HEM
Hydroekologický monitoring
Metodika pro monitoring hydromorfologických ukazatelů
ekologické kvality vodních toků
RNDr. Jakub Langhammer, Ph.D
Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta
Katedra fyzické geografie a geoekologie
Albertov 6, Praha 2, 128 43
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 2
Obsah
1 Úvod a zadání studie....................................................................................................................3
2 Východiska metodiky ..................................................................................................................3
2.1 Rámcová směrnice ES o vodní politice ...............................................................................3
2.2 Norma EN 14614 Návod pro hodnocení hydromorfologických charakteristik řek.............4
2.3 Praktická aplikovatelnost metodiky.....................................................................................5
2.4 Použité podklady..................................................................................................................5
3 Metodika monitoringu..................................................................................................................7
3.1 Rozsah sledování..................................................................................................................7
3.2 Vymezení úseků pro mapování............................................................................................7
3.3 Zdroje informací pro monitoring .........................................................................................8
3.4 Postup mapování a zpracování dat.......................................................................................8
3.5 Načasování a četnost monitoringu .......................................................................................8
4 Ukazatele hydromorfologické kvality..........................................................................................9
5 Ukazatele a způsob jejich stanovení ..........................................................................................10
5.1 Koryto ................................................................................................................................10
5.2 Břeh a příbřežní zóna.........................................................................................................14
5.3 Inundační území.................................................................................................................15
5.4 Hydrologický režim ...........................................................................................................16
5.5 Informační ukazatele..........................................................................................................17
6 Mapovací formulář.....................................................................................................................18
7 Literatura....................................................................................................................................21
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 3
1 Úvod a zadání studie
Cílem studie zadané Ministerstvem životního prosředí ČR (MŽP) je návrh metodiky monitoringu
hydromorfologických charakteristik toků. Monitoring hydromorfologických charakteristik toků
představuje součást systému monitoringu složek ekologického stavu vodních útvarů pro naplnění
požadavků Rámcové směrnice o vodní politice ES 2000/60/ES (RS).
Metodika HEM řeší otázku metodiky monitoringu hydromorfologických charakteristik toků.
Předmětem metodiky není problematika hodnocení ekologického stavu vodních útvarů včetně
stanovení referenčního stavu toků.
Navržená metodika HEM (Hydro Ekologický Monitoring) představuje nový a původní metodický
postup pro monitoring, respektující základní východiska daná požadavky legislativy ČR i EU,
kompatibilitu s dosavadními hodnotícími přístupy i hlediska praktické aplikovatelnosti při rutinní
aplikaci.
2 Východiska metodiky
Základní východiska pro definici metodiky hydromorfologického monitoringu toků HEM
představují následující principy:
- Soulad s požadavky Rámcové směrnice ES o vodní politice 2000/60/ES
- Soulad s evropskou i českou normou EN 14614 – Návod pro hodnocení hydromorfologických
charakteristik toků
- Návaznost na stávající metodické přístupy aplikované v ČR a EU
- Praktickou aplikovatelnost v rámci programů monitoringu v ČR.
2.1 Rámcová směrnice ES o vodní politice
Hodnocení hydromorfologického stavu toků a následná klasifikace ekologického stavu vodních
útvarů představuje jeden z důležitých prvků Rámcové směrnice o vodní politice ES 2000/60ES. Pro
monitoring hydromorfologického stavu jsou rozhodující zejména následující principy.
Ekologický stav vodních útvarů
Ekologický stav (ES) je dle RS, článek 1, vyjádřením kvality struktury a funkce vodních
ekosystémů spojených s povrchovými vodami. ES je vyjádřen klasifikací složek kvality,
definovaných pro řeky v příloze V, bod 1.1.1. Základní složky kvality představují složky
biologické, hydromorfologické a chemické, resp. fyzikálně-chemické. Hydromorfologické složky
kvality mají podpůrný charakter pro hodnocení biologických složek.
Ekologický stav vodního útvaru je definován v pěti stupních – velmi dobrý, dobrý, střední,
poškozený a zničený. Pro hodnocení hydromorfologických složek kvality je dle RS nutné vymezit
hranice mezi stavem velmi dobrým, dobrým a středním.
Ekologický stav je stanoven pro vodní útvar jako základní prostorovou jednotku hodnocení na
základě hodnocení dílčích složek. Hodnocení hydromorfologických složek kvality vychází z
hodnocení dílčích úseků toků v rámci vodního útvaru.
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 4
Referenční stav
Hodnocení hydromorfologické kvality dle RS je založeno na srovnání aktuální hydromorfologické
kvality s tzv. referenčním stavem. Referenční stav představuje stav toku před tím, než byl ovlivněn
činností člověka. Nejvyšší hydromorfologická kvalita je podle tohoto principu dosažena tehdy,
pokud se aktuální hydromorfologické podmínky blíží referenčnímu stavu při co největší prostorové
variabilitě.
Metodika HEM řeší v současné podobě otázku mapování a monitoringu hydromorfologického stavu
toků, ne způsob stanovení referenčního stavu toků a vyhodnocení stavu.
Hierarchický princip hodnocení
Hodnocení ekologického stavu a jednotlivých složek hydromorfologické kvality vychází
z hierarchického prostorového principu.
- Monitoring složek hydromorfologické kvality a jejich jednotlivých dílčích ukazatelů je
prováděn na úsecích vodních toků, vymezených pro potřeby monitoringu.
- Klasifikace ekologického stavu se provádí pro vodní útvary. Pro účely hodnocení na úrovni
vodního útvaru jsou agregovány dílčí výsledky hodnocení hydromorfologických
charakteristik kvality úseků toků, na kterých probíhá monitoring.
Hydromorfologické složky kvality
Směrnice 2000/60/ES stanoví podle přílohy V strukturu hydromorfologických složek kvality, které
mají být předmětem monitoringu a hodnocení ekologického stavu toků:
Hydrologický režim
- velikost a dynamika proudění vody
- propojení na útvary podzemní vody
Kontinuita toku
Morfologické podmínky
- proměnlivost hloubky a šířky koryta toku
- struktura a substrát dna toku
- struktura příbřežní zóny
Konkrétní specifikaci systému hodnocení a přináší norma EN 14614, která představuje závazný
návod pro hodnocení hydromorfologických charakteristik řek pro účely hodnocení ekologického
stavu v rámci RS.
2.2 Norma EN 14614 Návod pro hodnocení hydromorfologických
charakteristik řek
Pro sjednocení hodnocení hydromorfologických charakteristik řek pro potřeby RS byla Evropským
výborem pro normalizaci (CEN) vydána norma EN 14614 „Water quality. Guidance standard for
assessing the hydromorphological features of rivers“, přijatá v ČR jako ČSN EN 14614 Jakost vod Návod
pro hodnocení hydromorfologických charakteristik řek (ČNI, 2005).
Metodika HEM ve své koncepci a struktuře odpovídá požadavkům této normy.
Pro konstrukci metodiky HEM jsou klíčové zejména následující prvky:
Strategie sledování
Norma definuje hierarchický přístup k hodnocení toků, přičemž povodí je děleno na říční typy, ty
následně na úseky a v rámci jednotlivých úseků jsou vymezeny sledované jednotky, na kterých
probíhá monitoring.
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 5
Vymezení sledovaných jednotek
Norma ČSN EN 14614 připouští alternativní způsob vymezení jednotek pro sledování– buď pomocí
pevně stanovené délky úseků pro sledování, nebo úseky s proměnlivou délkou, vymezené na
základě morfologické stejnorodosti. (bod 4.4) Metodika HEM používá proměnlivé délky jednotek,
vymezené na základě homogenity klíčových hydromorfologických parametrů (viz níže).
Četnost sledování
Norma ČSN EN 14614 doporučuje, aby interval mezi sledováními nepřesáhl 10 let. Pro monitoring
hydromorfologických složek kvality metodikou HEM je doporučen maximální interval 6 let.
Sledované charakteristiky
Hydromorfologické charakteristiky jsou prostřednictvím ukazatelů sledovány ve třech zónách, které
představují koryto, břehy, resp. příbřežní zóna a inundační území. Struktura hodnocených
ukazatelů v metodice HEM odpovídá struktuře charakteristik, stanovených normou.
Pro relevantní ukazatele jsou informace shromažďovány odděleně pro levý i pravý břeh a umožňují
jak oddělené, tak společné vyhodnocení.
2.3 Praktická aplikovatelnost metodiky
Pro definici metodiky mapování a hodnocení hydromorfologické kvality toků byla mezi základními
východisky významná role praktické aplikovatelnosti metodiky. Konkrétně jde o adekvátní rozsah
hodnotících ukazatelů, strukturu jejich parametrů a metodiku sběru dat a jejich přizpůsobení
potřebám monitoringu.
Jako kritéria pro praktickou využitelnost byla uvažována následující hlediska:
- jednoznačnost stanovení jednotlivých ukazatelů
- srovnatelnost výsledků při mapování větším počtem mapovatelů
- transparentnost systému hodnocení
- rychlost postupu mapování při zachování potřebné podrobnosti
- jednoduchost zaškolení mapovatelů
- cenová efektivita.
Hodnocení je koncipováno tak, aby zvolené ukazatele umožňovaly vyhodnotit všechny složky
ekologického stavu vyžadované Rámcovou směrnicí. Struktura hodnotících ukazatelů je volena tak,
aby odpovídala tomuto účelu hodnocení. Zároveň je však rozsah hodnocených ukazatelů omezen
pouze na ukazatele, které jsou pro hodnocení potřebné. Hodnotící parametry jednotlivých ukazatelů
jsou strukturovány tak, aby bylo možné jejich jednoznačné stanovení v terénu pro mapovatele po
zaškolení a nevyžadovalo přítomnost odborných specialistů na geomorfologii či na fluviální
morfologii a aby výsledky, dosažené větším počtem mapovatelů byly navzájem kvalitativně
srovnatelné.
2.4 Použité podklady
Základní koncepční východiska pro koncepci metodiky HEM a strukturu použitých hodnotících
ukazatelů představuje RS a norma EN 14614.
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 6
Při definici systému parametrů jednotlivých ukazatelů a způsobu jejich hodnocení byly zároveň
vzaty v úvahu stávající metodické hodnotící přístupy, aplikované v ČR a zahraničí. Metodika HEM
tak zohledňuje zkušenosti, získané při testování a aplikaci metodik hydromorfologického
monitoringu, vyvinutých v ČR a zahraničí.
Jako základní byly uvažovány metodiky, které řeší problematiku hydromorfologického monitoringu
v rámci ČR, neboť ve většině případů jde o přístupy, již využívající či kombinující zkušenosti
zahraničních metodik. Zde jde zejména o studii Unifikace metod hydroekologického hodnocení
toků a niv (Fuksa, 2000 a Sommer et al., 2001), řešící sjednocení stávajících metodických přístupů
k hydromorfologickému hodnocení toků v ČR a SRN. Významná byla dále metodika pro vymezení
silně ovlivněných vodních útvarů a hodnocení dobrého ekologického potenciálu, vytvořená ve
spolupráci MZe ČR, DHI Hydroinform a Povodí Labe v rámci kooperačního programu vlámské
vlády (MZe, 2003). Zhodnocena byla rovněž metodika sledování ekomorfologického stavu složek
toků a niv, vyvinutá AOPK Brno (Demek et al., 2006), metodika MUTON (Langhammer a kol,
2005) a metodika EcoRivHab (Matoušková, 2001).
Ze zahraničních metodik byly pro srovnávací hodnocení uvažovány zejména následující: metodika
pro odvození referenčních podmínek a ekomorfologickou klasifikaci toků aplikovaná na Slovensku
(Magulová, 2006), Rapid Bioassessment Protocol (Barbour et al., 1999), dále metodiky LAWA
Field Survey a LAWA Overview Survey a River Habitat Survey.
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 7
3 Metodika monitoringu
3.1 Rozsah sledování
Vzhledem k tomu, že cílem je zajistit data pro hodnocení ekologického stavu vodních útvarů,
monitoring hydromorfologických charakteristik toků by měl zahrnovat reprezentativní vzorek úseků
toků pro daný vodní útvar.
Doporučeno je zmapování hlavního páteřního toku vodního útvaru, případně jeho hlavních přítoků.
Přednostně se mapují úseky, kde se nalézají monitorovací místa pro sledování ekologického stavu
vod.
Hodnocení zóny inundačního území je prováděno v celém rozsahu údolní nivy.
3.2 Vymezení úseků pro mapování
Hodnocený tok je rozdělen na dílčí úseky s proměnlivou délkou. Tyto úseky představují základní
jednotku mapování, pro kterou jsou zjišťovány hodnoty jednotlivých ukazatelů hydromorfologické
kvality. Mapování postupuje směrem od ústí či soutoku k prameni, tj. proti proudu.
Hranice úseků jsou vymezeny při mapování a jsou voleny tak, aby vzniklý úsek byl homogenní
alespoň v jednom z klíčových parametrů, kterými jsou:
- upravenost trasy toku
- upravenost koryta
- využití údolní nivy.
Dělení do úseků dále respektuje typologii vod, tak aby daný úsek vždy zahrnoval pouze jeden typ
vod.
Typická délka úseku je 100 metrů u malých, 500 metrů u středních a 1 km u velkých toků, podle
charakteru reliéfu a využití území se však může významně měnit. Hranice úseků jsou vyznačeny
v mapě a následně jsou spolu s kódem úseku převedeny do GIS, aby umožnily propojení s údaji o
jednotlivých parametrech upravenosti, zaznamenanými v mapovacích formulářích.
BLA001
BLA002
BLA003aBLA003b
BLA004
BLA005
SLP001
SLP002
Obrázek 1 Princip členění toku na úseky.
Každý úsek je označen jednoznačným kódem, který umožňuje následné propojení dat z mapovacích
formulářů s vrstvou GIS.
Kódy jsou voleny tak, aby byly unikátní a umožňovaly popsat i složité struktury, jako např. větvení
toku, přítomnost náhonů atp. Kód je sestává z třípísmenné zkratky, označující hodnocený tok a
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 8
číslice, označující postupné pořadí úseku směrem od ústí k prameni. V případě větvení koryta je
každé rameno hodnoceno i označováno odděleně.
3.3 Zdroje informací pro monitoring
Základním zdrojem informací pro stanovení a vyhodnocení ukazatelů hydromorfologické kvality
jsou:
- Terénní mapování
- Podpůrné mapové podklady (mapy, GIS, ortofoto)
- Hydrologická data.
Terénním mapováním jsou zjišťovány hodnoty pro jednotlivé ukazatele hydromorfologické kvality.
Pro terénní mapování je nezbytnou součástí vybavení:
- mapovací formulář, který se vyplňuje zvlášť pro každý mapovaný úsek,
- mapa, do které se provádí zákres hranic úseků a jejich kódu,
- další vybavení pro měření (GPS, dálkoměr aj.)
Podpůrné mapové podklady a hydrologická data jsou využity pro doplnění morfometrických a
informačních ukazatelů.
3.4 Postup mapování a zpracování dat
- Vymezení hranic úseku
- Zákres hranic úseku do mapy 1:10 000 včetně kódu úseku
- Mapování hodnot ukazatelů do formuláře
- Zjištění doplňujících informací
- Převod údajů z formuláře do digitální formy
- Propojení databázových dat s úseky v GIS
- Vyhodnocení
3.5 Načasování a četnost monitoringu
Pro mapování jsou vhodná období roku, kdy je možné popsat všechny charakteristiky s jistotou.
Výběr vhodného období řídí zejména následující kritéria:
- Úroveň průtoků by měla dosahovat průměrných a nižších hodnot, aby bylo možno rozpoznat
požadované charakteristiky koryta, dna a břehů.
- V přístupu ke korytu a v rozpoznání mapovaných ukazatelů by neměla bránit vzrostlá
vegetace.
Jako optimální období pro mapování je doporučena jarní a podzimní část roku, přičemž s ohledem
na odlišnosti klimatických podmínek v různých regionech se toto období může posouvat.
Četnost sledování by měla odpovídat rychlosti hydromorfologických změn. Doporučená maximální
délka opakovaného sledování jednoho úseku je 6 let.
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 9
4 Ukazatele hydromorfologické kvality
Mapované ukazatele hydromorfologické kvality jsou seskupeny do logických celků podle
základních zón přírodního prostředí toku, logické souvislosti a členění EN 14614:
- Základní zóny prostředí toku:
o Koryto toku,
o Břeh, resp. příbřežní zóna,
o Inundační území,
- Hydrologický režim.
V rámci těchto skupin jsou hodnoceny následující ukazatele:
Tabulka 1 Ukazatele hydromorfologické kvality
Zóna toku / skupina parametrů Ukazatel Rozsah stanovení Zdroj informací
Koryto Trasa toku Tok Mapování
Podélná průchodnost koryta Tok Mapování
Upravenost dna Tok Mapování
Diverzita dnového substrátu Tok Mapování
Mrtvé dřevo v korytě Tok Mapování
Variabilita struktur dna Tok Mapování
Variabilita šířky koryta Tok Mapování
Variabilita hloubek Tok Mapování
Břeh a příbřežní zóna Upravenost břehů L,P břeh Mapování
Stabilita břehu L,P břeh Mapování
Břehová vegetace L,P břeh Mapování
Inundační území Využití údolní nivy a příbřežní zóny L,P břeh Mapování
Průchodnost inundačního území L,P břeh Mapování
Hydrologický režim Charakter proudění Tok Mapování
Ovlivnění hydrologického režimu Tok Mapování
Dále jsou mapováním nebo odečtením z podpůrných podkladů zjištěny hodnoty informačních
ukazatelů, představujíc identifikační údaje a morfometrické charakteristiky úseku, koryta a údolní
nivy.
Tabulka 2 Informační ukazatele
Skupina parametrů Ukazatel Rozsah Zdroj informací
Morfometrické charakteristiky Délka úseku Mapa
Šířka údolní nivy Mapa
Šířka koryta Mapování
Zahloubení koryta Mapování
Identifikační údaje Kód úseku Mapování
Tok Mapa
Vodní útvar Mapa
XY poloha hranic úseků GPS
Qa Hydrologická data
Q355 Hydrologická data
Datum mapování
Mapovatel
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 10
5 Ukazatele a způsob jejich stanovení
5.1 Koryto
Trasa toku
Ukazatel hodnotí půdorysný tvar trasy toku v daném úseku.
Způsob stanovení
Mapováním se zaznamenává charakter trasy toku v daném úseku.
Tento ukazatel slouží jako rozhodující pro vymezení úseku. V jednom úseku se proto může
vyskytovat a do formuláře se zaznamenává pouze jedna kategorie charakteru trasy toku.
Pokud je charakter trasy toku v rámci úseku částečně proměnlivý, tj. v rámci sousedních kategorií,
zaznamenává se dominantní kategorie. Liší-li se charakter trasy toku výrazně, tj. o více než jednu
kategorii, je třeba úsek rozdělit v místě změny na dva samostatné úseky.
Popis jednotlivých kategorií úprav koryta toku s příklady je uveden v návodu pro mapovatele.
Mapované kategorie
Kategorie trasy toku Výskyt
Divočící, rozvětvený tok
Přirozeně meandrující
Zákruty
Přirozeně přímý
Uměle napřímený
Podélná průchodnost koryta
Pojem podélná průchodnost koryta označuje charakter a míru výskytu umělých příčných překážek
v korytě, ovlivňujících aktivní i pasivní migraci organismů.
Způsob stanovení
Při mapování se do formuláře zaznamenává výskyt objektů v korytě, představující umělé překážky
ovlivňující proudění, pohyb splavenin a migraci organismů. Zaznamenává se výskyt všech typů
překážek v daném úseku včetně počtu výskytů překážek daného typu.
Rozlišující kritérium pro vysoké a nízké překážky představuje výška 1 metr ode dna toku. Výšku
překážky a její následné zatřídění posuzuje mapovatel, není vyžadováno přesné zaměření výšky
objektu.
Popis jednotlivých kategorií překážek v korytě s příklady je uveden v návodu pro mapovatele.
Mapované kategorie
Charakter překážek v korytě Výskyt Počet
Úsek bez překážek
Umělý stupeň nebo jez s výškou
nižší než 1 m
Skluz
Jez s rybím přechodem
Jez s výškou nad 1 m
Propustek
Hráz
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 11
Upravenost dna
Parametr sleduje antropogenní zásahy do struktury nebo stability substrátu dna
Způsob stanovení
Mapuje se řádová velikostní kategorie zahloubení koryta toku. Zahloubením je míněna hloubka od
hrany koryta ke dnu toku, výsledná kategorie zahloubení tak není závislá na aktuálním vodním
stavu.
Do formuláře se zaznamenává rozsah jednotlivých kategorií zjištěných mapovatelem v daném
úseku, přičemž u jednotlivých kategorií je rozlišeno, zda zahloubení odpovídá přirozeným
poměrům, případně zda bylo uměle zvýšené nebo naopak snížené.
Mapované kategorie
Charakter úprav dna Výskyt Rozsah %
Dno bez známek úprav
Pravidelné prohrábky koryta či jinak
uměle zvýšené zahloubení
Přidávání splavenin a umělého
substrátu
Zpevnění břehu kamennou dlažbou
nebo betonem
Zpevnění dna betonem či dlažbou
Zatrubnění
Diverzita dnového substrátu
Pod pojmem dnový substrát se rozumí materiál, ze kterého je utvářeno dno koryta. Ukazatel hodnotí
míru proměnlivosti vybraných typů dnového substrátu v rámci úseku.
Způsob stanovení
Při mapování se do formuláře zaznamenávají jednotlivé typy dnového substrátu v daném úseku
včetně orientačního rozsahu výskytu v daném úseku. Rozsah výskytu je hodnocen na základě
posouzení mapovatele a je uváděn v celých desítkách procent celkové délky úseku.
Hodnoceny jsou následující hlavní typy dnového substrátu: Skalní podloží, balvany, kameny, štěrk,
písek, bláto, jíl a rašelina.
Popis jednotlivých typů substrátu s příklady je uveden v návodu pro mapovatele.
Mapované kategorie
Typ dnového substrátu Výskyt Rozsah %
Skalní podloží
Balvany
Kameny
Štěrk
Písek
Bláto
Jíl
Rašelina
Umělý substrát
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 12
Mrtvé dřevo v korytě
Pojem mrtvé dřevo označuje stromy, vývraty nebo části dřevin, které při průměrném ročním
průtoku leží ve vodě nebo jsou do ní z velké části ponořeny.
Způsob stanovení
Mapuje se četnost výskytu jednotlivých nalezených kusů mrtvého dřeva v korytě a rozsah jejich
výskytu vzhledem k celkové délce úseku. U středně velkých a velkých toků se pro mapování
vybírají pouze kusy dřeva o délce větší než 3 m a průměru větším než 30 cm, případně kompaktní
shluky větví o ploše nad 2 m2
. U malých toků s šířkou koryta pod 10 m jsou tyto prahové hodnoty
poloviční.
Rozsah výskytu je hodnocen na základě zhodnocení mapovatele a je uváděn v desítkách procent
celkové délky úseku.
Mapované kategorie
Výskyt mrtvého dřeva Počet
výskytů
Rozsah
%
Mrtvé dřevo a vývraty v korytě
Variabilita struktur dna
Ukazatel hodnotí rozsah výskytu vybraných typů struktur dna, které významně ovlivňují charakter
proudění v korytě toku.
Způsob stanovení
Mapuje se výskyt přirozených struktur dna a zaznamenávají se typy struktur, identifikované v rámci
úseku včetně rozsahu výskytu v rámci úseku.
Kategorie jsou vymezeny podle poměrného rozsahu částí úseku, kde se vyskytuje alespoň jedna
z níže uvedených výrazných přirozených struktur dna. Kritériem pro mapování jednotlivých
struktur do hodnocení je jejich velikost, která by měla představovat alespoň 1/5 šířky toku.
Rozsah výskytu je hodnocen na základě posouzení mapovatele a je uváděn v celých desítkách
procent celkové délky úseku.
Jako přirozené struktury dna jsou identifikovány následující prvky: Lavice, ostrovy, mělčiny,
peřeje, skalní stupně.
Popis jednotlivých typů zaznamenávaných struktur s příklady je uveden v návodu pro mapovatele.
Mapované kategorie
Typy struktur dna Výskyt Rozsah %
Žádné pozorované struktury dna
Lavice
Ostrovy
Mělčiny
Tůně
Peřeje
Skalní stupně
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 13
Variabilita šířky koryta
Způsob stanovení
Variabilita šířky koryta je ukazatel odvozený z hodnot minimální a maximální šířky koryta v daném
úseku, zjištěných terénním mapováním či odečtem.
Variabilita šířky koryta (BV) je vypočtena jako poměr mezi maximální a minimální šířkou koryta
zaznamenanou v daném úseku.
min
max
B
B
BV =
kde je BV variabilita šířky koryta v úseku
Bmax maximální šířka koryta v úseku
Bmin minimální šířka koryta v úseku
Pro hodnocení variability šířky koryta jsou doporučeny následující intervaly hodnot
Hodnota BV Variabilita šířky
1,00 – 1,10 Velmi nízká
1,11-1,25 Nízká
1,26-1,50 Střední
1,51-2,00 Vysoká
> 2.00 Velmi vysoká
Variabilita hloubek
Variabilita hloubek označuje proměnlivost hloubky v příčném profilu koryta toku.
Způsob stanovení
Mapuje se charakter variability hloubek v příčném profilu. Do formuláře se uvádí výskyt
jednotlivých typů variability hloubek a jejich rozsah v rámci mapovaného úseku.
Pro stanovení tohoto ukazatele se hloubky neměří, hodnotí se míra variablity na základě posouzení
mapovatelem.
Podrobnější popis jednotlivých typů variability hloubky koryta s příklady je uveden v návodu pro
mapovatele.
Mapované kategorie
Charakter
variability
Ilustrativní příklad Rozsah
%
Vysoká
Střední
Přirozeně nízká
Nízká z důvodu
úpravy koryta
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 14
5.2 Břeh a příbřežní zóna
Upravenost břehů
Způsob stanovení
Mapují se vybrané kategorie upravenosti koryta toku v hodnoceném úseku. Do formuláře se
zaznamenává dominantní charakter typy úpravy koryta toku v daném úseku odděleně na pravém a
levém břehu.
Tento ukazatel slouží jako rozhodující pro vymezení úseku, v jednom úseku se proto může
vyskytovat maximálně jedna kategorie charakteru upravenosti.
Pokud je charakter upravenosti koryta toku v daném úseku částečně proměnlivý, tj. v rámci
sousedních kategorií, zaznamenává se méně příznivá kategorie. Liší-li se charakter upravenosti o
více než jednu kategorii, je třeba úsek rozdělit v místě změny na dva samostatné úseky.
Popis jednotlivých kategorií úprav koryta toku s příklady je uveden v návodu pro mapovatele.
Mapované kategorie
Charakter úprav břehů Výskyt
L břeh P břeh
Břeh bez známek úprav
Vegetační opevnění břehu
Gabiony
Polovegetační tvárnice
Kamenný pohoz
Zpevnění břehu kamennou dlažbou
nebo betonem
Souvislé zpevnění břehu i dna
betonem či kamennou dlažbou
Břehová vegetace
Způsob stanovení
Mapují se základní kategorie břehové vegetace, vyskytující se na pravém a levém břehu. Do
formuláře se zadává poměrný rozsah výskytu jednotlivých kategorií vzhledem k celkové délce
úseku. Rozsah výskytu je hodnocen na základě posouzení mapovatele a je uváděn v celých
desítkách procent celkové délky úseku.
Popis jednotlivých typů zaznamenávaných typů břehové vegetace s příklady je uveden v návodu
pro mapovatele. Pokud je zjištěna přítomnost invazních druhů rostlin, uvedou se zjištěné druhy do
poznámky.
Mapované kategorie
Převládající charakter
břehové vegetace
Rozsah výskytu v %
L břeh P břeh
Přirozený les, souvislá vegetace
Hospodářský les
Galeriová vegetace
Přerušované pásy vegetace
Jednotlivé stromy, keře
Vysoké byliny
Břehy bez vegetace
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 15
5.3 Inundační území
Využití údolní nivy a příbřežní zóny
Způsob využití plochy inundačního území se hodnotí ve dvou prostorových měřítcích – v tzv.
příbřežní zóně, představující pás 50 m od koryta toku a v celém rozsahu údolní nivy.
Způsob stanovení
Mapuje se dominantní charakter využití údolní nivy a příbřežní zóny v daném úseku odděleně na
pravém a levém břehu. Údolní niva se hodnotí v celé šířce svého rozsahu, příbřežní zóna se hodnotí
do 50 m od koryta toku zvlášť na každém břehu.
Zaznamenává se výskyt všech typů využití území, přičemž zvlášť je vyznačena dominantní
kategorie využití.
Popis jednotlivých kategorií využití údolní nivy s příklady je uveden v návodu pro mapovatele.
Mapované kategorie
Pro mapování výskytu jednotlivých kategorií využití území se používá zaškrtnutí symbolem X,
dominantní kategorie je označena symbolem D.
Charakter využití údolní nivy a
příbřežní zóny
(X - výskyt, D - dominantní kateogrie)
Příbřežní zóna
(do 50 m od koryta)
L břeh P břeh
Údolní niva
(v celé šířce)
L břeh P břeh
Les
Louka
Pastvina
Vodní plochy
Zemědělská plocha
Roztroušená zástavba
Intravilán, průmysl
Průchodnost inundačního území
Pod pojmem průchodnost inundačního území se rozumí výskyt umělých objektů a staveb, které
rozdělují záplavové území a staveb, které omezují pohyb říčního koryta a toku napříč inundačním
územím. Typicky se jedná o povodňové a ochranné hráze, náspy komunikací aj.
Způsob stanovení
Zjišťuje se výskyt umělých staveb, rozdělující inundační území a ovlivňující jeho průchodnost.
Mapované kategorie
Typ objektu v nivě Výskyt
L břeh P břeh
Úsek bez objektů ovlivňujících
průchodnost inundačního území
Protipovodňové a ochranné hráze
podél koryta
Jiné stavby (náspy komunikací aj.)
vedené paralelně s korytem
Stavby vedené napříč nivou (náspy
komunikací aj.)
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 16
5.4 Hydrologický režim
Charakter proudění
Způsob stanovení
Při mapování se zaznamenávají jednotlivé charakteristické typy proudění v daném úseku včetně
orientačního rozsahu výskytu v rámci úseku. Rozsah výskytu je hodnocen na základě posouzení
mapovatele a je uváděn v celých desítkách procent celkové délky úseku.
Kategorie typů proudění jsou identifikovány za základě posouzení mapovatele. Jednotlivé kategorie
odrážejí typický charakter proudění, nikoliv hodnoty hydraulických parametrů.
Použitá terminologie vychází z EN 14614:
- Peřejnatý úsek (riffle) - mělký úsek toku s rychlým turbulentním prouděním a neklidnou hladinou,
narušovanou prouděním přes hrubý substrát
- Slapový proud (run) - rychle tekoucí voda s víry, ale s nepřerušenou hladinou.
- Klouzavý proud (glide) - mírně proudící voda s příležitostným vířením a s konstantní hloubkou.
- Tůň (pool) - zřetelně hlubší části koryta, které nejsou obvykle delší než 1-3násobek šířky koryta,
udržované vymíláním.
Podrobnější popis jednotlivých kategorií využití údolní nivy s příklady je uveden v návodu pro
mapovatele.
Mapované kategorie
Charakter proudění Výskyt Rozsah %
Vodopád
Stupně, kaskáda
Peřejnatý úsek
Slapový proud
Klouzavý proud
Tůně
Vzdutí
Ovlivnění hydrologického režimu
Ukazatel hodnotí míru umělých zásahů do hydrologického režimu v daném úseku toku.
Způsob stanovení
Při mapování se zaznamenává rozsah částí úseků s rozdílným charakterem ovlivnění průtoků.
Rozsah výskytu je hodnocen na základě posouzení mapovatele a je uváděn v desítkách procent
celkové délky úseku.
Mapované kategorie
Umělé ovlivnění průtoku Rozsah %
Dynamika beze změn
Trvalé vzdutí
Periodické vzdutí
Nárazové vypouštění
Odběry vody
Asanační průtok
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 17
5.5 Informační ukazatele
Souběžně s hydromorfologickými ukazateli jsou zjišťovány informační ukazatele, představující
základní identifikační a morfometrické charakteristiky koryta a údolní nivy, využitelné při
kvantitativním či typologickém vyhodnocování.
Zaměření hranic úseku
Způsob stanovení
Hranice úseku jsou vyznačeny v mapě.
Pomocí GPS jsou zaměřeny souřadnice počátečního a koncového bodu úseku. Zjištěné souřadnice
jsou zaneseny do mapovacího formuláře.
Souřadnice jsou měřeny v souřadném systému S-JTSK a jsou uváděny v metrech.
Souřadnice hranic
úseku z GPS
Souřadnice X
(m)
Souřadnice Y
(m)
Dolní hranice úseku
Horní hranice úseku
Délka úseku
Způsob stanovení
Délka úseku je hodnocena odečtem z mapy nebo odpovídající GIS vrstvy. Délka úseku představuje
vzdálenost mezi hranicemi úseku, měřenou po střednici hlavního toku úseku a je vyjádřena
v metrech.
Šířka údolní nivy
Způsob stanovení
Šířka údolní nivy je hodnocena odečtem z mapy nebo GIS při terénním mapováním. Zaznamenává
se délka úseku a dále minimální a maximální šířka koryta a údolní nivy v rámci mapovaného úseku.
Z ní se vypočte průměrná šířka údolní nivy v daném úseku. Pokud je šířka údolní nivy výrazně
proměnlivá, např. díky změně charakteru morfologie terénu, je vhodné úsek rozdělit, neboť je
pravděpodobné, že taková změna bude doprovázena odlišnostmi i v dalších ukazatelích.
Šířka koryta
Šířku koryta představuje vzdálenost mezi hranami obou břehů – břehovými čárami.
Způsob stanovení
Šířka koryta toku se zjišťuje při terénním mapování, případně z ortofot snímků, pokud jsou k
dispozici. Letecké snímky s ohledem na rozlišovací schopnpst není vhodné používat pro malé toky
s šířkou koryta do 10 m. Pro stanovení v rámci terénního mapování je vhodné použít ruční laserový
dálkoměr. Šířka koryta je stanovena jako vzdálenost mezi břehovou linií, tj. hranou pravého a
levého břehu (bankfull width), v případě asymetrického údolí mezi hranou břehu a protilehlým
svahem. Břehová linie představuje rozmezí mezi korytem toku a inundačním územím. Šířka koryta
proto nepředstavuje šířku hladiny a měření proto není ovlivněno aktuálním vodním stavem.
Do formuláře se zaznamenává minimální a maximální hodnota šířky koryta zaznamenaná v úseku.
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 18
Zahloubení koryta
Zahloubením koryta je míněna hloubka od hrany břehu ke dnu toku, výsledná kategorie zahloubení
tak není závislá na aktuálním vodním stavu.
Způsob stanovení
Mapuje se řádová velikostní kategorie zahloubení koryta toku, kterou může mapovatel snadno
stanovit, případně změřit. Do formuláře se zaznamenává rozsah jednotlivých kategorií zjištěných
mapovatelem v rámci hodnoceného úseku. U jednotlivých kategorií je dále rozlišeno, zda
zahloubení odpovídá přirozeným poměrům, případně zda bylo uměle zvýšené nebo naopak snížené.
Mapované kategorie
Zahloubení koryta Rozsah
%
Přirozené Uměle
zvýšené
Uměle
snížené
0-20 cm
20-50 cm
50 cm – 1 m
1-2 m
2-4 m
Více než 4 m
Stabilita břehu
Způsob stanovení
Při mapování je zaznamenáván výskyt tvarů, dokumentujících erozně-akumulační procesy v oblasti
koryta a příbřežní zóny. Do formuláře se zaznamenává počet výskytů jednotlivých tvarů, přičemž se
zaznamenávají všechny typy tvarů, nalezené v úseku.
Tvary jsou rozlišeny z hlediska procesu vzniku na erozní a akumulační, přičemž jsou dále rozlišeny
podle rozsahu. Rozsah břehových nátrží a fluviálních akumulací je hodnocen na základě posouzení
mapovatele, není vyžadováno přesné zaměření velikosti daných tvarů.
Popis jednotlivých kategorií stability břehu s příklady je uveden v návodu pro mapovatele.
Mapované kategorie
Stabilita břehu Počet vyskytů
L břeh P břeh
Stabilní břeh bez nátrží a akumulací
Drobné břehové nátrže (< 5 m)
Rozsáhlé břehové nátrže (> 5m)
Drobné čerstvé fluviální akumulace
(< 100 m2
)
Rozsáhlé čerstvé fluviální akumulace
(> 100 m2
)
6 Mapovací formulář
- Pro každý úsek je použit samostatný mapovací formulář.
- Do formuláře se zaznamenávají hodnoty jednotlivých ukazatelů zaškrtnutím odpovídající volby.
- K mapovaným hodnotám se připojí údaje o poloze počáteční a koncové hranice úseku, odečtené
pomocí GPS a hodnoty zjištěné z podpůrných podkladů – map, ortofot či GIS.
- Doprovodné údaje se zanášejí do poznámek k danému úseku.
- Je-li pořizována fotodokumentace, snímky jsou označeny kódem úseku, ke kterému se vztahují.
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
Jakub Langhammer, PřF UK v Praze, 2007 19
HEM – mapovací formulář
Identifikace úseku
Kód úseku
Délka úseku (m)
Tok
Vodní útvar
Mapovatel
Datum, čas
Souřadnice hranic
úseku z GPS
Souřadnice X
(m)
Souřadnice Y
(m)
Dolní hranice úseku
Horní hranice úseku
Trasa toku
Kategorie trasy toku Výskyt
Divočící, rozvětvený tok
Přirozeně meandrující
Zákruty
Přirozeně přímý
Uměle napřímený
Podélná průchodnost koryta
Charakter překážek v korytě Výskyt Počet
Úsek bez překážek
Umělý stupeň nebo jez s výškou
nižší než 1 m
Skluz
Jez s rybím přechodem
Jez s výškou nad 1 m
Propustek
Hráz
Upravenost dna
Charakter úprav dna Výskyt Rozsah %
Dno bez známek úprav
Pravidelné prohrábky koryta či jinak
uměle zvýšené zahloubení
Přidávání splavenin a umělého
substrátu
Zpevnění břehu kamennou dlažbou
nebo betonem
Zpevnění dna betonem či dlažbou
Zatrubnění
Diverzita dnového substrátu
Typ dnového substrátu Výskyt Rozsah %
Skalní podloží
Balvany
Kameny
Štěrk
Písek
Bláto
Jíl
Rašelina
Umělý substrát
Mrtvé dřevo v korytě
Výskyt mrtvého dřeva Počet
výskytů
Rozsah
%
Mrtvé dřevo a vývraty v korytě
Variabilita struktur dna
Typy struktur dna Výskyt Rozsah %
Žádné pozorované struktury dna
Lavice
Ostrovy
Mělčiny
Tůně
Peřeje
Skalní stupně
Variabilita hloubek
Charakter variability Rozsah
%
Vysoká
Střední
Přirozeně nízká
Nízká z důvodu úpravy koryta
Upravenost břehů
Charakter úprav břehů Výskyt
L břeh P břeh
Břeh bez známek úprav
Vegetační opevnění břehu
Gabiony
Polovegetační tvárnice
Kamenný pohoz
Zpevnění břehu kamennou dlažbou
nebo betonem
Souvislé zpevnění břehu i dna
betonem či kamennou dlažbou
Břehová vegetace
Převládající charakter
břehové vegetace
Rozsah výskytu v %
L břeh P břeh
Přirozený les, souvislá vegetace
Hospodářský les
Galeriová vegetace
Přerušované pásy vegetace
Jednotlivé stromy, keře
Vysoké byliny
Břehy bez vegetace
Strana 1/2
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
20
Využití údolní nivy a příbřežní zóny
Charakter využití údolní nivy a
příbřežní zóny
(X - výskyt, D – dominant.kat.)
Příbřežní zóna
(do 50 m od toku)
L břeh P břeh
Údolní niva
(v celé šířce)
L břeh P břeh
Les
Louka
Pastvina
Vodní plochy
Zemědělská plocha
Roztroušená zástavba
Intravilán, průmysl
Průchodnost inundačního území
Typ objektu v nivě Výskyt
L břeh P břeh
Úsek bez objektů ovlivňujících
průchodnost inundačního území
Protipovodňové a ochranné hráze
podél koryta
Jiné stavby (náspy komunikací aj.)
vedené paralelně s korytem
Stavby vedené napříč nivou (náspy
komunikací aj.)
Charakter proudění
Charakter proudění Výskyt Rozsah %
Vodopád
Stupně, kaskáda
Peřejnatý úsek
Slapový proud
Klouzavý proud
Tůně
Vzdutí
Ovlivnění hydrologického režimu
Umělé ovlivnění průtoku Rozsah %
Dynamika beze změn
Trvalé vzdutí
Periodické vzdutí
Nárazové vypouštění
Odběry vody
Asanační průtok
Zahloubení koryta
Zahloubení koryta Rozsah
%
Přirozené Uměle
zvýšené
Uměle
snížené
0-20 cm
20-50 cm
50 cm – 1 m
1-2 m
2-4 m
Více než 4 m
Morfometrické charakteristiky toku a nivy
Morfometrie toku Minimum Maximum
Šířka údolní nivy (m)
Šířka koryta (m)
Poznámky:
Strana 2/2
HEM – metodika hydroekologického monitoringu toků
21
7 Literatura
BARBOUR, M.T., GERRITSEN, J., SNYDER, B.D. ET AL. (1999): Rapid Bioassessment Protocols for
Use in Streams and Wadeable Rivers: Periphyton, Benthic Macroinvertebrates and Fish, Second Edition
ed. EPA 841-B-99-002. U.S. Environmental Protection Agency; Office of Water;, Washington, D.C., 339
pp.
CEN (2005): CEN/TC230/WG2/TG6 prEN 14996 Water quality – Guidance on assuring the quality of
biological and ecological assessments in the aquatic environment. CEN, Brussels,
ČNI (2005): ČSN EN 14614 Jakost vod - Návod pro hodnocení hydromorfologických charakteristik řek.
ČNI, Praha,.
DEMEK, J., VATOLÍKOVÁ, Z., MACKOVČIN, P. (2006): Manuál pro sledování hydromorfologických
složek ekologického stavu tekoucích vod. AOPK, Úsek ekologie krajiny a lesa, Brno, 18 pp.
EA (2003): River Habitat Survey in Britain and Ireland: Field Survey Guidance Manual. River Habitat
Survey Manual: 2003 version. Environment Agency, Warrington, 136 pp.
EC (2005): Common Implementation Strategy for the Water Framework Directive (2000/60/EC). Guidance
document No 13 - Overall approach to the clasification of ecological status and ecological potential.
European Communities, Luxembourg, 47 pp.
EC (2006): Common implementation strategy for the Water Framework Directive. WFD and Hydromorphological
pressures. European Communities, Brussels, 44 pp.
FUKSA, J.K. (2000): Unifikace metod hydroekologického hodnocení toků a niv s pilotní aplikací na úsecích
Labe. VÚV TGM, Praha, 101 pp.
JUST, T. (2006): Vodohospodářské revitalizace, MŽP, Praha, 359 pp.
LANGHAMMER, J. (2006): Změny krajiny jako ovlivňující faktor průběhu a projevů extrémních povodní.
Sborník výsledků řešení projektu VaV SM/2/57/05 v roce 2006. PřF UK, Praha, 209 pp.
LANGHAMMER, J., KŘÍŽEK, M., MATOUŠKOVÁ, M., MATĚJČEK, T. (2005): Metodika mapování
upravenosti říční sítě a následků povodní. In: Langhammer J (eds.): Vliv změn přírodního prostředí
povodí a údolní nivy na povodňové riziko. PřF UK, Praha, p. 65-72.
MAGULOVÁ, R. (2006): Hydromorfologické prvky kvality. In: Fatulová E (eds.): Metodika pre odvodenie
referenčných podmienok a klasifikačných schém pre hodnotenie ekologického stavu vôd. SHMU,
VUVH, SAV, SAŽP, Bratislava, p. 222-273.
MATOUŠKOVÁ, M. (2001): Metody ekomorfologického hodnocení jakosti vodních toků. PřF UK, Praha,
MATTAS, D., MATOUŠKOVÁ, M. (2003): Hydroekologické hodnocení toků. Vodní hospodářství, 2003 ,
10.
MZE (2003): Silně ovlivněné vodní útvary. Metody a jejich aplikace v případové studii v povodí Labe, ČR.
Část 1 - Popis metodiky. MZe, PL, DHI, AquaPlus, Praha, 31 pp.
MŽP (2001): Aproximace komunitární legislativy v oblasti voda. Pracovní překlad směrnice2000/60/ES
Evropského parlamentu a Rady z 23. října 2000, ustavující rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní
politiky. MŽP ČR, Praha, 100 pp.
MŽP (2006): Protokol o odběru vzorku bioty tekoucích vod. MŽP ČR, Praha, 1 pp.
ROSENDORF, P. (2006): Zařazení vybraných hydromorfologických ukazatelů do protokolu o odběru
vzorku bioty tekoucích vod. VÚV TGM, Praha, 2 pp.
SOMMER, M., FUKSA, J.K., ŠVECOVÁ, R. (2001): Zpracování metodiky a mapování ekomorfologických
struktur na českých a německých úsecích Labe. VÚV TGM, BfG, Praha, Koblenz, 32 pp.
VICTORIA, E. (2003): Rapid bioassessment protocol for rivers and streams,Online at:
http://epanote2.epa.vic.gov.au/EPA%5Cpublications.nsf/PubDocsLU/604.1?OpenDocument.