Zelená infrastruktura – až naprší a neuschne? Ne, až naprší a neodteče!

V přirozeném prostředí, tedy ve zdravém lese nebo na louce, se většina vody z deště vsákne a využije při evapotranspiraci a část postupuje půdou dále dolů, aby doplnila zásoby podzemní vody. Pouze asi 10 % této dešťové vody odteče pryč přímo po povrchu. I když se samozřejmě množství srážek na našem území i velice podstatně liší, tento princip platí všude.

Tradiční hospodaření s vodou v krajině a ve městech však tento rovnovážný cyklus silně narušuje. Změna jedné části vodního cyklu má podstatný vliv i na jeho další prvky. Nepropustné povrchy ve městech a špatně obhospodařovaná půda v zemědělské krajině neumožňují dostatečný vsak dešťové vody a v takové situaci jí pak velká část odtéká pryč přímo po povrchu.

Přímý povrchový odtok z urbanizovaného území se odhaduje na 50–70 % z dané dešťové srážky a na evapotranspiraci a vsakování tak zůstává v daném území mnohem méně vody.Například během suchého roku 2018 dopadlo na naše území zhruba 40 mld. m³ vody, což představuje cca 4,4 mld. m³ vody, která dopadla na zastavěná území.

Když vezmeme, že z takového území odteče pro příklad o 40 % více vody než z přírodního území, tak jsme během tohoto roku nechali jen tak odtéct do kanálů a příkopů 1,8 mld. m³ vody. Tedy skoro 2x tolik, než je naše roční spotřeba pitné vody. Zpět na přírodní prostředí naše města určitě nepředěláme, ale zvlášť v současné době jistě není od věci zamyslet se nad tím, jak se mu alespoň co nejvíce přiblížit.

Regulace bez legrace

Dlouho bylo v našich městech (i v krajině) imperativem, že dešťové vody se musíme co nejrychleji zbavit a odvést ji z daného území pryč. A vždy tam ještě patřilo, že vodu musíme odvést „bezpečně“. Bohužel bezpečné odvedení vody z jednoho místa většinou znamená, že přesouváme problém na místo jiné. A kdybychom ho jenom přesouvali, tak by to bylo ještě dobré. Pravda je ovšem taková, že problémy se spíše hromadí a dříve nebo později nás dostihnou v různých podobách.

Tento „tvrdý inženýrský“ přístup má často za výsledek mnoho vedlejších problémů. Jedná se například o zvýšené riziko povodňových průtoků a škod na majetku kvůli tomu, že se voda nemůže přirozeně vsakovat do půdy. Aby byly vodní toky schopné převést tyto zvýšené průtoky, musí být kanalizované a opevněné, což má za následek jejich degradaci a ztrátu biotopu pro vodní živočichy i rostliny.

I přes tvrdá opevnění toků ale stejně dochází ke zvýšené erozi, která často vede k jejich ještě většímu zahloubení. Kvůli zvýšenému odtoku ze zpevněných povrchů dochází také ke snížení míry doplňování podzemní vody.

Stavy našich podzemních vod se neustále snižují a kromě negativního vlivu na zásobování obyvatel pitnou vodou má nízký stav podzemní vody také negativní vliv na tzv. bazální odtok, který plní naše řeky a potoky zejména v suchém období. Dalším negativním dopadem rychlého odvádění vody z urbanizovaných území je snížení její kvality a také snížení rekreačního potenciálu vodních toků a míst v jejich blízkosti.

Řešení se už zelení

O zelené infrastruktuře již dnes slyšel asi téměř každý. Každý asi také tuší, že se jedná o „zelené“ prvky ve městech, jako jsou stromy, zelené střechy a fasády a tzv. dešťové zahrádky. Málokdo ale už tuší, že v zemích, kde se tyto prvky opravdu hojně (a systémově) využívají, se nemluví o zelené infrastruktuře jako takové, ale spíše o novém způsobu uchopení vody ve městě.

Zelená infrastruktura je zde pouze jednou částí z celého konceptu. V USA a Kanadě se tento koncept nazývá Low Impact Development (LID) – neboli Výstavba s malým dopadem (na vodní cyklus). V Austrálii, na Novém Zélandu a ve skandinávských zemích se pak používá pojem Water Sensitive (Urban) Development/Design (WSUD) – tedy Městský rozvoj šetrný k vodě.

Vzhledem k tomu, že oba termíny znějí v češtině dosti krkolomně, osobně používám „Šetrné hospodaření s vodou“. Tento název je celkem přiléhavý také proto, že v sobě může zahrnovat jak individuální šetření vodou třeba pomocí využití dešťové vody v domě, tak se také může mluvit o šetrném hospodaření s vodou v rámci koncepčního plánování celého města.

Ať už danému konceptu hospodaření se srážkovou vodou budeme říkat jakkoli, důležitý je vždy základní princip. Aplikace takového konceptu napodobuje přirozený vodní cyklus, a to zejména pomocí přírodních prvků, které umožňují vodu vsakovat, čistit, odpařovat nebo alespoň zdržet co nejblíže jejímu zdroji.

Metody, jak toho dosáhnout, jsou založeny na ideji, že voda je důležitým zdrojem, a ne odpadem, kterého se musíme co nejrychleji zbavit. Namísto odvodu vody z území a řešení problémů takzvaně „na konci trubky“ se v rámci šetrného hospodaření snažíme zadržet vodu pomocí jednotlivých, malých a nákladově efektivních řešení přímo tam, kde voda spadne.

Téměř všechny součásti městského prostředí, jako jsou střechy, chodníky, silnice, parkoviště a různé další plochy, mají potenciál být součástí integrovaného a šetrného hospodaření se srážkovou vodou.

Napravený vodní cyklus

Šetrné hospodaření s vodou má tedy za cíl „napravit“ vodní cyklus a co nejvíce se přiblížit tomu přírodnímu pomocí několika „vybalancování“ jeho základních komponent. Vždy je nutné co nejvíce snížit odtok z daného území spolu se snížením kulminačního průtoku. Není cílem zadržet veškerou vodu při všech deštích, ale je fakt, že současná návrhová kritéria a postupy jsou z tohoto hlediska nedostatečné a bylo by potřeba je změnit.

Dalším principem je co největší zvýšení infiltrace a vsakování do podzemních vod. Oproti současným řešením pomocí podzemních vsakovacích galerií, tvořených plastovými vsakovacími boxy, jsou ale preferovány povrchové vsaky ve formě dešťových zahrádek, mokřadů a vegetačních vsakovacích průlehů.

Protože cílem není jen samotné zvýšení vsaku, které opět vychyluje přirozený vodní cyklus jen na jednu stranu, ale cílem je i zvýšení evapotranspirace na úkor povrchového odtoku. Nedílnou součástí šetrného hospodaření s vodou je také to, aby voda z daného území odtékala dál neznečištěná.

V minulosti se řešení hospodaření s vodou zaměřovalo zejména na řešení tzv. povodňových (N-letých) dešťů a průtoků. Nepropustné povrchy ale nemají vliv jen na zvýšení kulminačních průtoků z daného území, ale dramaticky zvyšují celkový roční odtok. Šetrné hospodaření s vodou se proto nezaměřuje jen na retenci a redukci vysokých průtoků, ale musí řešit celou roční bilanci odtoku tím, že menší srážky z území vůbec neodtékají povrchově.

Šetrné principy

Jak již bylo předestřeno v předchozím textu – systémová implementace zelené infrastruktury ve městě může být úspěšná jedině tehdy, když je součástí širšího konceptu, a to nejen z hlediska realizace samotných prvků ZI, ale zejména z hlediska plánování města i nastavení přemýšlení o městě. Toto šetrné přemýšlení o městě a vodě v něm můžeme shrnout do několika základních principů.

• Nejdříve plánuj. Aby se využil potenciál prvků zelené infrastruktury, je nejdříve potřeba mít dobře zmapované území: současné prvky zeleně, kanalizaci se všemi odlehčovacími komorami, přečerpávacími stanicemi, dešťovými vpustěmi a kanalizačními svody. Pak je možné si teprve vytvořit model a na základě dat stanovit, kde má smysl vodu zadržovat a kde by to bylo jen plýtvání snahou a penězi.
• Předcházej problémům, teprve pak řeš následky. Primárním cílem šetrného hospodaření s vodou je zadržet co nejvíce vody přímo v místě, kde spadne. To se musí odrazit již v plánovacích a projekčních dokumentech tím, že budou požadovat/navrhovat minimalizaci zpevněných povrchů a zachování co největších přírodních ploch. Jakmile je toho dosaženo již v návrhu, není nutné pak řešit kapacitní potrubí pro odvedení vody.
• Zacházej s vodou jako se zdrojem, ne jako s odpadem. Voda se již dnes na mnoha místech stala strategickým zdrojem s potenciálem vyvolat ozbrojené konflikty kvůli jejímu nedostatku. I v České republice je jí na mnoha místech velmi zřejmý nedostatek a s pokračující klimatickou změnou nemáme vůbec jistotu, že zůstane zachován náš dosavadní „vodní blahobyt“. Je proto krajně nezodpovědné nechat vodu jen tak odtéct bez užitku. Přičemž tím užitkem může být klidně i jen její vsakování a odpar v místě.
• Snaž se napodobit přirozený vodní cyklus. V rámci šetrného hospodaření s vodou se nesmíme zaměřovat jen na redukci maximálních kulminačních průtoků při návrhových deštích. Nově se musíme snažit zadržet třeba až 90 % ročního objemu srážek, které dopadnou na dané území. A zároveň musíme vodu zachovat čistou.
• Využij původní přírodní prvky. Šetrné hospodaření s vodou v sobě zahrnuje také šetrné hospodaření s přírodou. Přírodní prvky by měly být využity v rámci nově budované zelené infrastruktury a jejich ekosystémové funkce by tím měly být spíše posíleny. V rámci zelené infrastruktury je tedy těžko myslitelná tvrdá regulace vodního toku nebo třeba zavezení mokřadu.
• Využij multifunkčnost zelené infrastruktury. Na rozdíl od klasického řešení dešťové vody, kdy trubky a zasakovací objekty pod zemí nemají jiný účel než se prostě zbavit vody, je u zelené infrastruktury možnost využít mnoha dalších výhod, které nám přináší.
• 

Peníze, peníze, peníze

Když už jsme v minulém odstavci zmínili možné výhody šetrného hospodaření s vodou, bylo by dobré tuto problematiku alespoň trochu rozvést. V literatuře se dnes uvádí předlouhý výčet různých výhod zelené infrastruktury od podpory biodiverzity až po zlepšení kvality vzduchu. Problém u těchto environmentálních výhod je, že se dají těžko vyčíslit, a investora spolu s projektanty tedy těžko přesvědčí, proč by měli věci dělat jinak.

Hlavní výhodou klasického nakládání s dešťovou vodou je, že umístěním většiny prvků pod zem nepřijdeme o drahocenné místo a vodu pak už zdánlivě nemusíme nijak víc řešit. Alespoň si to tedy myslíme do té doby, než nám začnou přetékat dešťové vpusti nebo se rozbije opevnění potoka.

Dobře navržená zelená infrastruktura nám ale právě pomáhá řešit přesně tyto problémy. Například z newyorské strategie zelené infrastruktury se můžeme dovědět, že odhadované náklady na řešení problémů s odváděním dešťové vody jsou výrazně nižší u tzv. Zelené strategie oproti Šedé strategii (tedy trubky v zemi a řešení na jejich konci jako doposud). Rozdíl je odhadován až na 1,5 miliardy dolarů. A to už asi stojí za změnu způsobu přemýšlení o nakládání s dešťovou vodou.

Zelená infrastruktura ale může přinášet úspory kromě municipalit i vlastníkům domů a bytů nebo jejich nájemcům. Je totiž prokázáno, že zelené střechy a zelené fasády spolu se stromy v ulicích mají pozitivní vliv na úsporu nákladů na vytápění nebo naopak na chlazení. Nedůležité není ani celkové zlepšení kvality života obyvatel a vysledovat se dá i snížení kriminality v „zelených“ oblastech.

Pro developery může být zase zajímavé, že jim zelená infrastruktura, kromě snížených nákladů na výstavbu a údržbu dešťové kanalizace, může přinést i nižší náklady na celkovou údržbu zelených ploch. Jednoduše řečeno je není potřeba tak často sekat (nebo v takové ploše) a zároveň je možné snížit náklady na závlahu.

Bez zajímavosti také není, že zelená infrastruktura pomáhá prodávat developerské projekty. A to ať už přímo, jak je opět možné dokladovat z USA, zvýšením cen „zelených“ nemovitostí, tak nepřímo, lepším přijímáním takových projektů od veřejnosti.

Kromě výše uvedených výhod, které se dají velice dobře přepočítat na reálné peníze, ale poskytuje zelená infrastruktura také mnoho benefitů, jež sice nejsou tak dobře spočitatelné, ale rozhodně bychom je neměli ignorovat. Jedná se zejména o pozitivní vliv na ekosystémy, ať už prostým faktem, že třeba dešťová zahrádka poskytuje útočiště pro hmyz, nebo tím, že se přes ni dešťová voda přefiltruje a dále odtéká bez různých polutantů škodících naší přírodě.

Jak se zazelenat

V strategiích LID jsou opatření většinou rozdělena na tzv. nestrukturální a strukturální. Hlavní rozdíl mezi nimi je, že nestrukturální opatření mají preventivní charakter a jako taková mají spíše plánovací charakter. Strukturální opatření naopak řeší přímo problém v daném místě – zmírnění následků –, a mají tedy spíše realizační charakter.

Plánovací opatření dávají důraz zejména na to, aby došlo k co nejmenšímu narušení přírodního prostředí a půdy. V českém prostředí by našla své uplatnění hlavně v územněplánovací dokumentaci, v regulačních opatřeních a ve studiích větších celků zástavby. Hlavními principy jsou shlukování zástavby blíže k sobě, aby v daném místě bylo zachováno co nejvíce přírodních ploch.

Dále je kladen důraz na minimalizaci uhutnění půdy, například od průjezdu stavebních strojů, ale i způsobem zakládání staveb a řešením skrývky zemin. Nedílnou součástí je také ochrana všech přirozených odtokových drah pro vodu a zavedení ochranných pásem kolem vodních prvků bez jakékoli výstavby. Velmi důležité je též co nejširší využití propustných povrchů.

I když aplikujeme všechna výše uvedená opatření, tak zástavba vždy znamená zásah do přírodního území, a tedy změnu odtokových parametrů. Podle toho, jak je ta změna významná, se pak rozhodujeme, jaká strukturní opatření navrhneme pro její mitigaci.

V souvislosti se zelenou infrastrukturou se dnes v České republice mluví asi nejvíce o zelených střechách. Kromě největší mediální pozornosti dostávají zelené střechy asi také největší veřejnou podporu (mimo znovuvyužití dešťové vody). Vegetační střechy ale nejsou ani jediným a vlastně ani tím hlavním opatřením, které se v rámci zelené infrastruktury na západ od nás využívá.

Problém zelených střech je samozřejmě v tom, že na mnoha místech se nedají vůbec využít, ať už kvůli regulativům, nebo čistě kvůli nedůvěře investora v tuto technologii. Další problém vegetačních střech může člověk spatřovat v tom, že nijak nerozvíjejí veřejný prostor, a nepřináší tedy také benefity z hlediska socioekonomického.

Kromě zelených střech bychom tedy svou pozornost měli upřít i na další opatření. A tím hlavním jsou tzv. bioretenční plochy – neboli povrchové vsakování za pomoci vegetace. Většina lidí bude takové opatření znát spíše pod pojmem dešťová zahrádka nebo dešťový záhon (rain garden). V základním principu nejde o nic jiného než o terénní depresi určenou k zadržení vody, která je osázena vhodnými rostlinami. Kromě zadržení vody a jejího postupného vsakování a odparu umí dešťová zahrádka také vodu přefiltrovat a zachytit nerozpuštěné látky a další polutanty.

Dešťové zahrádky, a jejich protáhlá obdoba v podobě vegetačních průlehů, navíc najdou uplatnění jak u samostatných aplikací u rodinných domů v rozptýlené zástavbě, tak u systémových řešení celých čtvrtí v rámci města.

Tvarově a kompozičně jsou tyto bioretenční plochy velmi různorodé a u rodinného domu se může jednat opravdu jen o mělkou depresi osázenou vhodnými rostlinami, kdežto ve městě může jít o poměrně složitý stavební objekt vymezený betonovými obrubníky a s přepadem do stávající dešťové kanalizace. Své místo si tedy dešťové zahrádky dokážou najít téměř všude a na rozdíl od zelených střech mohou i velmi dobře rozvíjet veřejný prostor.

Do strukturních opatření v rámci šetrného hospodaření s vodou ale nepatří jen typické prvky zelené infrastruktury. Své místo zde má i zachytávání dešťové vody v podzemních nebo nadzemních nádržích s jejím dalším využitím nebo retence a čištění dešťové vody a přepadů z jedné kanalizace pomocí speciálních kořenových čistíren.

Variabilita možného řešení je tedy vysoká a záleží zejména na investorovi a projektantech, jakou cestou se vydají a která opatření k tomu využijí. Důležité ve výsledku je jen to, jestli stále budeme považovat dešťovou vodu za obtížný odpad, nebo naopak za drahocenný zdroj.

Článek byl publikován v časopise TZB Haustechnik 02/2020.