PREZENTAČNÍ INFORMAČNÍ MATERIÁL

VÝVOJ – VÝROBA – PRODEJ - SERVIS HYDRAULICKÉ A PNEUMATICKÉ NÁŘADÍ - ZVEDACÍ ZAŘÍZENÍ POTRUBNÍ DOPRAVA Společnost je zapsána do obchodního rejstříku u Krajského soudu v Ostravě, oddíl B, vložka 1025 ode dne 23.5.1995

PREZENTAČNÍ INFORMAČNÍ MATERIÁL Oblast „Vybřežování“ Projekt „PAMM“ Název projektu:

Nové technologie ochrany životního prostředí před negativními následky pohybujících se přírodních hmot Evidenční číslo projektu: TA 01021374 Hlavní řešitel:

VŠB TU OSTRAVA (fakulty FBI, HGF, FEI)

Spoluřešitel:

KOEXPRO OSTRAVA, akciová společnost

Hlavní řešitel dílčího projektu:

Ing. Jaroslav Pařenica – KOEXPRO OSTRAVA, a.s.

Odborný garant dílčího projektu:

prof. Ing. Jaromír Říha, CSc. – FAST, VUT Brno

Počet stran:

31

Ostrava,

listopad

2013 Stránka | 1 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

OBSAH: 1. 2. 3.

Charakteristika a cíle projektu ............................................................................... 3 Problematika povodní – „vybřežování“ ................................................................. 3 Technické prostředky a technologie PROTEX – TČ .................................................. 4 3.1 3.2 3.3 3.4

Typová schémata stavebních prvků PROTEX - TČ ........................................................................... 4 Technologický postup instalace vaků PROTEX - TČ ........................................................................ 6 Základní konstrukční vlastnosti a parametry vaků (základních stavebních prvků) ......................... 7 Plnicí směsi – požadavky a vyhledávání.......................................................................................... 7

3.4.1 Vyhledání a specifikace vhodných druhů plniv a pojiv................................................................................8 3.4.2 Příklady receptur ........................................................................................................................................9 3.4.3 Spojovací prvky vaku.................................................................................................................................10 3.4.3.1 Aretační prvky pro stabilizaci polohy vaků ........................................................................................10 3.4.3.2 Spojovací prstence pro změnu průměru vaků a změnu směru vedení vaků......................................10 3.4.4 Životnost vaku ..........................................................................................................................................11 3.4.5 Vlivy na životní prostředí ..........................................................................................................................11

3.5 3.6 3.7

Příkladný výpočet ceny realizace technických prostředků PROTEX – TČ (pro orientaci) .............. 11 Dílčí závěry .................................................................................................................................... 12 Experimentální zkoušky v Laboratořích vodohospodářského výzkumu (LVV - FAST, VUT BRNO) 13

4. Návrh možností uplatnění technologie a technických prostředků PROTEX – TČ (malé vodní toky) ...................................................................................................... 15 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5

4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3

4.3

Stabilní konstrukce ....................................................................................................................... 15 Ochranné hráze .........................................................................................................................................15 Nízké spádové stupně ...............................................................................................................................16 Přehrážky na bystřinných tocích ...............................................................................................................16 Opevnění břehové paty vodních toků .......................................................................................................16 Opevnění vzdušního líce zemní hráze ......................................................................................................17

Mobilní konstrukce ...................................................................................................................... 19 Opatření na lokalizaci průsaků zemními konstrukcemi ............................................................................19 Uzavření průlomových otvorů v ochranných hrázích ...............................................................................20 Náhrada metody pytlování ........................................................................................................................20

Dílčí závěry ................................................................................................................................... 21

5. Virtuální projekt protipovodňového opatření města OLEŠNICE (investiční záměr) – modifikace s využitím vaků PROTEX – TČ .............................................. 22 5.1 5.1.1 5.1.2

5.2

Předpokládaný finanční náklad .................................................................................................... 22 Náklady na realizaci stavby s využitím prvků PROTEX – TČ .................................................................22 Náklady na realizaci stavby klasickou s využitím klasické technologie (výstavba ŽB zídky) ..................24

Výhody realizace technologie PROTEX – TČ ............................................................................. 25

6. Virtuální projekt protipovodňového opatření Městys SVOJANOV (investiční záměr) – modifikace s využitím vaků PROTEX - TČ ............................................... 26 6.1 6.2

7.

Závěr ................................................................................................................. 28 7.1

8.

Náklady na realizaci díla .............................................................................................................. 26 Výhody realizace technologie PROTEX – TČ: ............................................................................ 27

Metodické pokyny ........................................................................................................................ 28

Citované podklady ............................................................................................. 31

Stránka | 2 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

1.

Charakteristika a cíle projektu

Hlavním řešitelem projektu „Nové technologie ochrany životního prostředí před negativními následky pohybujících se přírodních hmot“ (zkráceně PAMM) je VŠB TU Ostrava (Fakulta bezpečnostního inženýrství, Fakulta Hornicko - geologická a Fakulta energetiky a informatiky), spoluřešitelem je fa KOEXPRO OSTRAVA, a.s. Je řešen v rámci projektu „ALFA“ Technologické agentury České republiky (TAČR). Cílem projektu v období let 2011 až 2013 je navrhnout, modelově ověřit, popř. ověřit „in situ“ metodicky i vývojem konkrétní technické prostředky, technologie, organizační opatření i metodické postupy, které zlepší podmínky ochrany životního prostředí a obyvatel před důsledky nežádoucích přesunů (pohybů) hmot, zapříčiněných přírodními vlivy. Základní směry řešení projektu byly rozčleněny do tří výzkumně a vývojově sledovaných skupin:  problematika záplav (vybřežování),  půdní eroze,  sesuvy půdy. Tyto skupiny byly zkoumány z pohledu modelování a vyhodnocování potenciálních krizových scénářů s následným zaměřením na vývoj technických prostředků vhodných pro ochranu před nežádoucím pohybem hmot a možností ochrany obyvatelstva a bezpečnosti hospodářské činnosti při mimořádných událostech. V rámci charakteristiky projektu je nutno zdůraznit, že výzkum a vývoj metodiky a prostředků a technologií k ochraně před negativními účinky pohybujících se přírodních hmot má charakter integrovaného a multidisciplinárního výzkumu s velkým počtem činností. Jedná se o matematické modelování, numerické simulace, měření v terénu, laboratorní zkoušky a testy a návrhy technických prostředků a zařízení, vývoj a propracování technologií ochrany území i sídel. Dále se jedná o vypracování metodik sloužících pro podporu činnosti institucí (hasičský záchranný sbor, představitelé státní a obecních správ atd.) podílejících se na prevenci proti nežádoucím přírodním jevům, jakož i metodik pro řešení situací v jejich průběhu a po jejich ukončení a likvidaci následků, to vše za pomoci výpočetní techniky. Kromě pracovníků výše citovaného hlavního řešitele a spoluřešitele se na projektu účastnili i odborníci na příslušnou problematiku. Jedná se o zástupce Ústavu pro hydrodynamiku Akademie věd ČR, v. v. i., Stavební fakulty VUT Brno, včetně Laboratoře vodohospodářského výzkumu FAST VUT v Brně. Problematika byla rovněž konzultována s dalšími odborníky, jako jsou pracovníci Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy, pobočka Brno, Výzkumného ústavu vodohospodářského T. G.M., a také pracovníků z hospodářské praxe, např. podniků Povodí, s.p. V některých případech byla problematika projektu projednána i se zástupci místních samospráv a majiteli pozemků v dotčených oblastech.

2.

Problematika povodní – „vybřežování“

Účelem předkládaného materiálu je ve stručnější formě seznámit odbornou a správní veřejnost s výsledky prací, kterých bylo v této oblasti dosaženo v období 2011 – 2013. Při řešení se vycházelo z celé řady dříve zpracovaných materiálů, souvisejících s povodňovými katastrofami, které postihly ČR a státy Střední Evropy. S těmito informacemi se pracovalo při navrhování Stránka | 3 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

i posuzování nově vyvinutých řešení. Mezi prvky tvořící základ nově vyvíjené technologie ochrany, zejména před katastrofickými účinky lokálních bleskových povodní, byly využity rovněž prvky protipovodňové ochrany vyvinuté KOEXPRO a.s., které byly dále rozvíjeny do technologie PROTEX – TČ (viz. internetové stránky: www.protex-tc.cz). V dalším textu jsou na základě detailní analýzy uvedeny příklady nově vyvíjených aplikací, tvořících základ stavebních prvků protipovodňových opatření v různých lokalitách, s možností využití na vodohospodářských stavbách nebo např. při realizaci opatření na horských úsecích vodních toků. Použití stávajících i nově vyvinutých prvků na uvedených stavbách umožní účinnou prevenci devastujícího pohybu vody a zeminy, případně ochranu stávajících vodohospodářských děl. Technické prostředky a technologie PROTEX – TČ

3.

Výsledkem vývoje jsou tkaninové prvky plněné směsmi na bázi kameniva, odprašků, písku, popílku, atp., vhodnými pro potrubní dopravu čerpadly. Jde o prvky vyznačující se relativně jednoduchou instalací, prostorovou adaptabilitou a variabilitou danou kombinací jednotlivých prvků, které se na místě plní vhodnou směsí. Vakové dílce sestávají ze dvou základních prvků – velkoobjemového tkaninového vaku a plnicí směsi. Základním požadavkem je, aby bylo možné plnicí směs čerpat klasickým stavebním, nebo speciálním čerpadlem. To umožňuje plnění vaků na místě jeho budoucího osazení. Tak lze s relativně nízkými náklady a malým počtem pracovníků budovat jednotlivé prvky a jejich kombinace přímo „na míru“ dané lokalitě. Volba typů vaků a směsí je odvislá od požadavku uživatele, charakteru terénu a cílového určení. V současné době vývoj ukázal možnosti uplatnění následujících typických tvarů a uspořádání vakových prvků dle následujících typových schémat. 3.1 

Typová schémata stavebních prvků PROTEX - TČ hadicový vak – provedení „jednotka“ (max. délka prvku 25m – spojení s prvky max. 300m)

- provedení „stavební prvek“




ledvinový vak „dvojče“ (hlavní vak + opěrný vak) - provedení „jednotka“




vak „trojče“ - provedení „jednotka“





stavebnicový vak („big bag“)



ochranná kombinovaná hráz - 3 x „trojče“ (2 x 550mm, 1 x 650mm)

– příkladné provedení -zásyp



3.2

- příkladné provedení – vnitřní vak

vak matrace (příkladné provedení)

Technologický postup instalace vaků PROTEX - TČ

Tkaninový vak (gramáž obvykle 250 g / m2 ) se rozloží na kritické místo, kde se předpokládá např. nárust hladiny vodního toku a pomocí speciálních pístových či vřetenových čerpacích agregátů nebo stavebních čerpadel Schwing, Putzmeister atp., se dopravuje namíchaná zahuštěná směs (nejčastěji cemento-popílková) do vaků PROTEX – TČ prostřednictvím potrubí nebo hadic (např. požárních hadic typu „B“ resp. „C“) až na vzdálenost do tisíce metrů. Stránka | 6 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

Příkladné výkony čerpadel (čerpadlo ČAM 1 vyvinuto v rámci projektu – ověřen funkční vzorek pro nasazení při malé potřebě směsi)

Čerpací agregáty Max. čerpané množství Max. tlak na výstupu Max. průměr zrn Objem násypky

vřetenová čerpadla KTX 80 KTY 125/1 ČAM 1 3 -1 3 -1 12 m .h 22 m .h 10 m3.h-1 1,2 MPa 0,6 MPa 0,6 MPa 5 mm 10 mm 4 mm 73 dm3 260 dm3 170 dm3

Obr 3.1 Speciální čerpací agregát KTX 125/1

pístová čerpadla KTX 150 KTX 200 3 -1 10 m .h 40 m3.h-1 4 MPa 4 MPa 30 mm 30 mm 260 dm3 400 dm3

Obr.3.2 Čerpací agregát s míchačkou ČAM 1

Základní konstrukční vlastnosti a parametry vaků (základních stavebních prvků)

3.3

Jednotlivé tkaninové vaky lze zpravidla vyrobit v jednotlivých kusech do délky 25 m, speciální výrobce pak v délkách 50 až 100 m. Podmínky lokality však mnohdy vyžadují delší souvislé pokrytí prvkem délky cca 100 m a více. V těchto případech se jednotlivé vaky spojují tzv. spojovacím prvkem a plní se najednou. Pro rozhodování, zda pro daný případ použít tradiční konstrukce (např. betonové prahy, kamenný zához prolitý betonem, sypané hráze, navýšení břehů zeminou, atd.), nebo stavby z plněných vakových prvků, jsou kromě ekonomického hodnocení rozhodující vlastnosti, které odstraňují nevýhody tradičních prvků uváděné dále u jednotlivých konkrétních aplikací.      

3.4

Navržené technické prostředky musí splňovat kritéria: stability, pevnosti a tuhosti použitého materiálu, životnosti, vlivu na životní prostředí (nezatěžovat životní prostředí), jednoduché a rychlé manipulovatelnosti, bezpečné realizace při instalaci, zejména v krizových situacích, atp.

Plnicí směsi – požadavky a vyhledávání

Jedním z klíčových požadavků podmiňujících praktickou aplikaci technologie založené na využití vaků PROTEX – TČ jsou plnicí směsi, odpovídající svými mechanicko-fyzikálními, ekologickými, hygienickými a dalšími parametry požadavkům jak na jejich pracovní uplatnění, tak platné evropské legislativy.


Plnicí směsi musí splňovat zejména pevnostní parametry, houževnatost, trvanlivost, otěruvzdornost a odolnost vůči klimatickým vlivům, protože budou uplatňovány v extrémních podmínkách. Problematiku receptur směsi, jejich zkoušení, testování vč. optimální volby komponent směsi řeší KOEXPRO OSTRAVA, a.s., BETOTECH, s.r.o. Beroun, Technická zkušební laboratoř Ostrava (akreditované pracoviště 1195.2), Zdravotní ústav se sídlem v Ostravě a další. V rámci spolupráce na řešení v roce 2012 / 2013 byly definovány požadavky na plnicí směsi, vycházející z legislativy EU, platné pro vodohospodářské stavby, atp. 3.4.1 Vyhledání a specifikace vhodných druhů plniv a pojiv V rámci této etapy byly zjištěny možné nabídky materiálů z provozů produkujících nevyužívané suroviny, které jsou vhodné pro daný účel – vytvoření silikátového nízkopevnostního kompozitu:  Kamenivo frakce 0/4  Kamenná drť / prach  Ocelárenská struska  Odprašky  Propírka  Popílek Zvažovalo se i využití některých vláknitých materiálů, které by sloužily jako rozptýlená výztuž odpovídajících parametrů. K dispozici jsou běžně dostupná vlákna Benesteal, skleněná alkalivzdorná vlákna nebo polypropylénová vlákna. Jejich parametry jsou však zbytečně kvalitnější než je potřebné, naší snahou je nalézt produkt materiálově i cenově vhodnější. Z uvedených materiálů jich byla řada laboratorně odzkoušených, u dalších se ještě zjišťují technické parametry a zajišťují vzorky pro ověřovací zkoušky. Výběr pak záleží na použití dopravního zařízení (vřetenové nebo pístové čerpadlo), způsobu plnění, lokalizaci prostředí instalovaného vaku (intravilán, extravilán), možnosti využití místních zdrojů – písek, kamenivo atp., či na mechanických vlastnostech plnicí směsi v zatuhlém stavu. Určujícími parametry mechanických vlastnosti jsou objemová hmotnost pevných příměsí, která se podle použité receptury pohybuje mezi 1,6 – 2,3 [t.m-3] a mechanická pevnost v zatuhlém stavu, kterou ovlivňuje především množství přidaného cementu při míchání směsi a druh popílku, tedy zkouška pevnosti v tlaku a zkouška pevnosti v tahu ohybem. Jako příklad uvádíme, že pevnost v tlaku „hotových“ směsi různých receptur se pohybuje mezi 2 – 16 MPa. Mezi receptury směsí pro běžné účely protipovodňové ochrany objektů a při realizaci umělých mezí a hrázek je navrženo použití popílkocemenové směsi o objemové hmotnosti 1,8 [t.m-3] a pevnosti v tlaku 5 MPa. Dalším důležitým parametrem při výběru receptury plnicích směsi jsou doba zatížení protipovodňového vaku na kritickém místě a životnost směsi. V případě, že protipovodňový vak má v dané lokalitě (ne v instalační) působit pouze určitou dobu (řádově týdny / měsíce), je výhodnější použití tzv. parkovatelných či „ztracených směsí“ (receptury z materiálů - voda, písek, kamenný prach, Stránka | 8 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

kamenivo), které nenarušují životní prostředí a po odeznění krizové situace se rozmělní do okolí a nemusí se nákladně odvážet. V tomto případě jsou vaky jako stavební prvky označeny jako mobilní vaky. KOEXPRO OSTRAVA a.s. společně s BETOTECH s.r.o. testuje řadu receptur zejména cementopopílkové a další směsi. Pevnost každé receptury vždy záleží na množství a kvalitě dodávaného plniva a na množství cementu ve směsi. 3.4.2 Příklady receptur 

Popílek + cement + záměsová voda

PROTOKOL č.

SLOŽENÍ SMĚSI

OBJEMOVÁ

PEVNOST

PEVNOST

HMOTNOST

V TLAKU po 7

V TLAKU po 28

[t/m ]

dnech [MPa]

dnech [MPa]

1,63

7,8

8,7

1,49

10,5

12,9

1,56

15,6

16

1,63

2,4

10,3

1,69

2,6

9,8

1,78

6,2

9,7

1,74

8,7

15,5

OBJEMOVÁ

PEVNOST

PEVNOST

HMOTNOST

V TLAKU po 7

V TLAKU po 28

[t/m ]

dnech [MPa]

dnech [MPa]

1,82

3,5

8,4

1,83

3,9

10,9

1,81

6,1

17,2

3

005/011656-57

005/011658-59

005/011660-61

005/011703-04

005/011701-02

*Popílek Třinec, CEM II/B-S 32,5 R Hranice, voda *Popílek Hodonín, CEM II/B-S 32,5 R Hranice, voda *Popílek Olomouc, CEM II/B-S 32,5 R Hranice, voda *Popílek Nová Huť, CEM II/B-S 32,5 R Hranice, voda *Popílek Dětmarovice, CEM II/B-S 32,5 R Hranice, voda *Popílek Dětmarovice, CEM I 42,5 R

005/02123/13

Hranice, záměsová voda **Popílek Dětmarovice, CEM I 42,5 R

005/02141/13

Hranice, záměsová voda

* složení směsi – 1000kg popílek + 200kg cement + 450 l voda ** složení směsi – 1000kg popílek + 300kg cement + 450 l voda 

Popílek + kamenivo frakce 0/4 + cement + záměsová voda

PROTOKOL č.

SLOŽENÍ SMĚSI (množství jednotlivých složek v kg/m3)

3

Popílek NH (400), CEM II/B-S 32,5 R 005/010038-40

Hranice (250), kamenivo 0/4 Mistrovice (864), voda (370) Popílek NH (520), CEM II/B-S 32,5 R

005/010034-36

Hranice (250), kamenivo 0/4 Mistrovice (465), voda (370) Popílek Třinec (600), CEM II/B-S 32,5

009/010109-10

R Hranice (250), kamenivo 0/4 Mistrovice (864), voda (487)


3.4.3 Spojovací prvky vaku Jak bylo uvedeno výše, tkaninové vaky je možno v kuse ušít do max. délky L = 25 m. V praxi však jsou případy, kdy je zapotřebí např. výstavba ochranné hráze v délce stovek metrů. Za tímto účelem byly vyvinuty a vyrobeny speciální spojovací prvky, které „spojují“ jednotlivé úseky vaků a tvoří celek – stavební dílo. 3.4.3.1 Aretační prvky pro stabilizaci polohy vaků Jedná se o stabilizační prvek oválného, kulatého nebo mnohostranného průřezu bez výstupků a hran ohraničujících celistvost válcovitého plnícího vaku. Stabilizační prvek je uspořádán jako kůl, nebo tyč, nebo sochor, nebo trámec, nebo trubka. Tyto prvky jsou řazeny za sebou ve směru plnění (spádu).

3.4.3.2 Spojovací prstence pro změnu průměru vaků a změnu směru vedení vaků Spojovací prstence jsou vyrobeny z pozinkovaného plechu tloušťky 0,8 mm pro různé rozměry vaků až do průměru 680 mm. Mezi otevřené konce vaků se navleče spojovací prstenec a pomocí upínacích prostředků se vzájemně zajistí.


3.4.4 Životnost vaku Životnost navrhovaných konstrukcí úzce souvisí s trvanlivostí použitých materiálů (viz výše). Jde jak o odolnost textilie vaku, tak o odolnost konstrukce danou mechanicko-fyzikálními parametry plnicích směsí ve variantách: 1. materiál chráněný vakem, 2. obnažený materiál (stavební konstrukce bez tkaniny po její degradaci). 3.4.5 Vlivy na životní prostředí Všechny konstrukce a materiály, které budou umístěny ve vodním toku, popř. na břehu toku ve styku s vodou musí splňovat požadavky zdravotní nezávadnosti, nesmí docházet k jejich postupnému vyluhování, rozpouštění, rozpadání či jiné degradaci působící negativně na jakost vody v toku a na transport sedimentů. Navržené konstrukce a plnicí směsi musí zamezit úniku dosud neztuhlé směsi z vaku při jeho instalaci „pod vodou“. Důraz je kladen též na zamezení znečištění toku při plnění vaku, nebo při jeho případném vyprazdňování. V přírodním prostředí např. při uvažovaném využití vaků PROTEX-TČ jako stavebních prvků, např. u spádových stupňů na lesních bystřinách, bude hrát roli také estetika obnažených prvků. Naopak při využití vaků PROTEX-TČ např. jako navýšení podélného břehu vodního toku se počítá se zasypáním naplněného vaku, tj. vhodně jej překrýt ochranným prvkem – geotextilií, tzn. plošným či trojdimenzionálním útvarem z textilních nebo syntetických materiálů (používaných jinak ve stavebnictví), který plní funkci výztuže, ochrany a filtru.

3.5

Příkladný výpočet ceny realizace technických prostředků PROTEX – TČ (pro orientaci)


*Cena plnicí směsi se pohybuje v závislosti na místě dodávky (možnosti nákupu popílku, dopravní vzdálenosti a požadavku mechanických vlastnosti směsi - v současné době je cena popílku cca od 1500 – 2500 Kč / m3). Kompletní pořizovací náklady zahrnují ušití vaku, popílkocementovou směs (počítáno s 1500 Kč / m3, zrnitost směsi do 4 mm, pevnost v tlaku 5 MPa), instalaci (plnění) vaku v terénu a režijní náklady (není zde zahrnuto překrytí geotextilií a ohumusování - zasypání zeminou). 3.6

Dílčí závěry Využití vaků typu PROTEX-TČ, plněných směsmi definovaných parametrů má výhodu

především v rychlé instalaci prvků a sestavení celé konstrukce v těžce přístupném terénu, s minimálními manipulačními prostorami nepřístupnými pro těžkou techniku. Při použití nezávadných směsí lze toto řešení vnímat jako ekologicky vhodné, lehce dostupné a vysoce efektivní. Podmínkou pro širší použití uvedené technologie je další detailnější ověření chování konstrukce ve specifických podmínkách. To bude vyžadovat další výzkum a laboratorní ověření chování konstrukce při vybraných zatěžovacích stavech z pohledu statického, tvarové stability, odolnosti vůči otěru a obrusu, apod. Širší možnosti využití jsou podmíněny podrobným projekčním zpracováním technologie uložení konstrukce v různých podmínkách a pro různé typy prvků a návrh postupu ukládání a stabilizace vaků při


jednotlivých konstrukčních uspořádáních. Větší tvarová variabilita pro využití v místech s nerovným nebo členitým terénem je dalším předpokladem pro širší využití technologie založené na PROTEX-TČ. Finanční úspory při využití vakových konstrukcí budou prověřeny srovnávacími propočty nákladů s náklady na realizaci ostatních typů ve vodním hospodářství (např. při protipovodňové ochraně) při podrobném projekčním zpracování. Rentabilita alternativních prvků bude hodnocena s ohledem na dobu životnosti tradičních a nově navrhovaných konstrukcí. Důležité bude i provedení dalších potřebných modelových výzkumů, které by ověřily vlastnosti konstrukce, především: 

stabilitu v proudu vody probíhajícím: 

rovnoběžně s vakem,



příčně přes vak,



odolnost vůči přelévání,



odolnost vůči poškození (oděru, obrusu nebo úplnému porušení) transportovanými předměty (splaveniny, pláví). Před vlastním plošným nasazením vyvinutých technických prostředků a technologie do projekce a

realizace bude nutné provedení dalších modelových výzkumů. Významným faktorem u mobilních prvků je, že budou uplatněny jako dočasná opatření, způsob jejich likvidace (rozřezání, odvoz, uložení na skládku), popř. recyklace dočasně uložených vaků a plnicího materiálu a cena těchto činností, která bude zohledněna při hodnocení rentability opatření ve srovnání s tradičními postupy. 3.7

Experimentální zkoušky v Laboratořích vodohospodářského výzkumu (LVV - FAST, VUT BRNO) Součástí vývojových prací na přelomu roků 2012 / 2013 byly zkoušky plnění a hydraulické zkoušky

dvou protipovodňových vaků - „hadicového“ Ø 680mm (r. 2012) a vaku typu „trojče“ 3 x Ø400mm (r. 2013) na: 

ověření stability vaku při třech různých úrovních vody; případné deformace budou zaměřovány pomocí pevně instalovaných terčů na omočeném povrchu vaků,



stanovení závislosti specifického průtoku (l.s-1. m-1) na výšce přepadajícího paprsku vody měřené protiproudně před instalovaným vakem; stanovení této závislosti předpokládá, že nedojde při přelévání vaku k výrazným deformacím či k jeho kolapsu,



stanovení specifického průsaku na jeden běžný metr vaku při jeho instalaci na betonovém dně měrného žlabu; tyto zkoušky budou trvat minimálně 24 hodin.

V průběhu prosince r. 2012 až prvního kvartálu r. 2013 byly experimentálním zkouškám podrobeny hadicové vakové konstrukce dvou výše uvedených typů (Obr. 3.3).


Obr. 3.3 Plnění a experimentální zkoušky protipovodňových vaků na LVV

Vedle stanovení geometrických parametrů zkoušených vaků po jejich instalaci do hydraulického měrného žlabu laboratoře, byly určeny i velikosti objemových hmotností plnicích směsí za suchého (suchá napytlovaná směs popílek + cement) a vodou nasyceného stavu (suchá směs + záměsová voda). Hlavní experimentální práce se věnovaly třem fenoménům, jež jsou běžnou součástí zkoušek způsobilosti protipovodňových hradicích konstrukcí. Důležitým parametrem hradicí konstrukce je její stabilita. Ukázalo se, že vzhledem k použitým materiálům plnicí směsi a způsobu provedení vaků jsou obě konstrukce stabilní a v čase nedochází k jejich deformaci. Stabilitu vykazují i při přelévání vodou. Pro uživatele je velmi důležité znát i parametry související s kapacitou, kterou lze očekávat při přepadu vody přes konstrukci. V rámci zkoušek byly stanoveny hodnoty přepadových součinitelů obou konstrukcí. Součástí zkoušek bylo i stanovení specifického průsaku oběma typy vakových konstrukcí. Lze konstatovat, že průsaky se realizovaly především na styku konstrukce vaků se dnem zkušebního žlabu. Přímý průsak přes vlastní konstrukci vaku nebyl při zkouškách pozorován. Podrobné výsledky z experimentálních zkoušek jsou uvedeny v závěrečné zprávě – Laboratorní zatěžovací zkoušky vaků PROTEX – TČ (II. etapa) – viz. kapitola č. 8 Citované podklady.


Návrh možností uplatnění technologie a technických prostředků PROTEX – TČ (malé vodní toky)

4.

Využitelnost plněných tkaninových vaků při ochraně před povodněmi ve formě menších vodohospodářských staveb je možné ve dvou skupinách - v oblasti menších opevňovacích a stabilizačních konstrukcí a v oblasti dočasných opatření (mobilních prvků) osazených v případě povodňových událostí nebo i jiných případech ohrožení vodních děl (např. poruch vodních děl). Z tohoto hlediska byly v projektu uvažované konstrukce rozděleny na stabilní a mobilní. Konstrukce nejprve popisujeme tak, jak se tradičně navrhují a realizují, návazně je hodnoceno možné využití existujících a případně nově vyvinutých plněných tkaninových vaků pro daný typ konstrukce. V obrázcích jsou schematicky naznačeny obrysy alternativní konstrukce. Stabilní konstrukce

4.1

Mezi stabilní konstrukce, u nichž lze uvažovat využití tkaninových vaků plněných popílkocementovou směsí, lze zahrnout:  ochranné hráze, především: - zvýšení břehu nebo vytvoření nových ochranných hrází, - zvýšení stávajících ochranných hrází,  nízké spádové stupně pro stabilizaci podélného sklonu, zejména menších vodních toků,  přehrážky na bystřinných tocích sloužící jak pro stabilizaci podélného sklonu, tak pro zachycení transportovaných splavenin,  opevnění břehové (návodní) paty vodních toků,  opevnění: - vzdušních svahů zemních hrází pro zvýšení jejich odolnosti vůči přelití, - nouzových přelivů a jejich skluzů, - svahů a přelivných hran vodních útvarů v inundačním území. 4.1.1

Ochranné hráze

Využití plněných tkaninových vaků lze použít jako alternativního řešení při realizaci zvyšování břehů, popř. ochranných hrází, a to: - zvýšení břehu nebo vytvoření nových ochranných hrází, - zvýšení stávajících ochranných hrází.

Obr. 4.1 Příklad uplatnění při protipovodňové ochraně

Pro konstrukce tohoto typu již byly v řadě případů dříve v KOEXPRO OSTRAVA, a.s. vyvíjené tkaninové vakové konstrukce úspěšně ověřovány. Na takto získané výsledky navazují dále popsaná nová konstrukční využití. Stránka | 15 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

Podmínky pro použití Použití plněných vaků pro konstrukce ochranných hrází nebo pro jejich navyšování předpokládá splnění veškerých standardizovaných požadavků kladených na ochranné hráze, tedy zajištění stability konstrukce, možnosti údržby, umístění případných objektů, apod. Významné jsou z tohoto hlediska pevnostní a přetvárné charakteristiky výplně vaků. V případě navyšování ochranných hrází je třeba počítat s možným dotvarováním zemního násypu v podloží vaku.

4.1.2

Nízké spádové stupně

Nízké spádové stupně (cca do 0,50 m) představují konstrukce, které snižují podélný sklon toku a stabilizují jeho koryto zejména v úseku nad spádovým stupněm. Stupně se v současné době budují jako balvanité skluzy, betonové nebo dřevěné konstrukce stupňů. Vakové konstrukce jsou novou možnou variantou konstrukčního řešení spádových stupňů (Obr. 4.2 a 4.3).

Obr. 4.2 Dřevěný spádový stupeň

Podmínky použití Konstrukci vaku je třeba založit a stabilizovat v profilu stupně, dále je třeba zajistit a prokázat odolnost použitých prvků vůči trvalému přelévání vodou a především vůči poškození obrusem a otěrem splaveninami (písek, štěrk, kameny) a unášeným plávím (větve, klády, apod.). V některých případech je nutno modifikovat tvar vaku, popř. uspořádání soustavy vaků pro podmínky daného profilu v toku. Obr. 4.3 Betonový spádový stupeň

4.1.3

Přehrážky na bystřinných tocích

Cílem vytvoření přehrážek, nejčastěji na drobných vodních tocích, je omezení transportu splavenin, eroze popř. zanášení koryta, zajištění stability často strmých svahů údolí a stabilizace podélného profilu koryta. (Obr. 4.4)

Obr. 4.4 Přehrážka na menším toku

4.1.4

Opevnění břehové paty vodních toků

Koryta vodních toků se opevňují, aby nedocházelo k jejich porušení vlivem účinků proudící vody a vln. Nejkritičtějším místem příčného profilu je pata svahu. Pro stabilizaci paty svahů se využívá Stránka | 16 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

nejčastěji kamenný zához nebo konstrukce typu haťoštěrkových válců. Ty je možno nahradit plněnými vaky. Na Obr. 4.5 je zobrazena patka opevnění tvořená jedním, popř. dvěma válci plněnými vhodnou směsí. Podmínky pro použití V místech poškozeného svahu se obvykle provádí dílčí lokální opatření v délce desítek metrů. V případech soustavnějších úprav toků se stabilizace paty svahu vodního toku provádí v délkách stovek metrů až kilometrů. Do upraveného terénu v místě paty (např. rýha v patě svahu) se ukládá materiál nejčastěji do hloubky 0,6 až 1,0 m (Obr. 4.5) i více (na hloubku očekávaného výmolu). Možné využití je také v případě stabilizace (přitížení) narušené paty nábřežních zdí.

Obr. 4.5 Příklad opevnění sanovaného vzdušního líce sypané hráze nebo břehu vodního toku s opevněním paty

Opevnění svahu je třeba opřít o stabilizační prvek umístěný při patě svahu. Ten musí konstrukčně odpovídat typu opevnění svahu. Při pružném (poddajném) opevnění např. štěrkovým pohozem se opevnění paty navrhuje jako pružné (např. kamenná patka). Pokud je opevnění svahu tuhé (dlažba, betonové dílce, apod.), musí být tuhá i patka (beton, kámen prolévaný betonem). Pro tyto případy je vhodné opevnění vaky Protex - TČ. Je zřejmé, že použití vaků je možné tam, kde není rozhodujícím požadavkem estetika popř. přírodní charakter (městské trati).

4.1.5

Opevnění vzdušního líce zemní hráze

K opevnění vzdušního svahu hrází, popřípadě k opevnění bezpečnostního přelivu a skluzu, popř. nouzového přelivu, se používají betonové desky (Obr. 4.7), vrstva zemního betonu (Obr. 4.6) či drátokamenné koše (Obr. 4.8). Ochrana proti porušení spojitosti povrchu ochranného pláště je zajištěna dostatečným vzájemným přesahem jednotlivých vrstev (Obr. 4.6 a 4.7), popř. vzájemným převázáním gabionů (Obr. 4.8). Uvedené materiály a konstrukční řešení je možno nahradit technologiemi plněných vaků stabilizovaných na vzdušním svahu hráze, popř. v prostoru bezpečnostního či nouzového přelivu a skluzu.


Obr. 4.6 Opevnění vzdušního líce zemní hráze válcovaným betonem

Při přelití hrází (např. při povodních) popř. vyhrazených úseků hráze (tzv. nouzové přelivy) je třeba zajistit odolnost přelévaných povrchů vůči vymílání. Opevnění svahu je třeba rovněž opřít o stabilizační prvek umístěný při patě svahu – tzv. patku). Toho lze dosáhnout hadicovými vaky Protex – TČ. Proti namáhání vztlakem je třeba vaky zabezpečit uložením na drenážní vrstvu (štěrkopísek, geotextilní sendvič). U strmějších svahů je alternativou kotvení. Uspořádání musí být staticky prošetřeno. Jde o hráze, kde není rozhodujícím požadavkem estetika popř. přírodní charakter (Obr. 4.7).

Obr. 4.7 Příklad opevnění vzdušního líce hráze v místě přelivu

Obr. 4.8 Příklad vzdušního líce hráze v místě řízeného přelití opevněného gabiony

Další variantou tohoto druhu využití tkaninových vaků je opevnění namáhaných břehů vodních útvarů, které jsou zaplavované a protékané v průběhu povodně (nádrže, zatopené těžebny štěrkopísků, apod.). V těchto případech je třeba realizovat opevňující prvek v dílčích úsecích, aby nedošlo k poškození břehů, zanášení či naopak odplavení materiálu břehů (Obr. 4.9). Příkladem je těžebna štěrkopísku umístěná podél toku. Při povodni může dojít k přetékání vody z toku do těžebny (ve směru šipek na Obr. 4.9), kdy je třeba chránit exponovanou hranu přelévaného zemního pilíře proti vymílání a zpětné erozi. Toho lze docílit např. instalovanými vaky Protex – TČ. Konstrukční uspořádání je obdobné jako u Obr. 4.6.

Obr. 4.9 Příklad umístění opevnění (červeně rámovaná tečkovaná plocha)


Podmínky pro použití Ve zvolené části hradicí konstrukce nebo ochranné hráze je třeba vybudovat stabilizovanou konstrukci, která je schopna převést požadovaný průtok, odolá namáhání při přelévání jak proudící vodou, tak transportovaným materiálem. Pokud jde o prvky uložené na násypu hráze, musí to být dostatečně pružné a poddajné konstrukce respektující dotvarování zemního násypu. Tyto konstrukce musí mít dostatečnou odolnost jak z hlediska přelévání vodou, tak namáhání předměty unášenými vodou (pláví, větve, apod.).

Mobilní konstrukce

4.2

Mezi mobilní konstrukce, u nichž je možno uvažovat s využitím tkaninových vaků lze zahrnout především konstrukce, které zajistí ochranu v průběhu povodňových událostí:  opatření na lokalizaci průsaků hrázemi, 

opatření na uzavření průlomových otvorů ochranných hrází,



navýšení břehů, popř. ochranných hrází.

4.2.1

Opatření na lokalizaci průsaků zemními konstrukcemi

Vyplavování materiálu z hrází, popř. podloží prvků protipovodňových opatření (hrází, zdí) může znamenat jejich ohrožení a musí být pod kontrolou. Jednoduchým, v praxi používaným opatřením proti vyplavování zeminy je vybudování prstenců ze skruží, z pytlů s pískem nebo prosté nahrnutí zeminy okolo míst vysakování (Obr. 4.10).

Obr. 4.10 Způsoby ochrany před vyplavováním materiálu z podloží

Cílem těchto opatření je zvýšit hladinu vody uvnitř prstence v místě vysakování tak, aby se snížil hydraulický gradient a tím zastavilo nebo minimalizovalo vyplavování materiálu z podloží, popř. z tělesa hráze. Na prstenci směrem k odvodňovacímu příkopu by mělo být snížené místo umožňující přepad vody. Přeliv by měl být umístěn do takové výšky, aby se zcela nezastavil výtok vody, v takovém případě by mohlo dojít k vyplavování materiálu mimo prstenec, popř. k vytvoření jiné průsakové dráhy. Vhodnou variantou řešení by mohlo být vybudování dočasných prstenců nebo nízkých pomocných hrází plněnými vaky. Podmínky použití Vybudování krátkých prstenců nebo hrází v okolí míst vysakování představuje umístění vakového prvku vhodného tvaru v místě vysakování na terén a jeho stabilizací (pro stabilizaci bude ve většině případů dostatečná vlastní hmotnost vaku). Je třeba uvážit podmínky lokality, kdy může jít o málo přístupné podmáčené území. Stránka | 19 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

4.2.2

Uzavření průlomových otvorů v ochranných hrázích

Uzavřením průlomových otvorů v ochranných hrázích se zkrátí doba, po kterou je zaplavováno přilehlé území, předejde se jím zvětšování průlomového otvoru a sníží se povodňové škody. Tradičně se průlomový otvor (nátrž) provizorně uzavírá nasypáním či nahrnutím kamenitého materiálu do průlomového otvoru.

Obr. 4.11 Půdorysné schéma uzavírání průlomového otvoru v ochranné hrázi

Konstrukce uzavírající otvor v hrázi musí být umístěna dostatečně daleko od kraje průlomového otvoru v protržené hrázi s ohledem na možné další rozšiřování nátrže (Obr. 4.11 a 4.12). Konce uzavíracího násypu jsou postupně připojeny k hrázi. Variantně by bylo možné pro provizorní zahrazení průrvy použít tkaninové vaky větších rozměrů, např. stavebnicové vaky (1 x 1 x 2 m) plněné štěrkocementovými směsmi s možností manipulace jeřáby. Obr. 4.12 Uzavřený průlomový otvor v ochranné hrázi

Podmínky použití Vakové konstrukce by byly uloženy v průlomovém otvoru jako relativně krátká pomocná hráz. Konstrukce bude zřejmě vhodná pouze pro nízké ochranné hráze. Podmiňujícími předpoklady jsou rychlost nasazení, možnost uložení naplněného stavebnicového vaku nebo prázdného textilního vaku a jeho plnění v proudící vodě a také nutnost ověření chování vaku s nezatuhlou směsí v proudu vody. Je třeba uvážit podmínky lokality, kdy může jít o málo přístupné podmáčené území (např. hráz na Moravě u Horky) s omezeným přístupem těžké techniky. Náhrada metody pytlování Pytlování je nejčastěji používanou metodou provizorní ochrany, která klade poměrně značné nároky na pracovní sílu, instalace pískem plněných pytlů je poměrně pomalá. Výška budované konstrukce je omezena velikostí půdorysné plochy, která je k dispozici v úrovni základové spáry valu. Limitujícím faktorem je šířka pruhu podél toku, popř. šířka koruny hráze, která je zvyšována. Variantním řešením může být využití tkaninových vaků plněných cemento-popílkovou nebo parkovací směsí, použitých buď samostatně, nebo uložených „do figury“ jako nízké hrázky. 4.2.3

Podmínky použití Vaky jsou vhodné pro vybudování delších úseků pomocných (provizorních) hrází v koruně stávající ochranné hráze popř. podél břehové linie. Konstrukce může být vybudována jako samostatný válcový prvek nebo jako nízká hrázová konstrukce. Šířka koruny musí být dostatečná pro zvolený typ vaku. Důležité je zodpovězení otázky, jak bude dočasná hrázka odstraněna. Nabízí se např. možnost rozřezání válce po jeho zatuhnutí nebo rozmělnění materiálu do okolí v případě parkovatelných směsí (písek, kamenný prach atp). Známá je obava správců toku týkající se vypouštění popř. úkapů směsi do vodního toku (viz dříve).


4.3

Dílčí závěry

Využití tkaninových vaků plněných cemento-kamennými (popílkovými) směsmi přináší výhody spočívající především v rychlé instalaci konstrukce a v nižších nárocích na lidskou práci. Při použití nezávadných směsí je toto řešení též ekologicky vhodné. Podmiňujícími předpoklady pro širší použití této technologie je detailní ověření chování konstrukce ve specifických podmínkách. To vyžaduje další výzkum a laboratorní ověření chování konstrukce při vybraných zatěžovacích stavech z pohledu statického, tvarové stability, odolnosti vůči otěru a obrusu, apod. Širší možnosti využití jsou podmíněny podrobným projekčním rozpracováním technologie uložení konstrukce v různých podmínkách a pro různé typy ochranných prvků a návrh postupu ukládání a stabilizace vaků při jednotlivých konstrukčních uspořádáních. Větší tvarová variabilita pro využití v místech s nerovným nebo členitým terénem je dalším předpokladem pro širší využití vakových konstrukcí. Průzkum u správců vodních toků spolu s výsledky aplikací na pilotních lokalitách ukázal, že nejnadějnějším způsobem využití nových technologií jsou stabilní konstrukce plnící funkci protipovodňové ochrany (kapitola 4.1.1). Ty mohou s výhodou najít uplatnění zejména v případech nižších hrazených výšek s umístěním podél vodních toků ve stísněných podmínkách. Vhodnou ochranou plněných válců, která zajistí také lepší začlenění do přírodního prostředí, je oboustranný přísyp vakové konstrukce místní zeminou.


5.

Virtuální projekt protipovodňového opatření města OLEŠNICE (investiční záměr) – modifikace s využitím vaků PROTEX – TČ

Podkladem pro návrh protipovodňového opatření s využitím modifikace vaků PROTEX - TČ je projektová dokumentace – „Úprava Hodonínky v km 13,670 - 15,700“, jejímž hlavním cílem bylo zvýšení kapacity koryta řeky Hodonínky, ochrana zájmového území před povodňovými průtoky a vytvoření podmínek pro dobrou budoucí údržbu toku. Stávající zástavba v bezprostřední blízkosti toku je nejvíce ohrožena především při přívalových srážkách (bleskových povodních), které v poslední době způsobily značné materiální škody. Projektová dokumentace - investiční záměr (IZ) vychází z uvedené, již dříve zpracované projektové dokumentace. V této dokumentaci návrh technických protipovodňových opatření, vyplýval z požadavku příznivějšího ekonomického hodnocení plánované stavby pro ještě dostačující návrh stupně povodňové ochrany zájmového území (ochrana zájmového území na Q20). Obr. 5.1 Vodní tok Hodonínka Hlavním účelem stavby je zlepšení protipovodňové ochrany zájmového území tak, aby byla navržena přijatelná protipovodňová ochrana zástavby v bezprostřední blízkosti toku za ještě přijatelných ekonomických podmínek. Využitím nové technologie modifikace vaků PROTEX-TČ, by mohlo dojít ještě k dalšímu snížení nákladů na stavbu a zároveň by došlo k zjednodušení stavebních postupů (prací) v místech, kde jsou stísněné stavební podmínky. 5.1

Předpokládaný finanční náklad

5.1.1

Náklady na realizaci stavby s využitím prvků PROTEX – TČ



5.1.2

Náklady na realizaci stavby klasickou s využitím klasické technologie (výstavba ŽB zídky)


Obr. 5.2 Vzorový příčný řez korytem vodního toku Hodonínka 5.2

Výhody realizace technologie PROTEX – TČ:  Finanční náklady jsou až 4,5x nižší než realizace klasické technologie pomocí ŽB zídky,  Nároky na šířku staveniště: - technologie PROTEX - TČ ... cca 2 m, - ŽB zídka ... cca 5 m  Rychlost instalace i v stísněných podmínkách,  Estetika a začlenění do přírodního prostředí – vaky se přisypou zeminou, ohumusují a zatravní.


6.

Virtuální projekt protipovodňového opatření Městys SVOJANOV (investiční záměr) – modifikace s využitím vaků PROTEX - TČ

Účelem záměru je zvýšení kapacity koryta vodního toku Křetínka v zájmovém území a převedení povodňových vod intravilánem obce. Zvýšení kapacity bylo původně dosaženo profilací koryta (tj. jeho rozšířením a prohloubením) a jednak vytvořením nových, případně navýšením stávajících protipovodňových zídek tak, aby odolalo stoleté vodě (Q100).

Investiční záměr uvažuje s alternativním využitím technologie PROTEX – TČ, především v úsecích, kde jsou navrženy ochranné ŽB zídky. Jedná se o nahrazení ochranné ŽB zídky buď jedním hadicovým vakem o průměru 600 mm (TYP I) nebo kombinovaným trojitým vakem „trojče“ průměrů 2 x 450 mm / 1 x 750 mm (TYP II). Míra ochrany před povodněmi se s ohledem na charakter chráněných objektů sníží na Q20 až Q50.

6.1

Náklady na realizaci díla Tab. 1 Parametry vakových konstrukci, stanovení jednotkové ceny na bm (bez DPH)

Tab. 2 Souhrnné náklady (bez DPH)


Ceny v tabulce 2 zahrnují pouze činnosti související s instalací a přísypy vaků. Ostatní neuvedené práce dle [1] jako např. úprava koryta, provedení opevnění, odstranění stávajících konstrukcí plotů a jejich zpětné osazení, odstranění stávajících porostů, vegetační doprovod, apod. nejsou do ceny zahrnuty. Tab. 3 Celkové náklady dle [1] (s DPH 20%)

Pro informaci jsou v tabulce 3 uvedeny původní ceny na realizaci příslušných stavebních objektů dle [1]. Uvedené ceny v tabulce 3 však představují ceny za kompletní dodávku, jejich prosté srovnání s cenou dle tabulky 2 není proto možné! 6.2

Výhody realizace technologie PROTEX – TČ:  Finanční náklady jsou výrazně nižší než realizace klasické technologie pomocí ŽB zídky,  Rychlost instalace i v stísněných podmínkách,  

Estetika a začlenění do přírodního prostředí – vaky se přisypou zeminou, ohumusují a zatravní. Vliv stavby na životní prostředí nebude výrazný (zvýšené zatížení území se vyskytne především během výstavby)



Zmenšení záboru půdy – vedení trasy vaku zle přizpůsobit stávajícím vzrostlým stromům - snížení počtu káceným stromů.


Závěr

7.

Předkládaný informační materiál, který je zaměřen na dílčí část projektu „vybřežování“. Slouží jako podklad k obecnému posouzení možnosti využití vyvíjených technických prostředků a technologií PROTEX - TČ:     

při úpravách odtokových poměrů, při zpevňování části linie ochranných hrází a vytváření hrázového přelivu, při opevnění či stabilizaci návodních svahů, při výstavbě malých vodních a suchých nádrží s objekty bezpečnostních nebo nouzových přepadů, při stabilizaci koryt, výstavbě spádových stupňů, prahů atp.

Ve všech případech využití vyvíjené technologie PROTEX – TČ musí být zaručeny:    

7.1

parametry plnicích směsí v souladu s vodohospodářskými normami, parametry textilních vaků opět z hlediska obecných vodohospodářských norem, vč. respektování požadavků ekologů a hygieniků, požadavky na stabilitu, lokální pevnost, tvarovou trvanlivost atp. vakových konstrukcí, ekonomickou výhodnost, jak při stavbě, tak při údržbě a rekonstrukcích,

Metodické pokyny

Pro konstrukce nízkých liniových prvků protipovodňové ochrany platí obdobné zásady návrhu jako pro tradiční ochranné hráze, resp. povodňové zdi. Jde zejména o zabezpečení požadavků platné legislativy. V následujícím přehledu jsou uvedeny bez dalších podrobností podklady nezbytné pro zajištění realizace PPO:   

   

všeobecné údaje o lokalitě, geodetické podklady, vodohospodářské podklady - údaje o vodním toku a souvisejících objektech, - hydrologické, - hydraulické, - hydrogeologické, inženýrsko-geologické poměry území a lokality, podklady o zájmech ochrany přírody a krajiny, hospodářské a sociální údaje chráněného území, další údaje o: - vlastnických poměrech, - uložení vedení (rozvody el. energie, plynovodů, vodovodních potrubí, apod.)

Podrobnost a rozsah podkladů a průzkumů jsou závislé na požadovaném stupni zpracovávané dokumentace, významu ochranných hrází a jejich výšce a také na dopadech vzniklých při možné poruše Stránka | 28 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI

hrází. Velmi důležitým faktorem jsou náklady na realizaci s ohledem na hodnotu objektu v chráněném území. Při návrhu PPO využívajících technologii PROTEX – TČ je třeba zaručit následující podmínky: 

parametry plnicích směsí v souladu s vodohospodářskými normami,



parametry textilních vaků opět z hlediska obecných vodohospodářských norem, vč. respektování požadavků ekologů a hygieniků,



požadavky na stabilitu, lokální pevnost, tvarovou trvanlivost atp. vakových konstrukcí,



ekonomickou výhodnost, jak při stavbě, tak při údržbě a rekonstrukcích.

Širší možnosti využití vyvinuté technologie PROTEX – TČ jsou podmíněny projekčním rozpracováním , nasazením technologie PROTEX – TČ do konkrétních podmínek na základě předchozích virtuálních projektů (investiční záměrů), obecně musí být respektovány podmínky uložení technologie PROTEX – TČ v situacích a pro různé typy ochranných prvků, návrhy postupů ukládání a stabilizace vaků při jednotlivých konstrukčních uspořádáních, atp. Navrhování musí být prováděno interdisciplinárně. Vedle technických aspektů je třeba zohlednit zásahy do krajiny a dopad na faunu a flóru. Řešení by mělo být provedeno vždy v alternativách, výsledný návrh by měl být nejvýhodnější variantou z hlediska spolehlivosti jednotlivých objektů i celého systému, ekonomické efektivnosti a environmentální přijatelnosti. Konkrétně e jedná o:  stanovení kóty koruny konstrukce PPO,  návrh vedení trasy PPO s ohledem na majetkoprávní poměry, křížení linie PPO s ostatními vedeními a zaústění přítoků,  návrh příčných řezů prvků PPO a jejich založení,  vyřešení příslušenství PPO, jako jsou objekty, průchody umožňující přístup k vodnímu toku, navázání na stávající objekty (mosty, hrázové propusti), atd. Při návrhu realizace technologie PROTEX – TČ musí být dodrženy specifické zásady:  

 

Před zahájením projekčních prací je vždy potřeba zajistit podrobné zaměření lokality a zjistit průběh inženýrských sítí v zájmové lokalitě. Před osazením vaků je třeba provést sejmutí humózní vrstvy (ornice) do hloubky nejméně 0,15 m. Při zvyšování terénu (břehu) v pásu podél vodního toku je třeba provést vyrovnání terénu tak, aby bylo možné osazení vaků s po částech konstantní výškou. Šířka pásu s odstraněnou ornicí vychází z šířky vakové konstrukce. Přitom je třeba přičíst šířku cca 0,5 m na obou stranách vakové konstrukcí umožňující dobré zhutnění zeminy přísypu. Zavázání vakové konstrukce na jejích koncích do rostlého terénu je třeba provést zapuštěním vaku délky nejméně 1,5 m na každé straně. Skutečná výška vakových konstrukcí odpovídá cca 80% teoretické výšce vaku „kruhového průřezu“; při návrhu výšky vakové konstrukce sloužící k protipovodňové ochraně je třeba s touto skutečností počítat. Stránka | 29 CODE/TAČR/2013/IM/VYBREZOVANI



Při návrhu převýšení koruny vakové konstrukce nad návrhovou hladinou je třeba počítat s nerovností horní úrovně vaku ±50 mm. Při realizaci technologie PROTEX - TČ je nezbytné, pokud to umožňují místní poměry, opatřit vakové prvky přísypem zeminou se zatravněním a to i v případě, kdy vaková konstrukce zároveň tvoří např. podezdívku (základ) plotu. Přispěje se tak k větší odolnosti konstrukce vůči povětrnostním vlivům, omezení průsaků a také k lepšímu začlenění konstrukce do okolního prostředí. V případě, že není možný přísyp vakové konstrukce zeminou, je třeba navrhnout povrchovou úpravu vaku tak, aby působila dobře esteticky a aby nedocházelo vlivem povětrnostních podmínek k degradaci vaku. Doporučuje se i využití možností kombinace technologie PROTEX – TČ s klasickou technologií (gabionové koše) k vytvoření pohledových prvků. Při návrhu trasy protipovodňové ochrany technologií PROTEX - TČ je vhodné v co největší míře zachovat původní vegetaci – zejména „stabilizační“ dřeviny (vzrostlé stromy), atp.

Poznatky a informace získané při projednávání tohoto materiálu jsou a dále budou projednávány v obcích, zájmových i profesních organizacích, podnicích, hasičských záchranných sborech a také budou využity při řešení závěrečné etapy projektu PAMM, e. č.: TA01021374.

Obr. 7.1 Možné začlenění vakové konstrukce do prostředí s přísypem a osazeným plotem


8.

Citované podklady

[1]

Aqua Procon. 2012. Úprava Hodonínky v km 13,670 – 15,700. DSP/RDS, Aqua Procon, s.r.o.

[2]

Koexpro. 2013. Ceník vakových konstrukcí 2013, emailové sdělení. 05 / 2013.

[3]

Koexpro. 2013. Katalog vakových konstrukcí. Digitální podklad (PDF).

[4]

Koexpro. 2013. Kompletní tabulka technických parametrů a ceny vaků. Digitální podklad (PDF).

[5]

Zákon 254 / 2001 Sb. o vodách v platném znění.

[6]

Základní vodohospodářská mapa Boskovice 24-12.

[7]

PPO Svojanov. Investiční záměr. Agroprojekce Litomyšl, s.r.o. 3 / 2011.

[8]

Zákon 254 / 2001 Sb. o vodách v platném znění.

[9]

Základní vodohospodářská mapa 24 – 12 Letovice 1 : 50 000.

[10]

Křetínka. Protipovodňová opatření Svojanov. Posudek strategického experta, FAST VUT v Brně, 9 / 2011.

[11]

Laboratorní zatěžovací zkoušky PROTEX – TČ, II. etapa. LVV VUT Brno, březen 2013.


PREZENTAČNÍ INFORMAČNÍ MATERIÁL

Recommend Documents