1. | Výpočet intenzity povodně |
Intenzita povodně (IP) je chápána jako měřítko ničivosti povodně a je definována jako funkce hloubky vody h [m] a rychlosti vody v [m/s]. Intenzita povodně se stanovuje podle následujících vztahů:
Vstupními údaji pro výpočet intenzity povodně jsou hodnoty hloubek a rychlostí vody pro dané N-leté průtoky v inundačním území (viz obr. 1).
Obr. 1 Schéma postupu metody matice rizika pro povodeň s danou dobou opakování
Výpočet IP se provádí pro všechny doby opakování (pro 5, 20, 100 a 500 let). Výsledkem výpočtů jsou rastrová data, ve kterých každá buňka rastru obsahuje údaj o intenzitě povodně IP pro jednotlivé doby opakování.
V případě použití 1D modelů, kdy je pole rychlostí vody v záplavovém území představováno pouze hodnotami průřezových rychlostí v jednotlivých příčných profilech, resp. jejich dílčích částech, je třeba provést expertní odhad rozložení rychlostí větších než 1 m/s v záplavovém území. Pokud rychlost vody dosahuje nižších hodnot, není ve výpočtu intenzity povodně uvažována.
2. | Stanovení povodňového ohrožení |
Povodňové ohrožení Ri se pro i-tý povodňový scénář odpovídající kulminačnímu průtoku s dobou opakování Ni let s pravděpodobností překročení pi stanoví dle vztahu:
kde:
Ohrožení Ri vyjádřené vztahem 2 pro i-tý povodňový scénář uvádí tabulka 1.
Stanovení míry ohrožení Ri vychází z hodnot intenzity povodně IP pro jednotlivé doby opakování (tab. 1). Pro každou buňku rastru vyjadřujícího intenzitu povodně IP je třeba stanovit ohrožení vyjádřené hodnotou v rozmezí 4 (vysoké) až 1 (zbytkové). Hraniční hodnoty jednotlivých kategorií ohrožení jsou uvedeny v tabulce 2. Uvedený postup (obr. 1) je třeba opakovat pro všechny posuzované doby opakování.
Tab. 2 Klasifikace ohrožení R
Ohrožení R | Kategorie ohrožení |
R ≥ 0,1 nebo IP ≥ 2 | (4) Vysoké (červená barva) |
0,01 ≤ R < 0,1 | (3) Střední (modrá barva) |
R < 0,01 | (2) Nízké (oranžová barva) |
P < 0,0033 (tj. N > 300) | (1) Reziduální (žlutá barva) |
V dalším kroku se provádí vyhodnocení maximální hodnoty ohrožení R pro jednotlivé dílčí ohrožení Ri odpovídající i-tým scénářům nebezpečí (průchodu N-letého kulminačního průtoku) dle vztahu:
kde n značí počet hodnocených (vstupujících) scénářů povodňového nebezpečí. Výsledkem je jedna rastrová vrstva obsahující maximální hodnoty ohrožení R.
Tab. 1 Vybrané hodnoty ohrožení R (dle vztahu 2) pro odpovídající doby opakování N a pro jednotlivé hodnoty intenzity povodně
IP | R | |
3,1 | 0,8970 | 0,4485 | 0,2243 | 0,1495 | 0,1121 | 0,0897 | 0,0748 | 0,0641 | 0,0561 | 0,0498 | 0,0449 | 0,0299 | 0,0224 | 0,0179 | 0,0150 | ZBYTKOVÉ OHROŽENÍ | |
3,0 | 0,8700 | 0,4350 | 0,2175 | 0,1450 | 0,1088 | 0,0870 | 0,0725 | 0,0621 | 0,0544 | 0,0483 | 0,0435 | 0,0290 | 0,0218 | 0,0174 | 0,0145 |
2,9 | 0,8430 | 0,4215 | 0,2108 | 0,1405 | 0,1054 | 0,0843 | 0,0703 | 0,0602 | 0,0527 | 0,0468 | 0,0422 | 0,0281 | 0,0211 | 0,0169 | 0,0141 |
2,8 | 0,8160 | 0,4080 | 0,2040 | 0,1360 | 0,1020 | 0,0816 | 0,0680 | 0,0583 | 0,0510 | 0,0453 | 0,0408 | 0,0272 | 0,0204 | 0,0163 | 0,0136 |
2,7 | 0,7890 | 0,3945 | 0,1973 | 0,1315 | 0,0986 | 0,0789 | 0,0658 | 0,0564 | 0,0493 | 0,0438 | 0,0395 | 0,0263 | 0,0197 | 0,0158 | 0,0132 |
2,6 | 0,7620 | 0,3810 | 0,1905 | 0,1270 | 0,0953 | 0,0762 | 0,0635 | 0,0544 | 0,0476 | 0,0423 | 0,0381 | 0,0254 | 0,0191 | 0,0152 | 0,0127 |
2,5 | 0,7350 | 0,3675 | 0,1838 | 0,1225 | 0,0919 | 0,0735 | 0,0613 | 0,0525 | 0,0459 | 0,0408 | 0,0368 | 0,0245 | 0,0184 | 0,0147 | 0,0123 |
2,4 | 0,7080 | 0,3540 | 0,1770 | 0,1180 | 0,0885 | 0,0708 | 0,0590 | 0,0506 | 0,0443 | 0,0393 | 0,0354 | 0,0236 | 0,0177 | 0,0142 | 0,0118 |
2,3 | 0,6810 | 0,3405 | 0,1703 | 0,1135 | 0,0851 | 0,0681 | 0,0568 | 0,0486 | 0,0426 | 0,0378 | 0,0341 | 0,0227 | 0,0170 | 0,0136 | 0,0114 |
2,2 | 0,6540 | 0,3270 | 0,1635 | 0,1090 | 0,0818 | 0,0654 | 0,0545 | 0,0467 | 0,0409 | 0,0363 | 0,0327 | 0,0218 | 0,0164 | 0,0131 | 0,0109 |
2,1 | 0,6270 | 0,3135 | 0,1568 | 0,1045 | 0,0784 | 0,0627 | 0,0523 | 0,0448 | 0,0392 | 0,0348 | 0,0314 | 0,0209 | 0,0157 | 0,0125 | 0,0105 |
2,0 | 0,6000 | 0,3000 | 0,1500 | 0,1000 | 0,0750 | 0,0600 | 0,0500 | 0,0429 | 0,0375 | 0,0333 | 0,0300 | 0,0200 | 0,0150 | 0,0120 | 0,0100 |
1,9 | 0,5730 | 0,2865 | 0,1433 | 0,0955 | 0,0716 | 0,0573 | 0,0478 | 0,0409 | 0,0358 | 0,0318 | 0,0287 | 0,0191 | 0,0143 | 0,0115 | 0,0096 |
1,8 | 0,5460 | 0,2730 | 0,1365 | 0,0910 | 0,0683 | 0,0546 | 0,0455 | 0,0390 | 0,0341 | 0,0303 | 0,0273 | 0,0182 | 0,0137 | 0,0109 | 0,0091 |
1,7 | 0,5190 | 0,2595 | 0,1298 | 0,0865 | 0,0649 | 0,0519 | 0,0433 | 0,0371 | 0,0324 | 0,0288 | 0,0260 | 0,0173 | 0,0130 | 0,0104 | 0,0087 |
1,6 | 0,4920 | 0,2460 | 0,1230 | 0,0820 | 0,0615 | 0,0492 | 0,0410 | 0,0351 | 0,0308 | 0,0273 | 0,0246 | 0,0164 | 0,0123 | 0,0098 | 0,0082 |
1,5 | 0,4650 | 0,2325 | 0,1163 | 0,0775 | 0,0581 | 0,0465 | 0,0388 | 0,0332 | 0,0291 | 0,0258 | 0,0233 | 0,0155 | 0,0116 | 0,0093 | 0,0078 |
1,4 | 0,4380 | 0,2190 | 0,1095 | 0,0730 | 0,0548 | 0,0438 | 0,0365 | 0,0313 | 0,0274 | 0,0243 | 0,0219 | 0,0146 | 0,0110 | 0,0088 | 0,0073 |
1,3 | 0,4110 | 0,2055 | 0,1028 | 0,0685 | 0,0514 | 0,0411 | 0,0343 | 0,0294 | 0,0257 | 0,0228 | 0,0206 | 0,0137 | 0,0103 | 0,0082 | 0,0069 |
1,2 | 0,3840 | 0,1920 | 0,0960 | 0,0640 | 0,0480 | 0,0384 | 0,0320 | 0,0274 | 0,0240 | 0,0213 | 0,0192 | 0,0128 | 0,0096 | 0,0077 | 0,0064 |
1,1 | 0,3570 | 0,1785 | 0,0893 | 0,0595 | 0,0446 | 0,0357 | 0,0298 | 0,0255 | 0,0223 | 0,0198 | 0,0179 | 0,0119 | 0,0089 | 0,0071 | 0,0060 |
1,0 | 0,3300 | 0,1650 | 0,0825 | 0,0550 | 0,0413 | 0,0330 | 0,0275 | 0,0236 | 0,0206 | 0,0183 | 0,0165 | 0,0110 | 0,0083 | 0,0066 | 0,0055 |
0,9 | 0,3030 | 0,1515 | 0,0758 | 0,0505 | 0,0379 | 0,0303 | 0,0253 | 0,0216 | 0,0189 | 0,0168 | 0,0152 | 0,0101 | 0,0076 | 0,0061 | 0,0051 |
0,8 | 0,2760 | 0,1380 | 0,0690 | 0,0460 | 0,0345 | 0,0276 | 0,0230 | 0,0197 | 0,0173 | 0,0153 | 0,0138 | 0,0092 | 0,0069 | 0,0055 | 0,0046 |
0,7 | 0,2490 | 0,1245 | 0,0623 | 0,0415 | 0,0311 | 0,0249 | 0,0208 | 0,0178 | 0,0156 | 0,0138 | 0,0125 | 0,0083 | 0,0062 | 0,0050 | 0,0042 |
0,6 | 0,2220 | 0,1110 | 0,0555 | 0,0370 | 0,0278 | 0,0222 | 0,0185 | 0,0159 | 0,0139 | 0,0123 | 0,0111 | 0,0074 | 0,0056 | 0,0044 | 0,0037 |
0,5 | 0,1950 | 0,0975 | 0,0488 | 0,0325 | 0,0244 | 0,0195 | 0,0163 | 0,0139 | 0,0122 | 0,0108 | 0,0098 | 0,0065 | 0,0049 | 0,0039 | 0,0033 |
0,4 | 0,1680 | 0,0840 | 0,0420 | 0,0280 | 0,0210 | 0,0168 | 0,0140 | 0,0120 | 0,0105 | 0,0093 | 0,0084 | 0,0056 | 0,0042 | 0,0034 | 0,0028 |
0,3 | 0,1410 | 0,0705 | 0,0353 | 0,0235 | 0,0176 | 0,0141 | 0,0118 | 0,0101 | 0,0088 | 0,0078 | 0,0071 | 0,0047 | 0,0035 | 0,0028 | 0,0024 |
0,2 | 0,1140 | 0,0570 | 0,0285 | 0,0190 | 0,0143 | 0,0114 | 0,0095 | 0,0081 | 0,0071 | 0,0063 | 0,0057 | 0,0038 | 0,0029 | 0,0023 | 0,0019 |
0,1 | 0,0870 | 0,0435 | 0,0218 | 0,0145 | 0,0109 | 0,0087 | 0,0073 | 0,0062 | 0,0054 | 0,0048 | 0,0044 | 0,0029 | 0,0022 | 0,0017 | 0,0015 |
| 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | > 300 | N |
| 0,2000 | 0,1000 | 0,0500 | 0,0333 | 0,0250 | 0,0200 | 0,0167 | 0,0143 | 0,0125 | 0,0111 | 0,0100 | 0,0067 | 0,0050 | 0,0040 | 0,0033 | < 0,0033 | 1/N |
Výsledné maximální hodnoty ohrožení se zobrazují pomocí barevné škály (tab.2) do mapy ohrožení (obr. 2). Záplavové území je tak rozčleněno z hlediska povodňového ohrožení. Toto členění umožňuje posouzení vhodnosti stávajícího nebo budoucího funkčního využití ploch a doporučení na omezení případných aktivit na plochách v záplavovém území s vyšší mírou ohrožení (viz tab. 2).
Obr. 2 Příklad mapy ohrožení