Zásobení Benešovska a Sedlčanska pitnou vodou zkušenosti z přípravy významné vodárenské investice

Zásobení Benešovska a Sedlčanska pitnou vodou – zkušenosti z přípravy významné vodárenské investice Ing. Rostislav Kasal, Ph.D.; Ing. Jan Cihlář; Ing. Andrea H. Mináriková VRV a.s., Nábřežní 4, 150 56 Praha 5

______________________________________________________________________ Úvod Cílem příspěvku je seznámení s přípravou vodárenské investice skupinového vodovodu Javorník – Benešov. Skupinový vodovod zásobuje v současnosti cca 21 tis. obyvatel. Ze stávajícího přivaděče jsou zásobeny lokality Benešov, Mrač, Čtyřkoly, Mirošovice, Senohraby, Čerčany a další. Provozovatelem vodovodu je VHS Benešov s.r.o. V rámci rozšíření skupinového vodovod Benešov je připravován projekt pro zásobení Sedlčanska pitnou vodu. Vlastník přivaděče („Zájmové sdružení obcí Přivaděč Javorník – Benešov“) nechal zpracovat hydraulické posouzení a návrh opatření na Benešovské části skupinového vodovodu Benešov – Sedlčany. Cílem posudku zpracovatele VRV a.s. bylo posouzení stávajícího přivaděče a vodárenských objektů na výhledové potřeby vody a návrh technického opatření zajišťujících fungování systému i při výrazném nárůstu připojených obyvatel. Hydraulický posudek Skupinového vodovodu Benešov - Sedlčany Předmětem hydraulického posudku bylo stanovení nároků na Benešovskou část po připojení Sedlčanska se zapracováním výhledových plánů obcí, které jsou již připojeny a které se chtějí výhledově připojit. V rámci studie proběhl terénní průzkum, charakteristika urbanizovaného území, specifikace nároků na rozvoj z pohledu dlouhodobého plánování (územní plány). Cíle zpracovaného posudku: • Posouzení připojení města Sedlčany na SV Javorník – Benešov, • stanovení požadavků na potřebu vody v úseku Javorník – Benešov, • posouzení technického stavu a životnosti technologie ČS, VDJ, potrubí, • řešení požadavku na akumulaci vody v případě odstávky štoly (Želivka) – požadavek PVK a.s. je odstávka na 36 hodin, • stanovení výhledové potřeby vody pro zásobení obyvatel a průmyslu pitnou vodou, • časové vazby nárůstu potřeby vody na stavební objekty a jejich technologie - ČS, VDJ, • návrhy opatření na stavebních objektech, technologické části z hlediska růstu potřeby vody na SV Javorník – Benešov, • posouzení materiálu přivaděče, • odborný odhad investičních nákladů vyplývajících z navržených opatření. Stávající stav zásobení pitnou vodou – skupinový vodovod Benešov Pitná voda je do Benešovského přivaděče odebírána z VSSČ (Želivka) v odběrném místě Javorník. Zahájení výstavby proběhlo v roce 1972. Voda gravitačně teče na jih ocelovým potrubím DN 500, délky 1,708 km do VDJ Dub 2×180 m3 (340,70/335,70 m n. m.) Vodojem slouží hlavně jako přerušovací komora. Voda se zde rozděluje do dvou potrubí. Prvním gravitačním ocelovým potrubím DN 160 teče voda do vodojemu Peleška pro obce Senohraby a Mirošovice. Druhým ocelovým potrubím DN 500, po cca 1 km redukce na DN400 voda teče do ČS+VDJ Podmračí. Po trase jsou odběry pro Javorník, Čtyřkoly, Čerčany. VDJ Podmračí (slouží jako přerušovací komora) je zemní 2×600 m3 (320,0/315,0 m n. m.), uveden do provozu r. 1976. 131

Obr. 1 Odběrné místo z přivaděče Želivka – vstup do štoly Javorník

Obr. 2 VDJ + ČS Podmračí 2x600m3

Z VDJ+ČS Podmračí je pitná voda čerpána třemi řady - PVC potrubím DN 200 do areálu firmy MARS, litinovým potrubím DN 80 a DN 100 do obce Mrač. Třetím ocelovým potrubím je voda čerpána na směr Benešov. Zde voda natéká do VDJ Č.Vršky 2×219 m3 (390,0/387,0 m n.m). VDJ zásobuje první tlakové pásmo ve městě Benešov, slouží i jako ATS. Dále potrubí DN 400 pokračuje přes město do VDJ Šiberna 2×2000 m3 s maximální hladinou 40,0 m n. m., dnem 403,0 m n.m. Vodojem zásobuje druhé tlakové pásmo ve městě Benešov.

Obr. 3 Přehledná situace – připojení lokality Sedlčanska na SV

Obr. 4 Skupinový vodovod Benešov technický popis

132

Stanovení výhledové potřeby vody Podstatným parametrem pro posouzení stávajícího stavu a stavu výhledového na SV Javorník – Benešov je stanovení počtu obyvatel a z toho plynoucí potřeby vody pro odběratele. Posouzení stávajícího stavu bylo provedeno dle aktuálních dat od provozovatele VHS Benešov a podkladů od vlastníka infrastruktury Zájmové sdružení obcí Javorník – Benešov. Výhledový stav bude proveden na základě dat z PRVKUKu, územních plánů, konzultací se zástupci měst a obcí. Územní plány již připojených obcí a obcí ve výhledu připojitelných, byly konzultovány s jednotlivými oprávněnými zástupci. Ti, na základě územních plánů stanovili výhledové stavy obyvatel. Tento podklad byl následně projektantovi předán jako závazný vstup. Předání podkladů proběhlo formou dotazníků.

Obr. 5 Ukázka dotazníku – potvrzení výhledové potřeby obce

Obr. 6 Vývoj počtu připojených obyvatel SV Benešov-Sedlčany v letech 2009 až 2015

133

Potřeba vody na obyvatele se pro potřeby výpočtů stanovuje dle velikosti obce. Jako minimální SPV je možné uvažovat hodnotu 60 l/os.den, jako maximální pak 160 l/os.den. Pro potřeby našich výpočtů byla potřeba vody stanovena na základě skutečných potřeb vody získaných od provozovatele.

Obr. 7 Vývoj potřeby vody SV Benešov-Sedlčany v letech 2009 až 2015

Korozivní průzkum Úkolem zhotovitele bylo dle dostupných podkladů prověřit technický stav ocelového přivaděče (DN 400, DN 500) a návrh (ve spolupráci s provozovatelem) míst pro korozivní zkoušky – měření síly stěny přivaděče. Ve dnech 7. - 28. 4. 2009 došlo k měření síly stěn vodovodního potrubí na přivaděči Javorník – Benešov. Měření bylo prováděno v šachtách a ve výkopu. Provozovatelem VHS a.s. Benešov bylo vytipováno celkem 10 míst, kde byla změřena nejmenší naměřená síla stěny. Měření bylo provedeno ultrazvukovým tloušťkoměrem DIO-570 firmy Starmans. V rámci této studie byl zpracován korozivní průzkum, který stanovil, že veškeré úseky stávajícího potrubí jsou ve špatném technickém stavu. V řešeném úseku distribučního řadu byly měřeny tloušťky stěn potrubí, např. štola Javorník – stěna 5,8 mm (původně 10 mm), šachta u štoly Javorník – stěna 5,7 mm (původně 10 mm), šachta u kolejí Javorník – stěna 6,2 mm (původně 10 mm), štola Kopřiva – stěna 4,3 mm (původně 10 mm), výkop Tužinka 6,4 mm (původně 8 mm) a další.

Obr. 8 Korozivní průzkum – výkop Tužinka tl. stěny 6,4 mm (původně 10 mm)

Obr. 9 Korozivní průzkum – štola Javorník – tl. stěny 5,8 mm (původně 10 mm) 134

Posouzení skupinového vodovodu – hydraulické výpočty V této fázi zhotovitel studie definoval v těsné součinnosti s provozovatelem a vlastníkem vodárenské infrastruktury několik variant (výpočetních modelů) posouzení pomocí zpracovaného hydraulického modelu. Zhotovitel ověřil jednotlivé stavy na matematickém modelu (pomocí výpočetního prostředku MIKE NET) z hlediska hydraulických a provozních charakteristik. Posouzení rozšíření skupinového vodovodu bylo provedeno pro pět zatěžovacích stavů. První a druhý zatěžovací stav vychází z předpokladu, že se na stávajícím systému nebudou provádět žádné zásahy do stavebních objektů a provozních souborů, pouze u čerpacích stanic je předpoklad změny doby čerpání tak, jak vodárenský systém požaduje dodávku vody. Další tři zatěžovací stavy pak na stávajícím vodárenském systému navrhují konkrétní technická opatření pro zajištění požadované potřeby vody. Finálním řešením je návrh optimálních technických opatření, který vychází z řešených zatěžovacích stavů. Celkem jsou navrženy tři optimální varianty. Návrh zatěžovacích stavů (výpočetních modelů) soustavy: Zatěžovací stav – 1 Posouzení kapacity stávající Benešovské části Zatěžovací stav – 2 Posouzení kapacity stávajícího systému s připojením Sedlčanské části Zatěžovací stav – 3 Návrh technických opatření dle vývoje spotřeby vody v letech 2009 -2015 A) systém čerpání 24 hod + vyhodnocení B) systém čerpání 17 hod + vyhodnocení C) systém čerpání 12 hod + vyhodnocení Zatěžovací stav – 4 Návrh technických opatření soustavy Benešov - Sedlčany k roku 2015 pro režim čerpání 12 hodin A) posilovací ČS Čerčany B) zrušení funkce vodojemu Dub Zatěžovací stav – 5 Návrh řešení kapacity akumulací v době odstávky štoly A) stávající kapacity v době odstávky B) návrh akumulačních prostor pro 30, 36, 40 hodin C)návrh akumulačních prostor – VDJ Dub, ČS Podmračí Návrh optimálních technických řešení pro Benešovskou část A) se zachováním přerušovací funkce VDJ Dub B) s přímým propojením štoly Javorník – ČS Podmračí C) s přímým propojením štoly Javorník – ČS Podmračí v systému čerpání 24 hodin Závěr Skupinový vodovod Benešov – Sedlčany má výhledově zásobovat pitnou vodou cca 50 000 obyvatel a průmysl, který je zejména vázán na města Benešov a Sedlčany. Podklady počtu obyvatel a jejich nárůsty v letech byly projednány se zadavatelem studie. Tyto údaje vycházejí se stávajícího počtu obyvatel, územního plánu a z plánu rozvoje vodovodů a kanalizací PRVKUK pro zájmovou lokalitu. Výhledová potřeba vody (rok 2015) a průměrná denní potřeba vody ve skupinovém vodovodu byla vypočtena na 117,9 l/s, maximální denní potřeba vody byla stanovena na 153,3 l/s. Pro srovnání - současná průměrná spotřeba vody v Benešovské části je 62,76 l/s (rok 2008). 135

Dále proběhla jednání s provozovatelem Benešovské části VHS Benešov a se zástupci zájmového sdružení obcí Javorník – Benešov. V rámci návrhu opatření bylo ve studii řešeno a posouzeno připojení nové lokality Sedlčany (27-30 l/s) a její vliv na stávající distribuční systém. Návrh opatření se týká přívodného řadu (ocel - DN 400, DN 500) a objektů po trase přivaděče (vodojemy, čerpací stanice). Dílčí výsledky hydraulického posudku byly projednávány na jednotlivých výrobních výborech. Vybrané technické řešení bylo veřejně odsouhlaseno zadavatelem a zhotovitel posudku doporučil další postup. Vybraný návrh optimálního technického řešení je přímé propojení štoly Javorník – ČS Podmračí. Toto navržené technické řešení spočívá ve využití tlaku ve štole Javorník. Režim čerpání se předpokládá 12 hodin v ČS Podmračí. Navrhovaná opatření: • Výměna potrubí z odběrného místa Javorník po ČS Podmračí, dl. 5230 m, TLT DN 500, • ČS Podmračí bude nově vystrojena čerpadly 5+1 typu CR 150-6, Q=237,8 l/s, H=123,76m, • stávající VDJ Podmračí, 2x600m3, bude doplněn o akumulaci 36 hodin s objemem cca. 6000 m3, celkový objem vodojemu tak bude 7200 m3, • výměna potrubí v úseku ČS Podmračí – VDJ Šiberna, návrh TLT DN 500, dl. 8260 m, • stávající VDJ Šiberna, 2x2000 m3, bude doplněn o jednu komoru 2500 m3. Celkový objem vodojemu bude 6500 m3 (pro Benešovskou část).

Literatura [1] Hydraulický posudek – Skupinový vodovod Benešov – Sedlčany, červen 2009, VRV a.s. [2] Plán rozvoje vodovodů a kanalizací Středočeského kraje, karty obcí, 2004 [3] Plán rozvoje vodovodů a kanalizací Středočeského kraje, popis nadobecních systémů vodovodů a kanalizací, 2004 [4] Územní plány města Benešov a ostatních zájmových obcí na Benešovské části

Kontakt Ing. Rostislav Kasal, Ph.D., tel. 257 110 287, mail: [email protected] Ing. Jan Cihlář, VRV a.s., tel. 257 110 296, mail: [email protected] Ing. Andrea H. Mináriková, tel. 257 110 351, mail: [email protected]

136