Hlásná a pøedpovìdní povodòová služba
�esk� hydrometeorologick� �stav
Pr�vodce informacemi Hl�sn� a p�edpov�dn� povod�ov� slu�by �HM� | Pro ve�ejnost | Pro povod�ov� org�ny | Pro vodohospod��e
Pr�vodce informacemi Hl�sn� a p�edpov�dn� povod�ov� slu�by �HM� pro povod�ov� org�ny

Jak spr�vn� interpretovat pravd�podobnostn� hydrologick� p�edpov�di

P�esto�e v�voj v oblasti hydrologick� progn�zy doznal za posledn� roky zna�n�ch �sp�ch�, nelze o�ek�vat, �e bychom byli v dohledn� dob� schopni p�edpov�dat pr�toky s minim�ln� nebo dokonce ��dnou odchylkou. Velk� ��st �sil� v hydrologick�m v�zkumu se proto obr�tila na studium mo�nost�, jak nejistotu p�edpov�di vyj�d�it. Metodicky to obvykle znamen� p��pravu n�kolika mo�n�ch sc�n��� v�voje, jejich� vz�jemn� rozlo�en� pak ur�uje pravd�podobnosti dosa�en� konkr�tn�ch vodn�ch stav�. P��prava ans�mblov�ch hydrologick�ch p�edpov�d� je v sou�asn� dob� na �HM� ji� ve stadiu z�v�re�n�ch �prav. Jejich implementace bude kl�st po�adavky nejen na prognostiky, ale i na u�ivatele z hlediska spr�vn� interpretace informace v p�edpov�di obsa�en�.


Uk�zka rozd�lu deterministick� a pravd�podobnostn� p�edpov�di

Z pohledu povod�ov�ch org�n� je nejd�le�it�j��, p�i rozhodov�n� o prov�d�n�ch opat�en� jako jsou evakuace obyvatel, stavby do�asn�ch ochrann�ch hr�z� aj., p�edpov�� vodn�ho stavu. Deterministick� p�edpov�� m� z v��e uveden�ch d�vod� pouze omezenou spolehlivost a vysok� pod�l nejistoty, kter� v�ak nen� v p�edpov�di vyj�d�ena. Pravd�podobn� nikdo neposuzuje deterministickou p�edpov�� absolutn�. Nap��klad, pokud p�edpov�� uv�d� o�ek�vanou kulminaci 5 cm pod hranic�, kter� by vy�adovala evakuaci obyvatel, bude velmi pravd�podobn� evakuace p�epravov�na. Av�ak, co kdy� by p�edpov�� uv�d�la o 10 cm m�n�, o 20 cm m�n�, nebo o 40 cm m�n� ne� je ona hranice, p�i n� doch�z� k evakuaci? P�i jak� �rovni p�edpov�di je nutn� za��t s evakuac�, �i jin�mi opat�en�mi po��tat?

Deterministick� p�edpov�� tedy nevyjad�uje informaci o tom, zda pravd�podobnost toho, �e skute�nost bude v�t�� ne� p�edpov�� existuje a podobn�. V podstat� tedy poskytuje pouze informaci typu ano-ne ve smyslu predikce dosa�en� limitn�ho stavu. Vyhodnocen� �sp�nosti p�edpov�d� v�ak ukazuje, �e pokud by rozhodov�n� prob�halo v tomto smyslu, pak by prost�edky na protipovod�ov� opat�en� ve zhruba t�etin� p��pad� byly vynalo�eny zbyte�n� a naopak ve t�etin� p��pad� by �n�s� skute�n� povode� p�ekvapila.

Pravd�podobnostn� p�edpov�� poskytuje informaci o tom jak� je pravd�podobnost, �e bude p�ekro�ena sm�rodatn� �rove� vodn�ho stavu. Lze tedy nap��klad ��ci, �e pravd�podobnost p�ekro�en� �rovn�, p�i n� je nezbytn� evakuace, je 10 %. Na povod�ov�m org�nu je pak vyhodnotit, zda je takov� riziko p��pustn� �i nikoliv, respektive jestli na dan� �rovni rizika je nutn� p�istoupit k evakuaci okam�it�, nebo podniknout n�jak� p��pravn� opat�en�, kter� pochopiteln� znamenaj� ur�it� finan�n� n�klady, �i nepodnikat ��dn� opat�en�. Rozhodov�n� m��e b�t zalo�eno na jednozna�n�m matematick�m (finan�n�m) vyhodnocen� vhodn�ho postupu.

Pochopiteln� v deseti p��padech p�edpov�di u 10 % pravd�podobnosti p�ekro�en� dan� �rovn� by k tomu teoreticky ve skute�nosti m�lo doj�t pouze jednou. Av�ak i dev�tkr�t �zbyte�n� vynalo�en� prost�edky na protipovod�ov� opat�en� mohou b�t v�razn� ni��� ne� potenci�ln� �kody, jim� lze p�edej�t, a vyv�it tak uveden� n�klady.

Kr�tkodob� pravd�podobnostn� hydrologick� p�edpov�di

Nej�ast�ji pou��van� typy kr�tkodob�ch (p�edstih 0 a� 3 dny) pravd�podobnostn�ch hydrologick�ch p�edpov�d� trochu zjednodu�en� p�edpokl�daj�, �e dominantn�m zdrojem nejistot je kvantitativn� p�edpov�� sr�ek a proto vyu��vaj� variantn� meteorologick� p�edpov�di pro tvorbu ans�mbl� hydrologick�ch. V�sledkem je �v�j��� odtokov�ch variant, kter� lze pro b�n� u�ivatele p�ev�st do jednodu���, sn�ze interpretovateln� formy, nap��klad pravd�podobnosti dosa�en� maxim�ln�ho vodn�ho stavu.

Uk�zka ans�mblov� p�edpov�di pr�tok� po��tan� podle variant mo�n�ch sr�ek z p�edpov�dn�ho syst�mu ALADIN - LAEF a mo�n� realizace t�chto sc�n��� do graf�, kde jsou zobrazeny pravd�podobnost� p�ekro�en� pr�toku

Interpretace kr�tkodob�ch pravd�podobnostn�ch p�edpov�d�
Informace o riziku p�ekro�en� kritick�ho vodn�ho stavu m� v�znam pouze v p��pad�, kdy je u�ivatel p�ipraven takovouto p�edpov�� vyu��t p�i sv�m rozhodov�n�. Je vhodn� m�t zpracovanou rizikovou anal�zu, ve kter� se pro konkr�tn� ohro�en� objekty �i �zem� porovnaj� n�klady na protipovod�ov� opat�en� versus potenci�ln� povod�ov� �kody. Tato anal�za napom�h� rozhodnut�, zda pravd�podobnost v�skytu povodn� nad kritick�m limitem je dostate�n� velk�, aby se vyplatilo protipovod�ov� opat�en� prov�d�t. Velmi zjednodu�en�, pokud opat�en� za 15 000 K� maj� chr�nit majetek 100 000 K�, pak se z dlouhodob�ho hlediska vyplat� prov�d�t protipovod�ov� opat�en� v�dy, pokud je p�edpov�dan� pravd�podobnost povodn� je vy��� ne� 15%. Re�ln� rizikov� anal�zy jsou zpravidla podstatn� slo�it�j��, proto�e se mus� br�t v �vahu na jedn� stran� extremitu povodn� (rozsah zaplaven�), rychlost n�stupu povodn� a na druh� stran� �asov�, technick� a lidsk� mo�nosti proveden� protipovod�ov�ch opat�en�.

Ov��en� z�kladn� strategie, jak co nej��eln�ji nalo�it s pravd�podobnostn� p�edpov�d� je mo�n� si vyzkou�et pomoc� jednoduch�ho kv�zu. V kv�zu lze ur�it potenci�ln� povod�ov� �kody a n�klady na protipovod�ov� opat�en� a na z�klad� vydan�ch hydrologick�ch p�edpov�d� je va��m �kolem se rozhodnout, jestli p�edpov�dan� pravd�podobnost povodn� je dostate�n� velk� pro proveden� t�chto opat�en�.

St�edn�dob� pravd�podobnostn� hydrologick� p�edpov�di

St�edn�dob� hydrologick� p�edpov�di m�vaj� na rozd�l od kr�tkodob�ch p�edpov�d� �asov� p�edstih a� n�kolik des�tek dn�. Tak daleko v�ak meteorologick� p�edpov�di sr�ek nejsou pou�iteln�, proto nen� jejich c�lem p�edpov�d�t pr�b�h pr�toku nebo dokonce kulminaci mo�n� povodn�. Prezentuj� sp�e mo�n� varianty (sc�n��e)v�voje odtokov� situace a lze je ch�pat jako odhad toho, zda n�sleduj�c� obdob� bude sp� such� nebo naopak vodn�. Predik�n� syst�m t�chto p�edpov�d� je v sou�asn� dob� vyv�jen �HM� a m�l by p�in�st v�hled odtoku a� na 30 n�sleduj�c�ch dn�.

Vstupy sr�ek a teplot vzduchu v dan�m �asov�m horizontu 30 dn� je mo�n� z�skat ze st�edn�dob�ch meteorologick�ch p�edpov�d� nebo vyu�it�m historick�ch meteorologick�ch analog�. Syst�m vyv�jen� v �HM� vych�z� v principu z operativn� pou��van�ho syst�mu ESP (Extended Streamflow Predicition), kter� provozuje americk� National Weather Service. Velmi zjednodu�en� se jedn� o podm�n�n� v�b�r mo�n�ch variant pr�b�hu sr�ek a teplot a jejich p�epo�et hydrologick�m modelem p�i zachov�n� aktu�ln� situace nasycen� povod� a sn�hov�ch z�sob. Sr�kov� a teplotn� varianty vych�zej� z historick�ch �ad, p�epo�ten�ch statistick�m programem do 1000 let�ch �ad. V�b�r �len� p�edpov�dn�ho ans�mblu je mimo jin� podm�n�n st�edn�dobou p�edpov�d� z meteorologick�ch model�.

Prim�rn�m grafick�m v�stupem je tzv. "�pagetov� graf", kde se ka�d� varianta meteorologick�ch podm�nek propaguje jako pr�b�h pr�toku v p�edpov�dan�m profilu.
P�ehledn�j��m zobrazen�m jsou pravd�podobnostn� hladiny p�ekro�en� pr�toku slou�en� do denn�ch pr�m�r�.

Vyu�it� st�edn�dob�ch hydrologick�ch p�edpov�d�
Hlavn�m d�vodem zaveden� st�edn�dob�ch p�edpov�d� v USA bylo sp�e ne� pos�len� protipovod�ov� ochrany celkov� zlep�en� hospoda�en� s vodou. Proto�e p�edpov�di vych�zej� z re�ln� nasycenosti, mohou velmi dob�e p�edpov�dat zaji�t�n� (s pravd�podobnost� nad 90%) objemy odtoku. To pom�h� pl�novat dispe�er�m manipulace na vodn�ch d�lech a regulovat odb�ry vody. V�stupy z p�edpov�d� ESP pou��vaj� ale tak� organizace, kter�m mohou n�zk� nebo naopak vysok� vodn� stavy ohrozit zisk (lodn� doprava, cestovn� agentury) k poji�t�n� sv�ch aktivit.
Z hlediska protipovod�ov� ochrany je vyu�it� st�edn�dob�ch hydrologick�ch p�edpov�d� nejd�le�it�j�� pro manipulace na vodn�ch d�lech. Signalizuj�li meteorologick� modely bl��c� se riziko povodn� s n�zkou pravd�podobnost� v�skytu, tak vodohospod��i podle p�edpov�di ESP mohou napl�novat odpou�t�n� vody z p�ehrady tak, aby minimalizovali riziko, �e v p��pad�, kdyby p�edpov�� byla fale�n�m varov�n�m a n�sledovala naopak such� obdob�, kdy se jim nepoda�� rezervu op�t doplnit. V z�v�ru zimy, kdy se zvy�uje riziko jarn� povodn�, je mo�n� na z�klad� t�chto p�edpov�d� zjistit o�ek�van� objem odtoku vody ze sn�hu a optim�ln� uvolnit reten�n� kapacitu vodn�ch n�dr��.
Pr�vodce informacemi Hl�sn� a p�edpov�dn� povod�ov� slu�by �HM� | Pro ve�ejnost | Pro povod�ov� org�ny | Pro vodohospod��e
OSZAR »