Věcná část > Předpovědní a hlásná povodňová služba > Definice SPA > Vyhlašování stupňů povodňové aktivity podle ledových jevů na tocích

Ledové povodně nevyvolává vysoký průtok vody, ale led v korytě, který výrazně snižuje průtočnou kapacitu koryta a vzdouvá hladinu vody. Ledové povodně se vyznačují extrémními stavy vody.

Obvykle se tak děje na krátkém úseku toku, avšak v určitých případech může ledová povodeň zasáhnout tok v délce několika desítek kilometrů. S ledovými povodněmi se setkáváme v období tání, ale také v období mrazů. V období tání je vyvolávají zcela jiné procesy a jevy než v období mrazů a průběh povodní je zcela odlišný.

Ledové povodně v období mrazů

V období mrazů vznikají ledové povodně na tocích, kde je intenzivní chod ledové kaše nebo kde se intenzivně tvoří převážně jen dnový led a koryto nezamrzá. Ledová kaše i dnový led vznikají z vnitrovodního ledu. Ten se, zjednodušeně řečeno, tvoří v tocích s větším sklonem dna. Vnitrovodní led se tvoří buď malou hloubkou vody a zachytává se na dně a vytváří dnový led nebo v proudu vyroste a spojí se s dalšími částečkami vnitrovodního ledu do shluků a vyplave na hladinu, kde se z něj postupem utvoří ledová kaše. Na hladině pak zaznamenáváme chod ledové kaše.

Toky s dnovým ledem

V tocích, kde je kamenité, štěrkopískové nebo balvanité dno a větší rychlost, se tvoří na počátku mrazového období především dnový led. Dno se pokrývá ledem, tloušťka ledu se postupně zvětšuje a dno se zvyšuje. Led se na dně neukládá rovnoměrně a nemusí pokrývat plošně celé dno. V korytech s proměnlivou hloubkou se ukládá především na vyvýšených místech a tvoří ledové prahy, které fungují jako rostoucí pevné jezy.

Spolu s dnovým ledem se většinou tvoří i břehový led. Břehový led se pomalu rozšiřuje a není-li koryto příliš široké, hladina po několika dnech mrazů zamrzne. Koryta, u kterých dnový led vytvořil vysoké ledové prahy, zamrzají postupně. Nejdříve zamrznou úseky s malým sklonem a to rozšiřováním břehového ledu. Zvětšením hloubky a poklesem rychlosti vody se v korytě již netvoří jen dnový led, ale také ledová kaše. Ta se transportuje korytem na hladině a v zamrzlých úsecích se hromadí před utvořenou pokrývkou, která je překážkou pro její průchod tokem. Ledová kaše vytváří na hladině koberec, který promrzne v pevnou pokrývku.

Ledový pokryv se tak postupně rozšiřuje proti vodě. Hladina stoupne a voda se vylévá na led a namrzá na něm. Tloušťka ledového pokryvu rychle roste. Koryta, která vlivem dnového ledu zamrzají, mají většinou tlustý ledový pokryv umístěný vysoko nade dnem, někdy až v úrovni břehových hran.

Zamrznutím koryta voda ztratí přechlazení a nepatrně se oteplí. Tím se vytvoří podmínky pro uvolnění dnového ledu a pokles hladiny. Ledový pokryv se většinou propadne a začne se na něj vylévat voda, která na něm namrzá. Množství ledu v korytě dále roste. Výsledkem je extrémně zaledněné koryto, které má velmi malou průtočnou kapacitu a v případě rychlého oteplení a zvýšení průtoku dochází k ledové povodni.

Ve velmi drsných balvanitých korytech se nevytváří podmínky pro rozvoj břehového ledu a ledové kaše. Pak se ledové poměry v korytě vyvíjí jinak než v předchozím případě. Koryto nezamrzne a trvale se v něm tvoří pouze dnový led. Jestliže tuhé mrazy trvají delší dobu, dosáhne tloušťka dnového ledu překvapivě vysoké hodnoty. Celá hladina je trvale otevřená a v toku se tvoří největší možné množství ledu.

Dnový led se uvolňuje od dna při nepatrném zvýšení teploty vody nad 0 ˚C. Toto nepatrné zvýšení teploty v krátkém úseku toku vyvolává například intenzivnější sluneční svit a to i v době mrazu. Uvolnění dnového ledu velké tloušťky způsobuje povodňovou vlnu spojenou s transportem ledové hmoty. Vlna se rychle pohybuje dolů po toku, protrhává ledové nápěchy a jiná nakupení ledu a vody, a prudce se zvětšuje.

Náhlé odchody dnového ledu doprovázené výraznou povodňovou vlnou jsou velmi nebezpečné a ohrožují koryto toku a jeho okolí. Proto je nebezpečné provádět stavby nebo opravy mostních pilířů nebo propustků v době možného výskytu odchodu dnového ledu. Zcela nepřípustné je, aby zamrzlá koryta sloužila za místa dětských her.

Toky s chodem ledové kaše

Za velkého průtoku ledové kaše nebo tříště dojde po určité transportní vzdálenosti k ucpání hladiny kaší. Na takto vzniklé překážce na hladině se zachytává přitékající led. Další postup závisí na hloubce a rychlosti vody. Při malé rychlosti se ledová kaše kupí před překážkou a nastává rozšiřování ledového pokryvu proti vodě. Při velké rychlosti vody je přitékající kaše strhávána pod pokryv, kde se usazuje. Tím zmenšuje průtočný profil a vzdouvá vodu.

Zvýšením hladiny poklesne rychlost vody, ustane strhávání kaše pod led a led na hladině se rozšiřuje proti vodě, a to až do míst, kde jsou podmínky pro strhávání kaše do proudu. Kaše se usadí pod ledem, zmenší průtočný profil, vzduje vodu a celý cyklus se opakuje, tvoří se ledový nápěch.

Ledové nápěchy dosahují různé mocnosti, délky a trvání. Všechny tyto parametry závisí především na množství a vlastnostech ledové kaše, na hydraulických parametrech úseku toku a na průtoku. Množství i vlastnosti ledové kaše závisí na transportní vzdálenosti kaše a meteorologických podmínkách.

Pokud ledový nápěch vzdouvá vodu tak, že se začne vylévat z koryta, způsobuje ledovou povodeň v období mrazů. Také odchod dnového ledu končí obvykle utvořením ledového nápěchu.

Ledové povodně v době tání

Zamrzlé či zaledněné koryto má podstatně omezenou průtočnou kapacitu a představuje hrozbu ledové povodně v období tání. O průběhu uvolňování ledu v korytě rozhoduje vývoj počasí. Jestliže je oteplení mírné a není doprovázeno většími dešťovými srážkami, průtok v toku se příliš nezvětší, nebo se zvýší pozvolna a led postupně odtaje. Nastoupí-li po mrazivém počasí náhle teplé počasí s velkými dešťovými srážkami, průtok v tocích prudce stoupne a voda se z extrémně zaledněného koryta rozlije.

V úsecích toku, kde je převážně jen ledový pokryv, přivodí proudící voda v období tání její rozlámání a vzniklé kry se dají do pohybu. Nastává odchod ledu. Rozlámání ledové pokrývky neprobíhá současně v celém toku. Nejdříve dojde k rozlámání v místech, kde je pokrývka nejslabší, tj. v místech s větší rychlostí vody nebo s teplejší vodou. Odchodu utvořených ker brání neporušený ledový pokryv. Na jejím okraji se kry hromadí a kupí, vznikají ledové zácpy. Ty rostou jak do délky tak výšky, ucpávají koryto a vzdouvají vodu.

Rozsah zácpy závisí na celé řadě okolností. První zácpy na horním toku jsou malé. Prolomením zácpy se vytvoří vlna, která při svém celistvý pokryv a tlačí před sebou vzniklé kry. Vlna se při svém postupu tokem zplošťuje a postupně ztrácí svoji sílu. Pohyb ledu se zastaví a vznikne nová zácpa.

Uvolněné zácpy v horní části toku většinou iniciují prolomení zácep spodních. Za trvání teplého počasí a narůstání průtoku se tok směrem dolů postupně uvolňuje a všechny zácpy se většinou soustředí do jedné velké na dolním úseku toku. Po jejím prolomení nastává bouřlivý odchod ledu v dolním toku a proud s ledovými krami je ničivý.

Zácpa může být dlouhá jen pár desítek metrů, ale také desítky kilometrů. Její setrvání na jednom místě je velmi rozdílné, od několika minut po několik dní. Velikost a trvání zácpy není příliš závislé na průtoku vody. Postačí, aby se dosáhlo průtoku, který přivodí rozlámání pokrývky a její následný pohyb. Tento průtok je většinou mnohem menší než jednoletá voda. Zácpa ucpává koryto a extrémně vzdouvá vodu. Výška vzdutí je závislá na velikosti zácpy a průtoku vody, ale i za relativně malého průtoku se dosahuje extrémních stavů.