Vltavská kaskáda čelí historické zkoušce. Rezervy už má jen na měsíce

Pohledem z pražských mostů a náplavek by se mohlo zdát, že se s vodou nic zvláštního neděje. Vltava se zdá být v normálu, vedra už jsou pryč, vegetace žije a občas přece jen i zapršelo. Výstrahy pro hydrologické sucho přitom nadále platí skoro v celé republice s výjimkou horských oblastí a na většině území přetrvává i intenzivní půdní sucho.

Obojí současně může být pravdou z velké části díky Vltavské kaskádě - soustavě devíti vodních děl, která mimo jiné plní funkci udržování průtoku Vltavy nad hranicí vytyčeného minima.

Zatímco v Praze to díky tomuto systému vypadá normálně, o něco dál na jih, zejména na Orlíku, je k vidění skoro apokalyptický obraz.

Jak vážná je ale situace s vodou v povodí Vltavy doopravdy?

Odpověď není vůbec přímočará. Vltavská kaskáda totiž na jednu stranu čelí historicky největšímu nedostatku vody za dobu své existence a například už od 4. září se kvůli tomu upouští i Slapská nádrž, což se dosud nikdy nestalo, a upouštění pokračuje bez vyhlídek na brzký konec.

Do vysloveně kritické situace to ale na druhou stranu má ještě poměrně daleko. Svou hlavní funkci, kterou je udržování minimálního průtoku Vltavy za přehradou Vrané, totiž kaskáda plní a dalo by se říct, že voda díky tomu nikde od Vraného dál nechybí. Přehradní nádrže mají navíc pořád ještě dost zásob vody na to, aby tento stav udržely měsíce – a to i v případě, že by nadále málo pršelo.

Celkově tedy není důvod k panice, ale když se na to podíváme z dlouhodobého hlediska, ukáže nám dnešek silný varovný signál. To navíc neplatí jen pro Vltavu a přehrady na ní, ale i pro celé Česko a jeho vodní hospodaření v podmínkách měnícího se klimatu.

Přejděme ke konkrétním číslům a podrobnostem.

Takhle vypadají aktuální stavy zásobního prostoru všech přehradních nádrží na Vltavě:

Z rychlého pohledu do mapy by se mohlo zdát, že vody je dostatek, protože většina nádrží má zásobní kapacitu poměrně vysoce naplněnou.

Součet celkového zásobního prostoru kaskády už ale vypadá podstatně hůř:

Zdánlivý nepoměr těchto dvou pohledů je dán jednoduše tím, že plné jsou hlavně ty malé nádrže. To ale není všechno. Zdaleka ne všechny přehradní nádrže v rámci celé soustavy totiž mají významný zásobní prostor, který slouží a může sloužit k hospodaření s vodou, včetně nadlepšování. Reálně lze Vltavu pod Prahou nadlepšovat jen z Orlíku a Slap, jejichž společná kapacita vypadá následovně:

Nadlepšovat se kromě toho dá i z Lipna, které má ale za úkol držet hlavně tok ještě před Orlíkem a zajišťovat vodu pro nádrž Hněvkovice, která slouží jako zásobárna vody pro jadernou elektrárnu Temelín. Kdybychom ho přesto započítali, tak by se celková bilance zvýšila na 39,41 %. Dodejme, že Lipno Vltavu nadlepšuje dlouhodobě a zásoba vody v něm se rovněž postupně snižuje.

Hlavní příčinou tohoto stavu je sucho. A platí to pro sucho meteorologické, způsobené nedostatkem srážek, hydrologické, které se projevuje nízkými průtoky řek a poklesem hladiny podzemní vody, i půdní.

Z hlediska srážek je letošek ke konci září podle Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) zatím třetí nejsušší od roku 1961 a celá řada českých řek v některé části letošního roku dosáhla svého nejmenšího průtoku od začátku měření.

Na Vltavě v Praze to není znát, protože se do ní podle manipulačního řádu schváleného úřady dopouští tak, aby měl průtok na konci kaskády v profilu Vrané alespoň 40 m3 za vteřinu. Až do 4. září přitom chybějící vodu doplňovala přehradní nádrž Orlík, načež se při poklesu její hladiny asi o 15 metrů začalo upouštět z nádrže Slapy, jejíž hladina od té doby klesá v průměru o 1,2 metru za týden.

„Myslel jsem a doufal jsem, že k tomu nedojde, ale stalo se tak a poprvé za 50 let fungování jsme sáhli pro nadlepšování Vltavy do Slap,“ řekl k tomu Seznam Zprávám generální ředitel Povodí Vltavy Petr Kubala a dodal, že „na brzký konec upouštění to bohužel nevypadá“.

Manipulační řád velí, že Slapy se můžou upouštět dál až na spodní hranici zásobního prostoru a následně se ještě může vypustit zbývající zásobní prostor z Orlíku. Žádná přehradní nádrž by se přitom neměla vyprázdnit úplně a má svou tzv. „kótu stálého nadržení“, pod kterou by se nemělo jít. Zásobní prostor, který ukazujeme v grafikách výše, je ostatně prostorem mezi hranicí stálého nadržení (dolní hranice) a retenčním prostorem, který je vyhrazen pro záchyt povodní a v běžném provozu má zůstávat prázdný (horní hranice).

Povodí Vltavy se ke konci září po dohodě s odběrateli rozhodlo uplatnit výjimku a snížilo průtok Vltavy za přehradou Vrané o 5 m3, což o něco zpomaluje úbytek vody v nádržích. Komise pro zvládání sucha a nedostatku vody Středočeského kraje navíc ve středu odsouhlasila i mimořádnou žádost Povodí Vltavy o získání možnosti snížit minimální odtok „v případě potřeby“ o dalších 15 m3 na 20. Další vývoj bude záležet na srážkách, jejichž vývoj v našem podnebí nejde dlouhodobě spolehlivě předpovídat.

Pokud bude nepřízeň počasí přetrvávat, nádrže podle Kubaly vydrží nadlepšovat Vltavu ještě „mnoho měsíců, ale ne let“. „Může nám stačit ještě jeden nepříznivý rok a jsme tam, kde nechceme být. Nedá se říct, že teď se tady děje něco, co se stane jednou za 50 let, a na další roky budeme zase v pohodě. Nemusí to být v pohodě klidně znovu za dva roky, nebo i hned příští rok,“ řekl Kubala.

Podobně se vyjádřil i Pavel Fošumpaur z Katedry hydrotechniky Fakulty stavební na ČVUT v Praze. „Pokud bude sucho pokračovat, nelze zcela vyloučit vyčerpání zásobních prostorů Orlíku a Slap ještě před vodným jarním obdobím, kdy lze obvykle očekávat výraznější doplňování nádrží. Právě proto považuji za správné včasné adaptivní omezování odtoku,“ řekl expert na vodní díla, který mimo jiné vedl studii ČVUT, jež měla za úkol prověřit odolnost kaskády a správnost nastavení manipulačního řádu.

Pokud by z nádrží už nešlo nadlepšovat, Vltava by klesla na svůj „přirozený“ průtok, který by se letos v létě pohyboval někde mezi pouhými 10 až 15 m3 za sekundu. To by samozřejmě nemělo dopad jen na estetiku nejdelší české řeky.

Ohrožena by byla nejen plavba větších lodí, ale i odběry pro řadu zařízení, včetně například Podolské vodárny. Výrazně horší by byly i podmínky pro ředění odpadních vod a vedle toho by nízká hladina ohrožovala také ekologii celého říčního systému, přičemž řada z těchto problémů by byla cítit i daleko za hlavním městem.

„Za Prahou máte Ústav jaderného výzkumu v Řeži, chemické závody v Kralupech, elektrárnu v Mělníce, odběry pro města a obce, a tak dále,“ vyjmenoval Kubala, k čemu všemu se voda z Vltavy za Prahou dále využívá, a dodal, že nadlepšená Vltava při suchu pomáhá i Labi, takže problémy by se v případě nízkého průtoku Vltavy zhoršily i na sever od Mělníka.

Určitě se nedá říct, že by všechno přestalo fungovat hned poté, co by Vltava před Prahou klesla pod 35 m3/s. Při průtoku 10 až 15 m3/s už by ale byla řada funkcí výrazně omezena nebo zcela pozastavena.

„Už by byly podstatně horší podmínky pro ředění odpadních vod, kvalitu a teplotu vody, ekologii toku a odběry. Ani to by nebyl okamžitý kolaps Prahy, ale Vltava by byla z hlediska využitelného množství vody úplně jinou řekou,“ řekl k tomu Adam Vizina, vedoucí hydrologie z Výzkumného ústavu vodohospodářského T. G. Masaryka.

Po vyčerpání přehradních nádrží tedy Vltavě reálně hrozí stejný scénář, který letos zažila řada jiných českých řek, na nichž žádné přehrady nejsou. U Vltavy by to bylo horší proto, že voda z ní má pro Česko strategický význam, a to nejen kvůli její samotné „velikosti“ (délce a průtoku), množství odběrů atd., ale i proto, že právě kvůli přehradám a dekádám stabilního průtoku by mohlo být nahrazování této vody z alternativních zdrojů náročnější než jinde.

Kaskáda letos průtok Vltavy podle Kubaly od 10. dubna nadlepšila asi o 320 milionů m3 vody, což je o zhruba 50 milionů m3 víc než celkový maximální (nikoliv jen zásobní) objem Slap.

Aby se zásobní prostor nádrží doplnil, byla by podle odhadu Viziny potřeba zima se zhruba 250-300 mm srážek, které by navíc byly ideálně rozložené v čase a s vysokou sněhovou zásobou, která by neroztála moc rychle. Průměr v Česku v období 1991-2020 na celou zimu přitom činí 126 mm, přičemž vysoké a pomalu tající zásoby ve sněhu jsou v posledních letech výjimkou.

Když chceme spočítat, kolik je řádově potřeba vody na doplnění nádrží, nestačí se dívat jen na to, kolik se vejde do jejich vyprazdňujících se zásobních prostorů (jen pro Orlík a Slapy je to dohromady už přes 300 milionů litrů m3). Voda totiž chybí i v půdě, a ta se musí nasytit jako první, než se srážky z celého povodí začnou propagovat i do hladin podzemních vod a řek (množství, které naprší přímo do nádrží, je zanedbatelné).

„Po profil Slapy má povodí asi 12 957 km2, takže 1 mm odtoku z celého povodí znamená téměř 13 milionů m3 vody. Deficit v půdě je cca 50 mm, což na stejné ploše představuje 648 milionů m3. Když tedy sečteme, kolik chybí na naplnění zásobního prostoru Orlíku a Slap, a přičteme půdu, máme deficit skoro miliardu m3,“ spočítal Vizina.

Na odvrácení nejhoršího scénáře pochopitelně není nutně potřeba, aby se zásobní prostor naplnil celý. I kdyby se ale na druhou stranu třeba i celý naplnil, pořád to neznamená, že je problém vyřešen. Letošní nízké srážky totiž nejsou jedinou příčinou úbytku vody - suchu zásadně přispívá nové a teplejší klima, což se bude dál zhoršovat.

Silně s tím souvisí již zmiňovaná ubývající zásoba vody ve sněhu. Mohlo by se zdát, že zrovna u přehrad tento fenomén nebude mít vliv – nádrže jsou přeci od toho, aby vodu zadržovaly, takže by u nich nemělo vadit, že voda z krajiny odtéká rychle ve velkém množství, a nikoliv pozvolna. To sice zní logicky a částečně to i platí, ale má to háček.

„Sníh může napadnout třeba už zkraje zimy a pak rychle roztát. To se stává a třeba před dvěma lety jsme měli i zimní povodeň. A ano, ta voda nám odteče do nádrží, které ji chytí, což je v pohodě. Problém je v tom, že my ji pak stejně musíme částečně odpustit, protože potřebujeme mít nějaký prostor připravený pro případné jarní tání v rámci protipovodňové ochrany. Stále častěji se ale stává, že to jarní tání nepřijde,“ vysvětlil Kubala jeden z problémů.

Důležitým dílem do skládačky jsou kromě toho i přítoky do Vltavy, například Sázava a Berounka, na kterých žádné přehrady nejsou. Situaci také logicky nepomáhá ani vysušenější půda v celém povodí, která se kvůli rychlému tání objevuje dřív než bylo obvyklé.

A nejde jen o sníh. Teplejší klima zhoršuje sucho i kvůli většímu výparu, posunu začátku bujení vegetace a měnícímu se rozložení srážek v čase. Oteplení zkrátka zásadně zvyšuje pravděpodobnost sucha a teď se to začíná silně projevovat (podrobně jsme jednotlivé mechanismy vlivu nedávno rozebrali v tomto článku).

Podle Fošumpaura to jasně vyplývá i ze závěrů zmiňované studie ČVUT. Práce mimo jiné simulovala tisíciletou řadu a zkoumala, jak intenzivní sucho je v ní pravděpodobné a co to pro Vltavskou kaskádu může znamenat. Výsledkem bylo, že podmínky k nutnosti sáhnout do Slap by měly nastat asi jednou za 50 let, což nyní i přesně vychází, ale svou intenzitou je letošní sucho zcela mimo měřítka.

„Syntetická tisíciletá řada vychází z dat 1980-2013 a letošní vývoj sucha v ní nemá obdobu. To zcela zřejmě svědčí o skutečnosti, že letošní sucho není jen náhodnou odchylkou od hydrologického normálu, ale že jde o důsledek klimatické změny. Přestává platit, že minulost je neměnnou statistickou reprezentací současnosti a budoucnosti,“ řekl Fošumpaur.

Není to přitom pochopitelně tak, že by klimatická změna sama o sobě za 12 let od roku 2013 nějak skokově pokročila. Její vliv na sucho ale není lineární a u sucha vždy hraje velkou roli i přírodní variabilita, takže proto se mohlo stát, že vliv oteplení se významně projevil až v posledních letech, zatímco v předchozích dekádách byl menší, ač růst globální teploty vedle toho plynul pořád stejným tempem.

Kubala potvrdil, že Povodí Vltavy si je vědomo, že studie se dělala zrovna před začátkem častých a intenzivních suchých epizod a nyní se ukazuje, že její obraz budoucnosti je kvůli tomu příliš optimistický. Na aktualizaci se podle Kubaly již pracuje a z předběžných odhadů zatím vyplývá, že potenciální nutnost brát vodu ze Slap by se v těch nejsušších simulovaných letech mohla posunout ze září a října už do léta.

Když to shrneme, tak sice není vysloveně pravděpodobné, že Orlík a Slapy budou na jaře 2027 na minimech a Vltava v Praze poloviční. Zároveň je ale jasné, že někdy v budoucnu taková situace reálně hrozí. Česko proto musí počítat s tím, že nové klima není jen teplejší, ale i sušší a že chceme-li v něm mít dost vody, budeme se muset víc snažit.

Vltavská kaskáda letos ukazuje, že udělají-li se dobře, mohou přehrady v boji proti suchu významně pomoct. Obrovský potenciál pak má i podpora zadržování vody v krajině pomocí různých krajinných prvků.

„Vzhledem k tomu, jak dlouho ta řešení trvají, myslím si, že už teď je malinko po dvanácté,“ řekl Kubala s tím, že by uvítal větší investice jak do nových přehrad, tak do podpory retence a akumulace vody v krajině. Současně je podle něj jasné, že budeme muset využívat i vodu z povodní, kterou zachytíme v přehradách, a následně s ní budeme nakládat, místo toho, aby bez „užitku“ odtekla.

Konkrétně u Vltavy se letos díváme na přerušenou vodní cestu (do Českých Budějovic se nedá dostat už od června), negativní dopady na rekreaci a nervozitu z dalšího vývoje, zatímco v zemědělství se kvůli suchu v celé ČR čekají škody přes 25 miliard.

Letos se podle Kubaly stejně jako i v jiných suchých sezonách poslední dekády stává, že vysychají i studny a menší lokální zdroje pitné vody, kam se musí voda dovážet cisternami. Koncový uživatel si toho ale většinou ani nevšimne, protože celková zásoba pitné vody v Česku není bezprostředně ohrožena, odběry se neomezují a vodárenské nádrže pitné vody jsou na tom výrazně lépe než třeba právě Orlík a Slapy.

I to se ale podle ředitele Povodí Vltavy může změnit, pokud se Česko nepřizpůsobí. Například největší vodárenská nádrž Švihov na Želivce má naplněno přes 80 %, ale podle analýz Povodí Vltavy se při středním klimatickém scénáři může už v období 2040-2060 stát, že i ta nebude schopna dodávat po celý rok aktuální maximální povolený odběr.

„V současné době nelze vyloučit, že i v Česku někdy budeme muset řešit, zda zavést opatření k omezování odběrů vody, jako to vidíme v jiných částech světa,“ upozornil Kubala.