Základy kanoistiky - kapitola 2
2. CHARAKTERISTIKA VODNÍHO PROSTŘEDÍ S OHLEDEM NA VYUŽITÍ PRO VODÁCKÝ SPORT
Sportovně i rekreačně plnohodnotná jízda na lodi je podmíněna nejen zvládnutím techniky pádlování a techniky jízdy, ale i znalostmi o charakteru jak stojících, tak především proudících vod. Neuvažujeme-li mořskou příbřežní turistiku, můžeme pevninské sladké vody rozdělit na stojaté a proudící.
STOJATÉ VODY
Jsou to především uměle vytvořené vodní nádrže, údolní přehrady, rybníky, zatopená štěrkoviště a lomy. Od 14. století je v českých zemích budována síf rybníků. Ta dnes čítá asi 21 tisíc rybníků s celkovou plochou 49 tisíc ha. Na některých jsou vyhrazeny plochy pro vodní rekreaci a sport.
V tomto století bylo na území ČR vystavěno množství údolních přehrad, jejichž počet dosáhl jednoho sta. Přirozené vodní plochy nacházíme řídce. Jsou to šumavská plesa a slepá ramena řek.
I u stojatých vod se setkáváme s prouděním, které je však z hlediska provozování vodních sportů nevýznamné. Je způsobeno vlivem počasí a větru. Ovšem na větších plochách může dojít k rozvlnění hladiny tak, že se vlny stávají nebezpečné pro otevřené lodě.
PROUDÍCÍ VODY
Pod pojmem proudící vody chápeme potoky, řeky, náhony a plavební kanály. Vodní toky na území ČR náležejí podle hydrogeologických kritérií k tzv. oderskému říčnímu typu. Mají nejvíce vody v dobějarního tání, kteréje v nížinách v období únor, březen; v oblastech středního a horního toku pak duben, květen. Nejnižší průtoky, limitující provádění kanoistiky a vodní turistiky jsou na našich řekách od srpna do nástupu sněhové pokrývky. - viz Schema "Průměr. průtoky ....." (obr. 4)
Při pohybu na vodních tocích (dále jen řekách) bychom si měli uvědomit, že okamžitý průtok vody, který unáší plavidlo, je výsledkem složitého koloběhu vody v přírodě. Za rozhodující činitele bývají považovány vodní srážky a odpařování. Srážková voda dopadající na povrch stéká po terénu a zároveň vsakuje do podloží. Velikost průtoku záleží na rozdělení srážek v průběhu roku. Výrazně se uplatňuje teplota vzduchu. Vyšší teploty mají za následek tání ledovců v alpských oblastech s následným zvýšením průtoků v ledovcových řekách. Obdobně teplota ovlivňuje i tání sněhu v našich oblastech. Významným činitelem je i velikost povodí. Na malých povodích vznikne povodeň i po krátkém prudkém dešti, stejně prudce pak i vysoká voda opadává.
Nejdůležitější činiteté ovlivňující průtok a vodní stavjsou shrnuty v následujícím přehledu:
Zvýšení průtoku
· velké množství srážek
· nasycené podloží
· podloží z nepropustných vrstev
· málo vegetačního porostu nízká teplota při dešti
· vysoká teplota při sněžení
· velká intenzita srážek
· velký spád řečiště
· vějířovité a kruhovité povodí...
Snížení průtoku
· nízký úhrn deštových srážek
· vyschlá půda
· propustné podloží
· hustá vegetace
· teplo při dešti chladno při sněžení
· drobný pomalý déšt
· rovinatý charakter území
· protáhlé povodí řeky...
MORFOLOGIE ŘEKY Každé části koryta řeky odpovídá určité území, z kterého je voda korytem odváděna. Daná část řeky je nazývána uzávěrovým profilem, kterému náleží příslušné povodí. Každé řece pak odpovídá dané povodí. Povodí řeky je území, ze kterého stéká všechna voda do této řeky. Povodí bývají rozdělena pomyslnými hranicemi, probíhajícími po nejvyšších bodech okolí; hranici pak nazýváme rozvodnicí.
Obr. 4
Povodí může zahrnovat různá území:
· symetrické - Vltava
· nesymetrické - Labe
· kruhovité - alpské horské řeky a říčky
· vějířovité - soutok plzeňských řek.
Řádem řeky se rozumí poloha řeky vzhledem k moři:
· I. Dunaj,
· II. Morava,
· III. Svratka (Svratka se vlévá do Moravy, ta do Dunaje).
PODÉLNÝ PROFIL
Rozhodujícím prvkem pro charakter řeky je především spád. Na většině toků nalézáme tři různé spádové úseky.
V horním úseku je spád největší, eroze bývá nejsilnější, řeka výrazně modeluje okolí. Střední tok mívá spád menší a přenáší erodovaný materiál řečiště do oblasti dolního toku, kde díky pomalejšímu proudění horniny většinou sedimentují. V místech nejrůznějších změn spádu (soutězky, tektonické zlomy, kaňony) se nacházejí často vodácky velmi zajímavá místa. Mnohá tato místa kryjí vzdutí elektrárenských nádrží. Říční proud vytváří v místě těchto geologických změn a rozhraní různé útvary.
Výrazný výškový rozdíl překonává řeka vodopády. Pohyb vody je téměř nebo úplně svislý. Kaskáda je typem nižších vodopádů spojených ve spojenou různě dlouhou soustavu. Velký spád řeky v balvanitých úsecích, který je méně výrazný než kaskáda, tvoří katarakt, na tocích s velkým průtokem pak slap. Výraznější spád bez stupňovitého charakteru tvoří menší či obtížnější peřej. Pokud řeka tvoří pouze nízké vlny nebo má pouze silný tok, mají toto na svědomí proudy.
Ve vyjtnenovaných říčních útvarech můžeme vypozorovat další jevy: protiproudy (tzv. vracáky),
víry, karfioly, válce.
PŘÍČNÝ PROFIL ŘEČIŠTĚ
Proudění vody v příčném profilu řeky tvoří v přírodním prostředí charakteristický tvar (obr. 5).
Obrázek klepnutím zvětšíte.
Obr. 5
Koryto řeky, sestávající se ze dna a břehů tvoří typickou rýhu v nejnižší části údolí a bývá do různé úrovně vyplněno proudící vodou. Ta vystupuje z řečiště při povodních (zpravidla vždy po 1 - 2 letech). Při větších povodních zaplavuje voda záplavový (inundační) prostor údolí. Vodohospodářské studie modelované počítačem uvažují pro tyto případy s tzv. stoletou vodou (max.úroveň hladiny dosažená v průběhu posledních sta let pro dané místo průtoku).
Údolí řeky mívají převažující tvar písmen "U" a "V". V prvním případě se jedná o typ údolí, utvořeného především činností ledovců, v případě druhém pak především erozní činností řeky. Vodácky atraktivními úseky je forma průchodu řeky v oblastech tektonických zlotnů a příčných erozních útvarů. Ve vzniklých kaňonech a soutěskách se příčný profil místy výrazně prohlubuje, ztrácí na pravidelnosti a vytváří tak předpoklad pro vznik vodácky zajímavých vodních útvarů. Turbulentní proudění vzniká často neústupností tvrdého podloží, projevující se výraznou pulzací
vodní hladiny.
Obdobný charakter proudění nacházíme v umělých slalomových tratích a kanoistických kanálech. Pevné betonové koryto, uměle vyrobené lidmi, se nemůže přizpůsobit snaze vodního proudu po optimálním latninárním proudění. V důsledku toho můžeme vysledovat na jednom a tom samétn místě umělého řečiště v jedné chvíli proud odtékající vody, aby se v příští chvíli změnil ve stejně intenzivní protiproud vracející se k předcházející překážce.
Rychlost proudu není ani v různých místech přirozeného řečiště stejná. V důsledku tření molekul vody o pevný podklad se zpomaluje proudění vody od středu průtočného profilu směrem ke dnu a stěnám řečiště, částečně i k hladině. Charakter proudění znázorňujeme pomocí tzv. izotach, což jsou spojnice bodů stejných rychlostí proudění vody. Při hladině se nachází izotacha nejrychlejšího proudu a nazýváme ji proudnice a to bývá v rovných úsecích řeky uprostřed nad nejhlubším místem koryta (obr. 5). Tuto situaci popisuje řez C - C'. V zákrutech se proudnice přesunuje k vnějšímu oblouku, kde někdy prochází až pod převisy podemletých břehů ( A - A', B - B'). U vnitřních břehů se proud zpomaluje, zastavuje, resp. i vrací a přispívá k ukládání sedimentů.
Vymíláním břehů na straně jedné a ukládáním materiálu na straně druhé se zvětšují zákruty řeky, řeka meandruje. Při přiblížení zákrutů dojde často k propojení a staré koryto pak tvoří mrtvé rameno řeky. V místech, kde je profil koryta balvanitý, stupňovitý a nepravidelný (viz výše), izotachy se trhají a přerušují, začíná převládat proudění turbulentní, proudnice je nepravidelná či mizí a tvoří se víry, válce, karfioly, peřeje, protiproudy, hladina pulzuje.
VODNÍ STAVBY
Podmínky pro provozování kanoistiky a vodní turistiky jsou do značné míry ovlivňovány umělými vodními stavbami, sloužícími především vodohospodářským a energetickým účelům. Úpravy toků jako kanály, stupně jezy a přehrady řadíme mezi takovéto stavby.
Přehrada je výrazná příčná stavba, která často vzdutím horní hladiny zaplavuje vodácky atraktivní peřejnaté úseky. Navíc přenášení hrází bývá často obtížné (např. Ohře v Kadani). Naopak vznikléjezero umožňuje provozování sportovních i rekreačních aktivit na klidné hladině. Určitou výhodou zadržené vody v přehradě je i to, že v době vypouštění je možné využít zvýšeného průtoku ke splutí úseků vodních toků, které by byly za normálního vodního stavu nesjízdné (Divoká Orlice, Labe - Šp. Mlýn, Vltava - Lipno). V našich zemích nalezneme přehrady gravitační (odolávající tlaku vody vlaslní hmotou - Orlík), zemní (uzavírají široká mělká údolí - Nechranice) i klenbové (proti tlaku působí klenbová konstrukce - Labe pod Špindlerovým Mlýnem).
Obr. 6
Jezy jsou rovněž příčné stavby sloužící k regulaci řek, k získání energie pro pohon mlýnů a hamrů, pil, hydroelektráren a pro přívod vody do továrních objektů a zavlažovacích systémů. Klasické jezy, stavěné původně z dubového dřeva a určené pro propouštění vorových soustav, byly na českých tocích stavěny již od XV.století. Často bývají přerušeny na vhodném místě propustí (šlajsna, vrátka). Dříve postavené jezy mají většinou šikmou spádovou desku (obr. 6). Voda, která odtéká od jezu, tvoří často velké viny, ale přilom odteče plynule a není při případnérn převržení nebezpečná.
Nově stavěné jezy, často opatřené pohyblivými přepadovými konstrukcemi, jsou budovány z betonu. Pod jezem je vytvořeno tzv. vývařiště, zabraňující vymílání dna a prodlužující životnost vodní stavby. Vývařiště brzdí kinetickou energii vody, vrací ji zpět a vytváří zpětnou vlnu, která při doslatečné síle vody rotuje a vytváří válec (obr. 7). Velké válce na nově Stavěných stavbách dokáží při větším vodním stavu držet několik dní naplaveniny velkých kusů dřeva a jiného plovoucího materiálu. Pohyblivé přepadové klapky regulují průtok vody jezem dle vodního stavu. U starších jezů plnila tuto funkci propust, či vrátka. Propust se uzavírala příčnými trámy - hradidly. K likvidaci pohybové energie dochází většinou ve vývařišti, kde vznikají vodní válce.
Některé delší propusti mají zubovitě uspořádané dno, které postupně snižuje energii vody v malých drobných válečcích. Je to tzv. retarderová propust (propust - Modřany, ČeskéBudějovice, ...).
Ojediněle je možno setkat se ještě s jezy dřevěnými (horní tok řeky Steyr - Rakousko), kde může hrozit často nebezpečí z vyčnívajících hřebíků a dalších kovových částí.
Stupně upravují spád řeky na krátkou vzdálenost tak, aby nedocházelo k přílišnému transportu materiálu po dně řeky. Stupeň je charakteristický tím, že voda proudí až k přepadové hraně. Proto je zde málo místa na přistání.
Náhony jsou vlastně umělá řečiště, která často odvádějí vodu k průmyslovým účelům. Náhonem je získávána polohová energie vody k dalšímu využití (mlýny, elektrárny). Končí většinou česly, zabraňujícími vniknutí velkých plujících předmětů do soustrojí mlýna či turbíny.
Větší umělá řečiště nazýváme kanály. Tylo bývají budovány pro účely vodohospodářské, zavodňují rozsáhlá území, splavňují úseky řek apod. Vyznačují se relativně velkou stabilitou vodního stavu.
Typickým příkladem je Nová řeka mezi obcemi Majdalena a Veselí n.L. v jižních Čechách. Rozsáhlou sít kanálů najdeme v rovinatých úsecích dolních toků řek v Německu, Beneluxu, Anglii.
Pro sporlovní účely byla vytvořena řada umělých slalomových tratí. Tyto kanály jsou používány jak pro trénink a závody ve vodním slalomu, tak i pro ostatní formy vodáckého sportu. Jejich výhodou bývá možnost regulace průtoku vody, přestavby překážek, dostupnost dopravními prostředky, zázemí...
2. kapitola - 2. část
ZJIŠŤOVÁNÍ STAVU VODY
Nejčastějším zjištováním vodního stavu jsou tzv. vodočty a limnigrafy. Vodočty bývají smaltovanáči plastová měřidla uložená svisle nebo šikmo na břehu vodního toku. Umožňují odečítání výšky hladiny po dvou centimetrech. Limnigrafy jsou otáčející se válce, na které se zapisuje stav a kolísání vodní hladiny v průběhu 24 hodin. Záznam však je k dispozici pouze Hydrometeorologickému ústavu. Pro vodáckou veřejnosljsou důležité pevné vodočty. V jednotlivých průvodcích a kilometrážích řek jsou uváděny minimální údaje o sjízdnosti na vybraných vodočtech.
KLASIFIKACE VODNÍCH TOKŮ Z HLEDISKA VODÁCKÉ OBTÍŽNOSTI
Oblížnost vodního toku, či jeho úseku bývá určena celou řadou faktorů, které nám udávají, zda je popisovaný terén sjízdný či nesjízdný. Nejdůležitější z těchto faktorů jsou:
· spád řeky (o/oo),
· průtok vody (m3/s),
· charakter koryta řeky (kvalitativní charakteristika).
Obecně můžeme soudit, že s rostoucím spádem a průtokem roste obtížnost toku. Třetí faktor, charakter koryta, pak prvé dva ovlivňuje. Úzké, nepravidelné, balvanité koryto, prodírající se hustou příbřežní vegetací může mít větší stupeň obtížnosti než vodnatější koryto se spádem větším, zato však široké, rovné a pravidelné. Stupeň obtížnosti klasifikuje obtížnost daného toku, či jeho části vzhledem k tokům ostatním.
Pro daný úsek je pak rozhodující:
· limitující dovednostní úroveň vodáka;
· minimální vybavenost pro daný úsek z hlediska výzbroje a výstroje vodáka
· stupeň použití zabezpečujících pomůcek;
· taktika jízdy, atd.
Tabulka 1
Stupně obtížnosti vodních toků
|
Stupeň |
Název |
Charakteristika |
Znalosti jezdce |
Technické vybavení |
Zajištění |
|
ZW A |
stojaté vody
neproudící nebo jen nepatrně proudící toky (pře-hrady, jezera apod.)
bez nároků
otevřené lodě všech typů
znalost plavání, děti plovací vesty
ZW B
klidné vody
slabě proudící toky (2-3 km/hod), přehledné
bez nároků
otevřené lodě všech typů
znalost plavání, děti plovací vesty
ZW C
mírně proudicí
rychlost proudu cca 3-5 km/hod., přehledný tok
znalost základniho záběru
otevřené lodě všech typů
znalost plavání, děti plovací vesty
W W I
lehká
pravidelná proudnice a pravidelné vlny, malé peřeje, časté meandry s rychle tekoucí vodou, zarostlé břehy
dtto ZW A + zpětny záběr, při delších túrách dobrá tyzická kondice
otevřené lodě všech typů
dtto ZW + lodě zajištěné proti potopení
W W II
mírně těžká
nepravidelné vlny a proudnice, střední peřeje, slabé válce a víry, nizké stupně, malé peřeje v silně meandrujících nebo málo přehledných řečištích
znalost všech základních záběrů (řízení a ovládání lodi)
obratné otevřené lodě (slalomový typ), vhodnější kryté lodě
dtto W W I + mládež povinné plovací vesty
W W III
těžká
přehledný průjezd s vysokými nepravidelnými vlnami, větší peřeje, válce a víry, "karfióly", střední peřeje v úzkém (zarostlém) řečišti, rychlý proud v silně meandrujicim řečišti
velmi dobré ovládání lodi, znalost všech záběrů, znalost "čtení" vody, trénovanost
jen kryté lodě, doporučen ochranný oděv
plovací vesty a přilby nutné dobré úchyty na lodích, lodě zajištěné proti potopení
W W IV
velmi těžká
vysoké vlny a dlouhé peřeje, velké válce, víry a "karfióly", málo přehledný průjezd, prohlídka úseků vétšinou potřebná
znalost eskymáckého obratu vhodná, nutná dobrá fyzická kondice a trénovanost
dtto III + ochranný oděv - neopren nebo gumový oděv
dtto Ill + jízda ve skupinách
W W V
mimořádně těžká
extrémní peřeje, válce a víry, prohlídka, event. znalost terénu nezbytná
znalost eskymáckého obratu nutná, velmi dobrá fyzická i psychická kondice
dtto IV + speciálni slalomové nebo sjezdové lodě s bezvadným vybavením
jen pro specialisty a špičkové jezdce v ustálených družstvech
W W VI
hranice sjízdnosti
všeobecně nesjízdné, při optimálním vodním stavu event. sjízdné při vysokém riziku
dtto V
dtto V
jízdu na těchto úsecích nelze obecně doporučit
V mezinárodním kontextu se používá mezinárodní stupnice obtížnosti vodních toků. Stupnice obsahuje devět stupňů, plynule navazujících. Pro mírně tekoucí vody je používánooznačení tří stupňů ZWA, ZWB, ZWC (z něm. Zahmwasser - doslova "krotká voda").
Divoké vody jsou označovány symboly WW I až WW VI (z něm. Wildwasser "divoká voda"). Jemnější rozlišení je zde vyjádřeno znaménky (+) a (-). WW III je obtížnější než WW III- (viz tabulka 1).
Zařazení vodního toku do jednotlivých stupňů obtížnosti se vztahuje vždy k tzv. optimálnímu vodnímu stavu. Za nižších vodních stavů bývá terén nebezpečný vzhledem k možnosti poškození lodě, za vyšších vodních stavů se obtížnost někdy i výrazně zvýší. Zařazení určitého úseku toku neznamená, že v průběhu plavby se nesetkáme s obtížnějšími místy.
Obtížnost daného úseku bývá udávána vždy průměrná. Překonávání vodních staveb bývá, byt krátkodobě, oblížnější. Minimální stav vody je velmi důležitý údaj na vodočtu, který udává dolní hranici sjízdnosti řeky. Je to stav vody na vodočtu, při kterém je možno úsek k dalšímu vodočtu celý bezpečně sjet. Okamžitý stav na jednotlivých vodočtech získáme od Českého hydrometeorologického ústavu (ČHÚ) buď hlášením ve sdělovacích prostředcích, na teletextu nebo telefonicky. Minimální stav vody pro daný úsek udávají kilometráže a vodáčtí průvodci.
KILOMETRÁŽE VODNÍCH TOKŮ
Jsou to publikace, které přinášejí závažné informace o vodních tocích dané oblasti ze zorného úhlu kanoistů, vodáků, vodních turistů. Jsou zpracovány v různých formách a poskytují množství informací o vodním toku, resp. o bezprostředním navazujícím okolí. Množství a kvalita infonnací závisí na pečlivosti zpracování tématu. V kilometrážích můžeme najít obvykle tyto údaje a popisy:
· situační náčrtek, popisující daný úsek, či tok;
· stručný popis řeky;
· kilometrový údaj důležitých orientačních bodů (mosty, osady, jezy, komunikace, ...);
· stupně obtížnosti jednotlivých úseků;
· umístění vodočtů s údajem minimálního vodního stavu sjízdnosti
· výraznější překážky (jezy, vodní stavby), obtížnější místa s určením směru jízdy či místa přenášení;
· nadmořskou výšku orientačních bodů pro příp. výpočet spádu;
· tábořiště, kempy, ubytování, zásobování;
· doporučená místa startu a ukončení plavby;
· stručné údaje pro kulturně poznávací činnost · a další.
Vodácký průvodce
jeobdobou kilometráže, specifikovaný najeden nebo několik vodních toků (kilometráž popisuje spíše oblast, obsahující souhrn těch kterých vodních toků, např. Vodácký průvodce Lužnice a Nežárky). Charakteristika okolí je výraznější, jsou přesněji dána východiska pro poznávání přírodních a kulturních zajímavostí. Průvodce bývá navíc obohacen o historický pohled na popisovanou oblast, jakož často i o stručné základy jízdy na lodi.
Kilometráže i průvodci časem zastarávají. Je proto nutné brát údaje s určitou rezervou a v nepřehledných obtížnějších úsecích pozorně sledovat řeku před sebou, případně úsek ze břehu prohlědnout. Vznikají nové vodní stavby, jezy, kanály, regulace, mosty, mění se charakter řeky. Tyto objekty rovněž i chátrají, stárnou a rozpadají se. Toto vše výrazně ovlivňuje charakter řeky.
Kilometráže je vhodné dle svých zkušeností neustále doplňovat. Pro plavbu na jednotlivých neznámých úsecích se dříve pořizovaly výpisy. Dnes je vhodné příslušnou stránku textu okopírovat (resp. zmenšit), uložit do nepromokavého průhledného sáčku a vzít s sebou do lodi (obr. 8a, 8b).
JAKOST VODY PRO VODÁCKÝ SPORT
Pro provádění kanoistiky je důležitá znalost jakosti vody ve využívaném vodním terénu. V České republice se jakost vody v řekách mírně zlepšuje (čistící stanice pod Větřním a Českým Krumlovem na Vltavě). Dlouhodobý stav znečištění či okamžitou situaci (havárie) lze zjistit u příslušných institucí (Povodí Vltavy, Povodí Labe, ..).
Vodu ve vodních tocích a na vodních plochách mohou kontaminovat různé látky povahy fyzikální, chemické i biologické. Ty se dostávají do povrchových vod a následně jsou svedeny do vodních toků. Pod místy větší koncentrace obyvatelstva či průmyslové výroby se nachází centra bodového znečištění. Tato mají své stálé místo a jejich odstranění závisí na výstavbě čistíren odpadních vod. Plošné znečištění je způsobeno neuváženým intenzivním užíváním statkových a průmyslových hnojiv a jiných chemikálií v zemědělství, lesnictví, rybníkářství... Dále pak značnou erozí půdy a podloží v místech sjednocených polí a lánů.
Vodní toky (více než vodní plochy) mají určitou samočistící schopnost, způsobenou biochemickou oxidací organických látek, které se dostaly do teky ze zdroje znečištění. Ve vodě dochází k úbytku kyslíku. Z hlediska hodnoceníjakosti vodyjsou nejdůležitější právě ukazatele kyslíkového režimu - BSKS, což je biochemická spotřeba 02 za 5 dnů (čím menší ukazatel, tím čistší voda) a oxidovatelnost manganistanu. Je stanoveno pět tříd jakosti vody od nejčistší (I) po nejhorší (V). Toto zařazení do škály tříd jakosti vody je provedeno na základě hodnocení kyslíkového režimu (viz výše) a chemického rozboru.
Obecně platí zásada, že zvýšení průtoku v řece způsobí větší zředění nečistot a zlepšení jakosti vody. Toto platí pouze do určité úrovně: velmi vysoké průtoky bývají zásobeny splachy z polí a terénu a víří sedimenty usazené na dně koryta. Okamžitý stav čistoty vody často ovlivňuje výběr řeky pro vodácký výcvik či vodní turistiku.
UNIVERSITA KARLOVA, Praha 1998
Bronislav KRAČMAR, Milan BÍLÝ, Petr NOVOTNÝ