RETENČNÍ PŘEHRÁZKA - RAŠELINÍK

Výzkum možností minimalizace obsahů organických škodlivin ve zdrojích pitných vod v Krušných horách

RETENČNÍ PŘEHRÁZKA - RAŠELINÍK (převzato a upraveno z manipulačního řádu a technických zpráv zpracovaných k realizované přehrázce a popisu lokality, viz. seznam pramenů)

Miroslav Krtička Září 2012

Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i., Strnady 136; e-mail: [email protected]



Autor: Ing. Miroslav Krtička Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i. Strnady 136, 252 02 Jíloviště, Doručovací pošta: 156 04 Praha 5 – Zbraslav E-mail: [email protected]

© Photo: M. Krtička

Obsah Cíl práce Abstrakt Vodosprávní charakteristiky nádrže Základní hydrologické údaje Těleso přehrázky Vývařiště přehrázky Odpadní koryto přehrázky Úprava retenčního prostoru přehrázky Trubní obtok Vtoková jímka obtoku Rybí přechod Souhrn - charakteristiky přehrázky a zdrže Seznam pramenů

3 3 3 3 4 4 5 5 5 6 6 7 8

2

Flájské přehrady ČHP 1-15-03-028 zpracoval Český hydrometeorologický ústav, pobočka Ústí nad Labem dne 26.2.2010 pod čj. P10541000309/OH, data zpracována 12.10.1994 pod čj. 2895/OH/94. Hydrologické číslo povodí – 1-13-028 Plocha povodí – 6,42 km2 Průměrný dlouhodobý roční úhrn srážek na povodí – 1025 mm Průměrný dlouhodobý roční průtok Qa = 133,0 l/s

Cíl práce: V dolní části povodí potoka Rašeliník byla vybudována retenční přehrázka, která má dlouhodobě ovlivňovat vnos huminových látek do vodní nádrže Fláje tímto vodním tokem. Tento způsob ochrany nádrže na pitnou vodu je zvolen proto, aby nedocházelo k extrémnímu přímému vyplavení těchto látek při případných prudkých srážkových epizodách, ale hlavně, aby byla prodloužena doba osvitu rozpuštěných organických látek sluncem. Bylo proto navrženo vodní dílo, které v daných možnostech a terénních omezeních maximalizuje plochu nádrže a významně tak zvyšuje exposici vodní hladiny slunečním osvitem.

M-denní průtoky Qmd (l.s-1) základ – rok 1994

Abstrakt V hydrologickém povodí 1-15-03-028 (vodní tok Rašeliník) na ř. kilometru 0,35956 byla zbudována retenční přehrázka k ovlivnění vnosu huminových látek do tělesa vodní nádrže Fláje. Tento souhrnný popis uvádí její základní charakteristiky. Dlouhodobé výsledky efektu tohoto vodního díla budou sledovány v dalších letech prací projektu i po jejich ukončení.

M

30

60

90

120

150

180

Qmd

310

210

160

125

105

86

210

240

270

300

330

355

364

75

64

53

42

32

20

6,6

N-leté průtoky Qn (m3.s-1) základ - rok 2010 M

1

2

5

10

Qn (m3.s-1)

2,3

3,1

4,4

6,0

20

50

100

Třída

8,1

11,5

15,3

IV.

Vodosprávní charakteristiky nádrže Vodní dílo se skládá ze tří objektů tvořící funkční celek: • retenční přehrázka km 0,35956, zdrž přehrázky a odpadní koryto  výška tělesa celkem: 4,6 m  šířka základové spáry: 2,2 m  výška přehrázky k přelivu: 1,5 m  délka vývařiště: 9,0 m  hloubka vývařiště: 0,5 m  přehrázka zděná o délce křídel: 44,7 m  pravé křídlo: 27,5 m  levé křídlo: 17,2 m  záchytný prostor:  trvalé nadržení vody: 1741 m3  plocha vodní hladiny: 2202 m2  průměrná hloubka: 0,80 m  odpadní koryto  délka úpravy toku: 37 m

Správce vodního díla a provozovatel: Lesy České republiky, s.p. Správa toků - oblast povodí Ohře. Správce toku: Lesy České republiky, s.p. Správa toků - oblast povodí Ohře Osoba odpovědná za manipulaci: Martin Kienast, DiS. ([email protected]) Osoba způsobilá pro provádění TBD: Ing. Petr Stibor ([email protected]) Vodohospodářský dispečink: Povodí Ohře s.p. Chomutov Příslušný vodohospodářský orgán: MěÚ Litvínov, OŽP Základní hydrologické údaje Hydrologická data pro profil retenční přehrázky na VT Rašeliník, levostranný přítok 3

 průtočný profil opevněný  opevněno kamennou rovnaninou - li choběžníkový profil  šířka dna: 2,5 m  sklon svahů: 1:2  průměrná hloubka: 0,7 m  trubní obtok  délka obtoku:107 m, z toho:  trubní řád 1: 93,1 m  trubní řád 2: 13,9 m  lomové šachty: 2 ks  regulovatelná vtoková jímka rozměrů: 5,0 x 2, 0 x 0,5 m  rybí přechod  délka: 24 m  výškový rozdíl: 1,6 m  štěrbinové přehrázky: 7 ks  průtočný profil: lichoběžníkový  šířka dna: 0,7 m  sklon svahů: 1:1,5  prům. hloubka profilu: 0,75

penetračním nátěrem za studena a na návodní straně je přitavena asfaltová izolace svislá z asfaltové lepenky NAIP. Dokončené těsnící jádro je obezděno zdivem z lomového kamene na cementovou maltu.

Předzdrž - celkový pohled

Vývařiště přehrázky

Vzhledem k tomu, že až na kótu 754,2 m n. m. bude trvalé nadržení vody, je těleso přehrázky doplněno o vodotěsné izolované betonové jádro; těleso přehrázky je založeno na základové desce tloušťky 200 mm o šířce 2,2 m z prostého betonu vodostavebního V4B20. Beton byl ukládán do ztraceného rovinného bednění. Ve střední části přehrážky je umístěno betonové jádro z prostého betonu vodostavebního pro prostředí s mrazovými cykly C 25/30 XF3. Tloušťka jádra je 400 mm. Betonová konstrukce jádra byla ošetřena

• vypočtená délka vývaru 8,92 m byla upra- vena na 9,0 m. • šířka vývaru je po celé délce stejná 4,0 m a hloubka vývaru je 0,5 m. • boky vývařiště tvoří patka z lomového ka- mene na cem. maltu (zrnitost kamene 0,3-0,5 m). • hloubka založení pod dlažbou vývaru je 1,3 m a šířka základové spáry je 0,9 m. Na korunu patky navazují boky dopadiště upravené ve sklonu 1:2. Délka boků dopadiště u tělesa je 3,35 m a v prahu přehrázky 2,4 m.

Těleso přehrázky • • • • • • •

4

zděná přehrázka z lomového kamene zrnitosti D=0,3-0,5 m na cementovou mal- tu MC10 celková délka křídel je 44,7 m (pravé křídlo 27,5 m, levé křídlo 17,2 m) výška tělesa přehrázky v ose přelivu je 1,5 m šířka tělesa v základové spáře 2,2 m, v ko- runě přelivu 1,38 m a v koruně křídel 1,10 m. přeliv je řešen na průtok vody stoleté Q100=15,3 m3.s-1 délka přelivné hrany je 4 m, hloubka pře- livu 1,3 m a sklon bodů 1:1,5 otvory v tělese přehrázky - v pravé části křídla ve vzdálenosti 9,0 m od osy pře- hrázky je na kótě 754,2 m n.m. umístěn otvor pro napájení navazujícího rybího přechodu. Otvor v tělese je klenutý o šířce dna 1,0 m a výšce v koruně klenby 0,3 m a v bocích 0,15 m. Otvor je řešen na prů- tok vody 210denní, tj. Qmd=75 l.s-1. V levé části křídla ve vzdálenosti 16 m od osy tě- lesa přehrázky na kótě 753,89 m n.m. prochází tělesem potrubí obtoku Js 500 mm. Prostor mezi potrubím a zdivem je vyplněn asfaltovou zálivkou.

Tloušťka opevnění boků v koruně je 0,4 m a rozšiřuje se směrem ke koruně patky až na 0,7 m. Konstrukčně se jedná o zesílenou dlažbu, která je rozpočtově kalkulována jako zdivo na cementovou maltu. Dno vývařiště je opevněno dlažbou tl. 400 mm na cementovou maltu. Podloží dlažby tvoří štěrkopískový podsyp tl. 200 mm a podkladní beton z prostého betonu vodostavebního pro prostředí s mrazovými cykly C 25/30 XF3.

Úprava retenčního prostoru přehrázky Trvalá vodní hladina je o výměře 2200 m2 se zásobním prostorem 1740 m3 vody (s ohledem na požadavek fotodegradace huminových látek v daných podmínkách optimální výměry vodní plochy). Sklon nivelety dna přechází ze 4,9 % u tělesa přehrázky na 1,5 %. Celková délka vodní plochy je cca 92 m. Šířka dna se pohybuje v rozmezí 17 až 25 m. Břehy záchytného prostoru jsou upraveny ve sklonu 1:2.

Hráz předzdrže - přeliv

Odpadní koryto přehrázky

Hladina předzdrže

Napojení výtoku z vývařiště na přírodní koryto vodoteče je řešeno lichoběžníkovým profilem o šířce dna 2,5 m a sklonu svahu 1:2. Celková délka úpravy je 35 m. ř. km 0,3124: vybudovaný opěrný pás z lomového kamene na cem. maltu. Hloubka založení 0,7 m o šířce základové spáry 0,7 m. Šířka dna pásu 2,4 m a sklon boků 1:2. Celková délka zavázání křídel, měřeno od osy toku, je na obou stranách 3,8 m. Přechod na přírodní koryto vodoteče pod pásem je opevněn v délce 2,0 m ve dně i ve svahu kamennou rovnaninou zrnitosti D=0,3-0,5 m. ř. km 0,3131-0,34766: mezi opěrným pá- sem a výtokem z vývařiště je koryto lichoběžníkového profilu o šířce dna 2,5 m a sklonu svahů 1:2. V patě svahu je profil opevněn kamennou rovnaninou z kamene zrnitosti D=0,3-0,5 m. Kameny největšího rozměru se kladou v patě svahu. Délka opevnění po svahu je 0,7 m. Svah nad opevněním je zatravněn.

Trubní obtok Účel objektu je zajištění obtoku vody kolem zdrže a tělesa přehrázky v době úprav terénu v místě budoucí vodní nádrže. Trubní obtok je rozdělen na dva trubní řády: • trubní řád 1 93,1 m • trubní řád 2 13,9 m • celková délka 107,0 m Trubní systém KGEM s hrdlem SN4 PipeLife DN 500 x 12,2 x 5000. Lomy potrubí jsou zajištěny lomovými šachticemi z prefabrikovaných betonových dílců. Šachtice 1: (km 0,0055) Celková hloubka šachty 2,0 m. Průměr skruží je 100 cm s přechodem na 62,5 cm s litinovým poklopem. Šachtice 2: (km 0,0931) Celková hloubka šachty 3,5 m. Průměr skruží je 100 cm s přechodem na 62,5 cm s litinovým poklopem. Délka průchodu tělesem je 1,5 m. Potrubí je 5

uloženo na betonovou desku a prostor mezi zdivem a potrubím je vyplněn asfaltovou zálivkou za studena.

o šířce 1,0 m a výšce 0,3 m je v koruně zakončen klenbou. Hydraulické řešení otvoru a jeho umístění zajišťuje vznik vodního proudu, který slouží k vábení ryb. Zajišťuje průtok vody do výše Q210 umístěním vtoku otvoru 150 mm pod kótou přelivu přehrázky 754,35 m n.m. Výstup rybího přechodu je zaústěn v břehové linii toku pod vývařištěm přehrázky a navazuje na koryto přírodní vodoteče. Za běžných srážkoodtokových poměrů tvoří hlavní proud dolní vody. Navázání rybího přechodu na vodoteč je v úseku 6,6 m dlouhém. Rybí přechod délky 24,0 m je navržen jako komůrkový (hrázkový) se svislými štěrbinami v sedmi přehrázkách. Profil přechodu je li- choběžníkový o šířce dna 0,7 m a sklonu svahů 1:1,5. Svahy jsou opevněny kamennou rovnaninou klínovanou tl. 200 mm v délce po svahu 1,15 m. Nad opevněním je svah humusován a zatravněn. Dno je opevněno podkladní vrstvou z kameniva zrnitosti 63-125 mm ve vrstvě 0,25 m. Podkladní vrstva je překryta v tl. 0,15 m říčním substrátem (kačírkem) zrnitosti 32-63 mm. Celý profil je těsněn hydroizolační folií HDPE tl. 1,0 mm s krytem z geotextilie. Přehrázky se svislými štěrbinami jsou vystavěny z tužkového čediče osazeného do základového bloku z prostého betonu vodostavebního pro prostředí s mrazovými cykly C25/30 XF3. Blok je o šířce základové spáry 0,9 m a hloubce založení 0,7 m. Ve svahu končí v úrovni koruny přehrázky. Bloky jsou od sebe vzdáleny 1,5 m. Celkem bylo zřízeno sedm bloků. Přehrázky jsou zřízeny z tužkového čediče se svislými štěrbinami. Přehrázky č. 1, 3, 5 a 7 jsou se třemi štěrbinami o šířce otvorů 100 mm. Přehrážky č. 2, 4 a 6 jsou se dvěma štěrbinami o šířce otvorů 150 mm. Celkem počet sloupků čediče délky: 1,0 m 25 ks 0,8 m 14 ks 0,6 m 14 ks 0,5 m 14 ks Svislé čedičové kameny (šestihranné „tužky“) jsou osazeny na těsný sraz do betonového bloku a ve spárách jsou zatmeleny.

Vtoková jímka obtoku Vtoková jímka o půdorysném rozměru 5000 x 2000 mm a hloubce 0,5 m. Obvodové zdivo tloušťky 0,7 m je z prostého betonu a dno jímky je opevněno dlažbou na cem. maltu tl. 300 mm, kladenou do pískového lože tl. 100 mm. Vtok a výtok jímky je lichoběžníkového profilu o šířce profilu 2,0 m a sklonu svahů 1:1,5. Hloubka profilu 0,65 m. Na levé straně jímky je vtok do obtočného potrubí Js 500. Kanalizační plastové potrubí hladké, hrdlové DN 500 x 12,2 x 5000 mm. Vtok do potrubí je chráněn česlemi rozměrů 598 x 730 mm. Uzavření vtoku je řešeno hradítky z dubového dřeva, včetně nezbytného kování. Rozměr hradítek je 598 x 200 x 50 mm v počtu 5 ks. Hradítka a česle jsou zasunuta do vodících drážek z profilů U65, které jsou zajištěny proti nežádoucí manipulaci zámkem. Průchod plastového potrubí betonovým zdivem je chráněn 9 ks ocelových nosníků I 80, délky 0,7 m.

Horní část přehrázky

Rybí přechod Vstup rybího přechodu je umístěn v pravém křídle přehrázky na kótě 754,2 m n.m. a je vzdálen 8,9 m od osy tělesa přehrázky. Otvor 6



• Hladina ve zdrži při Q100 755,76 m n.m. • Koruna přehrázky 755,66 m n.m. • Trvalé nadržení vody při Q210 1741 m3 • Plocha vodní hladiny při Q210 2202 m2 • Průměrná hloubka vody při Q210 0,80 m

Nádrž se napouští samovolně, což je důsledkem konstrukce vzdouvacího objektu, kdy v tělese přehrázky vyjma vstupu do rybího přechodu nejsou osazeny průcezné otvory ani otvor dnový. Zdrž přehrázky má díky tomu až do úrovně dna vstupu na přehrázku hladinu stálého nadržení na úrovni 754.20 m n.m. Kapacita vstupu do přehrázky je navržena na průtok Q210. Hygienický zbytkový průtok je pod tělesem přehrázky zajištěn pomocí objektu vstupu do vodoteče, hygienický průtok následně odtéká korytem rybího přechodu pod těleso přehrázky a následně pod vývarem přehrázky zaúsťuje do odpadního koryta objektu přehrázky. Celkové vypuštění vody ze zdrže není vzhledem k absenci dnového objektu možné, ve zdrži se udržuje stálé nadržení zajišťující funkci retenční přehrázky (fotodegradace huminových látek). V případě potřeby celkového vypuštění přehrázky je nutné zajistit obtok vody mimo objekt přehrázky (obtokovým potrubím) a prostor stálého nadržení vyčerpat čerpadlem. V případě nutnosti lze manipulacovat s hla- dinou vody ve zdrži a s přítokem do ní pomocí zahrazení nátokového objektu a převedení vody do trubního obtoku mimo zdrž přehrázky Rašeliník (např. v době jejího čiště- ní). Trubní obtok je postaven z trub DN 500, na nátoku je vzdouvací hraditelný objekt umožňující vzdutí vody na hloubku 1 m - v troubě je uvažováno možné tlakové proudění – maximální kapacita trouby je 0,34 m3.s-1 při zatopeném nátoku trub, bezpečný průtok troubou je stanoven na 0,19 m3.s-1 (odpovídá průtokům větším než Q90, dle příslušné konsumční křivky). Na objektu přehrázky nelze aktivně manipulovat s hladinou vody ve zdrži, při průchodu

Pod přehrázkou, rybí přechod

Přehrázka je konstruována tak, aby byly zachovány minimální průtoky - minimální zůstatkový průtok pod objektem je zaručen vstupem do rybího přechodu, který je navrhován na kapacitu Q210 = 75 l.s-1. Při dosažení a překročení úrovně návrhového průtoku dochází ke vzdutí hladiny ve zdrži přehrázky na úroveň bezpečnostního přelivu (přelivnou sekci). Průtok vody přesahující úroveň 75 l.s-1 přepadá přes přeliv do odpadního koryta a odtéká mimo objekt přehrázky. Maximální odtok vody z objektu přehrázky není stanoven a závisí zejména na přítoku vody do zdrže z pramenného povodí. Voda ze zdrže odtéká neřízeně přes přepadovou sekci přehrázky, navržené na bezpečné převedení průtoku na úrovni Q100 = 15.3 m3.s-1. Neškodný odtok vody ze zdrže není stanoven, avšak vzhledem k tomu, že pod zdrží se nachází VN Fláje, neměly by povodňové odtoky ze zdrže významně ohrozit bezpečnost přehrady ani níže ležící území. Podle zákona č.114/1992 Sb. o ochraně přírody a krajiny je potok Rašeliník a zdrž přehrázky významným krajinným prvkem. Ochranná pásma pro vodní zdrž nejsou stanovena. Na objektu přehrázky je vybudovaný rybí přechod. Souhrn - charakteristiky přehrázky a zdrže Podle skutečného provedení jsou charakteristiky objektu přehrázky Rašeliník následující: • Dno zdrže u přehrázky 752.35 m n.m. • Kóta přelivné hrany 754.35 m n.m. • Hladina ve zdrži při Q210 754.35 m n.m. • Hladina ve zdrži při Q30 754.44 m n.m. 7

povodňových průtoků korytem Rašeliníku musí být vždy zahrazen nátok do obtoku.

Hráz předzdrže - přeliv

Seznam pramenů Macoun, J. Technická zpráva – Přehrázka Rašeliník, Lesy ČR, s.p. Správa toků Teplice, duben 2011 Macoun, J. Souhrnná technická zpráva – Přehrázka Rašeliník, Lesy ČR, s.p. Správa toků Teplice, duben 2011 Vokurka, A. Manipulační a provozní řád Retenční přehrázka Rašeliník, AV ProENVI, s.r.o., Teplice, březen 2012

8

Poznámky

9

Toto dílo vzniklo v rámci Programu na podporu přeshraniční spolupráce mezi Českou republikou a Svobodným státem Sasko.