Povodeň je přírodní jev, který se vyskytuje v různé intenzitě a nepravidelných časových intervalech. Jednoduše můžeme říct, že povodeň vzniká v případě, kdy na určité území spadne najednou více vody, než kolik stačí z daného území koryty vodních toků plynule odtékat. Příčin povodní může být několik: jarní tání sněhu, krátkodobé srážky velké intenzity (přívalové deště) nebo déletrvající srážky menší intenzity, případně kombinace těchto příčin. Voda steče do koryt toků rychleji, než jimi stačí odtéct. Dochází k nahromadění vody v korytech toků, vylití vody z břehů a tím k povodni. Častěji se vyskytují povodně malé intenzity, čím je povodeň větší, tím je také pravděpodobnost jejího výskytu menší.
Povodně provázejí lidstvo od nepaměti. V přírodě jsou záplavy naprosto přirozeným úkazem, který má svou nenahraditelnou roli a pro správné fungování krajiny je nepostradatelný. Povodně začaly být nebezpečné ve chvíli, kdy začaly ohrožovat člověka, který si na často zaplavovaných územích začal stavět svá sídla. V současné době, kdy jsou nivy intenzivně osídleny a využívány, je nesmyslné chtít po lidech, aby je opustili a přenechali prostor vodě, i když by to bylo v mnoha případech nejlepší řešení. Protože povodním nelze zabránit, budeme hledat možnosti, jak jejich škodlivé účinky zmírňovat.
Co se v toku děje při povodních? Dešťová voda se po dopadu na zemský povrch částečně odpařuje, částečně vsakuje a to co se nevypaří ani nevsákne, stéká do vodních toků. Trvá-li déšť, začne se koryto toku plnit, protože voda stále rychle přitéká a nestačí korytem odtéct. S tím, jak se koryto plní, voda odtéká rychleji. Narůstá její tlak na břehy a dno a voda začíná vymílat koryto. Tok se začne sytit vymletou horninou (splaveninami). Postupně voda strhává vegetaci podél břehů a posléze dochází k jejímu vylití z koryta. Tím se tlak vody náhle rozloží na plochu a dále se zvyšující průtok již nepůsobí tak intenzivně na vymílání koryta. Vylitím vody z koryta se značně zpomalí povodňový průtok.
Pokud přestane pršet, pramínky doplňující vodu v korytě opadnou a tím, jak voda postupně korytem odtéká, přičemž nová již nepřitéká, klesá voda i v korytě. Transportované částice se postupně usazují a až voda klesne natolik, že je už neunese, transport splavenin se zastaví a vše se vrací do normálu. Nejdříve se usazují velké kameny a s postupným opadáním vody se usazují stále menší, až se usadí i říční písek. Podle struktury usazenin v řečišti lze snadno odvodit, jakými směry proudila voda při povodní v korytě. K nejintezivnějšímu překládání koryt v řečišti dochází při opadávání povodně, kdy se unášené splaveniny rychle usazují.
Povodně škodí v různých částech povodí různými způsoby. Na horních tocích při nich dochází k erozi koryt a břehů a tím pádem k poškození přilehlých objektů. Nástup povodní je zpravidla velmi rychlý. Voda se v oblasti sice dlouho nezdrží, její ničivá síla však strhne a srovná se zemí vše, co jí stojí v cestě. Na středních a dolních úsecích bývá nástup povodňové vlny pozvolnější, dochází zde však k velkoplošným rozlivům vody, které zasáhnou rozsáhlejší a zpravidla daleko hustěji osídlená území.
Povodní zpravidla rozumíme výrazné přechodné zvýšení hladiny vodního toku, ať již v důsledku náhlého zvýšení hladiny vodního toku (dešťové srážky anebo tání sněhu) nebo zmenšením průtočnosti koryta (ledová zácpa, ucpání mostních otvorů).
Záplava se občas používá jako synonymum povodně, fakticky jde ale o důsledek, tedy vylití vody z koryta v důsledku povodně.
Tvar povodňové vlny ovlivňuje plocha povodí, jeho výšková členitost a povrch, tvar říční sítě, geomorfologické charakteristiky říčního koryta a velikost a intenzita srážek, které na povodí spadly. Objem vlny i velikost kulminačního průtoku jsou ovlivňovány především velikostí, intenzitou, dobou trvání a místním rozložením srážek, velikostí plochy zasažené deštěm i nasycení půdy.
Četnost výskytu povodní se statisticky vyhodnocuje jako n-leté vody. Například kulminační průtok 10-leté povodně je hodnota, které je v průměru dosaženo jednou za deset let. Žádná pravidelnost tím ovšem není zaručena, například na Labi v Děčíně se více než čtyřicet let od roku 1941 nevyskytla voda větší než pětiletá. V roce 1941 však bylo celkem devět povodní.
Režim povodní – v České republice je ovlivněn polohou státu v oblasti mírného klimatického pásma. Povodně se proto na většině toků vyskytují nejčastěji na jaře, v době tání sněhu (tzv. zimní povodňový režim). Na jaře dosahují povodňové vlny zpravidla největšího objemu, vyznačují se plochým tvarem a dlouhou dobou trvání. Vyskytují se v nížinách a pahorkatinách. Na některých tocích, zejména na jejich horních úsecích, převažují letní povodně, způsobené dešti trvajícími několik desítek hodin nebo několik dní (letní povodňový režim). Tyto povodně mívají zpravidla menší objem, než zimní, povodňová vlna ale bývá strmější, někdy i s několika vrcholy v důsledku členitosti říční sítě a nerovnoměrného rozložení srážek. Třetím typem povodní u nás jsou povodně způsobované krátkodobými prudkými bouřkovými lijáky. Mají strmý průběh a krátkou dobu trvání. Jsou vyvolány srážkou o vysoké intenzitě (bylo zaznamenáno až 44 mm za hodinu), s rychlým vzestupem vodních stavů a kulminací za pět až deset hodin od počátku povodně.
Stupeň protipovodňové ochrany Qn určuje míru ochrany proti n-té vodě. Například Q5 znamená, že je v místě ochrana proti povodni, která se vyskytuje v průměru jednou za pět let.
Lidé se v minulosti domnívali, že když upraví koryta toků, odvedou při povodních rychle vodu do nižších poloh. Chtěli zabránit tomu, aby se rozlila z koryta a způsobila jim škody na majetku. Zvětšovali koryto a tím jeho kapacitu, aby voda odtékala pouze korytem a nezpůsobila jim škodu. Půda byla koncem 19. století bohatstvím a její zaplavování lidé vnímali jako škodlivé, protože jim povodeň zničila úrodu. Technika v té době rovněž pokročila, takže nic nebránilo tomu, aby se intenzivně regulovaly toky. Regulace byly vnímány jako veřejný zájem a tehdejší monarchie byla úpravám nakloněna. Odtok povodňových průtoků začal být velkými stavebními zásahy usměrňován výlučně do koryt vodních toků, jejichž kapacita byla uměle zvyšována. Asi málokdo v té době přemýšlel nad tím, jaké závažné důsledky tyto úpravy toků budou mít do budoucna. Kdyby jim tehdy někdo řekl, že si vyrábějí do budoucna mnohonásobně vyšší škody, asi by se mu vysmáli.
Zrychlit odtok koryty vodních toků, aby voda rychleji odtékala a nehromadila se v korytech, nebyl v principu špatný nápad. Jenže lidé zapomněli na skutečnost, že níže po proudu má dno řeky nižší podélný sklon a voda v tomto úseku teče pomaleji. Zrychlením odtoku vody v korytě na horních úsecích toků se do nižších částí toků dostalo za kratší čas větší množství vody, které odtud nestačilo odtékat. Střední a spodní úseky toků protékají v širokých nivách a v rovinatém území, což zvýšilo rozsah záplav.
Úpravami toků však změnili lidé přirozený režim odtoku vody z krajiny a proces chodu splavenin a plavenin. Nejenže tak naprosto zásadním způsobem ovlivnili průběh a následky povodní. Zahlubováním toků došlo k poklesu spodní vody. Pokud jsou toky zahloubeny až do nepropustných vrstev, přestávají sytit spodní vody. To ohrožuje vodní zdroje, vegetaci v nivě, ale také celkový stav klimatu na rozsáhlém území. Vzniká stepní krajina se všemi projevy – extrémní výkyvy počasí, dlouhá sucha, vysoké teploty a silné bouře.
Vymírání vodních živočichů a lužních lesů možná tolik lidí netrápí. Zato vysušování krajiny, nedostatek pitné vody z podzemních zásob, přehřívání půdy a zhoršování její úrodnosti v důsledku rozkladu živin v půdě a stálé zhoršování schopnosti půdy jímat vodu už se dotkne každého.
Velké záplavy samozřejmě nelze přičítat na vrub pouze nevhodným úpravám toků, protože byly i v době, kdy tyto úpravy nebyly, ale je jisté, že jejich rozsah a rychlost nástupu povodně byly úpravami značně zvětšeny.
Jak funguje řeka
Řeka je tepnou krajiny, přináší vodu, která je nezbytná pro život všech živých organismů. I proto se lidé při osidlování krajiny usazovali v blízkosti řek.
)
Řeka z velké části utváří krajinu, kterou protéká. Z horních částí toku přináší zejména při povodních množství materiálu do nižších poloh, kde jej ukládá. Tímto způsobem vznikly v minulosti kolem řek úrodné nivy. Kromě úrodné půdy jsou údolní nivy zásobárnou podzemní vody.
Tok řeky není rovný, klikatí se v ohybech, kterým říkáme meandry. Ty postupem času mění svůj tvar, protože řeka vymílá břehy a na protilehlé straně ukládá vymletý materiál. Tak se pozvolna celý tok mění a přesouvá, přičemž vznikají mrtvá ramena, odříznutá od hlavního toku. Meandry řeku zpomalují.
Voda v řece působí na břehy a dno a postupně je vymílá. Vymíláním břehů se řeka rozšiřuje do stran, vymíláním dna se zahlubuje.
Voda v řece má určitou unášecí sílu. Čím je tok větší a rychlejší, tím větší je jeho unášecí síla. Rychlost řeky se v průběhu roku mění podle množství vody v korytě. Rychlost řeky ovlivňuje též sklon dna - čím je sklon větší, tím voda v řece proudí rychleji. Čím má řeka více prostoru k rozlití, tím při stejném podélném sklonu dna a množství vody proudí pomaleji a naopak; čím je koryto užší, tím rychleji voda zúženým místem protéká.
Rychlost proudění vody v řece ovlivňuje také drsnost koryta a množství unášených pevných částic, zejména kamení, štěrku a písku (říká se jim splaveniny, protože jsou splavovány níže po proudu) a plovoucích předmětů, např. stromů keřů (říká se jim plaveniny, protože plavou na hladině nebo pod ní), které se zachycují a brzdí vodní proud. Čím jsou dno a břehy toku členitější, tím větší odpor kladou proudící vodě a zpomalují ji. Vodní proud je zpomalován nejen tím, že vynakládá energii na přemísťování výše popsaných plavenin a splavenin, ale také tím, že se tyto pevné částice při transportu zachycují, tvoří dočasné bariéry, než se nad nimi shromáždí tolik vody, aby se voda protlačila dále. Skutečnost, že si voda hledá cesty přes dočasné stále se tvořící a zanikající překážky, výrazně zpomaluje její rychlost.
