Dočasné zadržování povodňové vody v zemědělských oblastech povodí Střední Tisy - Maďarsko

V blízkosti geografického centra Evropy, řeka Tisza odvodňuje plochu 157,218 km2 s populací asi 14,4 milionu. Na své trase z ukrajinských Karpat k Dunaji v Srbsku protéká Tisa převážně maďarskou Velkou panonskou nížinou. Topografie povodí Tisy je charakterizována vysokými, úzkými řetězci hor obklopujících rozlehlé rovinaté nížiny. S délkou 966 km a průměrným průtokem 794 m3/s je Tisa nejdelším a druhým největším přítokem Dunaje. Většina výpustí je generována přímo z dešťových srážek, ale je zde příspěvek jak z tajícího sněhu, tak z podpovrchové půdní vody. Závažné povodně mohou pocházet z hor, když dešťová voda teče rychle dolů po svazích a hromadí se v nížinných oblastech. Tento problém se postupem času stává stále závažnějším, neboť v důsledku změny klimatu došlo k odlesňování a zakrývání půdy a ke změně srážkových vzorců.

Řeka a její přítoky byly regulovány v druhé polovině 19. století. Hlavním účelem tohoto nařízení bylo zvýšit rozlohu zemědělské půdy namísto mokřadů, močálů a oblastí ohrožených pravidelnými záplavami (Borsos et al., 2018). Délka řeky byla snížena o více než 400 km, protože meandrující úseky byly proříznuty, zatímco velikost záplavového území se snížila o více než 90%, protože hráze byly zvýšeny na ochranu před povodněmi. Rovnání řek v kombinaci s dalšími faktory (hromadění sedimentů v některých úsecích řek, odlesňování, změny ve využívání půdy) způsobilo neustálé zvyšování nejvyšších hladin povodňových vod.  S přihlédnutím k několika historicky zaznamenaným povodním byla nejvyšší hladina vody 753 cm v roce 1876, 909 cm v roce 1970 a 1040 cm v roce 2000 (Szlávik,2005).

Dnes je délka protipovodňových hrází podél Tisy a jejích přítoků v Maďarsku 2850 km. Rozloha území chráněného před povodněmi je 16 000 km², mimo celkové povodí Tisy v Maďarsku o rozloze 47 000 km². Vzhledem k tomu, že nejvyšší úroveň povodní se během posledního století a půl zvyšovala, zvyšovala se i výška hrází. Předpokládá se, že v důsledku změny klimatu dojde v 21. století k dalšímu nárůstu nejvyšších povodňových úrovní a současná úroveň povodňových náspů nebude dostatečná k zajištění odpovídající ochrany. Odhaduje se, že protipovodňová ochrana založená výhradně na rozšiřování a posilování náspů je nepřiměřeně nákladná. V roce 1999 výzkumný projekt financovaný Světovou bankou odhadl, že náklady na zbývající modernizační práce by činily 175 miliard HUF, což odpovídá 700 milionům EUR při směnném kurzu z roku 1999 (Szlávik,2005).

V letech 1998-2001 došlo na řece Tisze ke čtyřem závažným povodním, jejichž nejvyšší stavy přesahovaly všechny historické hodnoty. Jedna z událostí (2001) zahrnovala prasknutí hráze a zaplavení oblastí, které měly být chráněny. Tato událost jasně ukázala, že ani výška hrází, ani jejich síla nebyly dostatečné. Poté byl zahájen čtyřletý projekt, jehož cílem bylo prověřit platnost tehdy používaných projekcí povodňových rizik (studie VITUKI Environmental and Water Management Research Institute, 2006). Projekt aplikoval nové metody simulačních procesů časových řad a použil revidovanou historickou hydrologickou databázi. Vzala v úvahu dopad několika změn (v lesním porostu, nádržích a povodňových hrázích) v různých úsecích řek protékajících Maďarskem, včetně změny klimatu (Haase et al., 2006). Klíčovým závěrem projektu bylo, že ve srovnání s předchozími projekcemi existuje zvýšená nejistota a vyšší očekávaná hladina vody během povodní. Očekává se, že v důsledku změny klimatu se bude hladina vody dále zvyšovat. V tomto ohledu je ve střední Evropě pozorován posun ve struktuře srážkových událostí. I bez podstatné změny průměrných srážek se očekávají koncentrovanější srážkové jevy s vyššími objemy vypouštění (Ungvári, 2022).

Celkovým cílem protipovodňové strategie pro střední povodí Tisy je přijmout nákladově efektivní opatření. Cílem navrhovaných opatření bylo zajistit přiměřenou úroveň protipovodňové ochrany, která bude schopna vyrovnat se s měnícími se podmínkami povodí a důsledky rostoucích toků ve špičkách. Strategie byla navržena tak, aby reagovala na změny lokální klimatické variability a specifické charakteristiky hydrologického systému.

Jako první reakci na povodně v letech 1998-2000 se vláda rozhodla urychlit probíhající proces posilování hrází: první plán (vládní vyhláška č. 2005/2000) se zaměřil na posílení 740 km hrází během desetiletého období. Ve druhé fázi měla vládní strategie v úmyslu tento proces dále zintenzivnit posílením dalších 550 km hrází, avšak v kratším období 5 let. Práce začaly, ale program byl náhle zastaven.

V roce 2004 byl navržen nový zákon s širšími cíli: zvýšit protipovodňovou bezpečnost opětovnou aktivací bývalých záplavových území a řízením přebytků vody, rozvojem nejvíce znevýhodněných regionů a zlepšením životních podmínek v těchto regionech.

Nový plán protipovodňové bezpečnosti zahrnoval: posílení stávajících slabých míst hrázového systému, obnovení odtokové kapacity povodňového kanálu (průřezu mezi hrázemi) a dokončení dočasných povodňových nádrží (známých také jako „poldry“) s cílem dlouhodobě snížit vrchol největších povodňových vln o celkové kapacitě 721 milionů m3. Záměrem bylo poskytnout řece prostor pro využití zemědělských ploch jako dočasných zásobních nádrží pro omezení špičkového průtoku při extrémních událostech. Podle tohoto plánu může být plocha využívaná pro zemědělské účely za normálních podmínek nakonec zaplavena (záměrně a za kontrolovaných podmínek) a v případě nouze využita pro dočasné zadržení povodňových vod. Tento systém je určen k doplnění hrází, aby se vyrovnal s povodněmi s dobou návratu 100 let nebo vyšší. Umožňuje vyrovnávací ochranu při extrémních srážkách a snižuje šíření povodňových vln s konzistentními příznivými důsledky pro zmírnění povodňových rizik. Byl zaveden mechanismus hospodářských kompenzací pro zemědělce zapojené do výstavby nádrží na zadržování vody. Odškodnění se skládá ze dvou bodů: předem poskytnutou jednorázovou kompenzaci za veškeré nepříjemnosti a ztráty hodnoty spojené s režimem a kompenzaci škod způsobených událostmi s cílem kompenzovat případné hospodářské ztráty v důsledku zaplavení zemědělské plochy. Systém zmírňování povodňových rizik založený na dočasném zadržování povodňových vod v zemědělských oblastech se ukázal jako mimořádně účinný pro účely snižování rizika katastrof. Odhalila rovněž kompromisy týkající se zemědělské produkce v postižených oblastech, které nelze v rámci režimu vyrovnání zcela obnovit.

První poldr byl slavnostně otevřen v roce 2009, zatímco všech ostatních pět plánovaných dočasných rezervoárů bylo dokončeno v následujících letech (2010–2015) s finanční podporou, a to jak z vnitrostátních fondů, tak z fondů EU. Jeden z těchto poldrů byl úspěšně použit při povodni v roce 2010. Výsledky hydrologického modelování (Ungvári a Kis, 2022)ukazují, že použití více než jednoho poldru současně pro velké povodně dále zmírňuje rizika ve srovnání s použitím jednoho poldru. Stejná studie naznačuje, že přidání většího množství poldrů do stávajícího systému může být účinné při snižování rizik s přijatelným rozpětím investičních nákladů.

Původním účelem plánu bylo zahrnout do procesu strategického plánování širokou, multidisciplinární a víceodvětvovou účast. Tohoto cíle nebylo ve fázi provádění plně dosaženo (Sendzimir a Magnuszewski, 2008). Projekt zmírňování povodní byl navržen s přístupem zaměřeným na minimalizaci rozlohy zemědělské půdy, která má být zahrnuta. Tímto způsobem se tvůrci politik snažili minimalizovat potenciální konflikty se zemědělci a vlastníky půdy, které by mohly představovat překážku pro rozvoj projektu. Návrh a provádění plánu a pravidel pro provoz nádrží vypracovala ústřední vláda (vnitrostátní úroveň). Vláda rovněž určila nejvhodnější lokality pro výstavbu zásobníků povodňové vody. Zemědělci a vlastníci půdy, kteří nebyli řádně zapojeni do navrhování strategie, byli požádáni, aby přijali rozhodnutí vlády (obdrželi hospodářskou kompenzaci za potenciální ztráty) nebo aby se na ně vztahovalo vyvlastnění jejich půdy pro veřejné využití. V tomto druhém případě byla podle dotazovaných vlastníků pozemků částka vyplacená vládou považována za odpovídající tržní hodnotě.

Tento případ byl analyzován v rámci projektu EPI-Water financovaného ze sedmého rámcového programu EU, který hodnotí nástroje hospodářské politiky pro udržitelné hospodaření s vodou v Evropě. V rámci tohoto projektu byl navržen systém kompenzací schopný lépe uspokojit požadavky zemědělského odvětví a potřeby vlády.

V případě projektu EPI-Water byla účast zúčastněných stran považována za zásadní. Vlastníci půdy a zemědělci působící v zaplavených oblastech a zástupci regionálního vodohospodářského ředitelství se podíleli na vývoji kompenzačního režimu, který by byl schopen spravedlivěji kompenzovat ztráty pro odvětví zemědělství. Analýza provedená v rámci projektu EPI-Water navrhla zemědělcům a vládě nástroj hospodářské politiky založený na paušálním poplatku placeném zemědělcům plus kompenzaci v případě povodní. Podle výsledků projektu by tento režim, který nebyl ve skutečnosti realizován, měl několik výhod:

• lepší finanční odškodnění zemědělců díky systému, který by mohl být vnímán jako transparentnější a spravedlivější, což by zvýšilo přijetí strategie pro zvládání povodní ze strany veřejnosti;
• Pobídka pro zemědělce, aby snížili hodnotu, která je vystavena povodním. Toho by mohlo být dosaženo odlišným využíváním zaplavitelných oblastí, což by snížilo hodnotu ohrožené plodiny v nádrži. To by z dlouhodobého hlediska celý systém zlevnilo;

Konzultace se zúčastněnými stranami provedené během výzkumného projektu odhalily, že zúčastněné strany mají různé zájmy: zástupci vlády se vyslovili pro změny zaměřené na zlepšení režimu, zatímco zemědělci měli smíšené názory na základě svých specifických hospodářských podmínek. Nicméně, i když z různých důvodů, obě strany vyjádřily skepsi ohledně životaschopnosti a vymahatelnosti dlouhodobých dohod.

Strategie přijatá vládou se ukázala jako mimořádně účinná, pokud jde o zmírňování povodňových rizik, neboť je dostatečně škálovatelná a flexibilní, aby se vyrovnala s nejistotou budoucích prognóz změny klimatu. Zadržování povodňových vod v určených dočasných nádržích má zásadní význam pro snížení četnosti a rozsahu povodní v oblastech po proudu, což má značný přínos pro města nacházející se podél řeky. Bohužel, jak se v těchto případech často stává, ne všechny zúčastněné strany jsou z přijatého řešení nadšené. Zemědělci tvrdí, že nedostatečně zohlednili své názory a perspektivy v procesu, který přiměl vládu, aby využila jejich půdu pro dočasné zadržování povodňové vody. Vlastníci pozemků jsou vyzváni, aby svůj majetek využívali k poskytování důležité služby, ale nezapojili se do navrhování strategie protipovodňové ochrany a souvisejících provozních pravidel. Tato skutečnost omezila přijetí opatření několika zúčastněnými stranami, což bránilo úspěchu iniciativy.

Současný režim skutečně odhalil existenci četných problémů, v jejichž důsledku je využívání rezervoárů pro vládu nákladné a zároveň jsou zemědělci a vlastníci půdy nespokojeni. Mezi omezující faktory patřily následující nevyřešené otázky týkající se systému odškodnění:

• Odškodnění není přiměřené ve srovnání se skutečnou výší škody. Kompenzuje ztráty výnosů, ale nebere v úvahu obnovu půdy a finanční důsledky způsobené narušením sezónního produkčního cyklu. Tyto dodatečné náklady jsou obzvláště významné pro pěstování s vysokou hodnotou.
• Dlouhá doba zpracování, v některých případech až jeden rok, pro dokončení kompenzačního procesu.
• Vysoká nepředvídatelnost nákladů na systém kompenzací v průběhu času s možnými vysokými dopady na vnitrostátní finanční rozpočet.

Očekává se, že rostoucí četnost budoucích povodní, kterou předpokládají hydrologické modely, zvýší výši škod v odvětví zemědělství. To by mohlo zhoršit již tak delikátní debatu mezi místními zemědělci a vládou a zvýšit odpor vůči výstavbě nových retenčních oblastí.

Používání poldrových systémů nabízí mnoho výhod, pokud jde o zmírňování povodňových rizik. Řešení je snadno škálovatelné a flexibilní (aktivace jednoho poldru nebo různé kombinace dvou nebo více poldrů), schopné čelit širokému spektru nejistoty, která se vyznačuje budoucími projekcemi extrémních povodní.

Výsledkem přijatého řešení byly celkové náklady ve výši přibližně 260 milionů EUR. Strategie byla realizována s přispěním Evropského fondu pro regionální rozvoj a Fondu soudržnosti.

Bylo provedeno několik analýz s cílem posoudit náklady a přínosy zvolené strategie zmírňování povodní. Výsledky komplexní následné analýzy nákladů a přínosů (Koncsos2006) ukázaly, že realizovaný scénář se 6 rezervoáry a žádnou úpravou stávajícího systému hrází podstatně snižuje riziko ve srovnání se základním scénářem (bez zásahu). Představuje kompromis mezi účinností při snižování rizik a relativně nízkými počátečními investičními náklady. Analýza scénářů rovněž zdůraznila, že další investice do protipovodňových infrastruktur jsou ekonomicky odůvodněné.

Aktuální analýza nákladůa přínosů provedená v roce 2022 (Ungvári a Kis, 2022) ukázala,že využívání většiny nádrží je ekonomicky odůvodněné i u povodní s obdobím návratu 20–30 let. Většina rezervoárů by proto byla výhodná, i kdyby byly používány s vyšší frekvencí, než byla původně plánovaná (100leté události). Vyvstává však otázka zachování stávajícího využívání půdy (se zvláštním zřetelem na zemědělství) nebo jeho dlouhodobé úpravy (na zalesněnou plochu) s cílem přizpůsobit se novému a častějšímu využívání poldrů jako povodňových nádrží.

Plánované strategie protipovodňové ochrany měly být začleněny do širšího procesu regionálního rozvoje. Představovala rozsáhlé úsilí o krajinu a společenskou rehabilitaci. Tato opatření by měla být spojena s obnovou přírodního ekosystému regionu, který se vyznačuje složitým systémem mokřadů.

Řešení zřízení dočasných oblastí zadržování povodňových vod je v souladu s požadavky rámcové směrnice EU o vodě a směrnice o povodních. Intervence přijímá strategii zmírňování povodní, která respektuje přírodní ekosystémy a přirozenou hydrodynamiku. Jelikož je však velká část povodí Tisy věnována zemědělství, vyplývají další omezení z provádění společné zemědělské politiky a jejího systému dotací, které ovlivňují rozhodnutí vlastníků půdy.

Režimy kompenzací pro zemědělce jsou stanoveny právním aktem. Jeho provádění však zanechalo značnou nejistotu, pokud jde o proces zemědělské produkce, což vedlo ke zvýšení přímých nákladů i nákladů příležitosti pro zemědělce.

Strategie protipovodňové ochrany s realizací šesti oblastí zadržování vody byla realizována v období 2009–2015. V roce 2022 byla vytvořena další oblast pro zadržování vody podél řeky Tisy.

Plánuje se, že oblasti zadržování vody budou trvat více než 100 let.

Gábor Ungvári
Corvinus University of Budapest
Regional Centre for Energy Policy Research
Tel.: +36 1 4827073
E-mail: gabor.ungvari@uni-corvinus.hu

András Kis
Corvinus University of Budapest
Regional Centre for Energy Policy Research.
Tel.: +36 1 4827073
E-mail: andras.kis2@uni-corvinus.hu

Attila Lovas
Middle Tisza District Water Directorate
H-5000 Szolnok, Boldog Sándor I. krt. 4.
Tel.: +36 30 2797727
E-mail: lovas.attila@kotivizig.hu
Generic e-mail: tiszaoffice@kotivizig.hu

Ungvári, G., Kis, A., 2022. Snížení povodňového rizika účinným využíváním poldrů s povodňovou špičkou: Případová studie řeky Tisy

Ungvári, G, 2022. Kombinace zmírňování povodňových rizik a pohlcování uhlíku za účelem optimalizace systémů udržitelného obhospodařování půdy: Zkušenosti ze střední části maďarské řeky Tisy.

EPIWATER Dodávka 4.2. Případové studie WP4 EX-ANTE Povodně a těžba vody v povodí řeky Tisy (Maďarsko)