1. Obsah. Komplexní revitalizace území dotčeného těžbou PKÚ s.p. Jezero Chabařovice Hydrotechnické výpočty pro jezero Chabařovice

Komplexní revitalizace území dotčeného těžbou PKÚ s.p. – Jezero Chabařovice Hydrotechnické výpočty pro jezero Chabařovice

1. Obsah 1. 2. 3. 4.

Obsah ........................................................................................................................ 1 Úvod .......................................................................................................................... 2 Podklady.................................................................................................................... 4 Stanovení reálné provozní hladiny jezera Chabařovice ............................................ 5 4.1.1 Stručný popis systému HEC-RAS v.4.0 ....................................................... 5 4.1.2 Sestavení modelu .......................................................................................... 7 4.1.3 Výstupy z modelu ......................................................................................... 8 4.1.4 Závěry Hydraulického modelování ............................................................. 12 5. Přeložka Modlanského potoka ................................................................................ 13 5.1 Sestavení modelu ............................................................................................ 14 5.2 Závěry modelování přeložky Modlanského potoka ........................................ 20 6. Plnění jezera Chabařovice ....................................................................................... 21 6.1 Problematika bilance a prognózy .................................................................... 21 6.1.1 Stručný popis R ........................................................................................... 21 6.2 Statistická analýza ........................................................................................... 22 6.2.1 Holt-Wintersova metoda ............................................................................. 25 6.3 Závěry statistické analýzy ............................................................................... 29 7. Výpočet účinků vln – protiabrazní opatření ............................................................ 30 7.1 Výběhy vln pro hladinu na kótě 145,60 m.n.m. .............................................. 31 7.2 Výpočet parametrů vln .................................................................................... 33 7.3 Doplňující výpočet výběhů vln na jižních svazích ......................................... 46 8. Závěry a posouzení protiabrazních opatření ........................................................... 57 9. Závěry a návrhy opatření ........................................................................................ 58 9.1.1 Sledování poklesu terénu ............................................................................ 58 9.1.2 Bilance JCH – prognóza plnění................................................................... 58 9.1.3 Přeložka Modlanského potoka .................................................................... 59 9.1.4 Výpustný objekt JCH .................................................................................. 60 9.1.5 Aktualizace modelů-zpřesnění .................................................................... 60

Palivový Kombinát Ústí s.p.

VII - 1

Ondřej Miňovský


2. Úvod Povrchový důl Chabařovice definitivně ukončil těžbu v roce 1998. Po ukončení těžební činnosti ložisek kvalitního hnědého uhlí povrchovým způsobem zůstal jako jeden z důsledků těžby tzv. zbytková jáma. V opuštěných prostorách povrchových lomů byly a jsou prováděny rekultivační práce, jejichž cílem je vytvoření plně funkční krajiny. Bylo rozhodnuto, že zbytková jáma lomu Chabařovice bude v rámci revitalizace zatápěna vodou. Jezero zbytkové jámy Chabařovice vznikne jako výsledek schváleného řešení zahlazování následků hornické činnosti (sanace a rekultivace) lomu Chabařovice. K napouštění jezera dochází již od června 2001. Vzniklé jezero po napuštění ponese oficiální název Milada, v současné době je známé spíše pod názvem „jezero Chabařovice“. Po napuštění a stabilizaci výsledné kvality vody by mělo mít mnohostranné využití a to ekologické, krajinně estetické a sportovně rekreační. Jezero Chabařovice je začleněno do rozsáhlé hydrografické sítě, která je pozůstatkem systému ochrany lomu Chabařovice a okolních lomů před povrchovými vodami. Jejími nejdůležitějšími prvky jsou: VN Roudníky, VN Kateřina, VN Zalužany, Centrální přeložka potoků I a II a provozované stanice čerpání důlních vod. Nově vzniklé prvky hydrografické sítě vzniklé až v souvislosti se záměrem zatopení zbytkové jámy jsou: protieutrofizační nádrž, přeložka Modlanského potoka, soustava příkopů odvodňujících rekultivované výsypky a tzv. „Převedení vody z jezera Chabařovice do řeky Bíliny“. „Hydrotechnické výpočty pro jezero Chabařovice – aktualizace“ jsou rozděleny do samostatných kapitol, které v návaznosti na sebe řeší nově zjištěné skutečnosti a potenciální problémy spojené s dosavadními zkušenostmi s provozem jezera Chabařovice a jeho přidružených hydrotechnických stavebích objektů. Kapitola 4 se zabývá, stanovením reálné provozní hladiny, a to především s ohledem na stávající poklesy terénu v celé délce zatrubněné části VD „Převedení vody z jezera Chabařovice do řeky Bíliny“. Výšku provozní hladiny především ovlivňují čerpané důlní vody (vrt Franz Josef) a převáděné vody z přeložky Modlanského potoka, zaústěné do zatrubněné části převedení vody z jezera Chabařovice do řeky Bíliny. Na nově stanovenou kótu hladiny jezera Chabařovice je nutno posoudit dobu plnění a funkci provedených protiabrazních opatření. Toto je předmětem dalších výpočtů a posouzení obsažených v této technické pomoci.


VII - 2

Ondřej Miňovský


Kapitola 5 posuzuje hydraulickou funkci nově vybudované přeložky Modlanského potoka, především s ohledem na funkci odlehčovacích objektů, vybudovaných v trase přeložky. Aktuální bilanci vod napouštěných do jezera a prognózou dosažení budoucí kóty provozní hladiny se zabývá kapitola 6. Časová prognóza je zejména důležitá pro ostatní přidružené projekty (např. vybudování přístavu rekreačních lodí, osazení hradících prvků na výtoku z JCH, terénní úpravy, atd.). V kapitole 7 je provedena revize původního výpočtu výběhů větrových vln a posouzení již vybudovaných protiabrazních opatření s ohledem na nově stanovenou provozní hladinu jezera. Celá aktualizace „Hydrotechnických výpočtů“ pak vyúsťuje v ucelené závěry a návrhy opatření pro zachování správné funkce jezera Chabařovice a jeho souvisejících částí, ovlivněných nově zjištěnými skutečnostmi a provozními stavy.


VII - 3

Ondřej Miňovský


3. Podklady [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16]

Anděl, Jiří: Matematická statistika. SNTL/Alfa, Praha 1986 Anděl, Jiří: Statistická analýza časových řad. SNTL, Praha 1976 Holt, C. C. (1957) Forecasting seasonals and trends by exponentially weighted moving averages, ONR Research Memorandum, Carnigie Institute. Winters, P. R. (1960) Forecasting sales by exponentially weighted moving averages, Management Science 6, 324–342. Venables, W.N., D.M.Smith and the R Development Core Team: An Introduction to R, 2008 Brunner, G.W: USACE HEC-RAS Hydraulic reference, 2008 Brunner, G.W: USACE HEC-RAS Users Manual, 2008 Broža a kol: Přehrady, SNTL/ALFA 1987 Bažant: Metody zakládání staveb –Academia 1973 Keder, Spanilá: Hodnocení parametrů větrů, působících na vodní plochu nádrže Nechranice - J.Hydrol.Hydromech., 43, 1995 Harušťák: Ustálený vietor ako rozhodujúcí faktor parametrov vetrových vln Vodohosp. čas., 30, 1982, č.2 Lukáč, Abaffy: Vlnenie na nádržiach, jeho účinky a protiabrazné opatrenia Bratislava, Príroda 1980 TNV 75 2401 – Vodní nádrže a zdrže ČSN 75 0255 – Výpočet účinků vln na stavby na vodních nádržích a zdržích Projektová dokumentace zpracovaná MVP k lokalitě jezera Chabařovice Podklady a zaměření předané PKÚ, s.p. – viz. příloha této zprávy


VII - 4

Ondřej Miňovský


4. Stanovení reálné provozní hladiny jezera Chabařovice Jezero Chabařovice (dále také JCH) vzhledem ke svému původu (zbytková jáma po důlní činnosti) je bezodtoká jímka. Politickým rozhodnutím bylo stanoveno, že „Převedení vody z jezera Chabařovice do řeky Bíliny“ (dále také převedení), má zajišťovat odtok z jezera nad kótou 145,30 m.n.m. Tímto rozhodnutím bylo převedení nutno vybudovat bez podélného sklonu, což je dáno hladinou řeky Bíliny v místě vyústění převedení. V trase převedení je problematická část, která vede nad poddolovaným územím původního hlubinného dolu a také úsek protlaku pod drážním tělesem. Vlivem těchto okolností a zřejmě také vlivem nesprávně užité technologie ražby pod drážním tělesem došlo k různě velkým poklesům v celé délce zatrubněné části převedení. (viz interní zpráva PKÚ - Kontrolní měření převedení vody z JCH do řeky Bíliny 05/2008, Petr Báča, VSČ). Nejvyšší bod převedení je tedy v otevřeném korytě, které neutrpělo poklesem, díky tomu se hladina stálého nadržení nezměnila a je stále na kótě 145,30 m.n.m. Výšku reálné provozní hladiny však ovlivňují čerpané důlní vody zaústěné do převedení vody do řeky Bíliny a neodlehčené vody z přeložky Modlanského potoka, tím že sdílejí průtočnou kapacitu vlastního převedení s vodami z JCH. Zároveň je nežádoucí, aby za normálních okolností do JCH přitékala voda z převedení vlivem zpětného vzdutí. Tyto podmínky byly stanoveny jako výchozí pro sestavení hydraulického modelu, pro modelování hydraulické funkce převedení byl použit výpočetní software USACE HECRAS v. 4.0.

4.1.1 Stručný popis systému HEC-RAS v.4.0 Společnost USACE (U.S. Army Corps of Engineers) vyvíjí hydraulický výpočetní systém HEC (Hydraulic Engineering Center) od roku 1964. Softwarová část River Analysis System (RAS) je určena pro komplexní modelování povrchových vodních toků. Tento software umožňuje jednodimenzionální výpočet ustáleného i neustáleného nerovnoměrného proudění, transportu znečištění (pohyblivého dna) a modelování změn teploty proudící vody. Internetová adresa pro další informace je http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/. Program HEC-RAS 4.0. umožňuje výpočet nerovnoměrného proudění v otevřených korytech, v ustáleném i v neustáleném režimu. Je integrovaným prostředkem, který umožňuje interaktivní provoz, obsahuje moduly hydraulické


VII - 5

Ondřej Miňovský


analýzy, obsluhy datové báze, vizualizaci vstupních dat i výsledků. Významné jsou jeho možnosti výpočtu objektů na toku, příčných i podélných staveb. Umožňuje numerickou simulaci stromových sítí, bifurkací a okružních říčních systémů. Jako produkt federálního rozsahu, je standardním prostředkem pro plánování, návrh a protipovodňovou ochranu ve Spojených státech. Je třeba připomenout, že výsledky hydraulických simulací modelu HEC-RAS je možné využít jako vstupy do dalších produktů vývojářské dílny HEC.

Základní výpočetní schéma Základní výpočetní schéma ustáleného proudění je založeno na výpočtu nerovnoměrného proudění vody v korytech metodou po úsecích. Program umožňuje rozdělení profilu na vlastní koryto (tzv. efektivní, účinná oblast proudění) a levou či pravou inundaci. Stanovení průběhu hladin je založeno na jednorozměrném řešení Bernoulliovy rovnice (energy equation). Energetické ztráty jsou přibližně řešeny jako ztráty třením (Manning‘s equation) a lokální ztráty jsou vyjádřeny pomocí koeficientů (contraction/expansion coefficients). Hydraulicky komplikovaná místa (soutoky, bifurkace, propustky, přelivy…) jsou řešeny příslušně upravenou pohybovou rovnicí. Samotný výpočet je realizován v definovaných příčných profilech iteračním postupem metodou po úsecích. Nejprve program stanoví v následujícím profilu předpokládanou hladinu stejnou jako v předchozím profilu (v prvním kroku vezme kritickou hladinu) a provede výpočet dle zvolených rovnic, pokud je předpokládaná hladina a vypočtená hladina v rozmezí nastavené tolerance (objektivní funkce) a pokud je vypočtená hladina na správné straně od kritické hloubky, program vezme vypočtenou hladinu za správnou a pokračuje dalším profilem. Pokud není, program vezme vypočtenou hladinu za předpokládanou a výpočet opakuje s jinou sadou parametrů, to se opakuje dokud výsledek nesouhlasí s předpokladem a nebo dokud neproběhne nastavený počet iterací bez dosažení shody. Pokud nedojde v některých profilech ke správnému výpočtu hladiny program se nezastaví, ale ohlásí chybu a do dalších výpočtů použije kritickou hladinu. Chyba je obyčejně způsobena malým počtem příčných profilů, neboli rozdíl hladin je příliš velký na to, aby v daném počtu iterací mohla objektivní funkce konvergovat, nebo se program pokouší počítat říční proudění (subcritical regime) tam kde je ve skutečnosti bystřinné


VII - 6

Ondřej Miňovský


(supercritical regime). První případ je možno řešit interpolací, druhý velmi dobře řeší dvojí způsob výpočtu (mixed regime), kde proběhne nejdříve výpočet říčního proudění a tam kde dojde k nesouladu s kritickou hladinou se dopočítá bystřinné proudění.

Objekty na toku Program HEC-RAS umožňuje několik metod řešení hydraulické funkce propustků, bočních přelivů, mostních a jezových objektů při různých scénářích hydraulického režimu proudění: volná hladina, zatopený vtok a volný výtok, tlakové proudění mostním profilem a přelévaný mostní objekt. V případě proudění s volnou hladinou jsou k disposici 4 výpočetní postupy: řešení vycházející z Bernoulliho rovnice, z rovnice pohybové, empirická rovnice Yarnellova a metoda WSPRO. Druhá a třetí metoda dávají možnost zahrnout do řešení vliv pilířů zasahujících do průtočného profilu. Momentová rovnice umožňuje navíc modelovat i vliv úhlu mezi směrem proudnice a profilem mostu. Model HEC-RAS řeší další hydraulické problémy spojené s funkcí mostních objektů. Lze například vyjádřit vliv nápěchů v mostním profilu připlavovanými překážkami, nebo tvorbu výmolů ve dně mostního profilu.

Uplatnění systému HEC-RAS v rámci posudku V této kapitole je program HEC-RAS 4.0 především uplatněn pro modelování hladinového režimu za ustáleného stavu s cílem získat základní představu o odtokových poměrech z jezera Chabařovice. Výpočty byly provedeny pro návrhové odtoky z jezera od 0,0001 m3.s-1 do 0,2133 m3.s-1 při stálém přítoku z přeložky Modlanského potoka 0,05 m3.s-1 a 0,037 m3.s-1 .

4.1.2 Sestavení modelu Geometrie modelu vychází z původního předpokladu nulového sklonu nivelety. Příčné profily v zatrubněné části byly voleny vždy v místě šachty, v otevřeném korytě byly nadefinovány schematicky. V aktualizovaném modelu byly příčné profily v zatrubněné části „zahuštěny“ interpolací a byla upravena jejich nadmořská výška tak, aby odpovídaly doměření provedeném PKÚ (Kontrolní měření převedení vody z JCH do řeky Bíliny 05/2008, Petr Báča, VSČ). Příčné profily otevřeného koryta byly také


VII - 7

Ondřej Miňovský


„zahuštěny“ a jejich nadmořská výška byla upravena dle dokumentace skutečného provedení. Okrajové podmínky byly pro dolní profil stanoveny jako kritická hladina, protože objekt zaústění vod převedení má podobu skluzu do řeky Bíliny. Pro horní profil nebyla stanovena, protože z analýzy výskytu kritického proudění (mixed regime) vyšlo v celé délce převedení (až po skluz) proudění v říčním režimu. Simulace byla provedena pro 24 exponenciálně rostoucích návrhových odtoků z JCH od 0,0001 m3.s-1 do 0,2133 m3.s-1 při stálém přítoku z přeložky Modlanského potoka 0,05 m3.s-1 a čerpaných důlních vod 0,037 m3.s-1. Simulace průběhu hladiny v převedení (viz Obr. 4.3) znázorňuje předpokládaný maximální dlouhodobý průtok převedením (tj. 0,147 m3.s-1 na soutoku s řekou Bílinou). Cílem simulace bylo zjistit vystavení nadmořské výšky hladiny v JCH, při součinnosti čerpání důlních vod (Q = 0,037 m3.s-1) a neodlehčovaného průtoku přeložkou Modlanského potoka (Q = 0,050 m3.s-1). Hledaným názorným výstupem je tedy konzumpční křivka výpustního objektu JCH (viz Obr. 4.4).

4.1.3 Výstupy z modelu .013

146.2

146.0

.03

.03

150.0 145.8

149.5

145.6

149.0

148.5 145.4

Elevation (m)

148.0 0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

147.5

147.0

146.5

146.0

145.5

145.0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Station (m)

Obr.4.1: Vzorové příčné profily – 0,147 m3.s-1 ve výpustném objektu JCH a prvním profilu koryta


VII - 8

Ondřej Miňovský


Zatrubněná část převedení DN 1040

Otevřené koryto

Obr. 4.2: Schéma Převedení vody z JCH do řeky Bíliny v HEC-RAS 4.0


VII - 9

Ondřej Miňovský


Nadmořská výška (m. n. m.) Obr. 4.3: Podélný profil převedení při maximálním dlouhodobém průtoku


VII - 10

Ondřej Miňovský


Staničení 1111.2600 962.0000 868.2600 769.0000 669.0000 584.0000 482.0100 386.0100 353.4100 287.0000 280.0000 250.0000 200.0000 150.0000 100.0000 50.0000 0.0000

Průtok (m3/s) 0.060 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.110 0.147 0.147 0.147

Dno Hladina Čára En. (m) (m) (m) 145.23 145.71 145.71 145.17 145.70 145.71 145.14 145.70 145.70 145.11 145.69 145.70 145.10 145.69 145.69 145.15 145.68 145.69 145.19 145.67 145.68 144.91 145.67 145.67 145.10 145.67 145.67 145.11 145.67 145.67 145.15 145.67 145.67 145.25 145.66 145.67 145.28 145.66 145.66 145.30 145.64 145.65 145.30 145.63 145.63 145.30 145.58 145.59 145.30 145.42 145.47

Sklon ČE Rychlost Průt. Pl. Šířka v hl. Froud. č. (m/m) (m/s) (m2) (m) 0.000026 0.16 0.39 1.03 0.08 0.000063 0.25 0.44 1.04 0.11 0.000054 0.24 0.46 1.03 0.10 0.000047 0.22 0.49 1.02 0.09 0.000046 0.22 0.49 1.02 0.09 0.000063 0.25 0.44 1.04 0.11 0.000088 0.28 0.39 1.03 0.15 0.000022 0.17 0.67 0.92 0.06 0.000051 0.23 0.48 1.03 0.10 0.000055 0.24 0.46 1.03 0.10 0.000058 0.12 0.92 2.56 0.06 0.000138 0.16 0.67 2.24 0.10 0.000200 0.19 0.59 2.13 0.11 0.000280 0.21 0.52 2.03 0.13 0.000615 0.30 0.48 1.98 0.20 0.001007 0.36 0.41 1.85 0.25 0.020034 1.02 0.14 1.37 1.00

Tab. 4.1: Výstupní tabulka vybraných parametrů v šachtových profilech a několika profilech otevřeného koryta

145.9

Nadmořská výška (m.n.m.)

145.85

Průtok (m^3/s) 0.00000 0.00001 0.00020 0.00074 0.00175 0.00332 0.00552 0.00842 0.01200 0.01650 0.02190 0.02820 0.03547 0.04370 0.05000 0.06000 0.07500 0.08780 0.10183 0.11706 0.13359 0.15144 0.17065 0.19126 0.21329

145.8

145.75

145.7

145.65

145.6

Nadm. Výška (m.n.m.) 145.55 145.60 145.60 145.60 145.60 145.61 145.61 145.62 145.62 145.63 145.64 145.66 145.67 145.69 145.70 145.71 145.74 145.76 145.78 145.80 145.83 145.85 145.88 145.90 145.93

145.55 -0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

0.22

3

Průtok (m /s)

Obr. 4.4: Konzumpční křivka výpustného objektu JCH (Při nulovém průtoku je dobře vidět, že hladina se vystaví na kótě 145.60m n.m.)


VII - 11

Ondřej Miňovský


4.1.4 Závěry Hydraulického modelování

•

Vlivem nerovnoměrného poklesu terénu v celé délce zatrubněné části došlo k ovlivnění hydraulické funkce stavby „Převedení vody z jezera Chabařovice do řeky Bíliny“.

•

Kvůli zamezení odtoku čerpaných důlních vod a vod z přeložky Modlanského potoka bude nutno osadit hrazení na výpustném objektu z JCH a to minimálně na kótu 145,60 m.n.m.

•

Část otevřeného koryta nepoklesla, a hladina stálého nadržení proto zůstává na kótě 145,30 m.n.m., ovšem vlivem nutného hrazení bude minimální provozní hladina JCH na kótě 145,60 m.n.m.

•

Z provedené simulace vyplývá že vlivem očekávaných maximálních dlouhodobých odtoků z JCH (tj. odtoků, které mohou ovlivnit výšku hladiny JCH) se hladina může teoreticky vystavit až na kótu 145,71 m.n.m. (viz konzumpční křivka výpustného objektu).

•

Pokud vlivem dešťových srážek stoupne průtok přeložkou Modlanského potoka, je možné že v místě zaústění přeložky (DN400) do převedení (DN 1040) dojde k bifurkaci a část vod z přeložky poteče směrem do jezera. Toto však v žádném případě nebude dlouhodobý jev.

•

Kvůli možnosti výskytu zvýšených anebo povodňových průtoků považuji za vhodné na vtokovém objektu osadit manipulovatelný přelivný výpustný objekt, kterým by bylo možno zamezit i krátkodobému zpětnému proudění do jezera, ať už při čištění/revizi trubní části nebo při povodňových stavech .


VII - 12

Ondřej Miňovský


5. Přeložka Modlanského potoka Přeložka Modlanského potoka zajišťuje bezpečné odvedení vod kontaminovaných jednotnou kanalizační soustavou z Obce Modlany tak, aby se pokud možno nedostaly do jezera Chabařovice. Přeložka také zachytává a odvádí dešťové vody z rekultivovaných výsypek kontaminované fosforečnými hnojivy. Tato kapitola řeší problémy spojené s nastavením přelivných hran na již vybudovaných odlehčovacích objektech, a celkovou hydraulickou funkci přeložky.

Tabulky N-letých průtoků dílčích povodí přeložky Modlanského potoka (převzato ze schválené projektové dokumentace pro SP „Přeložky Modlanského potoka“)

N - leté průtoky (m3/s) dílčích povodí Profily

Plocha 2 povodí (km )

2

5

10

20

50

100

Příkop I

1.3

0.706

0.815

0.846

1.16

1.54

1.86

Příkop J

1.6

0.148

0.538

0.884

1.25

1.66

2.01

Příkop K

0.38

0.082

0.231

0.359

0.511

0.71

0.888

Příkop M

0.25

0.011

0.039

0.064

0.09

0.12

0.147

Příkop A

0.6

0.018

0.064

0.105

0.148

0.196

0.239

Přítok z VD Modlany

1.73

0.113

0.415

0.638

0.783

0.821

0.859

Součtové N - leté průtoky (m3/s) k jednotlivým profilům Profily v trase přeložky Modlanského potoka

Plocha povodí 2 (km )

2

5

10

20

50

100

k ÚP1 - km 0,000

5.86

0.856

1.710

2.371

3.289

4.037

4.813

k ÚP2 - km 1,266

4.56

0.291

1.058

1.694

2.361

2.805

3.325

k ÚP3 - km 1,614

2.96

0.143

0.52

0.81

1.111

1.145

1.315

k ÚP4 - km 2,659

2.58

0.142

0.518

0.807

1.021

1.137

1.245

k ÚP5 - km 3,489

2.33

0.131

0.479

0.743

0.931

1.017

1.098

k ÚP6 - km 3,639

1.73

0.113

0.415

0.638

0.783

0.821

0.859


VII - 13

Ondřej Miňovský


5.1 Sestavení modelu Výpočet průběhu hladin při daných průtocích byl proveden pomocí výpočetního software USACE HEC-RAS 4.0. Model byl sestaven dle podélného profilu ze skutečného zaměření a z příčných profilů koryta přeložky Modlanského potoka. Jako výpočetní režim bylo zvoleno ustálené nerovnoměrné proudění, které dává dobrou představu o hydraulické skutečnosti. Účelem modelu bylo získat představu o chování odlehčovacích objektů. Výsledkem jsou konzumpční křivky přepadů, které byly získány jako výstup modelování řady N-letých průtoků (Q100, Q50, Q20, Q10, Q5, Q2).

Vzhledem ke skutečnosti, že koryto přeložky bylo navrženo jako umělé s pevnou šířkou dna a daným sklonem svahů, byl model sestaven z relativně malého počtu příčných profilů (přibližně dvaceti), které byly voleny v bodech změny sklonu nivelety a to z podélného profilu zaměření skutečného provedení (tj. Levý břeh - Dno - Pravý břeh). K zajištění konvergence objektivní funkce, byly následně interpolovány příčné profily ve vzdálenostech maximálně pět metrů. V trubní části, která je tvořena pěti příčnými profily, nebyla provedena interpolace. V místech křížení se stávajícími příkopy jsou zaústěny návrhové průtoky příslušného dotujícího povodí (viz. N-leté průtoky dle tab. v úvodu kapitoly), odlehčení je realizováno jako boční přeliv v místech křížení přeložky se stávajícími příkopy. Přelivné hrany byly stanoveny neodlehčovanou hladinou průtoku 0,05 m3.s-1.

Modlansky Potok

Plan: Plan 20

11.12.2008

Modlansky potok Modlany1 3.0

Legend Q Total PF 1

2.5

Q Total (m3/s)

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

0

1000

2000

3000

4000

Main Channel Distance (m)

Obr. 7.1 Průtok Q100 v přeložce Modlanského potoka, skoková změna průtoku indikuje dotaci a odlehčení.


VII - 14

Ondřej Miňovský

Komplexní revitalizace území dotčeného dot těžbou PKÚ s.p. – Jezero Chabařovice Chaba Hydrotechnické výpočty pro jezero Chabařovice

Obr. 7.2 Konzumpční ní křivky jednotlivých odlehčovacích odleh objektů.


VII - 15

Ondřej Miňovský


Průběh hladin v příčných řezech při průtoku Q = 50 l/s


VII - 16

Ondřej Miňovský


Průběh hladin v příčných řezech při průtoku Q100


VII - 17

Ondřej Miňovský


Podélný profil přeložky Modlanského potoka – průběh hladiny při Q100 a Q20 (viz. soubor pdf)


VII - 18

Ondřej Miňovský


Podélný profil přeložky Modlanského potoka – průběh hladiny při Q=50 l/s (viz. soubor pdf)


VII - 19

Ondřej Miňovský


5.2 Závěry modelování přeložky Modlanského potoka •

Příčné profily a podélný profil dokládají, že koryto převede i 100-leté průtoky, s výjimkou lokálního rozlivu v km. 3,661 způsobeného propustkem DN600. Hladina při Q100 vystoupí nad linii opevnění, ale v korytě se udrží. Původní propustek DN600 provede vodu bezpečně až do průtoku Q20.

•

V době zvýšených průtoků v přeložce Modlanského potoka, dojde k odlehčování na příkopech A,M,K,J,I. V těchto případech může také dojít k částečnému zpětnému proudění v části „Převedení vody z JCH do Bíliny“, tj. od zaústění DN400 k jezeru. Tento jev závisí na aktuální výšce hladiny v jezeře anebo na výšce hrazení a vzhledem k celkové koncepci odlehčování dešťových vod ho nelze pokládat za chybu.

•

Z výpočtového modelu vyšly následující výšky přelivných hran, které zajišťují maximální neodlehčený nátok ve výši 50 l/s do převedení vody z JCH do řeky Bíliny.

Příkop A Příkop M Příkop K Příkop J Příkop I


Výšky přelivných hran odlehčovacích objektů (cm) 9 10 11 14 24

VII - 20

Ondřej Miňovský


6. Plnění jezera Chabařovice Bilance jezera Chabařovice a prognóza plnění byla vyhodnocena na podkladě aktuálních (31.12.2008) měřených dat o plnění jezera poskytnutých PKÚ.

6.1 Problematika bilance a prognózy ČHMÚ není schopen dodat věrohodná data N-letých průtoků ani čar překročení, potřebných pro hydrologickou bilanci JCH. Uvádí pouze data „neovlivněná“ a není ochoten do výpočtů zahrnout antropogenně vytvořená povodí. Vzhledem k tomuto „hadicapu“ vstupních dat bylo upuštěno od klasického hydrologického modelování, které porovnává vstupy a výstupy přesně definovaného systému. Jako vhodná alternativa se jeví statistická analýza časové řady měřených hladin JCH, která je dostupná v denním kroku od 1.7.2005 do 31.12.2008. Voda pro plnění jezera je odebírána v blízkém okolí (VN Kateřina, VN Modlany, CPP, Čerpání důlních vod) a vzhledem k podobnosti průběhů čerpaných vod i měřených hladin má lokální povodí vliv na plnění JCH jen malý. Díky rovnoměrnému stoupání svahů už od kóty 130 m.n.m., lze očekávat i svahem málo ovlivněný plynulý přírůstek (pokles) hladiny. Co se týče objemu jezera spolehneme se na původní odhad vodohospodářské části v projektové dokumentaci pro stavební povolení „Jezero Chabařovice“ (MV 108/01 – Komplexní revitalizace území dotčeného těžbou PKÚ s.p.) . Statistické zpracování dat a prognóza plnění JCH byla realizována ve specializovaném softwarovém prostředí „R“.

6.1.1 Stručný popis R (převzato z http://www.r-project.cz)

R je jazykem a prostředím pro statistické výpočty a grafiku. Jedná se o GNU projekt podobný jazyku a prostředí S vyvinutému v Bell Laboratories (dříve AT&T, nyní Lucent Technologies) Johnem Chambersem a kolegy. R lze považovat za odlišnou implementaci jazyka S. R jako programovací jazyk R, podobně jako S je navrženo jako skutečný programovací jazyk a umožňuje tedy uživateli přidávat dovednosti definování nových funkcí. Většina samotného systému je napsána v R dialektu jazyka S, což umožňuje uživateli snadno sledovat volené algoritmy. Výpočetně náročné postupy mohou být naprogramovány v C, C++ nebo Fortranu, poté připojeny k R a volány za běhu.


VII - 21

Ondřej Miňovský


R jako prostředí Výraz ,,prostředí`` má za úkol charakterizovat R jako od počátku plánovaný a koherentní systém a odlišit ho od jiných programů pro analýzu dat, jež jsou často pouhými postupně budovanými spojeními velmi speciálních a neflexibilních nástrojů. R poskytuje softwarové prostředky pro manipulaci s daty, výpočty a grafická zobrazování. R zahrnuje: •

širokou škálu statistických technik (lineární a nelineární modely, klasické testy, analýza časových řad, klasifikace, klastrování, ...)

•

prostředky pro efektivní manipulaci a ukládání dat,

•

sadu operátorů pro výpočty na polích a maticích,

•

rozsáhlé, konzistentní a integrované prostředky pro analýzu dat,

•

grafické prostředky pro analýzu a zobrazování dat, ať již na obrazovce nebo tištěné podobě

•

dobře navržený, jednoduchý a efektivní programovací jazyk obsahující podmínky, cykly, uživatelem definované rekurzivní funkce, prostředky pro vstup a výstup.

Více než statistický software R není „jen“ statistický software. Je lepší si pod R představit prostředí, v němž jsou kromě jiného implementovány statistické metody. Pomocí balíčků (packages) lze R snadno rozšiřovat. Přibližně osm balíčků je součástí oficiální distribuce R. Mnohé další balíčky pokrývající velmi rozsáhlou oblast moderní statistiky jsou dostupné přes CRAN (Comprehensive R Archive Network). Více informací viz. domovská stránka R: http://www.r-project.org/

Uplatnění R v rámci posudku Systém R byl použit s rozšiřujícím balíčkem HoltWinters a ARMA s cílem provést dekompozici časové řady plnění jezera Chabařovice a provést predikci založenou čistě na analýze datovéstruktury měřených hladin

6.2 Statistická analýza Základním cílem analýzy časových řad je snaha porozumět principům, na základě kterých se generují hodnoty řady. Shoda budoucího vývoje zkoumané časové řady a predikce modelu plně závisí na schopnosti tyto poznatky aplikovat. Proto tvoříme model časových řad, který dokáže přijatelně podložit hypotézu o závislosti mezi Palivový Kombinát Ústí s.p.

VII - 22

Ondřej Miňovský


vysvětlovanými proměnnými a vysvětlujícími proměnnými, takový model má podobu jedné nebo více stochastických rovnic.


VII - 23

10.6.2005

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

18.9.2005

27.12.2005

6.4.2006

15.7.2006

23.10.2006

31.1.2007

11.5.2007

19.8.2007

27.11.2007

6.3.2008

14.6.2008

22.9.2008

31.12.2008

Obr. 6.1 Původní časová řada měřených hladin jezera Chabařovice

Ondřej Miňovský


POŘADÍ (DNY) 1.

ROK 2005 2005

MĚSÍC 07 08

DEN 01 01

32. 63.

2005

09

01

93.

2005

10

01

124.

2005

11

01

154.

12

01

185.

2005 2006

01

01

216.

2006

02

01

244.

2006

03

01

275.

2006

04

01

305.

2006

05

01

336.

2006

06

01

366.

2006

07

01

397.

2006

08

01

428.

2006

09

01

458.

2006

10

01

489.

2006

11

01

519.

2006

12

01

550.

2007

01

01

581.

2007

02

01

609.

2007

03

01

640.

2007

04

01

670.

2007

05

01

701.

2007

06

01

731.

2007

07

01

762.

2007

08

01

793.

2007

09

01

823.

2007

10

01

854.

2007

11

01

884.

2007

12

01

915.

2008

01

01

946.

2008

02

01

975.

2008

03

01

1006.

2008

04

01

1036.

2008

05

01

1067.

2008

06

01

1097.

2008

07

01

1128.

2008

08

01

1159.

2008

09

01

1189.

2008

10

01

1220.

2008

11

01

2008 12 01 1250. 1280. 2009 01 01 Tab 6.1 Orientační tabulka měřených hladin po měsících, originál je v denním kroku Palivový Kombinát Ústí s.p.

VII - 24

HLADINA

134.03 134.28 134.50 134.53 134.50 134.53 134.76 134.82 135.08 135.67 136.22 136.55 136.66 136.61 136.69 136.68 136.77 136.94 137.15 137.49 137.96 138.52 138.71 138.95 139.08 139.18 139.29 139.36 139.46 139.82 140.28 140.66 141.04 141.54 141.87 142.03 142.10 142.22 142.23 142.18 142.22 142.22 142.34

Ondřej Miňovský


S ohledem na zjevnou sezónnost a téměř lineární trend byla zvolena dekompoziční metoda časové řady, jmenovitě Holt-Wintersova metoda, která dobře pracuje i s proměnnou sezónní složkou.

6.2.1 Holt-Wintersova metoda Holt-Wintersova metoda je zobecněním exponenciálního vyrovnávání pro sezónní časové řady. V Holt-Wintersově modelu se při aditivní dekompozici předpokládá platnost modelu: Nechť {yt} je zkoumaná řada.

yt = β0 + β1t + I t + ε t (1)

kde β0, β1 jsou reálné parametry a It představuje sezónní index (season). Po přeparametrizování dostáváme úroveň (level) v čase t jako St, kde

St = b0 + b1t a směrnici (trend) v čase t jako

Tt = b1 (3) kde vektor b = (b0, b1) představuje odhad vektoru parametrů β = (β0, β1) v modelu (1). Aditivní Holt-Wintersova metoda je založena na následujících vztazích pro veličiny St, Tt, a It:

St = α ( yt − I t − p ) + ( 1 − α )( St −1 + Tt −1 ) Tt = γ ( St − St −1 ) + ( 1 − γ )Tt −1 I t = δ ( yt − St ) + ( 1 − δ )I t − p ˆyt = St + I t ˆyt +τ ( t ) = St + Ttτ + I t +τ − p ,

τ = 1,..., p

Parametr p označuje délku sezón – v tomto případě 365.

Před aplikací Holt-Wintersovy metody byla časová řada zhlazena 19-ti dennímy průměry, odfiltrované hodnoty mají téměř charakter bílého šumu.


VII - 25

Ondřej Miňovský


Obr. 6.2 Odfiltrované hodnoty, extrémy nepřesahují 4 cm, s= 0,0095, medián = 0 Odhady parametrů, které značíme b0, b1, s1,...,sp byly získány jednoduchou dekompozicí na trendovou a sezónní složku pomocí (klouzavých průměrů (moving averages) pro první sezónu (2005).

Obr. 6.3 Dekompozice zkoumané časové řady


VII - 26

Ondřej Miňovský


Pro počáteční hodnoty „level“ a „trend“ byla použita jednoduchá lineární regrese.

b0 b1

142.616309037 0.007312533

s1 -0.326130530 s2 -0.327048628 s3 -0.327964002 . . . s363 -0.321758750 s364 -0.323185566 s365 -0.324709395

Následně se snažíme najít optimální hodnoty pro α, β, a δ minimalizováním střední kvadratické chyby jednokrokové predikce (MSRE – mean squared residual error). Tyto odhady dávají pro Holt-Wintersovu metodu následující parametry: alfa: 0.9992684 beta : 0.0005776872 gama: 0.04302173

K bodové předpovědi se konstruuje (1- α) procentní předpovědní interval  1 1  ˆy t − t n −1 ( α )s 1 + ,ˆy t + t n −1 ( α )s 1 +   n n  

kde tn-1(α) je kritická hodnota studentova rozdělení na hladině významnosti α= 0,9 a „s“ je odhad směrodatné odchylky rozptylu náhodné složky εt, tedy v tomto případě podle vzorce ( yt − y )2 s= ∑ n −1 t =1 n

Výpočtové skripty v jazyce R jsou archivovány u zpracovatele.


VII - 27

Ondřej Miňovský


Obr. 6.4 Predikce časové řady na 750 dnů dopředu s vyznačenými hladinami 145,30 a 145,60 a daty překročení DATUM MODEL HORNÍ DOLNÍ 1.1.2009 142.3745 142.5782 142.1708 1.2.2009 142.5106 142.9266 142.0945 1.3.2009 142.7984 143.3425 142.2544 1.4.2009 143.4122 144.073 142.7515 1.5.2009 144.0072 144.767 143.2474 1.6.2009 144.3548 145.2077 143.5018 1.7.2009 144.4991 145.436 143.5623 1.8.2009 144.4742 145.4929 143.4555 1.9.2009 144.5355 145.6324 143.4387 1.10.2009 144.5344 145.7041 143.3648 1.11.2009 144.5875 145.83 143.3451 1.12.2009 144.7867 146.0978 143.4756 1.1.2010 145.0436 146.4239 143.6632 1.2.2010 145.1797 146.6279 143.7314 1.3.2010 145.4675 146.976 143.959 1.4.2010 146.0813 147.6557 144.507 1.5.2010 146.6763 148.3135 145.0391 1.6.2010 147.0238 148.7252 145.3224 1.7.2010 147.1682 148.9311 145.4053 1.8.2010 147.1433 148.9692 145.3174 1.9.2010 147.2046 149.0931 145.3161 1.10.2010 147.2035 149.1521 145.2549 1.11.2010 147.2566 149.267 145.2462 1.12.2010 147.4557 149.5256 145.3858 1.1.2011 147.7127 149.8438 145.5815 11.1.2011 147.8153 149.9662 145.6645 Tab. 6.2 Předpovězené hodnoty v měsíčním kroku, hladiny jsou vybrané z modelu v denním kroku pro první den v měsíci.


VII - 28

Ondřej Miňovský


6.3 Závěry statistické analýzy •

Statistický model udává následující termíny plnění jezera Chabařovice.

model 28.5.2010 11.6.2009 19.2.2010 4.1.2011 24.8.2009 9.3.2010

•

horní mez dolní mez 145.30 145.30

145.30 145.60 145.60 145.60

Pokud se trend celé řady vyvíjel až dosud téměř lineárně, předpokládáme, že se tak bude „ceteris paribus“ vyvíjet i v budoucnosti. Alfou i omegou platnosti toho modelu je právě tato podmínka bude-li v budoucnu vážně porušena (např. změna čerpacích předpisů, nebo změny ve vodním zákoně), není radno spoléhat na přesnost statistických metod identifikace časové řady.


VII - 29

Ondřej Miňovský


7. Výpočet účinků vln – protiabrazní opatření Cílem úprav přirozených břehů je zabránit rozsáhlým deformacím terénu v důsledku vlnové abraze (posunu polohy břehové čáry) a zabránit rozsáhlým deformacím terénu v důsledku sesuvů v souvislosti s působením vlnové abraze. Uvažuje se přitom, že po napuštění jezera na konečnou úroveň bude docházet pouze k minimálnímu kolísání polohy hladiny (Maximální zákles hladiny v případě dlouhodobého sucha se proto uvažuje cca 5 cm, maximální poloha hladiny nad normálem cca 25 cm (v závislosti na konfiguraci výpustného objektu a stavu převedení vody z jezera Chabařovice do řeky Bíliny). Protiabrazní opatření byly již realizovány na základě projektu, který uvažoval provozní hladinu na kótě 145,30 m.n.m. Vlivem nově zjištěných skutečností na výpustném objektu JCH, dojde k navýšení hladiny a je tudíž potřeba provést revizi výpočtů výběhu větrových vln a posoudit zda bude potřeba upravit již vybudovaná protiabrazní opatření. Výpočet výběhů vln byl proveden v souladu s platnou normou ČSN 75 0255.

Základními údaji, které charakterizují jezero Chabařovice jsou: tvar vodní plochy plocha vodní hladiny objem vody v jezeře délka břehové čáry – závisí na konečné úpravě dna a břehů efektivní délky rozběhu větru pro jednotlivé směry . Parametry vln: výška vlny délka vlny poměr rychlost vlny perioda vlny


h λ h/λ c T

VII - 30

Ondřej Miňovský


7.1 Výběhy vln pro hladinu na kótě 145,60 m.n.m. Efektivní délky rozběhu větru byly posuzovány pro úroveň hladiny 145,60 m n.m. pro všechny svahy, tzn. východní svahy, severní svahy, západní svahy a jižní svahy. Výpočet efektivní délky rozběhu větru Východní svahy při hladině 145,60 m n.m. i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Di 401 511 751 1161 1461 2031 3166 3201 3221 1421 981 751 631 551 486 2 Dicos fi 221.4 334.7 563.3 969.4 1322 1944 3131 3201 3186 1360 887.8 627.1 473.3 360.9 268.3 Celkem

18 850

Lef =

1 395 m

Výpočet efektivní délky rozběhu větru Západní svahy při hladině 145,60 m n.m. i Di 2 Dicos fi Celkem

1

2

3

4

491

601

721

831

271

13

14

15

1041 1452 3162 3202 2752 2202 1372 1042

872

832

792

393.7 540.8 693.9 942.1 1390 3127 3202 2722 2107 1242 870.1

654

545

437.2

19 137

5

6

Lef =

7

8

9

10

11

12

1 416 m

Výpočet efektivní délky rozběhu větru Severní svahy při hladině 145,60 m n.m. i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Di 1002 922 862 812 792 762 762 767 762 762 757 757 762 812 832 2 Dicos fi 553.1 603.9 646.5 678 716.8 729.2 753.6 767 753.6 729.2 685.1 632.1 571.5 531.9 459.3 Celkem

9 811

Lef =

726 m

Výpočet efektivní délky rozběhu větru Jižní svahy při hladině 145,60 m n.m. i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Di 591 546 501 471 451 421 391 381 371 401 411 441 461 481 581 2 Dicos fi 326.2 357.6 375.8 393.3 408.2 402.9 386.7 381 366.9 383.8 372 368.2 345.8 315.1 320.7 Celkem

5 504

Lef =

407 m

Pozn.: Efektivní délky rozběhu vln na jižní svahy jsou redukovány s ohledem na morfologii terénu.

Návrhová rychlost větru se volí, podle významu stavby s pravděpodobností překročení 1% a 4% (s výskytem jednou za 100 až 25 let). Dle údajů ČHMÚ je směr převládajících větrů směrem východním. Pro výpočet parametrů vln lze použít těchto průměrných rychlostí ve výšce 10 m nad zemí za dobu trvání 1 až 2 hodiny: při pravděpodobnosti překročení


1% 4%

w10z = 25 m/s w10z = 22 m/s

VII - 31

Ondřej Miňovský

Komplexní revitalizace území dotčeného dot těžbou PKÚ s.p. – Jezero ero Chabařovice Chaba Hydrotechnické výpočty pro jezero Chabařovice

Při přepočtu čtu na dobu trvání 10 min se uvedené hodnoty hodnoty vynásobí součinitelem sou 1,2 a na dobu trvání větru v 30 min součinitelem initelem 1,1. Vzhledem k místním podmínkám byly pro výpočet et zvoleny tyto návrhové rychlosti větru: v východní svahy severní svahy západní svahy jižní svahy

w10v = 28 m/s w10v = 23,76 m/s w10v = 24,65 m/s m/ w10v = 23,76 m/s

Výška vlny a její pravděpodobnost pravd překročení ení se v rámci soustavy vln dané výchozími podmínkami (návrhová hladina, návrhový vítr) volí podle účelu, ú ke kterému bude vypočtených tených parametrů parametr použito. Není-li příslušnými íslušnými normami stanoveno jinak, volí se pravděpodobnost podobnost překročení p výběhu vlny na svah:

čet zatížení stavebních konstrukcí a objektů objekt a) pro výpočet 13% b) pro návrh opevnění opevn (stanovení horní a dolní hrany, tloušťky, ťky, zrnitosti) hrází břehů

1% 13%

Obr. 6.1 Schema větrových trových vln a jejich parametrů parametr (převzato z normy 75 0255)

Přii posuzování účinků ú větrových trových vln je nutno též posoudit vliv zvýšení návrhové hladiny nahnáním vody větrem v ke břehu ehu nádrže. Výška nahnání větrem v H se, při 2 nedostatku přímých ímých měření m v přírodě, vypočte ze vzorce H H = kw x (w 10v.L/g.H) . cosδ, kde kw je součinitel činitel závislý na rychlosti větru. v


VII - 32

Ondřej Miňovský


Kriteria roztříštění vlny – vlna nabíhající na svah o sklonu α se roztříští, jestliže platí:

tgα ≤

8 h T 2g

v opačném případě se vlna od svahu zcela nebo zčásti odrazí. Účinek vln na svahy se sklonem plošším než 1:1 se při výpočtu výběhu vlny uvažuje s pravděpodobností překročení 1%. Tato výška se stanoví u hlubokých nádrží podle čl. 47 ČSN 75 0255 a u mělkých nádrží podle čl. 49 této normy. Výška výběhu vlny na svah hv1% (pravděpodobnost překročení výšky výběhu vlny v dané soustavě vln je 1%) se určí ze vzorce: hv1% = kd . kp . h1%, kde kd je součinitel vyjadřující způsob opevnění svahu kp je součinitel, který se určuje z grafu č.11 ČSN 75 0255 h1% výška vlny s pravděpodobností překročení 1% Maximální výška výběhu vlny hvmax se určí ze vzorce: hvmax = H + hv1%

7.2 Výpočet parametrů vln Podrobné výpočty parametrů vln jsou řazeny pro vybrané profily jednotlivých svahů. Tyto profily jsou převzaty ze skutečného zaměření břehové linie (viz. následující strany).


VII - 33

Ondřej Miňovský


SEVERNÍ SVAHY VÝPOČET PARAMETRŮ VLN PRO KÓTU HLADINY 145,60 m n.m.

Profil č. S6 Vstupy:

Lef = 726 m

α = 13o

12,61 Hluboké pásmo: g ⋅ hc = 0,004 ⇒ hoc = 0,23 m 2 w10v

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,18 ⇒ Toc = 2,74 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

g ⋅ Toc λoc = = 11,72 m 2 ⋅π 2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 4,28 m/s

Přechodové pásmo pro H = 1 m: g⋅H g ⋅ hc = 0,0174 = 0,0034 ⇒ hc = 0,195 m 2 2 w10v w10v

λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 7,8 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

h1% = 1,4 . hc = 0,274 m

2π ⋅ H

λc

= 3,86 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,125 m

kw = 3,0 .10-6

Kriteria roztříštění vlny: h 8 tgα ≤ ⋅ 1% ⇒ 0,232 ≤ 0,345 Toc 2⋅ g

Vlna nabíhající na svah se roztříští.

Výška výběhu vlny na svah: cotgα = 4,305

λoc/h1% = 42,77

hv1% = kd. kp. h1% = 0,219 m

kp = 1,775

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,49 m

V řezu č. S6 vlna vyběhne na kótu svahu 146,42 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,58 m n.m, a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m n.m. vlna vyběhne na kótu 146,53 m n.m. a VYHOVÍ. Palivový Kombinát Ústí s.p.

VII - 34

Ondřej Miňovský




Lef = 726 m

α = 17o


λoc =

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,18 ⇒ Toc = 2,74 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

g ⋅ Toc = 11,72 m 2 ⋅π 2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 4,28 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 7,8 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

h1% = 1,4 . hc = 0,274 m

2π ⋅ H

λc

= 3,86 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,125 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 42,77

hv1% = kd. kp. h1% = 0,26 m

kp = 2,148

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,39 m

V řezu č. S10 vlna vyběhne na kótu svahu 145,99 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,91 m n.m, a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m n.m. vlna vyběhne na kótu 146,10 m n.m. a VYHOVÍ.


VII - 35

Ondřej Miňovský




Lef = 726 m

α = 16o


λoc =

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,18 ⇒ Toc = 2,74 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

g ⋅ Toc = 11,72 m 2 ⋅π 2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 4,28 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 7,8 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

h1% = 1,4 . hc = 0,274 m

2π ⋅ H

λc

= 3,86 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,125 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 42,77

hv1% = kd. kp. h1% = 0,27 m

kp = 2,19

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,40 m

V řezu č. S13 vlna vyběhne na kótu svahu 146,00 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 147,05 m n.m, a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m n.m. vlna vyběhne na kótu 146,11 m n.m. a VYHOVÍ.


VII - 36

Ondřej Miňovský


JIŽNÍ SVAHY VÝPOČET PARAMETRŮ VLN PRO KÓTU HLADINY 145,60 m n.m.

Profil č. J4 Vstupy:

Lef = 407 m

α = 10o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,15 ⇒ Toc = 2,28 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 3,56 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 6,21 m

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,26 m

kp = 1,29

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,33 m

V řezu č. J4 vlna vyběhne na kótu svahu 145,93 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 145,83 m n.m, a NEVYHOVÍ.


VII - 37

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 9o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,15 ⇒ Toc = 2,28 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 3,56 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 6,21 m

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,24 m

kp = 1,19

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,31 m

V řezu č. J9 vlna vyběhne na kótu svahu 145,91 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,15 m n.m, a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m n.m. vlna vyběhne na kótu 146,02 m n.m. a VYHOVÍ.


VII - 38

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 8o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,15 ⇒ Toc = 2,28 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 3,56 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 6,21 m

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,20 m

kp = 0,98

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,27 m



VII - 39

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 9o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,15 ⇒ Toc = 2,28 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 3,56 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 6,21 m

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,28 m

kp = 1,4

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,35 m



VII - 40

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 8o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,15 ⇒ Toc = 2,28 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 3,56 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 6,21 m

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,22 m

kp = 1,09

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,29 m



VII - 41

Ondřej Miňovský


ZÁPADNÍ SVAHY VÝPOČET PARAMETRŮ VLN PRO KÓTU HLADINY 145,60 m n.m.

Profil č. Z3 Lef = 1 416 m α = 10o

Vstupy:


λoc =

k = 1,15

wov = 24,65 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,22 ⇒ Toc = 3,47 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

g ⋅ Toc = 18,81 m 2 ⋅π 2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 5,42 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 10,3 m

h1% = 1,4 . hc = 0,564 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 4,66 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,263 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 33,35

hv1% = kd. kp. h1% = 0,37 m

kp = 1,44

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,63 m

V řezu č. Z3 vlna vyběhne na kótu svahu 146,23 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,61 m n.m, a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m n.m. vlna vyběhne na kótu 146,34 m n.m. a VYHOVÍ.


VII - 42

Ondřej Miňovský


ZÁPADNÍ SVAHY VÝPOČET PARAMETRŮ VLN PRO KÓTU HLADINY 145,60 m n.m.

Profil č. Z5 Lef = 1 416 m α = 10o

Vstupy:


λoc =

k = 1,15

wov = 24,65 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,22 ⇒ Toc = 3,47 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

g ⋅ Toc = 18,81 m 2 ⋅π 2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 5,42 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 10,3 m

h1% = 1,4 . hc = 0,564 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 4,66 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,263 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 33,35

hv1% = kd. kp. h1% = 0,38 m

kp = 1,49

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,64 m

V řezu č. Z5 vlna vyběhne na kótu svahu 146,24 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,36 m n.m, a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m n.m. vlna vyběhne na kótu 146,35 m n.m. a VYHOVÍ.


VII - 43

Ondřej Miňovský


VÝCHODNÍ SVAHY VÝPOČET PARAMETRŮ VLN PRO KÓTU HLADINY 145,60 m n.m.

Profil č. V3 Lef = 1 395 m α = 3o

Vstupy:

k = 1,15


λoc =

wov = 28,0 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,19 ⇒ Toc = 3,41 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

g ⋅ Toc = 18,16 m 2 ⋅π 2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 5,33 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 10,05 m

h1% = 1,4 . hc = 0,672 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 4,60 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,33 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 27,02

hv1% = kd. kp. h1% = 0,13 m

kp = 0,42

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,46 m

V řezu č. V3 vlna vyběhne na kótu svahu 146,06 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,50 m n.m, a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m n.m. vlna vyběhne na kótu 146,27 m n.m. a VYHOVÍ.


VII - 44

Ondřej Miňovský


VÝCHODNÍ SVAHY VÝPOČET PARAMETRŮ VLN PRO KÓTU HLADINY 145,60 m n.m.

Profil č. V6 Lef = 1 395 m α = 9o

Vstupy:

k = 1,15


λoc =

wov = 28,0 m/s

g ⋅ Lef w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,19 ⇒ Toc = 3,41 s 2 ⋅ π ⋅ w10v

g ⋅ Toc = 18,16 m 2 ⋅π 2

coc = 1,25 ⋅ λ oc = 5,33 m/s


λc = λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

w10v ⋅ Lef

= 10,05 m

h1% = 1,4 . hc = 0,672 m

c c = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 4,60 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,33 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 27,02

hv1% = kd. kp. h1% = 0,39 m

kp = 1,28

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,72 m

V řezu č. V6 vlna vyběhne na kótu svahu 146,32 m n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,51 m n.m, a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m n.m. vlna vyběhne na kótu 146,43 m n.m. a VYHOVÍ.


VII - 45

Ondřej Miňovský


7.3 Doplňující výpočet výběhů vln na jižních svazích Při porovnání projektové dokumentace protiabrazních opatření s dokumentací skutečného provedení byly zjištěny podstatné rozdíly. V některých vyšetřovaných profilech na jižních svazích, vedly k verdiktu „nevyhoví“. V tomto dodatku výpočtů vln je uveden přepočet ve všech původních příčných řezech v problematické části jižních svahů.


VII - 46

Ondřej Miňovský


JIŽNÍ SVAHY VÝPOČET PARAMETRŮ VLN PRO KÓTU HLADINY 145,60 m.n.m.


Lef = 407 m

α = 9o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=

g ⋅ Toc = 0,15 ⇒ Toc = 2,28 s 2 ⋅ π ⋅ w10v coc = 1,25 ⋅ λoc = 3,56 m/s

Přechodové pásmo pro H = 1 m: g ⋅ hc g⋅H = 0,0174 = 0,0056 ⇒ hc = 0,322 m 2 2 w10v w10v

λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6

Kriteria roztříštění vlny: h1% 8 tgα ≤ ⋅ ⇒ 0,133 ≤ 0,532 Toc 2⋅ g



λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,20 m

kp = 1,01

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,27 m

V řezu č. J1 vlna vyběhne na kótu svahu 145,87 m.n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,15 m.n.m., a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m.n.m. vlna vyběhne na kótu 145,98 m.n.m. a opevnění VYHOVÍ.


VII - 47

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 8o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,20 m

kp = 1,0

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,27 m

V řezu č. J2 vlna vyběhne na kótu svahu 145,87 m.n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 145,64 m.n.m., a tím NEVYHOVUJE pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m.n.m. vlna vyběhne na kótu 145,98 m.n.m. a opevnění NEVYHOVÍ.


VII - 48

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 8o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,24 m

kp = 1,18

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,31 m



VII - 49

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 10o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,26 m

kp = 1,29

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,33 m

V řezu č. J4 vlna vyběhne na kótu svahu 145,93 m.n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 145,83 m.n.m., a tím vyhovuje i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m.n.m. vlna vyběhne na kótu 146,02 m.n.m. a opevnění NEVYHOVÍ.


VII - 50

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 11o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,30 m

kp = 1,48

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,37 m



VII - 51

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 10o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,28 m

kp = 1,39

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,35 m



VII - 52

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 9o

7,07 Hluboké pásmo: g ⋅ hc = 0,008 ⇒ hoc = 0,46 m 2 w10v g ⋅ Toc λoc = = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,25 m

kp = 1,23

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,32 m

V řezu č. J7 vlna vyběhne na kótu svahu 145,92 m.n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 145,96 m.n.m., a tím vyhoví i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m.n.m. vlna vyběhne na kótu 146,03 m.n.m. a opevnění NEVYHOVÍ. Palivový Kombinát Ústí s.p.

VII - 53

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 9o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,26 m

kp = 1,27

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,33 m

V řezu č. J8 vlna vyběhne na kótu svahu 145,93 m.n.m. Protiabrazní opatření je realizováno až do kóty 146,26 m.n.m., a tím vyhoví i pro ustálenou hladinu v jezeře 145,60 m.n.m. Při hladině v JCH 145,71 m.n.m. vlna vyběhne na kótu 146,04 m.n.m. a opevnění VYHOVÍ.


VII - 54

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 9o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,26 m

kp = 1,27

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,33 m



VII - 55

Ondřej Miňovský




Lef = 407 m

α = 9o


λoc =

g ⋅ Toc = 8,12 m 2 ⋅π 2

k = 1,15

wov = 23,76 m/s

2π ⋅ H

λc

w10 v ⋅ Lef

= 6,21 m

w10v

2

=



λc = λoc ⋅ tgh

g ⋅ Lef

h1% = 1,4 . hc = 0,451 m

cc = 1,25 ⋅ λoc ⋅ tgh

2π ⋅ H

λc

= 1,30 m/s

2

∆H = k w ⋅

g⋅H

cos δ = 0,07 m

kw = 3,0 .10-6




λoc/h1% = 18,0

hv1% = kd. kp. h1% = 0,24 m

kp = 1,19

kd = 0,45

hvmax = ∆H + h1% = 0,31 m



VII - 56

Ondřej Miňovský


8. Závěry a posouzení protiabrazních opatření •

Aktualizované výpočty výběhů vln dokládají, že stávající opevnění břehu bylo realizováno s dostatečnou rezervou a vyhoví požadavkům protiabrazních opatření i při zvýšené hladině stálého nadržení s výjimkou chybně realizovaných úprav terénu v jihozápadním cípu jezera.

•

Výšková rezerva realizovaných protiabrazních opatření v ostatních částech jezera je natolik velkorysá, že nechává dostatečný prostor i pro dlouhodobé manipulace na výtokovém objektu JCH relativně vysoko nad kótou 145,60 m.n.m.

•

Revize výpočtů výběhů vln na jižní svahy dle zaměření skutečného provedení stavebních prací odhalilo závažné nedostatky způsobené sedáním výsypkového materiálu, nebo chybným provedením terénních úprav.

•

Současný stav obvodové komunikace a protiabrazních opatření mezi řezy J1 – J9 nelze klasifikovat jako bezpečný pro provozní hladinu JCH na kótě 145,60 m.n.m.

•

Obvodová komunikace se v některých částech nachází pod kótou 145,60 m.n.m. a tedy pod budoucí hladinou.

•

Některé rozražeče vln mezi řezy J1 – J9 jsou realizované příliš nízko a nelze očekávat správnou ochranu proti břehové abrazi.

•

Doporučuji reklamaci provedených stavebních úprav u zhotovitele, příp. zpracování projektu nápravných opatření


VII - 57

Ondřej Miňovský


9. Závěry a návrhy opatření 9.1.1 Sledování poklesu terénu Poklesy terénu v délce zatrubněné části převedení vody z jezera Chabařovice, mají vliv na funkci VD a v extrémním případě mohou vést k zásadnímu omezení či úplnému přerušení odtoku z JCH. Proto je nutné tyto změny pravidelně sledovat a vyhodnocovat. S ohledem na stávající výškovou konfiguraci vlastního převedení vychází reálná ustálená hladina v JCH na kótě 145,60 m n.m.

9.1.2 Bilance JCH – prognóza plnění Bilance jezera Chabařovice a prognóza plnění byla realizována pomocí statistického modelu. Vzhledem k délce předpovědi je proto nutno počítat s jistou mírou neurčitosti při interpretaci výsledků. Je shodnou vlastností dobrých předpovědních modelů, že tato míra neurčitosti klesá s délkou předpovídané vývojové řady. Pravidelná aktualizace měřených hladin zajistí větší robustnost modelu a jeho celkovou přesnost. Na skutečné datum vystavení JCH na provozní hladinu má zásadní vliv sezónnost vyhodnocované řady, (např. pokud jezero „nestihne“ naplnit jarní příval vody, bude se muset celé léto „čekat“ na podzimní deště) tento jev dobře dokumentuje rozdíl v délce intervalu spolehlivosti předpovědi data plnění na kótu 145,30 a 145,60 m.n.m. (téměř 5 měsíců). Statistický model udává následující termíny plnění jezera Chabařovice. model 28.5.2010 11.6.2009 19.2.2010 4.1.2011 24.8.2009 9.3.2010


horní mez dolní mez 145.30 145.30

145.30 145.60 145.60 145.60

VII - 58

Ondřej Miňovský


9.1.3 Přeložka Modlanského potoka 9.1.3.1 Hrazení vtokového objektu Pravidelné odstraňování sedimentů v zatrubněných úsecích přeložky Modlanského potoka a převedení vody z JCH, jsou nezbytným předpokladem pro zajištění jejich správné funkc. Splnění této podmínky vyžaduje instalaci hradících prvků na vtokovém objektu do zatrubněné přeložky Modlanského potoka. Doporučuji osadit manipulovatelné hrazení před česle a sedimentační jímku, pro zajištění snadného servisního přístupu. 9.1.3.2 Odlehčovací objekty Hydraulický model přeložky Modlanského potoka, který sloužil jako podklad pro manipulační a provozní řád, počítá s odlehčováním od průtoku 50 l.s-1 výše. Pokud bude nakonec realizován menší počet odlehčovacích objektů, anebo budou instalovány vyšší přelivné hrany je možné, že bude docházet k následujícím nežádoucím jevům: • •

Přeložkou dlouhodobě poteče větší množství vody. Při povodňových stavech bude docházet častěji k rozlivům vody, především v dolní části přeložky.

Vzhledem ke skutečnosti, že přeložka Modlanského potoka je umístěna ve svahu a v celé délce nezasahuje do intravilánu, nepokládáme za nutné stavbu stoprocentně zabezpečovat proti průtokům Q50 a méně častým. Optimální výškové kóty přelivných hran odlehčovacích objektů jsou uvedeny v kap. 5.2.

9.1.3.3 Měrný profil Z důvodu snadné kontroly průtoku přeložkou Modlanského potoka a v souladu s doporučením správce povodí tj. Povodí Ohře, státní podnik Doporučuji osadit měrný profil v korytě přeložky Modlanského potoka, nejlépe v místě odlehčení do příkopu I, které je zároveň monitorovacím místem pro odběry vzorků vody odlehčované do jezera


VII - 59

Ondřej Miňovský


9.1.4 Výpustný objekt JCH Stávající výpustný objekt jezera Chabařovice používá jako hradícího tělesa dřevěné dluže těsněné pilinami. Tento systém sice velmi dobře zabraňuje průsaku, na druhou stranu umožňuje jen omezené a obtížně proveditelné manipulace a výhledově nevyhoví při nutnosti přelití vod z jezera. Doporučuji, tedy osadit lépe manipulovatelný prvek. Tento hradící prvek by měl být přelivný, aby nedocházelo k „podtékání“ nevyhovujících vod z převedení směrem do jezera. Pakliže bude zvolena varianta hrazení spouštěného do země, bude nutno zajistit servisní přístup kvůli zanášení.

9.1.5 Aktualizace modelů-zpřesnění Všechny zde prezentované výsledky, byly získány pomocí matematických modelů. Je třeba si uvědomit, že takové modely pracují s určitou sadou okrajových podmínek a lépe či hůře fyzikálně zdůvodnitelných parametrů, které jako všechny zjednodušující předpoklady podléhají jisté neurčitosti. Správná cesta pro udržování modelů aktuálních a přijatelně přesných, je i pravidelná aktualizace vstupních dat. Ze stejného důvodu je také potřeba přistupovat obezřetně při interpretaci výsledků těchto modelů.


VII - 60

Ondřej Miňovský

1. Obsah. Komplexní revitalizace území dotčeného těžbou PKÚ s.p. Jezero Chabařovice Hydrotechnické výpočty pro jezero Chabařovice

Recommend Documents