Přednáška 4. - MVN - ČVUT

MVN u obce Chodská Lhota, záp. Čechy (Domažlice)MVN na toku Kouba, záp. Čechy (Domažlice)MVN Liběšice, sev. Čechy (Litoměřice)Zpracovala Ing. Alena Jakubíková, Ph.D., ČVUT v Praze, FSv, K143,

Studijní materiály• Šálek, Mika, Tresová: Rybníky a účelové nádrže, SNTLPraha 1989• Vrána, Beran: Rybníky a účelové nádrže – skriptum,ČVUT 2002 (pouze ½ přednášek)• Vrána: Rybníky a účelové nádrže – příklady, skriptum,ČVUT 1993• ČSN 75 2410 Malé vodní nádrže13.5.2010 2

co je MVN ???ČSN 75 2410 Malé vodní nádrže• objem do 2 mil.m 3• maximální hloubka do 9 m• platí pro návrh nových a rekonstrukci (ne údržbu)• jinak předpisy pro přehrady13.5.2010 3

ybochovné závlahy průmysl čistírenské účely požární řízení průtoků rekreace okrasnéoptimální rozdělení vody

Historie výstavby MVN• První rybníky v 8 – 9.století• První písemná zpráva – 1115 listina Kladrubská• Rozmach 2.pol.14.st. – močály, blata• Vývoz ryb• Husitské války – útlum13.5.2010 5

• Menší soustavy - Pohořelice, Lednice• Jednotlivé rybníky – Doksy, Jevany• Jan Skála z Doubravy (Dubravius) – olomoucký biskup– latinský spis o rybníkářství• Jakub Krčín – Svět, Rožmberk (4,9 km 2 ),• Stagnace v 17.stol.- Nová Řeka• Renesance po r.189013.5.2010 7

Řízení vodního hospodářství v ČR• Významné vodní toky – podniky Povodí s.p.• Drobné vodní toky – ZVHS, obce, Lesy ČR• Nádrže – podniky Povodí s.p.• MVN – ZVHS• Resorty – MZe ČR, MŽp ČR13.5.2010 8

Financování výstavby MVN• Program revitalizace říčních systémů – 1992• Poradní sbory – podniky Povodí, ČÚOP (AOPK), SMS (ZVHS), LesyČR, územní odbory MZe ČR a MŽp ČR + experti• 1992 – 22 akcí, 18 mil.Kč – izolované akce, hlavně vodohospodářské(připravené)• 1993 - 120 mil.Kč - první Směrnice (priority, výběr akcí, co podporovat)- studie• 1994 - 150 mil.Kč - někdy i proti smyslu revitalizací - rušení mokřadů,infiltračních pásem apod.13.5.2010 9

Výběr místa nádrže• Vhodný zdroj• Geologie, pedologie, hydrogeologie• Stavební materiály• Bezpečnost pod hrází• Začlenění do krajiny• Tvar nádržní pánve• Zemědělsko-výrobní poměry• Účel nádrže13.5.2010 10

Zdroj vody• Povrchová• vodní tok - zabezpečenost naplnění (povodně, výlov), menšírozkolísanost průtoků• odtok ze srážek (nebeské), nejistota plnění• Podpovrchové• prameny, studny, jímací zářezy – málo• Odpadní– nerovnoměrnost, doba zdržení13.5.2010 11

Podle způsobu přivádění vody• Průtočné – krátká hráz, velký b.p., neregulovatelný průtok,zlepšení kvality vody ?• Neprůtočné• Obtokové• Boční• Hrázové13.5.2010 12

Nádrže dle přívodu vodyprůtočná obtoková bočnívýhody x nevýhody13.5.2010 13

Geologie, pedologie, hydrogeologie• Zakládání, propustnost dna, vhodnost materiálů pro stavbuhráze, stabilita svahů, proudění podzemní vody, chemismusvod, těžitelnost, infiltrační schopnost, K, pórovitost, měrná aobjemová hmotnost• Terénní a laboratorní průzkum• Geofond13.5.2010 14

13.5.2010 17

13.5.2010 18

13.5.2010 19

13.5.2010 20

13.5.2010 21

13.5.2010 22

13.5.2010 23

13.5.2010 24

Tvar nádržní pánve• Hluboké (krátká hráz, málo zarůstá, menší zábor půdy, menšíprůsaky, vodárenské a závlahové nádrže)• Mělké (chov ryb, biologické čištění)• Ekonomická efektivnost µ = Vz : Vh• µ min = 4 – 5• µ s = 10• µ opt = 10 - 1513.5.2010 25

Zemědělsko-výrobní poměry• Bonita zaplavených pozemků• Zamokření pozemků• Privatizace, vlastnické vztahy13.5.2010 26

Účel• Rybochovné – kvalitní voda, proplachování, mělké, připojenína komunikace• Závlahové – v centru zavlažované plochy• Retenční a sedimentační – v chráněném místě• Vodárenské – nad místem spotřeby• Průmyslové – pod podnikem• Požární – max. 300 m od objektu, objekty13.5.2010 27

MVN - prostory• Vz – zásobní objem nádrže dno - Hnn• Vr – retenční objem nádrže Hnn - Hmax• Vb – „bezpečnostní“ objem nádrže – danýbezpečnostním převýšením - Hmax – KH• KH – koruna hráze• Hmax – maximální hladina• Hnn – hladina normálního nadržení(též hladina stálého nadržení čihladina zásobního prostoru)

Hydrologické podklady• Základní hydrologické údaje (plocha povodí, číslohydrologického pořadí, úhrn srážek, Q a , Q m , Q N ) – cenacca 4500 Kč/profil• Nutno objednat s předstihem, jasné určení profilu• Q 330 , Q 50 , Q 100• Průběh povodňové vlny PV 100, PV 50 – cca 2500/profil13.5.2010 29

Bilance zásobního prostoru• 2 úlohy –• známá velikost – posouzení zda postačuje• určení velikosti pro dané potřeby• Podklady• průměrné měsíční průtoky (řada 30 až 50 let)• potřeby vody (dle projektu nebo skutečnosti)• ztráty (viz dále)• Hygienický (sanitární) průtok – Q 33013.5.2010 30

Ztráty• Výparem• Vsak do dna• Průsak hrází a podložím• Zámrzem• Proplachování13.5.2010 31

Návrh bezpečnostního přelivu• Podklady Q 100 , Q 50 , (Q 20 )• Předpoklad – nehrazený přeliv, nepočítá se s transformací povodňovévlny• Průtočné množství přes přelivQ = m * b * (2g) 0,5 * h 1,5 (m 3 .s -1 )Q = Q 100 nebo Q 50h = 0,3 až 0,6 murčíme b – délka přelivné hrany13.5.2010 32

Homogenní hrázSchéma hráze13.5.2010 35

Nehomogenní hráz• Těsnění střední, návodní13.5.2010 36

Sklony svahů hráze• Tabulka v ČSN 75 2410• Homogenní hráze• Návodní od 1 : 3 do 1 : 3,7• Vzdušní od 1 : 2 do 1 : 2,2• Do 4 m výšky možno návodní zmírnit o 0,5• Nehomogenní hráze• Návodní od 1 : 1,75 do 1 : 3,4• Vzdušní od 1 : 1,5 do 1 : 2,213.5.2010 37

Výška hrázeH = H h + H z + H r + H b(m)H h – založení hráze – H h = 0,3 až 0,5 mH r – dle výšky přepadového paprsku pro Q NH b – bezpečnostní převýšení (max.0,6 m)13.5.2010 38

Šířka koruny hráze• Dle šířky komunikace• Občasný pojezd – 3,5 m• Minimální šířka bez komunikace – 3 m• Lavičky – pro změnu sklonů, šířka 1,5 až 2,0 m,odvodnění13.5.2010 39

Opevnění svahů hráze• Návodní svah• Pohoz kamenem (makadam), kamenná dlažba,polovegetační tvárnice, betonové desky (v úrovni hl.n.n.po max.hl.)• Podkladní vrstvy (filtry)• Dole opěrná patka• Vzdušní svah• Ohumusování + osetí, ochrana proti erozi13.5.2010 40

Vegetace• Stromy ano, keře ne – přehlednost• Vzdušní líc, na hranu opatrně• Dlouhověké dřeviny• Pozor – topol - drén13.5.2010 41

Funkční objekty• Výpust – regulovatelný odtok vody, udržení hladiny,vypouštění vody – nejnižší místo nádrže• Bezpečnostní přeliv – bezpečné převedení povodňovýchprůtoků, návrhový kulminační průtok13.5.2010 42

Výpustná zařízení• Otevřené• Spodek výpusti v úrovni dna nádrže• Maximální výška 4 m• Hradicí zařízení – stavidlo, tabule, segment, klapka• Starší nádrže – stavidla, dělení na pole• Pod výpustí vývar13.5.2010 43

Otevřená stavidlová výpustSchéma výpusti13.5.2010 44

obnovená stavidlová výpust na Novozámeckém rybníceoboustranně pohybované stavidlové uzávěry před přívodem na turbiny u VNHostivař

segmentový uzávěr na Rozvodí (Lužnice)

Trubní výpusti• Uzávěr, potrubí, vývar ?• Uzávěry• lopatové,• čepové,• šoupátkové,• (stavidlové, segmentové),• požerákové13.5.2010 47

Lopatové uzávěryStarší rybníky – lopata, táhlo13.5.2010 48

Čepové (čapové) uzávěry• Starší rybníky13.5.2010 49

13.5.2010 50

13.5.2010 51

Šoupátkové uzávěry• Plochá kanalizační šoupátka, přírubová trubní šoupátka• Na návodní straně, na vzdušné straně13.5.2010 52

šoupátkový uzávěr na výpusti MVN v Petrovicích – Milíčovský potokovládání šoupátkového uzávěru na MVN pod Všechromy

Požeráky (kbel, mnich)• Nejčastější• Otevřené, uzavřené, polouzavřené, kombinované• Dlužové stěny – jedna, dvě, tři• Česlová stěna• Potrubí – dřevěné, ocelové, betonové, plastové• Obetonování potrubí v hrázi• Minimální průměr DN 300• Přístupová lávka – ocel, dřevo• Poklop - uzamykatelný13.5.2010 54

Požeráky• Schéma typů požeráků13.5.2010 55

prefabrikovaný dvoudrážkový požerák s otvorem pro odpadpožerák jako součástsdruženého objektu – vevýstavbě – MVN Břehoryje

malý dřevěný požerák –Benešov u Kamenice,Včelničkavelmi jednoduchý dřevěnýpožerák s lávkou – Benešovu Kamenice, dočišťovacíMVN pod obcí13.5.2010 57

Bezpečnostní přelivy• Bezpečné převedení povodňových průtoků• ČSN 75 2410• Nehrazené (výjimečně)• Bez obsluhy• Výpusti a odběry uzavřeny• Nepočítá se s transformací• Návrhový průtok Q 100 , Q 50 , (Q 20 )13.5.2010 58

Čelní přelivy• V čelní hrázi (jez)• Přemostění13.5.2010 60

13.5.2010 61

Čelní přelivy• V čelní hrázi (trubní)• Přemostění není nutné13.5.2010 62

Boční přeliv• Přeliv, spadiště, skluz, vývar ?• V boku nádrže13.5.2010 63

13.5.2010 64

13.5.2010 65

13.5.2010 66

13.5.2010 67

13.5.2010 68

Kašnové přelivy• Kašna (půlkruh, půlelipsa, nepravidelný tvar)• Kašna, otevřený nebo trubní odpad13.5.2010 69

Kašnové přelivya) Přeliv typu „kachní zobák“b) Kombinace přelivu s výpustí13.5.2010 70

13.5.2010 71

13.5.2010 72

13.5.2010 73

13.5.2010 74

Sdružený objekt• Výpust, přeliv, odběr13.5.2010 75

13.5.2010 76

13.5.2010 77

13.5.2010 78

13.5.2010 79

13.5.2010 80

Další typy přelivů• Nouzový• Zemní průleh• Přelivná hrana výše• Návrh na Q 20 až Q 50• Odříznutí špičky kulminace• Krátkodobá funkce• Snadná oprava při poškození13.5.2010 81

Nouzový přelivSchéma13.5.2010 82

13.5.2010 83