Výpočet Dreny a Vzorce pro Malé Vodní Nádrže v ČR

Tento text reaguje na současnou situaci a shrnuje problematiku návrhu, výstavby a provozování malých vodních nádrží (včetně suchých). Z pochopitelných důvodů si autoři nekladou nárok na úplnost tohoto textu a přednášek, důraz je kladen zejména na kritické momenty návrhu, provádění a provozu těchto vodních děl. V případě speciálních otázek hydrologických, hydraulického návrhu, statického řešení apod. odkazujeme na bohatou dostupnou literaturu v oboru.

Na našem území je v provozu cca 20 000 vodních děl IV. kategorie, přičemž podstatnou část z nich tvoří malé vodní nádrže. V souvislosti s výskytem extrémních povodní v posledním desetiletí lze zaznamenat rozmach v budování suchých nádrží odpovídajících svými parametry malým vodním nádržím. V rámci vládních programů pro ochranu před povodněmi je jen v povodí Moravy a Odry uvažováno s více než cca 45 novými suchými nádržemi.

Příprava výstavby nových vodních děl (VD) i rekonstrukcí stávajících vyžaduje kvalifikované odborné zázemí. V řadě případů však financování, přípravu, návrhy a výstavbu hrází, funkčního zařízení a souvisejících úprav provádějí subjekty bez elementárních znalostí z hydrologie, hydrauliky, geotechniky, mechaniky zemin a dalších souvisejících disciplín, což mnohdy vede k hrubým chybám při návrhu a provádění těchto VD. V odborných kruzích se často hovoří o „krizi v navrhování a budování hrází malých nádrží“.

Průvodními jevy jsou podcenění podkladů pro řešení z důvodů „finančních úspor“ (tento nedostatek jde obvykle na vrub investora), nedostatečné vodohospodářské řešení, nevhodný návrh, absence technické kontroly investora a projektanta, výběr nevhodného dodavatele a celkové nerespektování profesní etiky požadované ČKAIT v poměrně širokém záběru oboru vodních staveb a vodního hospodářství.

Malé vodní nádrže (MVN), resp. suché nádrže (SN) popisované v tomto textu mají objem nádrže do 2 mil. m³.

Čtěte také: Kladenská skládka: Vše, co potřebujete vědět

Definice Pojmů

• Dílo vodní - stavba, která slouží ke vzdouvání a zadržování vod, umělému usměrňování odtokového režimu povrchových vod, k ochraně a užívání vod, k nakládání s vodami a ochraně před škodlivými účinky vod, k úpravě vodních poměrů nebo k jiným účelům sledovaným zákonem č. 254/2001 Sb., o vodách.
• Nádrž malá vodní (MVN) - vodní nádrž s objemem do 2 mil. m³.
• Nádrž suchá (SN) - vodní nádrž určená k ochraně před účinky povodní, ve které je celkový objem nádrže téměř shodný se součtem ovladatelného a neovladatelného ochranného prostoru.
• Povodeň - ve vztahu ke vzniku povodňových škod je definována jako přechodné výrazné zvýšení hladiny ve vodních tocích nebo jiných povrchových vodách (nádržích), při kterém již voda zaplavuje území mimo koryto vodního toku a může způsobit škody.

Návrhové Parametry a Bezpečnost Vodních Děl

Na vodní díla (např. přehrady, hráze a vodní nádrže) a jejich části je kladena řada požadavků. U technických děl, malé a suché nádrže nevyjímaje, se předepsáním určitých měřitelných veličin (parametrů) předurčují technické, ekonomické nebo provozní vlastnosti díla. Zpravidla jde o vlastnosti, které jsou důležité pro dosažení účelu díla nebo pro zajištění vlastností, které jsou předmětem společenského zájmu (bezpečnost, spolehlivost apod.).

Součástí návrhu je zpravidla hodnocení a porovnávání variant ve vztahu k určitým standardům a kritériím. Ty se ovšem mohou v průběhu času měnit. Je vhodné odlišovat posuzování návrhů vodních děl jako nových staveb či změn staveb a posuzování existujících vodních děl. Vodní díla jsou totiž stavby s dlouhou životností, během níž může docházet ke změnám souvisejících standardů i způsobu jejich uplatňování. To vede k situaci, kdy návrhové parametry historického vodního díla (např. malé nádrže) by ve vztahu k aktuálnímu standardu mohly být hodnoceny jako nevyhovující.

Z uvedeného důvodu je účelné považovat návrhové parametry vodního díla za subjektivní vlastnosti díla definované v době vzniku díla a dosažení takových vlastností by mělo být v průběhu provozu požadováno. Potenciální schopnost VD způsobit za určitých okolností ztráty na lidských životech a hmotné škody je důvodem, proč je u určených VD vykonáván technicko-bezpečnostní dohled, jehož součástí je i porovnávání vybraných parametrů vodních děl s aktuálními standardy a je definován i postup řešení případného nesouladu.

Vodní díla jsou složitými systémy, u nichž chování ovlivňuje soubor návrhových parametrů jednotlivých součástí díla. Jednotlivé části VD mohou mít své návrhové parametry, které ovlivňují chování celku. Navíc jsou zatěžovací stavy vodních děl v řadě případů vyvolány nahodilými přírodními jevy, jejichž průběh v dané situaci obvykle nelze ovlivnit. Specifikem stanovení návrhových parametrů vodních děl a jejich posuzování je tedy i reálná existence scénářů, kdy budou stanovené návrhové parametry překročeny.

Důležitý je způsob definování návrhových parametrů VD. Výškovou úroveň koruny hráze lze považovat za návrhový parametr. Při návrhu byla například úroveň koruny hráze odvozena z požadavku bezpečného převedení návrhového průtoku stanoveného např. jako kulminační průtok Q100 a tento parametr měl své číselné vyjádření. Návrhovým parametrem vzdouvacích staveb a jejich částí je proto vždy číselná hodnota návrhového průtoku, konkrétní časový průběh vyjádřený jako hydrogram a podobně.

Čtěte také: Kvalita dřeva a skladování

Požadované návrhové parametry vodních děl jsou často odvozovány s odkazem na technické předpisy. Ve vztahu k technickým předpisům a standardům je třeba věnovat pozornost zařazení vzdouvací stavby, její kategorizaci a klasifikaci. Při stanovení návrhových parametrů vzdouvacích staveb a jejich posuzování se v ČR postupuje zejména podle vyhlášky č. 590/2002 Sb., ČSN 75 2340, ČSN 75 2405 , ČSN 75 2310, ČSN 75 2410, TNV 75 2415, TNV 75 2935 apod.

Zajištění bezpečnosti vodních děl je v obecné rovině upraveno zákonem č. 254/2001 Sb., o vodách. Kvantifikátorem bezpečnosti je například stupeň bezpečnosti. Zajištění bezpečnosti vodního díla je jedním z prvořadých cílů, které má zajistit jeho návrh. Odpovídající bezpečnost je vyžadována i při provozu vodního díla.

Vyhláška č. 590/2002 Sb., o technických požadavcích pro vodní díla, ve znění pozdějších předpisů, vymezuje požadavky na konstrukční prvky přehrad z pohledu jejich bezpečnosti. Zvláštní pozornost zasluhuje zajištění dostatečné bezpečnosti díla a zejména hráze při extrémním zatížení, tj. při povodních. Bezpečnost se podle vyhlášky č. 590/2002 Sb., ve znění pozdějších předpisů, v tomto případě posuzuje odstupňovaně podle významu vodního díla z pohledu možných dopadů při jejím poškození.

Význam určeného vodního díla (např. vzdouvací stavby) z hlediska potenciálních dopadů při jeho protržení se odvozuje podle zařazení do kategorie. Požadovaná bezpečnost je vyjádřena pravděpodobností překročení kulminačního průtoku kontrolní povodňové vlny (KPV), kterou je třeba přes vzdouvací konstrukci vodního díla převést, aniž by došlo k jejímu protržení.

S bezpečností vodního díla přímo souvisí i kontrola jeho skutečného technického stavu, která probíhá v rámci technicko-bezpečnostního dohledu (TBD), jak je zakotveno v zákoně č. 254/2001 Sb., o vodách, a v jeho prováděcí vyhlášce č. 471/2001 Sb. Zajištění bezpečnosti vodního díla v průběhu jeho provozu je upraveno též ustanoveními provozního a manipulačního řádu.

Čtěte také: Slzí Plačice: Co skrývá tato skladba?

Technicko-bezpečnostní Dohled (TBD)

Technicko-bezpečnostní dohled (TBD) nad vodními díly je definován jako odborná činnost ke zjišťování technického stavu vodních děl, sloužících ke vzdouvání nebo zadržování vody, z hlediska jejich bezpečnosti, stability a možných příčin poruch. TBD je zaměřen zejména na posuzování bezpečnosti a provozní spolehlivosti vodních děl, na předcházení vzniku jejich poruch a na hledání efektivních nápravných opatření.

Systém TBD je legislativně vymezen zákonem č. Vyhláška č. 471/2001 Sb., o technickobezpečnostním dohledu nad vodními díly ve znění pozdějších předpisů, stanoví podrobnosti pro vymezení vodních děl podléhajících dohledu a odstupňovaně pro jednotlivé kategorie děl upravuje rozsah a četnost provádění dohledu v jednotlivých etapách jejich přípravy, výstavby, rekonstrukce nebo provozu.

TBD provází vodní díla od úvodních studií a projektových řešení přes období výstavby až po celé období provozu až do případného ukončení funkce díla, kdy budou stavby vodního díla odstraněny nebo stanoveným způsobem upraveny.

Kontrolní činnost orgánů státní správy v rámci TBD je ze zákona uložena úřadům obcí s rozšířenou působností a krajským úřadům, které ji provádějí jako součást vodoprávního dozoru nad vodními díly, jejichž stav by mohl ohrozit bezpečnost osob nebo majetku. Orgány státní správy dozírají, jak vlastníci či uživatelé vodních děl zajišťují TBD a jak provádějí potřebná opatření k zajištění jejich bezpečnosti. Hlavním podkladem pro kontrolu jsou písemné dokumenty TBD.

Legislativní a Normativní Rámec

V rámci navrhování MVN a SN je zapotřebí dodržovat ustanovení závazných předpisů, kterými jsou především zákony, vyhlášky a nařízení vlády, dále pak příslušné metodické pokyny. Současně je ve většině případů účelné dodržovat ustanovení a doporučení souvisejících platných norem, technických standardů a typizačních předpisů.

Obecně závaznými předpisy upravujícími v ČR oblast související s vodními díly jsou v současnosti především zákon č. 254/2001 Sb., o vodách, ve znění pozdějších předpisů, a jeho prováděcí předpisy (vyhlášky). Vyhláška č. 590/2002 Sb., o technických požadavcích pro vodní díla, ve znění pozdějších předpisů, stanoví technické požadavky pro vodní díla.

Tato vyhláška byla vydána ve vazbě na zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), a uplatňuje se při povolování vodohospodářských staveb. Jedná se tedy o případy, kdy se postupuje podle stavebního zákona. V územním řízení vydává příslušné rozhodnutí místně příslušný stavební úřad. Ve stavebním řízení je zvláštním stavebním úřadem příslušný vodoprávní úřad.

Vybavení hrází vodních nádrží přelivem a související dodržení standardu při posuzování bezpečnosti za povodní se podle vyhlášky č. U existujících vodních děl se zpravidla vychází z návrhových parametrů vodních děl v době jejich vzniku, tedy z návrhových parametrů, se kterými byla vodní díla připravována, povolována a kolaudována.

V průběhu provozu však může dojít k významným změnám technického stavu, vývoji poznání nebo ke změnám standardů, které by měly vést k úpravám technického řešení či změnám v užívání díla. Současná právní úprava vycházející z vodního zákona již dnes obsahuje nástroje potřebné k prosazení příslušných standardů bezpečnosti.

Podmínkou je aktivní uplatnění systému dohledu nad vodními díly a dozoru vodoprávních úřadů. Vzdouvací stavby jsou tzv. určenými vodními díly, na nichž se provádí TBD. Ten se uplatňuje jak v období přípravy díla, tak v období provozu. Na existujících provozovaných vodních dílech by měl systém dohledu prováděný odborně způsobilými osobami a dozor vodoprávních úřadů teoreticky vést k postupnému prosazení aktuálních technických standardů, neboť minimálně při zpracování souhrnných etapových zpráv o dohledu by měly být provedeny příslušné analýzy s použitím aktuálních podkladů, metodických postupů na úrovni doby a současného poznání.

Role Projektanta

Projektantem se v odborné praxi nazývá osoba, která vykonává projektovou činnost, a to buď v postavení svobodného povolání, osoby samostatně výdělečně činné nebo jako zaměstnanec projekční firmy. Ve smyslu ustanovení zákona č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), jde o tzv. vybranou činnost ve výstavbě, kterou mohou vykonávat pouze fyzické osoby, které získaly oprávnění k výkonu těchto činností. U projekční činnosti se jedná o zákon č. 360/1992 Sb., o výkonu povolání autorizovaných architektů a o výkonu povolání autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě.

Zejména zákony, vyhláškami, nařízeními vlády apod. se projektant musí řídit vždy. Normy jsou pro projektanty doporučené. Normy vycházejí z dlouhodobých zkušeností v příslušném oboru, z výsledků výzkumů a z analýzy možných problémů a poruch, proto je třeba na ně nahlížet jako na velmi důležitý podklad usnadňující práci projektanta. Normy jsou základní pomůckou projektanta a jejich znalost je podmínkou zpracování projektové dokumentace bez výrazných technických vad. na základě obecně závazného právního předpisu, tj. odvolávkou na konkrétní normy (např. v zákoně č.

Zákon o Vodách

Pro potřeby návrhu MVN je možné uvést následující stručný výčet a charakteristiku legislativních, normativních a dalších podkladů. Přitom je třeba sledovat jejich vývoj a aktualizaci. 1.1.2 Zákon č. Účelem zákona č. 254/2001 Sb., o vodách, „…je chránit povrchové a podzemní vody, stanovit podmínky pro hospodárné využívání vodních zdrojů a pro zachování i zlepšení jakosti povrchových a podzemních vod, vytvořit podmínky pro snižování nepříznivých účinků povodní a sucha a zajistit bezpečnost vodních děl v souladu s právem Evropských společenství.

tags: #skladka #výpočet #dreny #vzorec

Oblíbené příspěvky:

• Vliv geotechniky na životní prostředí
• Neefektivnost přírody a člověk
• Mobilní drtička odpadu k pronájmu
• Kompletní přehled epizod Zázraků přírody
• Zubři v české přírodě