Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Lesnická a dřevařská fakulta Ústav tvorby a ochrany krajiny
Studie návrhu rekonstrukce malé vodní nádrže v k.ú. Varnsdorf Bakalářská práce
2008
Jan Beneš
Zadání:
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Studie návrhu rekonstrukce malé vodní nádrže v k.ú. Varnsdorf zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.
Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne: 24.06.2008
Podpis studenta:
Poděkování Díky patří především Ing. Janě Synkové za odborné rady a připomínky k této práci. Také bych chtěl poděkovat mému bratrovi Tomášovi za pomoc při grafické úpravě některých příloh a v neposlední řadě Městskému úřadu ve Varnsdorfu za ochotné poskytnutí všech potřebných informací a dat.
Abstrakt Jméno : Jan Beneš Název : Studie návrhu rekonstrukce malé vodní nádrže v k.ú. Varnsdorf
V této práci jde o studii a hodnocení návrhu na rekonstrukci malé vodní nádrže. Je v ní zpracováno hodnocení porostů na celém povodí rybníka a stanovena kostra ekologické stability. Dále byly hodnoceny veškeré objekty, které se na nádrži vyskytují a hodnocen jejich stav z hlediska funkčnosti. V následující kapitole se již pojednává o připravovaných úpravách objektů. Součástí jsou výpočty a dimenzování na stoletou vodu. V diskuzi jsou nastíněny hlavní problémy s těmito úpravami související. Samozřejmostí jsou přílohy, které obsahují podstatné mapy, rysy a fotodokumentaci.
klíčová slova : rybník Mašíňák, odbahnění, revitalizace, povodí
Abstrakt Name : Jan Beneš Title : Study of design of reconstruction of small water reservoir in cadastral unit Varnsdorf.
This work is about learning and judging a design of reconstruction a water reservoir. It contains valuating stands on whole basin and a map of body of ecological stability. Below there are valueiting all objects, which appears at reservoir and their actual status. Next chapter is just about repairing objects and their new layout. This chapter also contains calculations and graphs. There are mentioned main problems related to this project in chapter called discussion. Of course this work contain supplements like maps, strokes and photos.
keywords : pond Mašíňák, ooze removing, revitalization, basin
Obsah 1) Úvod ......................................................................................................................8 1.1) Cíl práce ....................................................................................................9 2) Literární rešerže ..................................................................................................10 2.1) Definice MVN a jejich dělení ...................................................................10 2.2) Současné problémy MVN.........................................................................11 2.2.1) Problémy vodohospodářské...........................................................11 2.2.1.1) Zanášení nádrží..................................................................12 2.3) Průzkum dna nádrže a rozbor vzorků .......................................................16 2.4) Odstraňování sedimentů............................................................................17 2.5) Těžba sedimentů .......................................................................................18 2.6) Doprava sedimentů ...................................................................................18 2.7) Výběr pozemků .........................................................................................19 2.8) Využití sedimentů .....................................................................................19 2.9) Náklady na odbahňování...........................................................................19 2.10) Ekologické aspekty odbahňování............................................................20 3) Specifikace lokality..............................................................................................21 3.1) Územní charakteristika .............................................................................21 3.1.1) Město Varnsdorf............................................................................21 3.1.2) Historie nádrže...............................................................................22 4) Biogeografická poloha a přírodní podmínky ....................................................25 4.1) Bioregion ..................................................................................................25 4.2) Geomorfologie ..........................................................................................25 4.3) Geologie ....................................................................................................27 4.4) Pedologie...................................................................................................28 4.5) Klima ........................................................................................................31 4.5.1) Charakteristika klimatu .................................................................31 4.6) Hydrologické poměry ...............................................................................33 5) Charakteristika povodí nádrže a hodnocení aktuálního stavu .......................35 5.1) Základní charakteristiky povodí................................................................35 5.2) Hodnocení porostů na povodí ...................................................................37 5.2.1) Potenciální vegetace ......................................................................37 5.2.2) Aktuální vegetace ..........................................................................40
5.2.3) Ekologicky významné segmenty krajiny.......................................43 5.3) Zhodnocení aktuálního stavu objektů na rybníce .....................................45 5.4) Mapování sedimentů a hloubky nádrže ....................................................49 5.5) Hodnocení kvality a složení sedimentů ....................................................51 5.6) Kvantifikace těžitelných sedimentů ..........................................................52 5.7) Lokalizace a kvantifikace infekceschopného inokula cyanobakterií ........52 5.8) Shrnutí analýz a doporučení k omezení růstu cyanobakterií ....................53 6) Technické řešení úprav na objektech ................................................................56 7) Diskuze
........................................................................................................70
8) Závěr
........................................................................................................71
9) Summary
........................................................................................................72
10) Použitá literatura a jiné prameny ....................................................................73 11) Přílohy
........................................................................................................74
1) Úvod
Rybníky byly od dob svého vzniku až do konce 19.století vždy zdrojem čisté povrchové nebo zásobou pramenné vody. V 70. letech 20. století se začínají používat i jako nádrže na vodu znečištěnou. Tyto nádrže, které se nazývají biologické rybníky, později stabilizační nádrže, jsou používány k čištění odpadních vod z rozvíjejícího se průmyslu, který si vyžádal nárůst městských aglomerací a odklon významné části obyvatelstva od prioritní zemědělské činnosti. Přirozená produkce rybníků byla vždy vázána na zdroje živin z povodí, protože ryba je posledním článkem potravní pyramidy, na jejímž počátku jsou drobné mikroskopické rostlinky, řasy a sinice. Od poloviny dvacátého století, kdy se podařilo uvést do oběhu větší podíly živin, než představuje přirozený oběh látek v přírodě, se začaly rybníky značně měnit. Původně čistá, oligotrofní voda se vlivem narůstajícího podílu živin přinesených vodou z povodí a aplikovaných rybníkáři za účelem zvýšení produkce ryb posunuje na pomyslné stupnici trofie, tzn. úživnosti k vyšším hodnotám. V praxi se to projevuje nadměrným rozvojem řas a sinic, které ovlivňují kolísání značné části hydrochemických ukazatelů v nádrži, a to nejen v ročním chodu, ale i v průběhu jednoho dne. Průhlednost vody z tohoto důvodu poklesá až na hodnoty okolo 10 cm. Pod hustou vrstvou vody s řasami se nachází pásmo, do kterého již nemůže proniknout sluneční paprsek. Zde se pouze odbourává organická hmota z uhynulých těl fytoplanktonu. Z hlediska chovu ryb, ale i celého vnitřního metabolismu nádrže, je to období velmi konfliktní a nezřídka může skončit úhynem nejenom ryb, ale i značné části živých organismů v nádrži. Příliš úživná voda se projevuje i na okrajích nádrže ve složení vodních rostlin a v neposlední řadě přispívá k rychlému zazemňování vodního prostoru nádrže. Tak rybník pomalu stárne. Přírodní danost, tj. čistá voda v rybníce, se zanedbáváním soustavné péče změnila a cesty k její nápravě jsou předmětem soustavného zájmu několika vědních oborů. Poprvé se začíná hovořit i o vlivu samotného rybníka na jakost vody a počínají se budovat nádrže, rybníky, jejichž úkolem je jakost povrchových vod zlepšovat. (Blažek a kol., 2006)
-8-
1.1) Cíl práce
Cílem práce je hodnocení povodí a popis navrhovaných úprav na objektech nádrže. Povodí bylo charakterizováno základními geomorfologickými, fyzickogeografickými a vegetačními poměry. Během jara a léta bylo dvakrát prozkoumáno a na základě terénních pochůzek analyzován současný stav porostů na povodí a vylišeny oblasti ekologicky významných segmentů krajiny. Další část práce měla obsáhnout popis nových objektů a úprav těch současných. Závěrečným úkolem bylo zhodnotit naléhavost a efektivitu zamýšlených úprav. To je obsaženo v diskuzi. Nedílnou součástí práce je vyhotovení mapových příloh, rysů a fotodokumentace pro lepší pochopení problému a větší přehlednost a názornost.
-9-
2 Literární rešerže
dle (Tlapák V., Herynek J., 2002), kromě odstavci o eutrofizaci
2.1) Definice MVN a jejich dělení
Pojem malé vodní nádrže vymezuje ČSN 75 2410 Malé vodní nádrže jako vodní nádrže, u kterých jsou splněny tyto předpoklady : 1) objem nádrže po hladinu ovladatelného prostoru není větší než 2 mil. m3
2) největší hloubka nádrže nepřesahuje 9m ( rozumí se největší hloubka dna od maximální hladiny, přičemž se neberou v úvahu místní prolákliny dna, hloubka koryta napájecího toku apod. )
Normální hladinou je nejvyšší hladina ovladatelného prostoru nádrže, vymezená korunou nehrazeného přelivu nebo horní hranou uzávěrů hrazeného přelivu. Uvedená norma se doporučuje i pro rekonstrukci stávajících, zejména historických nádrží, jejichž parametry přesahují uvedená kritéria. Norma však neplatí pro odkaliště. Pro nádrže s celkovým objemem menším než 5 tis. m3 je možno některé zásady, uvedené v normě, příslušně upravit.
Dalšími charakteristickými znaky, podle kterých se malé vodní nádrže navzájem rozlišují jsou jejich účelové funkce, způsoby zásobování vodou a polohové umístění.
Podle účelové funkce se rozlišují v hlavních skupinách malé vodní nádrže rybochovné, závlahové, ochranné, hospodářské a rekreační.
Podle způsobu zásobení vodou se malé vodní nádrže třídí na nádrže dešťové, pramenné a říční nebo potoční.
- 10 -
2.2) Současné problémy MVN
MVN tvoří velice významnou složku krajiny, pozitivně ovlivňují její ekologickou stabilitu. Současný nepříliš uspokojivý stav prakticky všech MVN v ČR je výsledkem dlouhodobého nezájmu o údržbu, nízkou mírou finančních prostředků vkládaných v minulosti jak do údržby, tak do investic, ale i do prevence negativních vlivů. Aktuální problematika MVN tvoří rozsáhlý komplex navzájem se ovlivňujících a provázaných hledisek. Při řešení problémů, souvisejících s MVN, není možno se pouze izolovanými nádržemi, ale je nutno uvažovat jejich vazbu na celý komplex vodohospodářských problémů povodí a vzájemné interakce. Problémy, vyskytující se v současné době v tomto oboru lze rozdělit do následujících skupin, které se však vzájemně prolínají :
1) problémy vodohospodářské 2) problémy technické 3) problémy ekologické 4) problémy ekonomické 5) problémy majetkoprávní 6) problémy legislativní
2.2.1) Problémy vodohospodářské
Hlavní vodohospodářský problém MVN tvoří jejich zanášení sedimenty. Zanášení nádržních prostor sedimenty je způsobováno erozními procesy, vznikajícími zejména na zemědělské půdě v povodí nádrže. Výsledkem intenzifikace zemědělské výroby byl rapidní vzrůst erozních procesů v povodí a transport nerozpuštěných a rozpuštěných látek povrchovými toky. Při snížení průtočné rychlosti v nádrži pak dochází k sedimentaci půdních částic v nádržném prostoru s řadou negativních dopadů na nádrž a kvalitu vody jak v nádrži, tak i v toku pod hrází.
- 11 -
Negativní dopady transportu půdních částic na funkci nádrže a kvalitu vody je možno charakterizovat takto :
1) sedimenty obsahují značné množství živin a někdy i toxických látek (těžké kovy), které mohou být za určitých podmínek uvolněny zpět do vodního prostředí
2) sedimenty zmenšují i využitelný vodní prostor nádrže, při poklesu vody v nádrži se obnažují plochy usazeného materiálu s vysokým obsahem živin. Tyto plochy velice rychle zarůstají vegetací, která po opětovném zaplavení vodou rychle odumírá. Její rozklad způsobuje vážné kyslíkové problémy v nádrži a uvolňuje živiny v přístupné formě do vody
3) zmenšení objemu nádrže vede ke změnám v její hydraulické i hydrologické funkci
4) zvýšené nebezpečí zarůstání nádrží vlhkomilnou vegetací s negativními dopady na snížení využitelné zásoby vody, zvýšené ztráty vody výparem, estetické problémy
5) snižování provozuschopnosti funkčních objektů zanášením sedimenty
2.2.1.1) Zanášení nádrží
Zanášení nádrží je obecně přirozený jev, byl tak chápán vždy po celou dobu, co existuje rybníkářství či využívání nádrží k jiným účelům. Jako přirozené bylo chápáno i odbahňování nádrží, a zejména ta skutečnost, že sedimenty v nádržích, nazývané běžně jako bahno, patří po vytěžení logicky tam, odkud se do nádrží dostaly, a to zpět do zemědělské krajiny, respektive na zemědělské pozemky. Pravidelné odstraňování sedimentu je podmínkou udržení dobré funkce nádrže. Podle složení sedimentu, hloubky usazenin a charakteru nádrže se navrhuje způsob těžby.
- 12 -
Hlavními příčinami zanášení nádrží jsou tři zdroje :
1) abraze břehů vlastní nádrže a eroze koryta nad nádrží Břehová obraze je jev, způsobovaný zejména účinky vlnobití na břehovou linii. Postupným uvolňováním částí zeminy dochází k jejich posunu a poklesu do akumulačního prostoru. Možnost vzniku obraze a její rozsah závisí na sklonu namáhaného svahu, na pedologickém složení půdního profilu, na složení půdního pokryvu, na kolísání hladiny v nádrži, na délce břehu a antropogenní činnosti. Touto erozí jsou nejvíce ohroženy svahy s vyšším sklonem, kde může docházet i k větším sesuvům, svahy bez vegetačního pokryvu, svahy hlinité a písčité, nádrže s častým kolísáním hladiny vody.
2) vnitřní zanášení Vzhledem k tomu, že většina nádrží je osídlena vodními rostlinami a různými živočichy, k jejichž růstu a vývoji patří i odumírání, zánik a rozklad biomasy ve vodě, je možno mluvit opět o procesu přirozeném. Nepřirozených rozměrů však může být dosaženo vlivem příznivých podmínek pro vývoj organismů, a to především růst vyšších rostli, řas a sinic. Tyto příznivé podmínky zaručuje dostatek, resp. nadbytek živin, zejména těch, které obsahují dusík a fosfor. Dnes jsme u mnoha nádrží svědky procesu, nazývaného eutrofizace. Mikroskopická flora má mnohem kratší generační interval než vyšší rostliny, trvá zhruba jeden týden. Po odumření se usazuje ve formě jemného organominerálního kalu, který se nazývá sapropel. Přírůstek tohoto sedimentu může za jeden rok činit 1 až 2 cm, což je hodnota velice významná. Eutrofizací se v praxi označuje proces znehodnocování a zhoršování kvality povrchové vody. Jedná se o složitý proces obohacování stojatých a tekoucích povrchových vod živnými minerálními látkami, které zpětně vedou ke zvýšení biologické produkce a k nežádoucímu zarůstání vodního biotopu. Obecně je za příčinu eutrofizace považována zvýšená koncentrace biogenních makroelementů, sloučenin dusíku a fosforu. Tento fakt je ale velmi zjednodušený, protože na eutrofizaci a tedy - 13 -
zhoršování kvality vody se podílí zejména biocenóza a probíhající biologické pochody. Povrchová voda s vysokým obsahem dusíku, fosforu a dalších biogenních prvků je nezávadná do té doby, než se v ní vyskytnou bakterie, sinice, řasy a živočichové, jejichž biologickou činností se její kvalita začne zhoršovat. Prvotním signálem počínající eutrofizace na vodním biotopu je nárůst planktonních sinic, řas a vodních makrofyt. Dále dochází ke zhoršování hydrochemického a kyslíkového režimu, ke vzniku a hromadění jedovatých plynů, k nepříznivým kyslíkovým poměrům u dna a ke zmenšení produkční plochy nádrží zarůstáním. Biocenóza fytoplanktonu je poměrně chudá, zvyšuje se zákal a tudíž se snižuje průhlednost vody, v jednotlivých vrstvách vody během letní stratifikace jsou zaznamenány značné změny koncentrace kyslíku a zvýšení koncentrace živin. Eutrofizace, která je představována postupným zvyšováním trofie nádrže v průběhu vývoje a zrání nádrže (posun oligotrofního charakteru na eutrofní), se nazývá eutrofizace přirozená. Tento proces je nevratný a má narůstající intenzitu. Indukovaná eutrofizace je způsobena zejména přísunem biogenních prvků odpadními vodami, přísunem hnojiv a výluhů z hnojiv. Indukovaná eutrofizace je projevem působení člověka na původní strukturu ekosystému a tento proces je neustále urychlován. Vysokou primární produkcí v epilimniu dochází k vyčerpání kyslíku z hypolimnia a navození anaerobních poměrů, sedimenty obsahují sirníky železa. Tento případ je označován jako razantní eutrofizace. Kalamitou v eutrofizaci je vytvoření vodního květu, monokultury sinic, kdy ve spodních vrstvách postižených lokalit dochází k deficitu kyslíku, ke zvýšení koncentrace železa a manganu a v horších případech k tvorbě sirovodíku a metanu. K vytvoření vodního sinicového květu stačí množství 10 µg fosforu v jednom litru vody. S eutrofizací souvisí i vegetační zabarvení. Vegetační zabarvení vody představuje zvýšenou produkci fytoplanktonu rovnoměrně rozšířeného v celém vodním sloupci (× vodní květ). Doprovodným jevem je snížení průhlednosti a zvýšení zákalu. Vegetační zabarvení je patrné již při 5 cm3 biomasy na 1 m3 vody. Sinice (též Cyanobacteria) jsou jednobuněčné či vláknité autotrofní prokaryotické organismy. Patří mezi gramnegativní bakterie. Buněčná stěna je vrstevnatá, složená
- 14 -
z mureinu a kyseliny diaminopimelové, dále je bez struktur, hladká, chybí ostny a výrůstky. V přírodě tvoří sinice povlaky na ponořených předmětech, rostlinách, ve vlhkém bahně, v půdě, na smáčených skalách, kůře a listí stromů. Některé žijí endoliticky, rozpouštějí kamenný podklad a vegetují pod ním, jiné zase srážejí vápenec a vytvářejí travertiny a sintry. Symbioticky žijí s houbami a vytvářejí lišejníky, ve kterých představují gonidiovou složku. Sinice mají širokou ekologickou valenci, co se týče rozmezí teplot, přežívají teploty 45 °C až 70 °C (dokonce i –190 °C). Při sběru sinic je důležité sbírat sinice i se substrátem, na kterém rostou. Určuje se živý materiál (skladováním podléhá vzorek rozkladu). Jako konzervaci je možné použít roztok 2 % až 3 % formaldehydu, který není tolik drastický a buňky nerozrušuje. Jednobuněčné druhy mají kulovité, oválné, vejčité a paličkovité buňky. Koloniální druhy mají ve slizu nepravidelně či pravidelně umístěné buňky v řadách kolmých na sebe. Vláknité druhy mají buňky nepravidelné, soudečkovité, spirálovité, válcovité a velmi krátké, s náznakem větvení. Vnější slizový obal je často široký s velkým obsahem slizu. Vlákno, tj. trichom se v pochvě pohybuje. Fotosyntetické pigmenty jsou chlorofyl-a, βkaroten, xantofyly a fykobiliny. Obsah buněk je modrozelený, sivomodrý, olivově zelený nebo žlutozelený. Sinice mají schopnost chromatické adaptace. Pro sinice jsou charakteristické heterocysty, akinety a aerotopy. Podílejí se na tvorbě vodních květů, jejichž vznik souvisí s
postupující eutrofizací a s následnou produkcí toxinů
(cyanotoxinů). K rozmnožování sinic slouží hormogonie (tj. ložiska uvolněných vláken či části vláken), jiné druhy vytvářejí endospory (tvořící se endogenně) a exospory (uvolňující se do okolí) a popř. planokoky. V případě vodárenství, je zvýšený výskyt sinic v surové a upravované vodě, spojen s problematikou organoleptických závad. Indikátory zbarvení vody do barvy modré, šedozelené a žluté, jsou např. rody sinic Microcystis, Anabaena, Aphanizomenon a Oscillatoria. Krvavou barvu způsobuje přemnožení rodu Oscillatoria. Při přemnožení dávají sinice vodě travnatý, plísňovitý a řeřichovitý pach, při hojném výskytu sinic je pach hnilobný a kořenovitý, pachuť vody je nasládlá. (http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=E007)
- 15 -
3) zanášení přítokem Tímto zdrojem zanášení jsou ohroženy všechny nádrže průtočné. U neprůtočných nádrží toto nebezpečí hrozí jen v případě poruchy nebo nesprávné obsluhy rozdělovacího objektu. Zdrojem zanášení je produkt eroze ze zemědělských pozemků, dále lesních pozemků, zejména z poškozených lesních porostů a z porostů, v nichž jsou prováděny zásahy těžkou mechanizací a splachy ze zastavěných ploch. Obecně jsou to látky odnášené vodou z celého povodí, včetně produktů eroze z vlastního toku. Splaveniny a plaveniny, které se v nádrži stanou sedimentem, můžeme podle jejich původu dělit na :
- anorganické, které jsou složeny od těch nejjemnějších jílovitých a prachových částic až po štěrky a kameny, často i velkých rozměrů
- organické, což jsou především rostlinné zbytky ze zemědělských pozemků, jako jsou zbytky semen, slámy, různých natí, často nejen zbytky, ale i větší množství biomasy, určené ke sklizni. Dále to mohou být rostlinné zbytky z lesních porostů, či z břehových porostů.
- chemické, což jsou především zbytky průmyslových hnojiv, zbytky pesticidů, či jiných ochranných prostředků, používaných v zemědělství a lesnictví, a imisní spady. Řada chemických látek je rozpustných a odtéká povrchovým odtokem. Sloučeniny těžkých kovů zůstávají naopak vázané na sedimenty v nádrži.
2.3) Průzkum dna nádrže a rozbor vzorků
Nejlepší způsob průzkumu dna zanesené nádrže je pochopitelně po jejím vypuštění. Rozložení bahna po celé ploše dna s ohledem na to jak docházelo k ukládání, se dá zjistit vizuálně a pomocí jednoduchého sondování. Alespoň orientačně se dá vytýčit štěrkovito-písčitý kužel, jehož využití bude jiné, než kvalitního bahna.
- 16 -
Ke zjištění množství bahna lze volit některou standardní geodetickou metodu. K terénnímu měření je možno přistoupit až povrch bahna má potřebnou únosnost, což bývá po dvou až třech týdnech po vypuštění. Pokud není k dispozici stávající situace, a nejsou proto známy kóty původního dna, je nutno u každého zaměřovaného bodu sondýrkou zjistit i mocnost nánosu. Kvalitu bahna lze zjistit z odebraných vzorků v laboratoři se standardním vybavením. Fyzikálně-chemickým rozborem se zjišťuje homogenizace, pH, obsah sušiny, ztráta žíháním, obsah N, P, K, Ca, případně další údaje. Kromě toho je nutné stanovit obsahy těžkých kovů, zejména As, Cd, Cr, Mu, Hg, Pb a Zn neboť ty rozhodují o využitelnosti bahna pro různé účely. Rybniční bahno je podle zákona č. 238/91 Sb. o odpadech klasifikováno jako odpad a podle toho je nutno na ně nahlížet. Nařízení vlády ČR č. 513192 o podrobnostech nakládání s odpady stanovuje hranice obsahu těžkých kovů pro případ, že by bahno mělo být uloženo na skládku.
2.4) Odstraňování sedimentů
Odbahňování nádrží je považováno za úkon, který patří do údržby nádrží. Realizaci však musí předcházet řádná příprava a zpracování jednoduchého projektu odbahnění. Projektu předchází průzkumné práce sondáží, které se provádějí obvykle v profilech vzdálených 20 až 50 m. Průzkum může probíhat při plném stavu i na vypuštěné nádrži. Do příčných profilů se zakreslí mocnost sedimentů a popř. i jejich složení. Rozsah laboratorního průzkumu sedimentů se upřesní podle způsobu těžby a navrhovaného využití sedimentů. Sedimenty jsou odpadem; má-li být sediment použit jako druhotná surovina, je nutno provést zkoušky zdravotní nezávadnosti
Během přípravy se zjišťuje :
1) množství a kvalita sedimentu 2) využití vytěženého bahna na základě výsledku rozboru kvality 3) způsob těžby sedimentu 4) trasa a způsob dopravy - 17 -
5) vhodné pozemky k deponiím, mezideponiím i pozemky ke konečnému využití sedimentu v surovém či upraveném stavu 6) potřebné finanční prostředky
2.5) Těžba sedimentů
Po vyřešení otázky, kam uložit vytěžené bahno, je možno přistoupit k návrhu těžby sedimentů. V současné době existují v podstatě tři základní způsoby odstraňování bahna
1) suchou cestou na vysušené nádrži s použitím strojů pro zemní práce 2) mokrou cestou pomocí sacích bagrů 3) kombinací obou výše uvedených způsobů 4) těžbou korečkovými rypadly z plovoucích pontonů 5) výjimečně odstřelem bahna
2.6) Doprava sedimentů
Výběr tras pro dopravu podléhá obecně dopravním předpisům, tzn. že nesmí docházet k rozsypávání a rozstřikování přepravovaného materiálu, nesmí docházet ke znečišťování vozovek a k obtěžování ostatních uživatelů. Je tedy třeba volit trasu co nejkratší, vyhýbat se sídlům, únosnost vozovek musí odpovídat použitým dopravním prostředkům apod. Při hydrodopravě musí být vyřešena přístupnost k potrubí pro zabezpečení montáže, demontáže, případně oprav. Musí být technicky vyřešena všechna křížení s komunikacemi, vodními toky apod., podle platných směrnic. Musí být vyloučena možnost svévolné manipulace s potrubím cizími osobami.
- 18 -
2.7) Výběr pozemků
Pro úspěšné provedení celého procesu odbahnění je naprosto nezbytné mít předem vybrány všechny potřebné pozemky pro jednotlivé fáze a jednotlivé úkony odbahňování a vše smluvně projednané. Nejjednodušší řešení nastane, jestliže majitel odbahňované nádrže je vlastníkem i zemědělských či jiných pozemků v sousedství nádrže a na nich si vyřeší problém deponií, mezideponií, kompostárny i dopravních tras. V ostatních případech je nutno mít dohodu se skládkou, kam by se bahno jako odpad odváželo, s osobou, která provádí rekultivaci, s vlastníky pozemků, kde by měla být umístěna felonie, či mezideponie, kompostárna či laguna.
2.8) Využití sedimentů
Vytěžené sedimenty je možno použít :
1) k výrobě kompostů 2) pro přímou rekultivaci písčitých půd 3) pro rekultivaci hald, výsypek a těžbou narušených ploch 4) ke hnojení zemědělských a lesních půd 5) k zúrodňování malých vodních nádrží se sterilním dnem
2.9) Náklady na odbahňování
Odbahňování je záležitost finančně velmi náročná. Je proto nutné se při tak závažné akci vyvarovat úkonů, které záležitost zbytečně prodražují. Při vlastní těžbě je nutno postupovat vysoce racionálně, velkou pozornost je nutno věnovat organizaci s cílem minimalizovat prostoje a volit postupy energeticky co nejméně náročné. Náklady na dopravu jsou úměrné vzdálenosti, a proto by měla být snaha využít bahno na pozemcích nepříliš vzdálených a v povodí, odkud splaveniny pocházejí. - 19 -
2.10) Ekologické aspekty odbahňování
Odbahnění je zásah drastický, přičemž obnova ekosystému dna trvá i několik let. Při suché cestě je nádrž odbahněna poměrně razantním způsobem, transportem sedimentů jsou narušovány cesty, břehy, porosty. Jsou činěny zásahy do litorálního pásma a je narušen životní rytmus mnoha živočichů (např. vodního ptactva). Mokrá cesta vyžaduje velké laguny, kde mohou nastat i hygienické problémy. Z ekologického a estetického hlediska je nutno klást vysoké nároky na umístění vytěženého materiálu na deponiích a mezideponiích. První požadavek směřuje na tvar těchto deponií, které mohou být v krajině i několik let. Za nepřípustné se považuje ponechání „měsíční krajiny´´ po ukončení navážení, ale nutné je vytvoření takových tvarů, které by v krajině nerušily, někde by se mohly dokonce stát pozitivním prvkem. Protože bahno obsahuje i velké množství klíčivých semen plevelů, je nutno počítat s razantním ozeleněním plevelnými rostlinami. Je tedy nutno počítat i s povinností tento plevel likvidovat. Proto je nutno už při tvarování útvarů počítat s likvidací plevele nejen ručně, ale upravit sklony pro provoz např. ruční sekačky, či jiné mechanizace. U deponií je možno počítat i s dočasným ozeleněním (např. osázení keři).
- 20 -
3) Specifikace lokality
3.1) územní charakteristika
Sledovaná nádrž se nachází na jihozápadní okraji města Varnsdorf a spadá do katastrálního území tohoto města. Plocha katastrálního území činí 26,21 km2. Město leží v Ústeckém kraji, v okrese Děčín, na jižním okraji Šluknovského výběžku. Patří mezi nejseverněji položená města naší republiky. Severněji jsou například Mikulášovice, Šluknov, Jiříkov nebo Rumburk. Území hraničí s katastrálním územím Studánka u Rumburku a na jihu s katastrálním územím Dolní podluží. Město náleží do české části Euroregionu Nisa a má asi 16 000 obyvatel.
3.1.1) město Varnsdorf
Původní ves vznikla v 1. polovině 13. století, první písemný záznam se vztahuje k r. 1357. Po sloučení Starého Varnsdorfu s pěti okolními osadami (1849) došlo ke vzniku největší vesnice v Rakouské říši s 10 tisíci obyvateli. Roku 1868 byl Varnsdorf povýšen na město. V posledních dvou staletích město utvářel hlavně rozvoj textilního průmyslu, dnes je zde zastoupeno také strojírenství, potravinářský průmysl aj. Město leží v povodí řeky Mandavy, z české strany v blízkosti Lužických hor a na německé straně se nedaleko rozprostírá Žitavská kotlina. Patří mezi nejseverněji položená města České republiky. Severněji jsou položena jen další města Šluknovského výběžku. Rozprostírá se v průměrné nadmořské výšce 332 m n.m. Nejvyššími body katastru jsou vrchy Špičák (544 m n.m.) a Hrádek (429 m n.m.) Z 26,21 km2 k.ú. připadá 10,9 km2, tj. 41,7 % na zemědělskou půdu a 15,3 km2, tj. 58,3 % na nezemědělskou půdu. Z celkové výměry nezemědělské půdy 63,3 % tvoři lesní půda. Lesy pokrývají hlavně vrcholové polohy terénních vln. Lesnicky významnou dřevinou je smrk.Ve struktuře zemědělské půdy převažují podílem 66 % louky a pastviny, kdežto na ornou půdu připadá pouze 9,9 %. (http://www.varnsdorf.cz/showdoc.do?docid=2) - 21 -
3.1.2) historie nádrže
1961 dokončena stavba rybníku "Rio Mašíno" nebo jinak Mašíňák
1976 Rekreační rybník opět silně zarostl douškou i v nejhlubších místech. Koupání i rybolov byl skoro úplně znemožněn. Jednalo se na MěNV, kde se připravoval plán na vypuštění a odbahnění rybníka. Do rybníka bylo vysazeno úhoří monté v počtu 3000 kusů. Každý druhý rok bylo letecky do Prahy dovezeno monté z Francie a rozvezeno po republice. Autem z KV ČRS dovezli z letiště monté před hotel v České Lípě, zde čekali auta z MO převzali chlazené kontejnery a odvezli k vysazení na své povodí.
1977 Od jara byl rybník pokryt jednou zelenou přikrývkou z trávy, doušky, řasy a okřehku. Mě-NV nařídil jeho vypuštění, odbahnění a zimnění. Vypuštěním rybníka došlo k velkým ztrátám na rybí obsádce. Největší ztráta byla na úhořích a bílé rybě. Úhoři projeli všemi mřížkami i sítěmi a skončili ve špinavé Mandavě. Kapři a štiky byli zakomorovány v chovných rybnících a po napuštění rekreačního rybníka se ryby vrátí zpět. MěNV věnoval větší finanční částku na zakoupení větších kaprů od Státního rybářství. 450 kusů K3-4 jsme zakomorovali v sousední MO ve Chřibské. Výlov trval dva dny, byly velké potíže se slovením hlubších míst, které nešly odvodnit. Po skončení výlovu se ještě protahovalo hluboké místo pod skákadlem vlečnými sítěmi a podařilo se vylovit sumce 98 cm a candáta 60 cm. Tyto dvě ryby byly puštěny do koupaliště pod hrázi, které patří zahrádkářům a dostal je na hlídání Josef Vajs. Ještě pár dní se vybírali z bahna škeble, raci a úhoři, kteří byli přeneseni do chovných rybníků. Rybník zůstal aŃ do zimy prázdný a bahno zmrzlo. Zahájily se zemní práce s odbahňováním.
1978 Na rekreačním rybníku byly zahájeny zemní práce v nejvíce zarostlém pobřeží pod nemocnicí. Z vyhrnuté zeminy byl založen ostrůvek pro hnízdění vodního ptactva. Rybáři zde zasadili břízy a vrby. Vybagrováním pobřeží se zvětšila plocha rybníka. Ihned po skončení bagrování se začal rybník napouštět, aby se zachytila voda z jarního tání z lesa a tak již koncem měsíce března byl rybník plný. - 22 -
1979 Rybník během léta pokryla nepříjemná krátká řasa a okřehek. Z hlubších míst, která nebyla bagrována vyrostla opět douška. Na rybník se nastěhovali dva páry labutí a vyvedli zde mladé. Hnízda si vystavěli na mělčině v rákosí a vytrhali na ně velké množství rákosu a trávy. Stali se atrakcí rybníka a lidé je chodili krmit. Ve výboru MO i na MěNV se řešil problém, jak zamezit růstu řasy a okřehku. Byl návrh rybník silně vydesinfikovat, ale tím by zmizel všechen život ve vodě. O opětovném bagrování se neuvažovalo, protože na to nebyly peníze. Začátek roku začal silnými mrazy a velkým sněžením, což zapříčinilo potíže v energetice.Vláda po několika hodinovém výpadku elektrického proudu v republice nařídila omezení el.energie, postupně byl rozvržen začátek pracovní doby ve velkých podnicích, aby nedošlo zase k výpadku. Sněhová pokrývka ještě v únoru byla kolem 0,5m. Začátkem dubna byly ještě některé rybníky pokryté ledem. Rekreační rybník opět silně zarůstal douškou, vyskytla se nepříjemná řasa a byla znemožněna rekreace a koupání. Voda zapáchala při tlení řasy. Ryby pod zastíněnou hladinou rostly pomaleji. Brigádně se lany stahovala douška na břeh, kde po pár dnech nepříjemně páchla. Výbor požádal o pomoc odborníky ČRS v Praze i v Táboře. Bylo nám sděleno, že do vody se dostává mnoho živin z okolních polí, kde je silně přehnojováno leteckými postřiky a to se dostává deštěm do rekreačního rybníku. Bylo požádáno JZD ve Varnsdorfu, aby omezily hnojení kolem rybníka, ale ti na to nereagovali. Dokonce na okolních polích byly složeny pytle s umělým hnojivem, které zarůstalo plevelem a déšťjej rozpouštěl.
1985 Úbytek pobřežního porostu včetně rákosu se každým rokem zvětšoval. K tomu dopomáhaly ještě labutě, které se na rybníku trvale zahnízdily. Každým rokem vyvedly nejméně 5 mláďat a tak rákos pomocí labutí a Amurů byl skoro vymýcen. Labutě a ostatní vodní ptactvo neměly kde hnízdit. Z rekreačního rybníka „Mašíňáku“ se stala čistá, ale hladová voda. Vysazení kapři nerostli, protože jim scházela základní potrava a to je plankton, který spotřeboval pro svůj růst pravděpodobně Tolstolobik. Životní prostředí na rybníku se dostalo do nerovnováhy, ryby pro nedostatek přírodní potravy nerostly a vodní ptactvo i s labutěmi se odstěhovaly na jinou vodu. Rekreační rybník s - 23 -
čistou vodou se stal pro celý šluknovský výběžek velmi oblíbeným rekreačním místem na koupání.
2001 Na Mašíňáku dne 17. června prasklo v požeráku shnilé prkno a silně začala odtékat voda. Do druhého dne se snížila hladina rybníka o 10 cm. Byli přivoláni hasiči a vedoucí životního prostředí ing. Přemysl Brzák. Potapěči zakryli vypouštěcí trubku, která je v havarijním stavu, a tím se mohlo z celého stavidla vytahat jedna řada prken a nahradit novými. Oprava stála 10000,-Kč a hradil ji MěÚ. V budoucnu se musí celý požerák nahradit novým.
2002 ŘASY A SINICE NA MAŠÍŇÁKU V letošním horkém létě znemožnilo koupání na Mašíňáku mimořádný nárůst „vodního květu“. Vznikl nedostatečným přítokem až skoro žádným, byly vytvořeny podmínky pro silný růst řas a sinice, které zabarvily hladinu do zelena. Byl vydán zákaz koupání, protože některé sinice mají vliv na lidské zdraví. Na životním prostředí bylo rozhodnuto rybník vypustit, odbahnit, opravit výpusť a jalový přepad. Přerostlé olše se vykácejí a nahradí kvalitnějšími stromy, které pomalu rostou a zpevní hráz. Jen přítok vody do Mašíňáku nebyl vyřešen. Prameny z lesa, napájející potok se ztratily.
2003 Na sportovní vodě Mašíňáku se vyskytlo přemnožení sinice. Životní prostředí připravuje plán na vypuštění Mašíňáku, jeho vyčištění, opravu hráze, která na dvou místech prosakuje, výstavbu dvou výpustí a odstranění přerostlých stromů, které svým spadem listí zvyšují jen nárůst bahna v rybníce, kde se sinici dobře daří. (záznamy J. Vajse, rybářská kronika)
- 24 -
4) Biogeografická poloha a přírodní podmínky
4.1) Bioregion
Bioregion se nachází na severní hranici Čech, větší částí však leží v SRN. Zabírá geomorfologický celek Šluknovská pahorkatina a jeho plocha v České republice je 248 km2. Bioregion je tvořen zdviženou žulovou pahorkatinou. Charakteristická je mozaika bioty 4. a 5. vegetačního stupně, potenciální vegetaci tvoří bikové bučiny. Biota má převážně hercynský charakter, se silnou modifikací vlivem oceánického podnebí a nízkou biodiverzitou, ale je zde zastoupeno neobvyklé množství subatlantských druhů. Na rozdíl od Žitavského bioregionu zde převažovaly bučiny a chyběly bory. Netypická část je tvořena drobnými neovulkanity s květnatými bučinami, které tvoří přechod k bioregionům Lužickohorskému a Verneřickému. Nereprezentativní jsou i kotlinové podmáčené sníženiny. (Culek M., 1995) V současnosti převažuje orná půda, v lesích dominují kulturní smrčiny , bučiny jsou na neovulkanitech. Hojnější jsou mezofilní až vlhké louky.
4.2) Geomorfologie
Na plošně poměrně malém území regionu severozápadních Čech upoutá pozornost značná složitost a pestrost reliéfu této části České vysočiny. Střídají se zde pahorkatiny, vrchoviny a hornatiny s tabulemi, akumulačními rovinami, údolími a pánvemi. Jejich výskyt souvisí se složitostí strukturně geologického základu (horninová pestrost a nestejná odolnost hornin vůči odnosu, vlivy starší tektoniky), s vývojem ovlivněným geotektonikou a exogenními geomorfologickými pochody, měnící se v souvislosti s klimatickými změnami. Vedle harmonických tvarů, odpovídajících současným reliéfotvorným procesům, jsou zde proto zachovány i zbytky třetihorních zarovnaných povrchů, tvary odpovídající poměrům ve studených obdobích čtvrtohor. Podstatnou měrou reliéf ovlivnila hospodářská činnost člověka, především povrchová těžba hnědého uhlí. (Mackovčin P., 1999)
- 25 -
Bioregion prostupují oblé hřbety oddělené širokými úvalovitými údolími. Čediče tvoří jen ojedinělé výraznější, až 150m vysoké kužely (Vlčí hora u Brtníků, Partyzánský vrch, Hrazený). Skály v bioregionu prakticky chybějí, pod výraznějšími vrcholy se místy vyskytují balvanové proudy. Reliéf má charakter ploché vrchoviny s výškovou členitostí 150 – 200 m , v plošších kotlinkách má ráz členité pahorkatiny se členitostí jen 130 – 150 m. V oblasti neovulkanických suků a při jihozápadním okraji má reliéf ráz členité vrchoviny až ploché hornatiny s členitostí 200 – 330 m. Nejnižší bod je v korytě Lučního potoka na státní hranici – asi 295 m , nejvyšším neovulkanický vrch Hrazený – 608 m. (Culek M., 1995) Typická výška bioregionu je 350 – 520 m Nádrž leží v nadmořské výšce 370 m.n.m. Ze severovýchodu je obklopena městem, železniční tratí a frekventovanou silnicí 264 na Dolní podluží a na jihozápadu je vybudovaná chatařská oblast přecházející v les a louky.
Geomorfologické členění
Krkonošsko-Jesenická soustava Krkonošská oblast Šluknovská pahorkatina Rumburská pahorkatina
- 26 -
obr.1
4.3) Geologie
Severozápadní Čechy jsou jako většina území České republiky, součástí Českého masivu. Jejich geologická stavba je velmi složitá a podílejí se na ní horniny velmi různého stáří, původu a vlastností, což se projevuje i bohatstvím tvarů reliéfu. Proto se zde setkáváme s oblastmi tak specifickými, vzájemně kontrastními a krajinářsky cennými, jako jsou České středohoří, Krušné a Doupovské hory, Roudnicko s horou Řípem nebo Labské pískovce. Ale přírodovědně velmi cenná jsou i území s méně nápadným reliéfem, např. plochá Terezínská kotlina, pahorkatina mezi Úštěkem a Štětím, ba i dosud zachovalé části pánevních oblastí. (Mackovčin P., 1999)
- 27 -
Téměř celé území tvoří intruzivní masiv, pozůstávající z žul, granodioritů až křemených dioritů s roztroušenými žilami bazičtějších lamprocytů. Na poměrně četných místech je proražen tercierními čedičovými vulkanity, které však zaujímají jen malé plochy na vrcholech. Pokryvné útvaryjsou menší mocnosti i rozsahu, mají ráz smíšených svahovin až sprašových hlín, na větší ploše jsou vyvinuté v okolí Rumburku. Humolity jsou vzácné. (Culek M., 1995)
V okolí nádrže a celém povodí se podle grafické přílohy (Mackovčin P., 1999 ) vyskytují především :
sedimenty neogénu – štěrky a písčité štěrky
svahové sedimenty – písčito-jílovité, hlinito-kamenité, kamenité granodiority
sedimenty křídy – převážně slínovce, jílovce, prachové jílovce
4.4) Pedologie Základní půdotvorné substráty, členitost povrchu, klima a vodní režim podstatně určují i rozmístění půdního pokryvu. Rozdílné půdy tedy nejdeme v oblasti dolního toku Labe a jeho přítoků, v hnědouhelné pánvi, na plochách tabulí, pahorkatin a hornatin s různě mocnými kvartérními i staršími sedimenty, v Krušných horách pak se svahovinami z přemístěných zvětralin. Na půdotvorné procesy výrazně působí nejen vegetace a půdní organismy, ale poměrně dlouhou dobu přispívá i člověk. Zejména povrchovým dobýváním uhlí a navazující průmyslovou činností byly půdní pokryvy na velkých plochách zcela zničeny. (Mackovčin P., 1999)
- 28 -
Půdy odpovídají bázemi chudému podkladu vlhkého podnebí. Převládají zde kyselé typické kambizemě, v plochých sníženinách se vyskytují větší plochy primárních pseudoglejů (např. v okolí Rumburku a Šluknova), na sušších místech na sprašových hlínách přecházejí do pseudoglejových luvizemí. V nejvlhčích centrálních částech sníženin jsou relativně hojné i typické gleje, přecházející do organozemních glejů. Na ojedinělých neovulkanických sucích a některých dalších vrcholech jsou uváděny rankery, zpravidla eutrofní, až eutrofní kambizemě. (Culek M., 1995)
Kambizem Půdy se stratigrafií O-Ah nebo Ap- Bv- IIC, s kambickým hnědým (braunifikovaným) horizontem, vyvinutém převážně v hlavním souvrství svahovin magmatických, metamorfických a sedimentárních hornin, ale i jim odpovídajících souvrstvích, např. v nezpevněných lehčích až středně těžkých sedimentech. I výrazněji vyvinuté pedy v kambickém horizontu postrádají jílové povlaky – argilany. Půdy se vytvářejí hlavně ve svažitých podmínkách pahorkatin, vrchovin a hornatin, v menší míře (sypké substráty) v rovinatém reliéfu. Vznik těchto půd z tak pestrého spektra substrátů podmiňuje jejich velkou rozmanitost z hlediska trofismu, zrnitosti a skeletovitosti, při uplatnění více či méně výrazného profilového zvrstvení zrnitosti, skeletovitosti, jakož i chemických (biogenní prvky, stopové potenciálně rizikové prvky) a fyzikálních vlastností (ulehlost bazálního souvrství, ovlivňující laterální pohyb vody v krajině). V hlavním souvrství dochází obecně k posunu zrnitostního složení do střední kategorie v relaci k bazálnímu souvrství, k čemuž přispívá i jejich obohacení prachem. Široká škála substrátů a klimatických podmínek se odráží v nasycenosti sorpčního komplexu. Podle nasycenosti VM v horizontu Bv můžeme půdy zařadit k eu(VM > 60 %), meso – (60-35%) až oligobázickému ( < 35 %) stadiu. V diagnostice těchto stadií nám pomáhá nasycenost sorpčního komplexu výměnným hliníkem. Acidifikace se odráží i v nárůstu amorfního Feo a na pH závislé KVK.
- 29 -
Gleje Půdy se stratigrafií O- Ahn či Ap- En – Bmt – BCg – C nebo O – Ahn či ApBm – Bcg – C. Jsou charakterizovány výskytem výrazného mramorovaného, redoximorfího diagnostického horizontu. U půd vyvinutých z luvizemí nalézáme nad ním vybělený horizont s velkým výskytem výrazných nodulárních novotvarů. V tomto případě vznikl mramorovaný horizont transformací luvického horizontu a je proto označen Bmt. U ostatních půd vznikl mramorovaný horizont transformací kambického braunifikovaného horizontu nebo pelického kambického horizontu; v posledním případě jej označujeme Bmp. Nodulární novotvary nacházíme obecně blízko povrchu půdy (Ahn). Mizí při laterálním vyluhování, které může přeměnit En na Ew. Humusovou formou je nejčastěji moder- hydromoder, humusový horizont a ornice mají zvýšený obsah humusu ve srovnání s okolními anhydromorfními půdami. V ornicích se obsah humusu pohybuje v rozmezí 2,5 – 3,5 %. Pseudogleje jsou půdami eubazickými (VM nad 60 %) až mesobazickými (VM 35-60 % v hor. Bm), se zvýšeným zastoupením amorfního Feo. Pseudogleje se vytvářejí buď z pedogenně (z luvizemí) či litogenně zvrstvených event. nepropustných (pelické, písčitojílovité) substrátů. Nalézáme je v rovinatých částech reliéfu humidnějších oblastí – v klimatických regionech B 6-9, Ko 3-7, Ku 47.(3)4-5, ve výškovém stupni 4-7. Jsou to půdy s udickým – periodicky akvickým vodním režimem. (http://klasifikace.pedologie.cz/index.php?action=showHomePage)
- 30 -
4.5) Klima
4.5.1) Charakteristika klimatu
Základní rámec klimatu Ústeckého regionu je určen jeho polohou v atlanticko-kontinentální pozici mírně vlhkého podnebného pásu, v oblasti převládajícího západního proudní vzduchu. Tato poloha území, na styku vlivu oceánu od západu a vlivu kontinentu od východu, způsobuje, díky výrazně cyklonální činnosti, velkou proměnlivost v počasí. Po většinu roku zde sice převládá vliv vzduchových hmot mírných šířek, ale krátkodobě se projevuje i vliv chladných arktických vzduchových hmot od severu nebo vliv teplých subtropických vzduchových hmot z jižních směrů. (Mackovčin P., 1999)
Dle Quitta (Quitt, 1997) leží bioregion v mírně teplé klimatické oblasti MT 4, jižní vyšší okraj v MT 2. Bioregion je zcela pod vlivem severozápadního proudění, leží na návětrné, vnější straně českých hraničních hor a má relativně oceánský charakter. Podnebí celé oblasti je tedy vyrovnané, mírně teplé a bohaté na srážky (Šluknov v nadmořské výšce 400 m.n.m. má 7,1 oC při 821 mm srážek) (Culek M., 1995)
Tabulka č.1 Vyhodnocení počtu charakteristických dnů a délek vegetačních období
leden únor březen duben květen červen červenec srpen září říjen listopad prosinec
mrazové ledové 8 11 5 12 8
letní tropické
5 8 9 20 5 3 7 9
16
52
27
veg. Klid 17 4 2
3 5
3 24 47
velké veg. 7 15 13 13
8
- 31 -
50
8 15 16
87
hlavní veg. veg Celkem 1 8 1 16 13 11 24 31 31 30 30 31 31 31 31 22 30 7 22 1 17
166
253
Průměrné měsíční hodnoty teplot v dlouhodobém průměru Měsíc 20
Teplota
15
10
5
0
-5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
dlouhodobý průměr -1,9 -0,6 2,9 7,2 12 16 17 18 13 8,5 3,5 -0,2
obr.2 průměrné měsíční hodnoty teplot v dlouhodobém průměru Průměrné měsíční srážky pro období 1961-1990 120
100 74,3
mm
80
60
54,5
81,2
82,7
84,4
49,2 44,4
46,3
2
3
68,1
60
54,3
59,7
9
10
11
40
20
0 1
4
5
6
7
8
měsíc
obr.3 průměrné měsíční srážky v dlouhodobém průměru
- 32 -
12
Tabulka č.2 Charakteristika klimatických regionů Kód Symbol Charakte- Suma teplot Průměná Průměrný regionů regionů ristika nad 10 oC roční roční regionů teplota úhrn o C srážek v mm 5
MT 2
mírně teplý, mírně vlhký
2200 - 2500 7 - 8
Vláhová Pravděpodobnost jistota suchých vegetačních období
550 - 650 15 - 30 (700)
4 - 10
Příloha č. 1 k vyhlášce č. 327/1998 Sb.
(http://www.podnikame.cz/zakony98/index.php3?co=Z1998327)
4.6) Hydrologické poměry Území regionu patří s výjimkou severovýchodní části okresu Děčín k povodí Labe, které má přítoky jak na našem území, tak v Sasku. Pouze okolí Rumburka a Varnsdorfu je odvodňováno řekou Mandavou s Podružským potokem (Lužnička) do Lužické Nisy a Odry. Krajem tak prochází evropské rozvodí mezi úmořími Baltského a Severního moře. Říční síť na území regionu prodělala dlouhodobý složitý vývoj. Ovlivnil ji geologický a geomorfologický vývoj (druhohorní sedimenty v dnešní Dolnouherské tabuli, rozčlenění povrchu tektonickými pohyby a výlevy magmatu v Českém středohoří a Doupovských horách během třetihor) i kolísání klimatu ve čtvrtohorách. Zcela mimořádným jevem je průlom Labe Českým středohořím. Přirozený odtok stále častěji ovlivňuje svou činností člověk. Voda je odebírána, převáděna z povodí do povodí, byla vybudována vodní díla, která mění původní stav. Z toho plyne, že v současnosti naměřené hodnoty necharakterizují přirozený srážkoodtokový režim.
- 33 -
Významný jsou v regionu i zdroje podzemní vody. Jejich rozmístění je také velmi nerovnoměrné. Na jedné straně v oblastech tvořených nepropustným základem se voda v podzemí vyskytuje jen velmi málo. Příkladem jsou Krušné hory, kde padá sice mnoho srážek, ty však rychle odtečou, nebo se hromadí na povrchu v četných mokřadech a rašeliništích a do podzemí se nedostanou. (Mackovčin P., 1999) Povodí bezejmenného přítoku rybníka má plochu k profilu hráze 0,90 km2 Celková
plocha
povodí
rybníka
je
2,285km2.
Leží
v povodí
Mandavy
hydrologické číslo - 2-04-08-005 Plocha povodí je tvořena převážně zalesněnými pozemky, v menší míře loukami a rolemi. Odtokové poměry jsou méně stabilní s poměrně nízkým odtokovým koeficientem. Potok, na kterém je rybník situován, je ve správě města Varnsdorf, v intravilánu má místní název Kafkovský potok. Správcem povodí je Povodí Ohře, státní podnik
Průměrný dlouhodobý roční průtok je 9,2 l/s
Průměrná dlouhodobá roční srážka na povodí je 805 mm
Tabulka č.3 údaje o N-letých průtocích N průtok m3/s
1 0,3
2 0,5
5 1
10 1,3
20 1,8
50 2,4
100 3,2
Tabulka č.4 údaje o M-denních průtocích M prútok l/s
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
355
364
17
11
8,3
6,3
5,1
4,4
3,4
2,7
2,1
1,6
1,2
0,8
0,6
Údaje o N-letých a M-denních průtocích bezejmenné vodoteče k profilu při zaústění do rybníka jsou vyčísleny Českým hydrometeorologickým ústavem, pobočkou v Ústí nad Labem
- 34 -
5) Charakteristika povodí nádrže a hodnocení aktuálního stavu
5.1) Základní charakteristiky povodí
Povodí
je dáno závěrovým profilem a rozvodnicemi. Lze stanovit pomocí vrstevnicového plánu je to hydrologicky uzavřená oblast, uvnitř které všechny spadlé srážky odtečou jedním závěrovým profilem
základní údaje :
plocha povodí plocha lesů délka toku délka údolnice délka všech toků max nadm. výška povodí min nadm. výška povodí max nadm. výška toku min nadm. výška toku
Sp Spl L Lu Lt Hmax Hmin Htmax Htmin
2 285 000 m2 1 033 000 m2 830 m 990 m 1 390 m 542,3 m 364 m 402 m 368 m
1) Geomorfologické vlastnosti Sp
b=
charakteristika tvaru
povodí je protáhlé jestliže α ≤ 0,24 povodí je vějířovité jestliže α > 0,24
α=
=
2285000 = 2308m = 2,3km 990
Střední šířka
Lu
Sp Lu
2
=
2285000 = 2,33 990 2
povodí je vějířovitého tvaru
- 35 -
2) Fyzicko-geografické vlastnosti
Průměrná nadmořská výška
H=
H max + H min 542,3 + 364 = = 453,15m 2 2
průměrný sklon toku
It =
Ht max − Ht min 402 − 368 = = 4% L 830
průměrný sklon povodí
Ip =
H max − H min Sp
=
542,3 − 364 2285000
= 11,8 %
Hypsografická čára
plocha v km čtverečných
2,5 2 1,5 1 0,5 0 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 nadmořská výška
obr.4 Hypsografická křivka
- 36 -
Hp zjištěná pomocí hypsografické křivky je 428 m - z výchozího bodu křivky se vede úsečka tak, aby obsah plochy mezi křivkou a úsečkou byl stejný nad i pod úsečkou. Obsah vzniklého trojúhelníku se pak rovná obsahu obdélníka, který se vytvoří spuštěním kolmice z počátečního bodu křivky a doplněním druhé strany právě tak, aby se obsahy obou útvarů rovnaly
3) Vegetační poměry lesnatost
L=
S pl
D=
Lt 1390 = = 6 ⋅ 10 − 4 S p 2285000
Sp
=
1033000 = 45,2 % 2285000
uspořádání a hustota
říční sítě
Základní polohopisné a výškopisné charakteristiky povodí jsou b = 2,3km, α = 2,33, H = 453m, It = 4%, Ip = 11,8%, L = 45,2%, D = 0,06%
pro měření byla použita Základní mapa ČR – mapový list 02-24-05 v měřítku 1 : 10 000 a elektrický digitální planimetr Ushikata x-plan 460 dIII
5.2) Hodnocení porostů na povodí
5.2.1) Potenciální vegetace
Celá plocha povodí se rozléhá ve třech vegetačních stupních – 3,4 a 5. Jako typičtí zástupci se zde proto uplatňují dubová bučina (hlinitá, svěží, vlhká) ve 3.vegetačním stupni, klasická bučina (vlhká, obohacená) ve 4.vegetačním stupni a konečně jedlová bučina (obohacená, svěží, hlinitá, vlhká na deluviích) v 5.vegetačním stupni.
- 37 -
Dubová bučina – 3 B 3a
Plošiny a mírné až střední svahy pahorkatin a vrchovin, s těžištěm výskytu v nadm. výškách 300 až 500 m, na slunných expozicích mohou vystupovat až k 600m. Vyskytují se na mírně kyselých až neutrálních horninách často s překryvy svahovin a polygenetických hlín, místy sprašových hlín. V rámci mírně teplých klimatických oblastí MT 9, MT 10 a MT 11 se jedná o polohy bez významných mezoklimatických odchylek. Převládajícím půdním typem jsou kambizemě, často se vyskytují luvizemě, vzácně hnědozemě. Jedná se o půdy písčitohlinité až hlinité, minerálně středně zásobené, mírně kyselé. Převažující humusovou formou je typický moder. Jsou to půdy středně hluboké až hluboké, mírně až středně skeletovité, s vyrovnaným vlhkostním režimem, pouze v letním období někdy ve svrchní části mírně prosýchané. V synuzii dřevin převažuje dobře vzrůstný buk (Fagus sylvatica). Nejméně jako ojedinělá příměs se vždy vyskytuje dub zimní (Quercus petraea). Zastoupení dalších dřevin je nízké. V podúrovni je někdy hojnější habr (Carpinus betulus), do hlavní úrovně mohou jednotlivě zasahovat lípy (Tilia cordata, T. platyphyllos) a javory (Acer platanoides, A. pseudoplatanus). Na kontaktu s biocenózami 4.vegetačního stupně se místy uplatňuje i jedle (Abies alba). Keřové patro nebývá vyvinuto, ve stádiu zralosti se častěji uplatňuje pouze zimolez pýřitý (Lonicera xylosteum) a lýkovec jedovatý (Daphne mezereum).
Typická bučina – 4 B 3
Plošiny, mírné až střední svahy ve vyšších pahorkatinách a vrchovinách v nadm. výškách 400 až 650m. Geologické podloží tvoří středně bohaté až bohaté silikátové horniny (zvláště syenit, andezit, amfibolit, flyšové břidlice, diabas a bohatší ruly, granodiority, svory aj.) velmi často překryté hlubokými zvětralinami, svahovinami a - 38 -
polygenetickými hlínami. Z půdních typů se uplatňují především mezotrofní až eutrofní kambizemě typické a kambizemě luvizemní. Jedná se o půdy hluboké, písčitohlinité až hlinité, dobře provzdušněné, čerstvě vlhké, obvykle pouze mírně skeletovité, minerálně dobře zásobené a mírně kyselé. Humifikace probíhá příznivě, humusovou formou je moder až mulový moder. Jedná se o chladnější regiony mírně teplé klimatické oblasti především MT 3 a MT 5. V dřevinném patře dominuje buk (Fagus syvatica), který je zde velmi vitální a dobře vzrůstný, obvykle s příměsí jedle bělokoré (Abies alba). Jednotlivou příměs mohou tvořit javory (Acer platanoides, A. pseudoplatanus), lípy (Tilïa platyphyllos, T. cordata), jilm horský (Ulmus glabra), z keřů je zde nejčastější zimolez pýřitý (Lonicera xylosteum) a lýkovec jedovatý (Daphne mezereum).
Jedlová bučina – 5 B 3
Přímé až mírné vyduté svahy různé sklonitosti ve vyšších polohách vrchovin a v hornatinách, nejčastěji v nadm. výšce 600 až 800m. Geologické podloží tvoří minerálně bohatší silikátové horniny (rula, amfibolit, gabro, flyšové břidlice aj.), zpravidla překryté různě mocnými vrstvami zvětralin a svahovin. Převládajícím půdním typem jsou typické kambizemě, mezotrofní až eutrofní, hluboké, minerálně dobře zásobené, mírně kyselé, kypré, s příznivým vlhkostním režimem, převážně hlinité, často štěrkovité až kamenité. Humifikace probíhá příznivě, převládající humusovou formou je mulový morder. Skupina se vyskytuje v chladnějších částech mírně teplých klimatických oblastí MT 2, MT 3 a v chladné oblasti MT 7 Hlavní úroveň tvoří obvykle dobře vzrůstný buk (Fagus syvatica), do nadúrovně pronikají spoludominantní jedle bělokorá (Abies alba) a ojediněle i smrk ztepilý (Picea abies), které dosahují v této skupině vynikajícího vzrůstu. Z dalších dřevin bývá nepravidelně přimíšen javor klen (Acer pseudoplatanus), může se vyskytovat jilm horský (Ulmus glabra). V Nízkém Jeseníku a předhoří Hrubého Jeseníku je přirozenou součástí dřevinného patra i modřín opadavý (Larix decidua). Z keřů se roztroušeně jednotlivě vyskytují bez hroznatý (Sambucus racemosa), zimolez černý (Lonicera nigra) a lýkovec jedovatý (Daphne mezereum). charakteristika STG dle Bučka a Laciny (Buček, Lacina , 2007) - 39 -
5.2.2) Aktuální vegetace
Terénní průzkumy provedeny 29.3. a 7.6. 2008 Porosty hodnoceny metodikou biotopů dle Vondruškové Konečným výstupem je mapa biotopů viz. příloha č.3
Na povodí se vyskytují následující biotopy (řazeno vzestupně dle čísla biotopu):
43 – polokulturní, většinou intenzivní, existence přirozených druhů jsou poměrně významným zástupcem s asi 55% pokrytí plochy povodí. Vyskytují se především v jižní a východní části povodí mezi rybníkem a lesem. Louky jsou jednou ročně sečeny. Vyskytují se zde druhy pro tyto luční společenstva typické. Jsou to např. Psárka luční (Alopecurus pratensis), Bojínek luční (Phleum pretense), Ostřice zaječí (Carex ovalis), Pýr plazivý (Elytrigia repens), Jílek vytrvalý (Lilium perenne), Ovsík vyvýšený (Arrhenatherum elatius), Lipnice luční (Poa pratensis), Jetel luční (Trifolium pretense), Jetel plazivý (Trifolium repens), Pryskyřník hlíznatý (Ranunculus bulbosus), Pryskyřník kosmatý (Ranunculus lanuginosus), Mochna husí (Potentilla anserina), Kakost luční (Geranium pretense), Kostival lékařský (Symphytum officinale), Šťovík obecný (Rumex acetosa), Kohoutek luční (Lychnys flos-cuculi), Rozrazil rezekvítek (Veronica chamaedrys), Řebříček obecný (Achilea millefolium), Kopretina bílá (Leucanthemum vulgare), Kopretina chocholičnatá (Tanacetum corymbosum), Pelyněk černobýl (Artemisia vulgaris), Pampeliška obecná (Taraxacum officinale), Máchelka podzimní (Leontodon autumnalis)
52 – přírodě blízké lesy s alespoň 60% zastoupením přirozené dřevinné skladby
tyto lesy tvoří kostru ekologické stability na povodí. Jsou blíže popsány v kapitole 5.2.3
- 40 -
53 – polokulturní nevyvinutá společenstva a smíšené porosty s 30-60% zastoupením přirozené dřevinné skladby
53a – v tomto segmentu převládají javory. Javor mléč (Acer platanoides) doplňuje javor klen (Acer pseudoplatanus) a jasan ztepilý (Fraxinus excelsior). Buk lesní (Fagus sylvatica) je zastoupen velmi slabě. Směrem dolů po vrstevnicích se místy objevuje dub letní (Quercus robur). Jako příměs se objevuje habr obecný (Carpinus betulus), okolo lesních cest také břízy (Betula pendula). V místě na okraji lesního palouku jsou také jehličnany, hlavně smrk (Picea abies) a již méně modřín (Larix decidua). V podrostu dominuje svízel vonný (Galium odoratum). Méně zastoupen je kakost smrdutý (Geranium robertianum). Kolem cest se vyskytuje devětsil bílý (Petasites albus), violka lesní (Viola reichenbachiana).
53b – na hranici se segmentem 52 jsou ještě přítomny buky (Fagus sylvatica), které ovšem velice rychle mizí a jsou nahrazeny mladými javory (Acer platanoides). Na okraji lesa jsou břízy (Betula pendula) a topol osika (Populus tremula) a topol černý (Populus nigra). Z keřů se objevuje hloh jednosemenný (Crataegus monogyna) nebo bez černý (Sambucus nigra). V podrostu je častá bažanka vytrvalá (Mercurialis perennis), kerblík lesní (Anthriscus sylvestris), bršlice kozí noha (Aegopodium podagraria).
53c – tento segment je zajímavý svou stejnorodostí. Je totiž prakticky výhradně tvořen mladými jasany (Fraxinus excelsior). Na kontaktu se smrkovou kulturou pronikají jedinci smrku ztepilého (Picea abies), z 53d zasahují také mladší javory (Acer platanoides) a sporadicky buk (Fagus sylvatica). Na okraji lesa rostou v hojnějších počtech břízy (Betula pendula), doplněny topoly (Populus tremula). V keřovém patře je zastoupen hloh (Crataegus monogyna) a kalina obecná (Viburnum opulus). V podrostu dominuje ostřice zaječí (Carex ovalis)
- 41 -
53d – segment je odlišen od 53a z důvodu menšího zastoupení javoru (Acer platanoides), který supluje jasan ztepilý (Fraxinus excelsior). Vzrostlý dominantní jedinci dubu (Quercus robur) jsou častější než v 53a
53e – v této části je značný výskyt jehličnanů, které místy tvoří větší či menší monokultury. Přestože se jedná již o dubo-bukový vegetační stupeň, není dub vůbec zastoupen a buk velmi slabě. Častá je zde borovice lesní (Pinus sylvestris) spolu s břízou (Betula pendula), doplňovány jsou habrem (Carpinus betulus) a javory (Acer platanoides). Doplňkově se objevuje lípa (Tilia platyphylos).
54 – kulturní monokultury a směsi stanovištně nepůvodní
smrkové monokultury, které v místě 54a doplňuje velmi slabě po okrajích segmentu dub (Quercus robur).
104 – vodní plochy, nádrže – upravené, velmi omezené přechodové pásmo
hráz rybníka tvoří odhadem 60% obvodu nádrže a dalších zhruba 2025%obvodu připadá na písečnou pláž a chatařskou oblast, tudíž na vyvinuté břehové porosty a přechodovou část zbývá opravdu velmi malá část z celkového možného prostoru.
112 – vodní toky, odpady – přirozené dílčí úpravy
122 – sídla a objekty mimo intravilán - kolonie chat
- 42 -
5.2.3) Ekologicky významné segmenty krajiny
Ekologicky významné segmenty krajiny jsou ty části krajiny, které jsou tvořeny ekosystémy s relativné vyšší ekologickou stabilitou nebo v nichž tyto ekosystémy převažují. Vyznačují se trvalostí bioty a ekologickými podmínkami, umožňujícími existenci druhů přirozeného genofondu krajiny. Soubor v krajině existujících ekologicky významných segmentů krajiny nazýváme kostra ekologické stability. Za skladebné části ÚSES volíme účelně vybrané ekologicky významné segmenty krajiny na základě převažujících funkčních kritérií. Podle převažující funkce, kterou jim v ÚSES přisuzujeme, dělíme skladebné části na: biocentra, biokoridory a interakční prvky
Biocentrum (centrum biotické diverzity) je skladebnou částí ÚSES, která je, nebo cílově má být tvořena ekologicky významným segmentem krajiny, který svou velikostí a stavem ekologických podmínek umožňuje trvalou existenci druhů i společenstev přirozeného genofondu krajiny. Jedná se o biotop nebo soubor biotopů, který svým stavem a velikostí umožňuje trvalou existenci přirozeného či pozměněného, avšak přírodě blízkého ekosystému (vyhl. MŽP ČR č. 395/92).
Biokoridor (biotický koridor) je skladebnou částí ÚSES, která je, nebo cílově má být tvořena ekologicky významným segmentem krajiny, který propojuje biocentra a umožňuje a podporuje migraci, šíření a vzájemné kontakty organismů. Biokoridory tedy zprostředkovávají tok biotických informací v krajině. Na rozdíl od biocenter nemusí umožňovat trvalou existencí všech druhů zastoupených společenstev. Funkčnost biokoridorů podmiňují jejich prostorové parametry (délka a šířka), stav trvalých ekologických podmínek a struktura i druhové složení biocenóz.
Kromě biocenter a biokoridorů jsou základními skladebnými částmi ÚSES na lokální úrovni i interakční prvky. Interakční prvky jsou ekologicky významné krajinné prvky a ekologicky významná liniová společenstva, vytvářející existenční podmínky rostlinám - 43 -
a živočichům, významně ovlivňujícím fungování ekosystémů kulturní krajiny. V místním územním systému ekologické stability zprostředkovávají interakční prvky příznivé působení biocenter a biokoridorů na okolní, ekologicky méně stabilní krajinu. Interakční prvky jsou součástí ekologické niky různých druhů organismů, které jsou zapojeny do potravních řetězců i okolních, ekologicky méně stabilních společenstev. Slouží jim jako potravní základna, místo úkrytu, místo rozmnožování, a pro orientaci. Přispívají ke vzniku bohatší a rozmanitější sítě potravních vazeb v kulturní krajině. Tím podmiňují vznik regulačních mechanismů, zvyšujících ekologickou stabilitu krajiny. (Maděra, Zimová)
EVSK 52a – jedná se o segment na povodí, který svou druhovou skladbou odpovídá vegetaci daného vegetačního stupně, hydrické
a trofické řadě. Zhruba
polovina segmentu, s velmi vysokou hladinou podzemní vody, je zarostlá olší lepkavou (Alnus glutinosa), navazující porosty tvoří téměř čisté bučiny (Fagus sylvatica) složené ze statných mohutných jedinců, příměs je zastoupena habrem (Carpinus betulus). Na více strmých a kamenitých částech svahu je vegetace doplněna o javory (Acer platanoides) i (Acer pseudoplatanus) a méně jasan (Fraxinus excelsior).
EVSK 52b – tento segment je celý tvořen podmáčenou oblastí, která je porostlá především olší lepkavou (Alnus glutinosa), ale také doplněná vrbou (Salix alba a fragilis). V podrostu lze na podmáčených oblastech nalézt orsej jarní (Ficaria verna) a blatouch bahenní (Caltha palustris). Místy se objevuje sítina rozkladitá (Juncus effusus).
EVSK 52c – velice cenný segment na povodí, který tvoří dřeviny měkkého luhu a sice vrby (Salix alba, fragilis). Segment se nachází mezi bezpečnostním přelivem a chatařskou oblastí. Při uvažování místa, kam uložit vytěžené sedimenty, nesmí být toto vůbec bráno v úvahu, protože se prakticky jedná o nejcennější porost na povodí.
kostra ekologické stability na mapě viz. příloha č.4
- 44 -
5.3) Zhodnocení aktuálního stavu objektů na rybníce
parametry objektů v této kapitole jsou převzaty z technické dokumentace (Frolík, 2003)
Hráz je homogenní, sypaná z místních jílovitých zemin. Hráz je pochůzná se štěrkovou komunikací o šířce asi 2 m. Délka hráze je asi 780 m, šířka v koruně 3 m, výška hráze max. 5,5 m. Sklon vzdušného líce je 1:2 – 1:2,25, sklon návodního líce 1:3, nad provozní hladinou 1:2. Nad provozní hladinou, kde není břeh zpevněn kamennou rovnaninou, je břeh místy erodován. Na několika místech dosahuje eroze až ke komunikaci. Hladina vody je 0,95 m pod úrovní koruny hráze. Hráz je opevněna na návodní straně rovnaninou z lomového kamene. Koruna hráze je prakticky ve vodorovné poloze, v úrovni cca 369,50 m n.m.. Vzdušný svah není porušen, vyjma několika cestiček vyšlapaných návštěvníky koupaliště. Při návodním líci rostou na koruně hráze stromy, které jsou každoročně seřezávány. Z pařezů, které nemají porušeny kořeny, pak vyrůstají výmladky. Nacházejí se zde především olše lepkavá (Alnus glutinosa), vrba bílá (Salix alba) a vrba křehká (Salix fragilis). Na vzdušné straně, na okraji cesty, je výrazné keřové patro tvořené pámelníkem bílím (Symphoricarpos albus) . U paty svahu se pak nachází alej uměle vysazeného topolu černého (Populus nigra). Na svahu se objevují mladí jedinci javoru mléče (Acer platanoides), bezu černého (Sambucus nigra) a třešně ptačí (Cerasus avium) – zřejmě se rozšiřuje z přilehlé zahrádkářské kolonie. Ve zdrži v návodním svahu jsou osazeny dva betonové základy bývalých objektů koupaliště. V patě svahu se po asi 50 m objevují průsaky vody hrázovým tělesem.
Požerák je umístěn v levé části hráze rybníka. Betonová konstrukce požeráku je uzavřená, uvnitř komory jsou osazeny dvě hradítkové (dlužkové) stěny. Půdorys požeráku je 2,11 x 1,60m, světlé rozměry komory jsou 1,34 x 0,82m. Výška objektu ode dna komory po korunu je 5,06m. Přístup k objektu je umožněn po koruně kamenné zdi, nahrazující lávku. Zídka je dlouhá 3,60 a při provozní hladině je zatopena. Proto lze špatně posoudit stav zídky, ale je patrné, že je dost poškozena. Komora požeráku je rozdělena na 3 prostory, oddělené dvojitou dlužovou stěnou. Meziprostor hradítkových - 45 -
stěn je vyplněn těsnícím jílem. V návodní dlužové stěně jsou osazeny česle výšky 9,45m. Nátokový prostor je na dně opatřen vtokovým otvorem o šířce 0,80m a výšce 0,40m. Odtokový prostor je opatřen ocelovým žebříkem, který je zcela zkorodován. Ze dna odtokového prostoru je voda odváděna hrázovou výpustí z betonových trub DN 600, dlouhou 17,80m, do podhrází, kde je výpust ukončena kamenným čelem. Čelo je zapuštěno do paty hráze a je zarostlé vegetací. Kamenné čelo není v dobrém stavu. Některé kameny jsou již úplně vypadlé a vznikají tak místa pro erozi. Od čela výpusti pokračuje otevřené nezpevněné koryto, zaústěné do odpadu od přelivu. viz. příloha č.14, obr.7, odpad od požeráku viz. příloha č.14, obr.8,9
Pomocný bezpečnostní přeliv je situován v pravé části přímé trasy hráze. Jeho úkolem je odvádět zvýšené průtoky tak, aby pokles hladiny v rybníku byl rovnoměrnější a nebyl přetěžován hlavní odpad. Přeliv je tvořen zamřížovaným betonovým otvorem, ze kterého je voda odváděna betonovou troubou DN 600, osazenou 0,08m nad provozní hladinou a převedenou na vzdušnou stranu hráze pod její korunou. Délka trubní části přelivu je 8,50m, trouby jsou ukončeny na vzdušné straně hráze kamenným čelem o výšce 0,95m a šířce 2,25m, umístěným zhruba uprostřed svahu. Několik kamenů je ve spodní části vypadaných a jiné jsou posunuty a uvolněny. Tak může dojít k erozi pod troubou a jejímu následnému sesednutí. Voda vytéká do koryta, které bylo původně zřejmě tvořeno betonovým dnem. To bylo na několika místech zcela porušeno a opraveno betonovými bloky. Svahy koryta jsou z betonových bloků a velkých kamenných kostek. V současnosti je koryto značně porušeno. Jeho šířka ve dně je 0,80m a výška 0,30m. Betonové bloky ve dně jsou různě rozestoupeny a vznikají tak místa pro vodní erozi. V místech, kde zůstal ve dně původní beton, je tento zcela rozpraskán. Z toho vyplývá, že je pomocný bezpečnostní nyní zcela nefunkční při vyšších průtocích, při kterých by docházelo ke značné erozivní činnosti vody. Vtok je při vyšší hladině vody v rybníce zatarasen dřevěnou deskou zatíženou pytli s pískem, aby voda nemohla protékat. Od opevněného odpadu se u paty hráze odděluje druhé neopevněné koryto. Opevněný odpad směřuje do cestního příkopu městské komunikace, neopevněný pak do drážního propustku DN 500. viz. příloha č.14, obr. č.10, odpady pomoc. bezp. přelivu viz. příloha č.14, obr. č.11-15
- 46 -
Bezpečnostní přeliv a odpad od přelivu je umístěn na konci levé části hráze a pod její patou. Odpad směřuje severovýchodním směrem do intravilánu Varnsdorfu. Přelivný objekt plynule navazuje na výústní objekt přítoku. Předivná hrana z betonu má délku 5,60m , která je ukončena na pravé straně betonovou přelivnou hranou převádění vody přítoku, na levé straně zalomenou betonovou zdí. Mělké koryto pod přelivnou hranou je dlouhé asi 8m a je vyspádované směrem do koryta odpadu. Koryto je zpevněno lomovým kamenem, v současné době je dosti prorostlé travinami. Styk objektu s hladinou vody ve zdrži je řešen betonovým prahem výšky 0,30m se zpevněním dna rybníka těžkým kamenným pohozem. Odpad od přelivu má lichoběžníkový tvar a je situován pod vzdušnou patou levé části hráze, v úseku od soutoku s korytem výpusti požeráku je veden po levé straně podél místní cesty k propustku DN 1000 na křižovatce dvou městských komunikací. Profil odpadu je značně zdevastován, břehy místy vymleté, zanesené odpady a sedimentem. Na trase odpadu je situován jeden příčný betonový objekt, který převáděl část vody do malé vodní nádrže, nyní již zcela bez funkce. Zaústění do propustku DN 1000 je provedeno v kamenných zídkách s kamenným čelem. Nejbližší okolí bezpečnostního přelivu, přítoku a odpadu od přelivu je hojně zarostlé pámelníkem bílím (Symphoricarpos albus) , který ztěžuje kontrolu objektů a případné čištění při zanesení. viz. příloha č.14, obr. č.4, odpadní koryto bezp. přelivu viz příloha č.14, obr č.6
Zdrž rybníka je v současnosti zanesena sedimenty a to převážně ve středu plochy. Sedimenty mají mocnost od 0,15 do 0,50m. V souvislosti se zanesením dna sedimenty a vzhledem k malému pohybu vody (přítoková množství jsou často zcela eliminována výparem vody z hladiny, přítok a odtok vody požerákem jsou situovány blízko sebe) se ve zdrži tvoří cyanobakterie, jejichž přemnožení má podstatný vliv na kvalitu vody v nádrži.
Parametry :
Objem vody při Hprov
111 400 m3
Objem vody při Hmax
167 100 m3
Plocha vody při Hprov
9,28 Ha
Plocha vody při Hmax
13,00 Ha
Úroveň koruny hráze
369,60 m.n.m. - 47 -
Úroveň provozní hladiny
368,60 m.n.m.
Úroveň maximální hladiny
369,10 m.n.m.
Napájení rybníka je zajištěno bezejmenným potokem vedoucím od areálu nemocnice. Přítok je zaústěn v místě širokého bezpečnostního přelivu. Vtok do rybníka je možno zahradit stavítky, vodu lze tak odvést bočním pravostranným přepadem do objektu bezpečnostního přelivu a dále do koryta odpadu od přelivu. Převedení vody lze použít pro výlov rybníka nebo z důvodů údržby a oprav hráze a objektů na ní. Je možno do drážek osadit i ocelové česle. Ty se zde v běžném provozu nenacházejí. Přístup k hradítku a česlím je po lávce z ocelového žebírkového plechu. Za levým břehem je provedena hrázka zamezující přelití vody na přilehlý pozemek. Přítokové koryto má lichoběžníkový tvar, který není opevněn. Stejně jako u koryta odpadu od přelivu trpí břehy obrazí především při vyšších stavech vody. Koryto přítoku má délku 830m. Pramenní na louce zhruba 150m od hranice lesa. Dále teče směrem k nemocnici, kde kříží komunikaci dvěma propustky DN 600 s čely ze smíšeného betonového a kamenného zdiva. Na vtoku jsou propustky zaneseny větvemi, listím a dřevem. Kamenné čelo je na pravé straně vymleté a voda proudí i jinudy kolem trub. Na výtoku je situace obdobná, ne-li ještě horší. I konce trub jsou silně poškozeny a jejich okolí je vymleto vodou. Do tohoto toku zaúsťuje další malý tok vedoucí podél cesty od hřiště. Po 240m kříží cestu táhnoucí se od nemocnice směrem do lesa k Hraničnímu buku. Dále se po 40m dělí. Jedno rameno vede podél komunikace a zaúsťuje do hlavního koryta po 90m. Druhé rameno opět kříží komunikaci a po 190m také ústí do hlavního koryta tekoucí v tomto úseku podél plotu vymezujícího areál nemocnice. Celá situace je přehledně znázorněna na mapě viz. příloha č.6, trubní propustek na přítoku viz. příloha č.14, obr. č.1-2, koryto přítoku viz. příloha č.14, obr. č.3
- 48 -
5.4) Mapování sedimentů a hloubky nádrže
Hloubka nádrže byla zmapována pomocí sonaru FISH 450 Tricolor, Navman, USA a navigačního přístroje GPS – naváděný pomocí satelitů eTrex Legend, Garmin, USA během šesti podélných a tří příčných transeptů. Rozestupy mezi jednotlivými místy byly dvacet metrů. Hloubka vody v nádrži byla průběžně verifikována také fyzickým měřením hloubky.
tabulka č.5 hloubky vody v nádrži v daných bodech v metrech (znázornění bodů na mapce viz příloha č.7) 1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W
0,6 0,6 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,3 1,3 1,4 1,1 1 1 1 1 0,7
2 0,4 1,2 1,7 1,6 1,6 1,7 1,7 1,9 1,9 1,9 2 2,2 2,5 2,4 2,5 2,7 2,8 2,9 2,8 2,5 1,9 1,8
3 0,8 1,8 1,9 2,3 2,3 2,4 2,5 2,7 2,5 2,5 2,6 2,9 2,9 2,9 3,3 3,4 3,3 3,3 3,4 3,3 2,5 2,1 1,9
4 0,9 1,5 2,6 2,7 2,7 2,7 2,7 2,9 2,9 2,9 2,9 3,1 3,1 3,3 3,5 3,7 3,7 3,7 3,7 3,6 3,5 2,5 1,6
5 0,9 1,8 2,2 2,9 2,9 3,1 3,5 3,4 3,3 3,2 3,2 3,1 3,4 3,5 3,5 3,3 3,4 3,9 3,9 3,7 3,4 2,6 1,7
6 1,7 1,7 1,6 1,1 1,4 1,2 1,8 1,3 1,2 1,1 1,8 1,5 2 1,4 1 1,4 2,4 1,5 2,3 1,9 1,5
Závěry z měření : rekreační rybník Mašíňák nemá ve svém dně náhlé, pravidelné ani časté prohlubně o hloubce větší než 0,5m. To je podstatné zjištění pro rozhodování o lokalitách zásahu proti sinicím, vypouštění nádrže, či těžbě sedimentů. Naopak dno se poměrně homogenně svažuje od pravého břehu směrem k hrázi.
- 49 -
Hloubka
a kvalita sedimentů v nádrži byla zjišťována pomocí trubkového
odběráku dle ČSN. Cílem bylo především zjistit, které sedimenty hrají klíčovou roli pro vznik vodních květů sinic a které lze z nádrže mechanicky odtěžit. Dalším cílem tohoto odběru bylo fyzicky ověřit mocnost a druh sedimentů v různých částech nádrže. Naměřené mocnosti sedimentů jsou na mapě viz. příloha č.9 Z praktických důvodů byl RR Mašíňák rozdělen dle mocnosti sedimentů do 3 zón
Zóna 1 - oblast s minimem organických sedimentů. Naopak kolem přítoku a ostrova jsou jílovito-štěrkové sedimenty, v oblasti kolem koupaliště jsou písčité sedimenty mírně (u lesa) znečištěny listovým opadem. V oblasti kolem koupaliště rapidně přibývá organických sedimentů spolu s narůstající hloubkou. Jsou to oblasti zcela nevhodné pro přezimování sedimentů, protože jsou zde sedimenty oxidované.
Zóna 2 – v této zóně se nachází cca 5-15cm organických sedimentů, které je neekonomické odtěžit, možná by mělo smysl je ošetřit oxidací. V těchto oblastech se často střídají sedimenty, které jsou písčito-jílovito-organické. Pro přezimování sinic jsou většinou málo vhodné.
Zóna 3 – obsahuje nejvíce sedimentů, dle fyzického měření a sonaru 15-54cm. Nachází se prakticky v nejhlubší partii nádrže. Jde o sedimenty organické, které jsou vhodné k přezimování sinic a jsou předurčeny k odtěžení.
Závěry z měření : na rozdíl od zonifikace hloubky vody, zonifikace mocnosti sedimentů není homogenní. Z měření vyplývá, že v původním dně byly nerovnosti, které byly znivelovány sedimenty. Vzhledem k tomu, že povrch dna je bez výrazných vrcholů a údolí, je zřejmé, že původní terén dna zcela rovný nebyl, protože mocnost sedimentů se liší výrazně od 0 do 54cm. Z výsledků je patrné, že celou nádrž nebude nutno těžit. Oblast těžitelných sedimentů je definována zónou 3 viz mapa v příloze č.8
- 50 -
5.5) Hodnocení kvality a složení sedimentů
Hodnocení kvality a složení sedimentů dle požadavků Vyhlášky MŽP č.383/2001 Sb. O podrobnostech při nakládání s odpady. Stanovení
přítomnosti
vybraných
toxických
látek
realizovala
firma
ECOCHEM a.s. Z výsledků analýz vyplývá, že se jedná o komplikovanou lokalitu, kde výsledky současných analýz mohou mít několik interpretací. Především je nutno mít na paměti, že každý analyzovaný vzorek reprezentuje určitou oblast a pochází z 8 subvzorků. Nejde tedy o výsledek nahodilý. Skutečnost, že výsledky akreditované laboratoře prokázaly v případě nejhlubších míst plánovaných k odtěžení 8x více benzenu a více než 3x více NEL (nepolárních extrahovatelných látek) než povoluje příloha 6 Vyhlášky MŽP č.383/2001 Sb. je závažná a nelze ji zlehčovat. Nádrž má velmi vysoké zdroje tzv. vnitřního znečištění (ze sedimentů), což dokazují testy firmy ECOCHEM a.s., ale i další doplňkové analýzy – obsah celkového fosforu ve vzorku č.1 je 309 mg/l a ve vzorku č.2 je 357 mg/l. viz Tabulka č.5. Není divu, že autotrofní organismy vykázaly v ekotoxikologických biotestech stimulaci (potenciálně toxické projevy byly překryty stimulací živinami).
Tabulka č.6 analýza živin a organických látek vzorků z různých oblastí
vzorek 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
N-NH4 mg/l 98 112 100 0,26 0,1 0,13 0,04 0,23 0,08
N-NO3 mg/l 0 0 0 0,01 0,03 0,76 0,09 0,03 0,36
N-NO2 mg/l 57 56 15 0,005 0,006 0,11 0,012 0,01 0,007
- 51 -
Pc mg/l 309 357 163 0,038 0,049 0,43 0,08 0,04 0,094
CHSKcr mg/l 167 153 87 8 21 10 7 11 8
5.6) Kvantifikace těžitelných sedimentů
Integrovaná plocha nepravidelného oválu zóny č.3 má plochu 2,52 ha. Zde se mocnosti sedimentů pohybují od 15 do 54 cm, průměrně 35 cm. Ze zkušenosti vyplývá, že při vypouštění je část sedimentů splavena do hlubších partií nádrže. Také při těžbě mechanizací je mnohdy složité dodržení plánované mocnosti sedimentů. Proto je nutno počítat ještě s okrajovou zónou 0,71 ha s mocností sedimentů 25 cm. To znamená, že dle výše definovaných parametrů je v nádrži 10 600 m3 odtěžitelných sedimentů. Doporučuje se aplikovat ± 15% variability. Množství odtěžitelných sedimentů v rekreačním rybníku Mašíňáku se tedy pohybuje od 9 000 do 12 200 m3.
5.7) Lokalizace a kvantifikace infekceschopného inokula cyanobakterií
Bylo odebráno 30 vzorků, které reprezentují variabilitu nádrže, především hloubku vody, mocnost sedimentů a množství organických látek v sedimentech. Vzorky byly kultivovány po 15 dní. Vyskytly se 2 charakteristické fenomény
1) existuje významný rozdíl mezi jednotlivými lokalitami – tedy lze definovat oblasti, kde nejsou žádné zdrojové populace cyanobakterií ani po 15 dnech kultivace v optimálních podmínkách a oblasti, kde dochází k uchování infekce a tedy určit prioritní oblasti pro zásah vůči nim
2) v průběhu experimentu nebyla první ani nejčastější cyanobakterií, která ožila sledovaná Anabaena danica, která tvořila ještě v říjnu 2002 vodní květy, ale již v polovině experimentu (6-8 den) dominovala v 60% pozitivních kultivačních jednotek Microcystis viridis. Jde o závažné zjištění. Microcystis je vysoce virulentní, rychle se množící a napadené lokality často zcela zamoří.
Výsledek : systém analýz odlišil oblasti, které lze nazvat jako zdrojové, ze kterých s vysokou pravděpodobností pochází infekce nádrže a odlišil oblasti, kde sice bylo na podzim dostatek infekce, ale tato infekce nepřežila zimu. Zjednodušeně lze konstatovat, že infekční oblast se kryje se zónou č.3 – tedy jde o nejhlubší část nádrže. Kdyby byla tato část odtěžena, zbaví se nádrž 85% infekce ! - 52 -
5.8) Shrnutí analýz a doporučení k omezení růstu cyanobakterií •
byla realizována měření, která přinesla údaje o profilu dna nádrže a hloubce vodního sloupce, mocnosti a rozložení sedimentů v nádrži
•
bylo zjištěno, že množství odtěžitelných sedimentů v rekreačním rybníku Mašíňák se pohybuje od 9 000 do 12 200 m3
•
chemické analýzy sedimentů prokázaly 8x více benzenu a zhruba 3x více NEL (nepolárních extrahovatelných látek) než povoluje příloha 6 Vyhlášky MŽP č. 383/2001 sb. Proto bude nutno před případným těžením sedimentů realizovat další a podrobnější analýzy zaměřené na toxikologii a typy NEL
•
podzimní odběry prokázaly, že infekce cyanobakterií tvořících vodní květy byla po sezóně homogenně na celé ploše dna nádrže. Odběry 25.3. prokázaly značný rozdíl v různých částech nádrže – tedy ne všude dochází k přezimování životaschopné infekce. Systém experimentálního ožívání odlišil oblasti, které lze nazvat jako zdrojové, ze kterých s vysokou pravděpodobností pochází infekce nádrže a odlišil oblasti, kde sice bylo na podzim dostatek infekce, ale tato infekce nepřežila zimu.
•
zjednodušeně lze konstatovat, že infekční oblast se kryje se zónou č.3 – viz mapa v příloze č.8. Jde tedy o nejhlubší část nádrže. Kdyby byla tato část odtěžena, zbaví se nádrž 85% infekce
•
naměřené hodnoty forem dusíku a fosforu, CHSK i mikroskopické analýzy vzorků z přítoků prokazují, že rybník nemá hlavní zdroj znečištění z externích zdrojů, ale trpí vnitřním zanášením (zdrojem živin a problémů s vodními květy jsou sedimenty nádrže). Výjimku tvoří odběry provedené v okolí chatek nad mokřadem. Zde prokázala chemická analýza i mikroskopický rozbor výrazně vyšší koncentrace dusíku, fosforu i organického znečištění. Vzorky při odběru i zpracování páchly fekáliemi
•
z provedených analýz vyplývá, že realizovat opatření vedoucí k zlepšení kvality vody v přítoku nelze doporučit, protože by byla neefektivní
•
kvalita vody v rybníce je řízena sedimenty nádrže. Ze sedimentů je v anaerobním prostředí uvolňováno luxusní množství živin pro masový rozvoj vodních květů. Sedimenty, které jsou ve větší hloubce vody než 3 m a mají
- 53 -
mocnost větší než 20 cm jsou organicky bohaté a slouží k uchovávání infekce cyanobakterií
•
jediným systémovým opatřením, které omezí masový rozvoj cyanobakterií v rybníku je odtěžení sedimentů v zóně č.3. Tyto sedimenty jsou zdrojem nejen živin, ale také infekce cyanobakterií
•
lze doporučit použití páleného vápna, nebo mikromletého vápence. V případě RR Mašíňák je komplikace spočívající v nedefinovaných prioritách ve využívání nádrže. Je nutno si uvědomit, že rekreační využití jde přímo proti zájmům rybochovným. Pro plavání je vhodné mít vodu čirou s minimem planktonu, pro ryby je nutná podpora rozvoje planktonu. Jako optimální dobu pro aplikaci vápna lze v RR doporučit cca konec května. Jsou-li však v nádrži ryby, nelze vápnění použít později, než cca 3 týdny před nasazením rybí osádky do nádrže. Při dostatečném dávkování a homogenní aplikaci omezí vodní květy na cca 1 rok
•
uvažovat lze také o vápnění ve vegetační sezoně za přítomnosti ryb. Zde je ale důležité precizně hlídat pH, alkalitu a aciditu. Je-li pH pod 8 a je-li alkalita pod 1mmol je možno doporučit v oblasti zóny 3 RR Mašíňák homogenní rozprostření dávky 40-50 kg/ha páleného vápna, případně čerstvě připraveného vápenného mléka dle možností dávkování
•
není vhodné nasazení toxických látek typu síran měďnatý, ionty stříbra, herbicidy a jiné látky, které by mohly narušit rovnováhu v nádrži a zhoršily by toxikologické charakteristiky sedimentů, které budou muset být dříve či později vytěženy
•
klíčové období pro ožívání cyanobakterií je květen. Teplota vody musí dosáhnout alespoň 10oC, vhodné jsou mírně anoxické podmínky u dna a stopy světla musí dosáhnout ke dnu (stačí 50 luxů). Další možností je tedy narušit vývoj cyanobakterií. Jde však o opatření s krátkodobým efektem
1. kalení dna a vodního sloupce. V RR Mašíňák lze zakalení vody dosáhnout např. motorovými čluny, ale doporučit to lze pouze po obvodu nádrže – především v místech kde jsou jílovité sedimenty. Nesmí být zvířen organický sediment v zóně 2 a 3, mohlo by dojít
- 54 -
ke kyslíkovým deficitům, čluny lze využít také pro homogenizaci dávkování vápna – to ale naopak pouze v zóně 2 a 3 2. instalace zařízení, která promíchávají horní prokysličenou vodu s dolní neprokysličenou. Použít lze aerátory, které však vyžadují elektrický
pohon.
Tímto
zařízením
se
naruší
podmínka
anaerobiozy a cyanobakterie neožívají tak rychle 3. po obvodu zóny 3 instalovat v době od poloviny května do konce srpna síťované pytle na zeleninu či brambory naplněné do 75% objemu ječnou slámou. Připevnění systém kotva-plovák (2ks plné cihly a 3-4 PET lahve) je řešen tak, aby pytel plaval u hladiny. Ze slámy se uvolňují látky, které podporují rozvoj konkurenčního planktonu a inhibují rozvoj cyanobakterií. Tento systém je však poněkud pracnější – bylo by třeba instalovat 85 – 90 pytlů. Sláma nesmí na hladině volně plavat, protože by ji nebylo možno sklidit, což je dobré realizovat nejpozději začátkem října
- 55 -
6) Technické řešení úprav na objektech
parametry objektů v této kapitole jsou převzaty z technické dokumentace (Frolík, 2003)
znázornění situace na mapě viz. příloha č.6
Odbahnění rybníka
Odtěžení organických sedimentů bude provedeno na ploše 2,85ha, v místech s největší hloubkou vody v nádrži a s nejvyšší koncentrací sedimentů. Tento prostor se nachází zhruba 15-20m od hráze na ploše nepravidelného oválu délky asi 400m a maximální šířky 95m (v průměru do 80m). Mocnost nánosů je v předmětné ploše 0,15 – 0,54m, v průměru 0,35m. Kubatura těžení sedimentů je 10 600 m3. K odtěžení jsou navrženy sedimenty o mocnosti větší než 0,15m, ostatní sedimenty písčitého a štěrkovito-jílovitého charakteru mocnosti do 0,15m nejsou k odstranění vhodné. Před zahájením těžby bude dno rybníka odvodněno dvěma podélnými strouhami hloubky do 1,5m, vyspádovanými k požeráku a pomocnému přelivu. Strouhy se provedou v nejnižším místě dna nádrže. Příčný profil strouhy je lichoběžníkové koryto se sklony svahů 1:2 a šířkou dna 0,50m. Délka struh je cca 235 a 220m. Těžení bude probíhat ve směru od hráze k protějšímu břehu s přemístěním v linii do 20m a do 60m tak, aby přesunutá liniová hromada byla umístěna co nejblíže k dopravnímu a manipulačnímu pruhu. Liniová deponie sedimentů bude postupně nakládána na dopravní prostředky a přepravena na k tomu určené úložiště. K přepravě ke zpevněným komunikacím bude sloužit 80m dlouhá a 3m široká dočasná komunikace ze silničních panelů, uložených na 50mm tlusté vrstvě písku. Panelová vozovka se po skončení přepravy sedimentů odstraní a území se uvede do původního stavu. Panelová komunikace není součástí stavebního objektu, je uvažována jako objekt zařízení staveniště.
Oprava hráze
Zemní hráz rybníka, poškozená vodní erozí, se musí opravit tak, aby splňovala požadavky, kladené na vodní dílo z hlediska provozuschopnosti a bezpečnosti. Koruna - 56 -
hráze bude výškově upravena přísypem o cca 0,00 – 0,20m na kótu 369,60m.n.m., podélně v délce 0,689km. Vzdušná líc zůstane s malými nepodstatnými úpravami v současných parametrech. Návodní líc bude částečně opraven. Stávající opevnění se v projektované délce odstraní, kámen se uloží na dočasné deponie na koruně hráze. Povrch plochy po odstraněných kamenech se upraví a zhutní. Na upravený povrch se uloží do sklonu 1:3 těsnící zemina symbolu CL, CI se zhutněním na 95% PS. Na zhutněnou a upravenou vrstvu zeminy se bude položena geotextilie gramáže min. 600 g/m2. Na geotextilii se provede opevňovací vrstva – rovnanina z lomového kamene a to z kamenů uložených na dočasných deponiích s doplněním o nový kámen. Rovnanina je uvažována na sucho, s vyklínováním spár. Opevňovací vrstva tl. 0,30m bude opřena do patky z lomového kamene na sucho. Geotextilie se přetáhne přes šířku koruny hráze (bude sloužit jako separační vrstva pod konstrukční vrstvy cesty), na dolním konci se uloží pod patku. Cesta na koruně je navržena v šířce 2,00m s krytem ze štěrku frakce do 16mm se zaválcováním, tl. 0,20m. Krajnice cesty se provedou ze zeminy se zhutněním. V krajnicích se ponechají stávající stromy, křovinné patro na vzdušné straně se odstraní. Patní drén je nutno provést na pravé straně paty hráze v místech s výskytem vysoké hladiny vody z průsaků hrázového tělesa. Patní drén je navržen v délce 77,00m z filtračních vrstev ze štěrkopísku frakce 0-32mm tl. 0,20m a drceného kameniva frakce 32-64mm. Do štěrkové filtrační vrstvy se uloží perforované plastové potrubí a to do min. hloubky 1,00m od terénu. Trouby budou vyústěny do vývaru hrázové výpusti požeráku II. Schody na vzdušné straně hráze jsou navrženy na dvou místech tam, kde jsou viditelné vyšlapané stezky. Tato místa korespondují situačně s přístupovými komunikacemi, vedoucími k hrázi rybníka. Schodnice se provedou z lomového kamene na cementovou maltu, uložené do podkladu z prostého betonu vodostavebního V4 – BII, tl. vrstvy 0,10 – 0,25m. Boky schodů budou opatřeny zídkami výšky 0,40m, šířky 0,20m z prostého betonu vodostavebního V4 – BII. Výška schodů je 5,10m, schody se provedou ve sklonu totožném se vzdušnou stranou hráze , tj. 1:2. Na dvou místech návodní líce hráze jsou umístěny betonové základy bývalých objektů koupaliště. Betonový základ v km 0,508 má kubaturu 4,20x2,40x4,50m = 45,40m3, betonový základ v km 0,677 má kubaturu 2,50x2,60x2,80m = 18,20m3. Oba základy se vybourají, vybourané hmoty se odvezou na k tomu určenou skládku
- 57 -
(65,60m3 = 159.00t). Jámy po základech se vyplní těsnící zeminou CL, CI se zhutněním po vrstvách tl. 0,20m na 95% PS. vzorový příčný řez viz. příloha č.13
Bezpečnostní přeliv
Stávající konstrukce bezpečností přelivu se odstraní
- vybourané betonové
konstrukce se odvezou na k tomu určenou skládku, vybouraný kámen se očistí a uloží na dočasné deponie k dalšímu použití. Prostor po objektu se vyplní těsnící zeminou symbolu CL, se zhutněním na 95% PS po vrstvách tl. 0,20 m. Nový bezpečnostní přeliv bude založen v km 0,024 hráze. Těleso stávající hráze se prokope se sklony stěn 2:1 zubovitě. Prokopávka se provede o šířce ve dně 6,00 m a hloubce 2,50 m od koruny, zemina o objemu 158,30 m3 se uloží na deponii a bude použita ke zpětnému zásypu po dokončení objektu. Přelivná hrana je přímá o délce 5,00 m, zděná z lomového kamene na cementovou maltu, viditelné plochy se vyspárují cementovou maltou. Skluz přes těleso hráze je navržen z dlažby z lomového kamene tl. 0,30 m do podkladu z prostého betonu vodostavebního V4 – BII tl. 0,10 m. Šířka skluzu se zužuje z 5,00 m na 0,60 m. Délka skluzu je 10,00 m sklon nivelety je 13%. Boční zídky skluzu a přelivné hrany jsou zděné z lomového kamene, viditelné plochy s obkladem lomovým kamenem na cementovou maltu s vyspárováním CM. Šířka koruny zídek je 0,60 m, excentricita ve svislé rovině 5:1. Základy zdí jsou hluboké 0,80 m. Na konci skluzu v navázání na k.ú. odpadu od přelivu (km 0,373) je navržen stupeň ve dně výšky 0,50 m, zděny z lomového kamene na cementovou maltu. Křídla bočních zídek jsou v tomto místě zalomena kolmo k profilu odpadu na délku 5,50 m. Součástí objektu přelivu je lávka na koruně hráze pro přechod pěších. Podlaha lávky je ze SM/JD hranolů 250/250 mm, lichoběžníkového půdorysného tvaru. Hranoly budou uloženy do ozubu bočních zídek 0,20x0,25 m se spárami mezi sebou tl. max 6 mm (opatření proti hnilobě dřeva). Lávka je opatřena oboustranným svařovaným zábradlím z ocelových trubek DN 50, s vrchním nátěrem barvy hnědé. Sloupky zábradlí se zabetonují do koruny bočních zdí, střední sloupky budou upevněny ke dřevěné podlaze lávky pomocí 2 šroubových spojů. Dokončený přeliv se zasype zeminou se zhutněním na 95% PS po vrstvách tl. 0,20 m. schéma bezpečnostního přelivu viz. příloha č.11 - 58 -
Výpočet vzorce :
Q = m⋅b ⋅
(2 g ) ⋅ h
3
2
délka přelivné hrany b = 5m, součinitel přelivu m = 0,41, g = 9,81
Tabulka č.7 průtoky přelivem při daných výškách
h m 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45
Q m3/s 1,49 1,57 1,64 1,72 1,80 1,88 1,96 2,04 2,13 2,21 2,30 2,38 2,47 2,56 2,65 2,74
h m 0,46 0,47 0,48 0,49 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60
Q m3/s 2,83 2,93 3,02 3,11 3,21 3,31 3,40 3,50 3,60 3,70 3,81 3,91 4,01 4,12 4,22
výška přepadajícího paprsku vody při Q100 je 0,5m
Odpad od přelivu
Odpad od přelivu je navržen k úpravě v délce 0,373 km. Na začátku úpravy se provede napojení na stávající propustek DN 1000, konec úpravy navazuje na objekt bezpečnostního přelivu. Kapacita profilu odpadu odpovídá hodnotě Q100 (h100 = 0,70 m). Sklon nivelety dna je 2,15%. Příčný profil je lichoběžníkový, otevřený, hloubky 0,95 m, šířky ve dně 0,60 m, se sklony svahů 1:1,5. Dno a svahy jsou opevněny na Q100 dlažbou z lomového kamene tl. 0,30 m na cem. maltu s vyspárováním CM, uloženou do podkladu z prostého betonu vodostavebního V4 – BII tl. 0,10 m. Opevnění bude provedeno na výšku 0,40 m. Nad
- 59 -
opevněním se profil dokončí humusováním tl. 0,10 m a osetímm luční travní směsí 0,015 kg /m2. Na trase odpadu dojde ke křížení s dálkovým sdělovacím kabelem a místní spojovou kabelovou sítí v km 0,001. Kabely je nutno před zahájením prací nechat vytýčit pracovníky Českého Telecomu.
Vtok do stávajícího propustku se provede v délce 5,00 m s bočními zídkami zděnými z lomového kamene na cem. maltu tl. 0,30 m do betonu vodostavebního V4 – BII tl. 0,10 m a je zakončeno zajišťovacím prahem z lom. kamene na cem. maltu. Na vtoku je navrženo nové čelo z lomového kamene na cem. maltu c vyspárováním cem. maltou, délky 3,30 m tl. 0,60 – 0,80 m, se založením do hloubky 0,80 m. Boční zídky mají v koruně šířku 0,60 m, excentricitu ve svislé 5:1, hloubku založení 0,80 m. Viditelné plochy budou provedeny jako obkladní zdivo s vyspárováním cem. maltou. Zídky jsou zakončeny křídly, zapuštěnými do terénu v délce 1,45 m, v navázání na lichoběžníkový profil odpadu. Čelo vtoku má výšku 1,60 m z důvodu provedení průtoků Q100 se zahlceným vtokem do trubního propustku. Odběr vody je břehový, z prostého vodostavebního betonu V4 – BII. Dno komory odběru je v úrovni – 0,30 m ode dna odpadu, odběrné potrubí PVC DN 200 je v úrovni 0,10 m ode dna odpadu, snížené dno objektu tvoří prostor pro čištění od plavenin. Odběrné potrubí je opatřeno hradítkem z dubových fošen tl. 50 mm rozm. 0,47x0,60 m. Hradítko je opatřeno madlem z ploché oceli 50/10 mm s upevněním na horní hranu hradítka 4 šrouby. Hradítko se pohybuje ve vodících drážkách U č.65, zabetonovaných do stěn komory odběru. Komora odběru je opatřena česlemi z ploché oceli 40/10 mm se svařovaným rámem a pruty. Česle jsou osazeny na úložné drážce z ocel. profilu L 50/50/10 mm, zabetonované na horní šikmé hraně komory. Odběrný objekt má rozměry 1,55x1,00x1,45 m.
Výpočet vzorce :
S = b ⋅ h + m ⋅ h2
y = 1,5 ⋅ n
C=
1 y ⋅R n
O = b + 2⋅
v =C⋅
(h
2
(R ⋅ I )
- 60 -
(
+ m⋅h
)) 2
R=
S O
Q = v⋅S
podélný sklon I = 2,15%, šířka ve dně b = 0,60m, sklony břehů m = 1,5, drsnost n = 0,025 Konzumční křivka odpadu přelivu 2,0 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 h (m) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
Q (m3/s)
Tabulka č.8 průtoky odpadem přelivu při daných výškách
h m 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 1,900 2,000
S m2 0,000 0,075 0,180 0,315 0,480 0,675 0,900 1,155 1,440 1,755 2,100 2,475 2,880 3,315 3,780 4,275 4,800 5,355 5,940 6,555 7,200
O m 0,600 0,961 1,321 1,682 2,042 2,403 2,763 3,124 3,484 3,845 4,206 4,566 4,927 5,287 5,648 6,008 6,369 6,729 7,090 7,451 7,811
R
y
C
0,000 0,078 0,136 0,187 0,235 0,281 0,326 0,370 0,413 0,456 0,499 0,542 0,585 0,627 0,669 0,712 0,754 0,796 0,838 0,880 0,922
0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237 0,237
0,000 21,848 24,932 26,887 28,373 29,599 30,656 31,592 32,437 33,210 33,926 34,592 35,218 35,808 36,366 36,898 37,405 37,890 38,356 38,803 39,235
hloubka vody v odpadním korytě přelivu při Q100 je 0,7m - 61 -
v m/s 0,000 0,895 1,349 1,706 2,017 2,300 2,565 2,817 3,058 3,290 3,515 3,734 3,948 4,157 4,362 4,564 4,761 4,956 5,148 5,337 5,523
Q m3/s 0,000 0,067 0,243 0,537 0,968 1,553 2,309 3,253 4,403 5,774 7,382 9,242 11,371 13,782 16,490 19,510 22,855 26,540 30,578 34,983 39,768
Požerák I
V souladu s ustanovením ČSN 75 2410 o dvou nezávislých výpustech na vodních dílech III.kategorie a vzhledem ke snaze zajistit alespoň elementární pohyb vody u dna nádrže jsou v rámci stavby navrženy dva manipulační objekty – požeráky. Požerák I je situován přesně v místě stávajícího nevyhovujícího požeráku. Manipulační objekt sestává ze dvou částí – požeráku a hrázové výpusti. Součástí objektu je i úprava výustní části odpadu pod hrází v délce 12 m. Celková délka objektu je 34,15 m. Z toho délka vývaru 5,00 m, délka hrázové výpusti 22,50 m, délka požerákové komory 1,50 m a délka vtokové části 5,15 m. Požerák je věžová konstrukce z vodostavebního prostého betonu V4T50 – B20 výšky ode dna po korunu 5,65 m. Komora požeráku bude mít vnitřní rozměry 0,60 (šířka)x1,50 (délka). Tloušťka stěn požeráku bude 0,60 m, stěny se na styku s návodní lící hráze rozšiřují se sklonem 5:1. Požerák bude založen do hloubky 1,00 m se základovým zdivem z vodostavebního prostého betonu V4T50 – B20. V komoře budou do stěny osazena stupadla z kruhové oceli po 0,30 m pro přístup ke dnu komory a dva svařované rámy z U profilů č.65, kotvených do stěn požeráku ocelovými kotevními železy dl. 200 mm. Do rámů budou osazeny dluže, které budou tvořit dvě nezávislé hradítkové stěny. Hrazení vody a manipulace s vodou se bude dít odebíráním a přidáváním těchto dluží. Dluže budou z dubových fošen tl. 50 mm. Součástí požeráku je vtokový objekt, sestávající z přívodu vody do požeráku betonovou troubou TBH-Q 600x2500 mm DN 600, vtokového čela z prostého betonu vodostavebního V4T50 – B20 s česlemi (ve vodících drážkách U 65). Požerák je navržen z prostého vodostavebního betonu V4T50 – tř. II s obložením částí návodní strany nad Hprov lomovým kamenem na cem. maltu tl. 0,20 m. Trubní část přívodu je navržena s obetonováním prostým betonem tř. II. Požerák bude zakryt na koruně poklopem z ocelového podlahového roštu lemovaného D701, vel. 7, pozinkovaného (1488x694 mm), doplněného na kratších stranách 2 dřevěnými volně uloženými hranoly. Poklop je nejlépe uzamknout petlicí z ploché oceli a visacím zámkem. Požerák bude spojen s korunou hráze lávkou 9,00 m. Nosná konstrukce lávky je navržena z ocelových nosníků U č.200, uložených do drážky na koruně požeráku a do úložného prahu na koruně hráze. Šířka lávky bude 0,90 m, pevnost nosné konstrukce bude zajištěna příčnou výztuží z ploché oceli 50x20 mm, navařenými do U profilů v osové vzdálenosti 1,00 m. Mostovka lávky bude dvojitá, z dubových fošen tl. 50 mm, uložených napříč a - 62 -
podél nosné konstrukce. Lávka bude opatřena oboustranným zábradlím svařovaným z ocelových trubek DN 50. Sloupky zábradlí budou do nosné konstrukce lávky upevněny dvojnásobným šroubovým spojem, do betonové konstrukce objektu budou zabetonovány. Dřevěné konstrukce lávky budou opatřeny ukončujícím nátěrem transparentní barvy pinie, ocelové konstrukce budou opatřeny hnědou barvou. Úložný práh lávky na koruně hráze bude proveden z prostého betonu vodostavebního V4 tř. II. Rozměry úložného prahu budou 1,00 m (délka), 1,50 m (šířka) a 0,50 m (hloubka). Úložná drážka má hl. 0,20 m, šířku 0,90 m, boční zídky budou mít tl. 30 m. Hrázová výpust je navržena z trub betonových kanalizačních hrdlových přímých TBH – Q 600/2500 mm (9 ks). Trouby budou obetonovány prostým betonem tř. – zn. II se šikmými stěnami v poměru 5:1 a budou uloženy na základovou desku ze železobetonu vodostavebního V4T50 – B20 tl. 0,30m s vloženou výztužnou ocelovou sítí s oky 6,3/150 x 6,3/150mm. Na vzdušné straně hráze na výtoku bude provedeno čelo z lomového kamene na CM. Čelo bude založeno do hloubky 0,80m základem z lom. kamene na CM šířky 3,30m. Délka čela bude 3,30m, tloušťka zdiva z lom. kamene 0,60 – 0,80m, výška včetně základu 2,35m. Vývar je dlouhý 4,50m a je ukončen v návaznosti na profil odpadu prahem z lomového kamene na CM šířky 0,50m, hloubky 0,60m. Dno šířky 0,60m je opevněno dlažbou z lom. kamene na CM tl. 0,30m do podkladu z prostého betonu vodostavebního – V4 tř. II, tl. 0,10m. Svahy vývaru jsou navrženy v poměru 1:1,5 – 1:1 a jsou oboustranně opevněny patkou zděnou z lom. kamene na CM rozměrů 1,00 x 0,70m. Svahy nad opevněním jsou opatřeny humusováním tl. 0,10m a osetím travní luční směsí 0,015 kg/m2. schéma požeráku viz. příloha č.10
Výpočet vzorce :
Q = m⋅b ⋅
(2 g ) ⋅ h
3
2
=> požerák je uzavřený, takže se neuvažuje
kontrakce na vtoku
délka přelivné hrany b = 0,6m, součinitel přelivu m = 0,42, g = 9,81
- 63 -
Tabulka č.9 průtoky požerákem při daných výškách
h m 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15
Q l 0,00 1,12 3,16 5,80 8,93 12,48 16,41 20,67 25,26 30,14 35,30 40,72 46,40 52,32 58,47 64,85
h m 0,46 0,47 0,48 0,49 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60
Q m3/s 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,41 0,42 0,43 0,44 0,46 0,47 0,48 0,49 0,51 0,52
Při průtoku Q330 přepadá přes dluže paprsek výšky 0,01m a při průtoku Q100 nádrží, kdy se hladina zvedá o 0,5m, odtéká požerákem zhruba 390 litrů.
Odpad požeráku
Odpad od výpusti má lichoběžníkový tvar s opevněním dna a svahů dlažbou z lomového kamene na CM tl. 0,30m do podkladu z prostého betonu vodostavebního V4 – BII. Délka úprav je 12,00m.
Výpočet vzorce :
S = b ⋅ h + m ⋅ h2
y = 1,5 ⋅ n
C=
1 y ⋅R n
O = b + 2⋅
v =C⋅
(h
2
(
+ m⋅h
)) 2
(R ⋅ I )
podélný sklon I = 2,59 šířka ve dně b = 0,60m, sklony břehů m = 1,5, drsnost n = 0,025
- 64 -
R=
S O
Q = v⋅S
Konzumční křivka odpadu od požeráku I 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 h (m ) 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
Q (m 3/s)
Tabulka č.10 průtoky odpadem požeráku I při daných výškách
h m 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 0,400 0,450 0,500 0,550 0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000
S m2 0,000 0,034 0,075 0,124 0,180 0,244 0,315 0,394 0,480 0,574 0,675 0,784 0,900 1,024 1,155 1,294 1,440 1,594 1,755 1,924 2,100
O m 0,600 0,780 0,961 1,141 1,321 1,501 1,682 1,862 2,042 2,222 2,403 2,583 2,763 2,944 3,124 3,304 3,484 3,665 3,845 4,025 4,206
R
y
C
0,000 0,043 0,078 0,108 0,136 0,162 0,187 0,211 0,235 0,258 0,281 0,303 0,326 0,348 0,370 0,392 0,413 0,435 0,456 0,478 0,499
0,265 0,256 0,253 0,251 0,249 0,248 0,246 0,245 0,244 0,243 0,242 0,241 0,240 0,240 0,239 0,238 0,237 0,237 0,236 0,235 0,234
0,000 17,901 20,983 22,905 24,351 25,483 26,492 27,337 28,094 28,784 29,418 30,008 30,559 31,044 31,534 32,000 32,442 32,836 33,241 33,629 34,000
v m/s 0,000 0,599 0,944 1,214 1,447 1,652 1,845 2,023 2,192 2,354 2,509 2,660 2,807 2,946 3,086 3,222 3,356 3,485 3,614 3,741 3,867
Q m3/s 0,000 0,020 0,071 0,150 0,260 0,403 0,581 0,797 1,052 1,350 1,694 2,085 2,526 3,016 3,564 4,169 4,833 5,554 6,343 7,198 8,120
Při stavu Q 100 protéká požerákem asi 400 l/s což znamená hloubku vody 0,25m v odtokovém korytu.
- 65 -
Požerák II
Je situován přesně v místě stávajícího nevyhovujícího pomocného přelivu, v km hráze 0,542. Stávající konstrukce a trouby přelivu se odstraní. Požerák II je identický s požerákem I.
Odpady od požeráku II – A,B
Stávající odpady od pomocného přelivu budou opraveny. Jedná se o dvě otevřená koryta, odvádějící vodu do stávajících propustků DN 500 a 600. Vzhledem ke kapacitám těchto zařízení je návrhový průtok nového požeráku II (Q = 0,40 m3/s) rozdělen do obou koryt na dvě stejné části. Odpad A má délku úpravy 56,00m, odpad B 47,00m. Příčný profil obou odpadů je stejný – lichoběžníkové koryto se sklony svahů 1:1,5, šířkou ve dně 0,60m a hloubkou max. 0,40m (návrhový průtok plní koryto na hloubku 0,25m při sklonu dna 0,68%). Dno a svahy jsou opevněny dlažbou z lomového kamene na cementovou maltu tl. 0,20m do podkladu z prostého vodostavebního betonu V4-BII tl. 0,10m. Začátky úprav jsou zajištěny prahy z lomového kamene na CM. V rámci objektu bude na odpadu B vybudován odběr povrchové vody, sestávající z trubního vedení v délce 3,00m, gravitačně přivádějící vodu do sací jímky pro odběr vody do zahrádkářské kolonie (pouze v době největšího nedostatku vody). Jímka je uvažována ze samonosného plastu o průměru 840mm, s obetonováním plastové kruhové nádrže prostým betonem tl. 0,15m. Plastová nádrž bude osazena na kruhovou základní desku tl. 0,25m. Vstup do jímky je zabezpečen betonovým pochůzným poklopem a samostatným žebříkem. V jímce hloubky 2,10m bude osazen ponorný čerpací agregát.
Výpočet vzorce :
S = b ⋅ h + m ⋅ h2
y = 1,5 ⋅ n
C=
1 y ⋅R n
O = b + 2⋅
v =C⋅
(h
2
(R ⋅ I )
(
+ m⋅h
)) 2
R=
Q = v⋅S
podélný sklon I = 0,68%, šířka ve dně b = 0,60m, sklony břehů m = 1,5, drsnost n = 0,025
- 66 -
S O
Konzum ční křivka odpadu požeráku II 1,0 1,0 0,9 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 h (m ) 0,5 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
Q (m 3/s)
Tabulka č.11 průtoky odpadem požeráku II při daných výškách
h m 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 0,400 0,450 0,500 0,550 0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000
S m2 0,000 0,034 0,075 0,124 0,180 0,244 0,315 0,394 0,480 0,574 0,675 0,784 0,900 1,024 1,155 1,294 1,440 1,594 1,755 1,924 2,100
O m 0,600 0,780 0,961 1,141 1,321 1,501 1,682 1,862 2,042 2,222 2,403 2,583 2,763 2,944 3,124 3,304 3,484 3,665 3,845 4,025 4,206
R
y
C
0,000 0,043 0,078 0,108 0,136 0,162 0,187 0,211 0,235 0,258 0,281 0,303 0,326 0,348 0,370 0,392 0,413 0,435 0,456 0,478 0,499
0,265 0,256 0,253 0,251 0,249 0,248 0,246 0,245 0,244 0,243 0,242 0,241 0,240 0,240 0,239 0,238 0,237 0,237 0,236 0,235 0,234
0,000 17,901 20,983 22,905 24,351 25,483 26,492 27,337 28,094 28,784 29,418 30,008 30,559 31,044 31,534 32,000 32,442 32,836 33,241 33,629 34,000
v m/s 0,000 0,307 0,483 0,622 0,741 0,847 0,945 1,037 1,123 1,206 1,286 1,363 1,438 1,510 1,581 1,651 1,720 1,786 1,852 1,917 1,981
Q m3/s 0,000 0,010 0,036 0,077 0,133 0,206 0,298 0,408 0,539 0,692 0,868 1,068 1,294 1,546 1,826 2,136 2,476 2,846 3,250 3,688 4,161
Koryto odpadu požeráku II provede 200 l/s (400 l/s se dělí do koryt A a B) při hloubce vody v korytě 0,25m.
- 67 -
Přítok
Koryto přítoku vody bude opraveno v délce 116m, včetně výstavby nového kapacitního propustku na stávající cestě. Niveleta dna bude jednotná – 1,95%, lichoběžníkový profil bude opevněn. Profil má šířku dna 1,00m, sklony svahů 1:1,5 a hloubku 1,00m. Výška vody při Q100 dosahuje 0,55m. Profil bude na šikmou délku ve svahu 1,35m a ve dně opevněn dlažbou z lomového kamene na CM do podkladu z prostého betonu vodostavebního V4-BII tl. 0,10m, zbývající část nad dlažbou se ohumusuje v tl. 0,10m a oseje luční travní směsí 0,015 kg/m2. Stávající zařízení k hrazení vody s lávkou je v dobrém stavu a nebude odstraněno, pouze se opraví drobné nedostatky (beton, uchycení a kotvení U profilů, nátěry ocelových konstrukcí). Hradítko bude sloužit k zahrazení průtoku vody do nádrže při vypouštění rybníka a při údržbě a opravách rybníka a umožnění a umožní přepouštění vody mimo nádrž do odpadu od přelivu. vzorový příčný řez přítoku viz. příloha č.12
Výpočet vzorce :
S = b ⋅ h + m ⋅ h2
y = 1,5 ⋅ n
C=
1 y ⋅R n
O = b + 2⋅
v =C⋅
(h
2
(
+ m⋅h
)) 2
(R ⋅ I )
podélný sklon I = 2,00%, šířka ve dně b = 1m, sklony břehů m = 1,5, drsnost n = 0,02
- 68 -
R=
S O
Q = v⋅S
Konzumční křivka koryta přítoku 1,000 0,900 0,800 0,700 h (m)
0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
Q (m 3/s)
Tabulka č.12 průtoky korytem přítoku při daných výškách
h m 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 0,400 0,450 0,500 0,550 0,600 0,650 0,700 0,750 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000
S m2 0,000 0,054 0,115 0,184 0,260 0,344 0,435 0,534 0,640 0,754 0,875 1,004 1,140 1,284 1,435 1,594 1,760 1,934 2,115 2,304 2,500
O m 1,000 1,180 1,361 1,541 1,721 1,901 2,082 2,262 2,442 2,622 2,803 2,983 3,163 3,344 3,524 3,704 3,884 4,065 4,245 4,425 4,606
R
y
C
0,000 0,046 0,085 0,119 0,151 0,181 0,209 0,236 0,262 0,287 0,312 0,336 0,360 0,384 0,407 0,430 0,453 0,476 0,498 0,521 0,543
0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212 0,212
0,000 25,975 29,614 31,855 33,493 34,793 35,878 36,814 37,642 38,386 39,065 39,690 40,272 40,816 41,329 41,814 42,275 42,714 43,135 43,538 43,926
Koryto převede Q100 při hloubce vody 0,55m.
- 69 -
v m/s 0,000 0,784 1,218 1,556 1,841 2,092 2,319 2,529 2,725 2,910 3,087 3,256 3,419 3,577 3,730 3,879 4,024 4,167 4,306 4,443 4,577
Q m3/s 0,000 0,042 0,140 0,286 0,479 0,719 1,009 1,350 1,744 2,194 2,701 3,268 3,898 4,592 5,352 6,182 7,083 8,057 9,107 10,234 11,442
7) Diskuze Po zhodnocení aktuálního stavu objektů na rybníku není pochyb o tom, že jejich rekonstrukce je nezbytná. Některé jsou totiž v takovém stavu, že nejsou schopny plnit svou funkci ( pomocný bezpečnostní přeliv) a nebo mají jiná poškození. Jako zbytečné se jeví vybudování pomocného bezpečnostního přelivu, protože je vzhledem k malým průtokům nádrží zbytečný. Hlavní bezpečnostní přeliv je schopen bez problémů tyto průtoky převést do odpadního koryta. Proto bude tento pomocný přeliv nahrazen druhým požerákem. Důvodem je zajištění alespoň elementárního pohybu vody v celé nádrži. První požerák je umístěn velice blízko přítoku a ve vzdálenějších partiích nádrže voda stagnuje. Pohyb vody je důležitý kvůli roznášení kyslíku a živin obsažených ve vodě, kde je rychlost difúze 10-4 menší než na vzduchu. Hlavním problémem nádrže je samozřejmě každoroční rozvoj sinic, který je pravděpodobně způsobován drobnými přítoky z oblasti chatařské kolonie, kde ovšem byly naměřeny velice vysoké hodnoty N a P. Při rozvoji sinic pak jejich odumřelá těla spolu s přinášenými částečkami půdy vytvářejí na dně vrstvu organického bahna. Závažným problémem, který ani revitalizace není schopna odstranit, jsou malé průtoky nádrží. Velká část území povodí byla v minulosti odlesněna a některé prameny se úplně ztratily. Po většinu roku přitéká pouze asi 1 l/s. Teoreticky by se tedy celý objem nádrže ,,vyměnil´´ za 3,5 roku přičemž právě čerstvá přitékající voda je hlavním faktorem zmenšování obsahu základních živin ve vodě.
- 70 -
8) Závěr Cílem práce bylo ze zjištěných údajů zpracovat studii, která se zabývá zhodnocením povodí, úprav a odbahnění malé vodní nádrže ve Varnsdorfu. Na rybníku jsou navržena opatření na zlepšení jejího stavu, které by měly přispět k odstranění problémů se stále se vyskytující sinici. Byly provedeny rozbory, které zjistily, že dno nádrže je prakticky rovné a jen mírně se svažuje jedním směrem, ale vrstvy nánosů bahna se na jednotlivých místech dost liší, z čehož vyplývá, že původní dno pod bahnem je dosti nerovné. Celkem bude odtěženo něco okolo 10600 m3 bahna, které se uloží na deponie vedle nádrže. Tím se nádrž zbaví 85% infekce schopných zárodků sinic, které by mohly příští rok opět infikovat vodu. Dále bude opevněno koryto přítoku, které má dosti vymleté břehy. Na hrázi se odstraní stávající kameny a pod ně se položí filtrační geotextilie. Požerák I bude přestavěn a pomocný bezpečností přeliv přebudován na požerák II. Na projekt revitalizace a odbahnění vodní plochy Mašíňák byla schválena dotace ve výši 20 mil. Kč a město Varnsdorf přidá další 2 mil. Kč.
- 71 -
9) Summary
The objective this work is from gathered information prepare a study, which should valuate the basin, mud-removing on little water reservoir in Varnsdorf. On the pond are prepared measures which should make its better status. This measures should also remove anabaena. Some analysis was made. It shows the ground to be almost straight, but the depth of sediments is different depending on their place. This shows that ground under ooze is quite uneven. Overall will be translokated about 10600 m3 and it will be placed in the wood next to the reservoir. This modification will get off about 85% of anabaena infection. Also watershed will be repared, because it has holes in river banks. Geotextile is thought to be placed on the slip. Feed-pipe I will be rebuilt and helpfull diversion weir is going to be removed and substituted by feed-pipe II. To the project of revitalization and ooze removing little water reservoir Mašíňák was validated dotaion 20 milions crowns and city Varnsdorf put on 2 milions crowns.
- 72 -
10) Přižitá literatura a jiné prameny
Buček A., Lacina J.: Geobiocenologie II, MZLU, Brno, 2007 Culek M. a kol. Biogeografické regiony České republiky. Společnost pro životní prostředí, 1993, mapa 1:500000 Culek M. : Biogeografické členění české republiky, Enigma, Praha 1995 ÚHUL : klasifikační systém lesních půd, ÚHUL Brandýs nad Labem, 1992 Quitt E. : Klimatické oblasti ČSR. GÚ ČASV Brno, 1975, mapa 1:500000 Tlapák V., Herynek J., Malé vodní nádrže. MZLU Brno 2002 Synková J., Zlatuška K., Malé vodní nádrže cvičení. MZLU Brno 2003 Mackovčin P., Edice chráněná území České republiky, svazek I Ústecko, nakl. ARTEDIT s.r.o., AOPK ČR, Praha 1999, 350 str. Blažek a kol., Voda v České republice, Consult Praha 2006, 253 str. Vajs J., rybářská kronika, Varnsdorf Projektová dokumentace – Ing. Frolík P. Odbahnění a revitalizace vodní plochy Mašíňák, Terraprojekt v.o.s., 2003
http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=E007 http://www.varnsdorf.cz/showdoc.do?docid=2 http://klasifikace.pedologie.cz/index.php?action=showHomePage http://www.podnikame.cz/zakony98/index.php3?co=Z1998327 www.uhul.cz www.chmu.cz
- 73 -
11) Přílohy
seznam příloh příloha č.1
lokalizace povodí v ČR
příloha č.2
ortofoto povodí
příloha č.3
mapa biotopů
příloha č.4
kostra ekologické stability
příloha č.5
klimadiagram
příloha č.6
přehledná situace stavby
příloha č.7
síť zkušebních bodů
příloha č.8
oblast sedimentů vhodných k odtěžení
příloha č.9
mocnost sedimentů
příloha č.10
požerák – schematický řez
příloha č.11
bezpečnostní přeliv – schematický řez
příloha č.12
vzorový příčný řez koryta přítoku
příloha č.13
vzorový příčný řez tělesem hráze
příloha č.14
fotodokumentace foto.1 trubní propustek na přítoku (pohled po proudu) foto.2 trubní propustek na přítoku (pohled proti proudu) foto.3 koryto přítoku foto.4 bezpečnostní přeliv foto.5 hrazení přítoku foto.6 odpadní koryto bezpečnostního přelivu foto.7 požerák foto.8 odpad od požeráku (vlevo se napojuje odpad od bezp.přelivu) foto.9 odpad od požeráku (dále po toku) foto.10 zakrytý pomocný přeliv foto.11 koryto pomocného přelivu na hrázi foto.12 koryto pomocného přelivu za hrází – A (stav v zimě) foto.13 koryto pomocného přelivu za hrází – A (stav v létě) foto.14 druhé přehrazené koryto pomocného přelivu – B (stav v zimě) foto.15 druhé přehrazené koryto pomocného přelivu – B (stav v létě) foto.16 letecký pohled na nádrž (patrný rozvoj vodního květu)
- 74 -