MO Lhotka

v roce 1946

patrno postupné zanášení meandru náplavy z výsepní strany

15,2 – 15,4

3

P zákrut

200

100

J od MO Lhotka

v roce 1946

  

15,4 – 15,6

3-4

L zákrut

200

100

V od MO Hošťálkovice

v roce 1946

  

15,6 – 15,8

4

P zákrut

200

150

V od MO Hošťálkovice

v roce 1946

  

15,8 – 16,2

4

L zákrut

400

150

JV od MO Hošťálkovice

v roce 1946

  

16,4 – 17,0

4

L zákrut

600

200

JV od MO Hošťálkovice

v roce 1946

  

17,0 – 17,4

4

P meandr

400

300

SV od soutoku s Opavou

v roce 1946

  

17,4 – 17,8

4

L zákrut

400

200

při soutoku s Opavou

v roce 1946

  

20,3 – 20,45

5

L mrtvé rameno

200

200

cca 600m pod soutokem s Porubkou

před rokem 1946

mrtvé rameno patrno dodnes

20,3 – 20,7

5-6

P zákrut

400

300

SV od MO Ostrava-jih

v roce 1946

dnes patrno mrtvé rameno

 

útvar:

L – levobřežní

P – pravobřežní

MO – městský obvod

Pro filtrační stabilitu ochranných hrází z hlediska jejich základových podmínek mohou být nejkritičtějšími právě místa přechodu násypu hráze přes původní řečiště a slepá ramena, která jsou často při běžné terénní rekognoskaci obtížně definovatelná. Tato místa lze vcelku spolehlivě vymezit a prostorově definovat analýzou grafických podkladů přehledně zpracovaných v příslušném geografickém informačním systému. V dalších etapách analýzy celkové stability hrází lze pak, v případě potřeby, věnovat zvláštní pozornost právě výše uvedeným, prostorově přesně definovaným kritickým úsekům