Přehradní stavby na vodních tocích a malé vodní nádrže jsou stavbami, které vytvářejí podmínky pro využití řady užitků a ovlivnění odtokových poměrů požadovaným způsobem. Přehrady představují především zdroje vody pro zásobování obyvatelstva pitnou vodou a pro zajištění požadavků na odběry vody průmyslu, zemědělství i udržení minimálních průtoků ve vodních tocích.
V posledních letech se zkušenosti z povodní ukázaly jako klíčové pro hodnocení kapacity a kvality stávajících přehrad. Například během povodní v roce 2002 chybělo jen velmi málo k tomu, aby byly vyčerpány možnosti původních bezpečnostních opatření, což by mělo fatální následky na život ve městech a vesnicích pod přehradou. V případě, že by voda přetekla korunu sypané hráze, došlo by k jejímu odplavení, resp. protržení a rozlití vody do okolí. Z tohoto důvodu jsou realizována technická opatření navržena na bezpečné převedení tzv. extrémních povodní.
Rekonstrukce VD Orlík
Cílem projektu rekonstrukce je zajistit bezpečnost Vodního díla (VD) Orlík i pro případ výskytu zcela extrémních povodní. Nový bezpečnostní přeliv o třech polích je hrazen segmentovými uzávěry. Hrazený profil je 3 x 13,3 x 8,15 m. Kóta pevného prahu přelivu je 346,45 m n.m. Kapacita nových přelivných polí je stanovena při referenční hladině 354,60 m n. m.
Technologické aspekty výstavby
- Krytá část skluzu navazující na přeliv v podélném spádu cca 5 % je tvořena třemi železobetonovými rámy 13 m x 9 m, v délkách 53 m, 66 m a 72 m od jednotlivých polí.
- Investor využije pro řízení výstavby metodiku BIM (Building Information Modeling).
- Vodní dílo Orlík bude v průběhu rekonstrukce v provozu. V harmonogramu jsou vymezena období a limity možného snížení hladiny vody v nádrži.
- Pro zajištění bezpečnosti bude VD v období výstavby pod zvýšeným dohledem.
- Staveniště se nachází v příkrém svahu a klade na zhotovitele mimořádné požadavky na vybavení staveniště, organizaci práce a dodržení harmonogramu.
- Velkou výzvou je provádění masivních železobetonových konstrukcí v pracovních postupech přesahujících objem 200 m³. Celkový objem konstrukčních betonů přesahuje 50 tisíc m³.
- Pro objasnění podmínek realizovatelnosti masivních betonů byl zrealizován výzkumný úkol zaměřený na technologii betonové směsi, betonáže, vývin hydratačního tepla a objemové změny.
Rekonstrukce Vodní nádrže Opatovice
Vodní nádrž Opatovice na Vyškovsku se nachází v údolí řeky Malá Haná. V současné době probíhají v okolí přehrady i na samotné hrázi rozsáhlé rekonstrukční práce, přičemž hlavním dodavatelem betonu na stavbu je společnost TBG BETONMIX a. s., člen skupiny Českomoravský beton. Důvodem rekonstrukce je zvýšení bezpečnosti přehrady pro převedení povodňových vod.
Rozsah prací a použité materiály
Rekonstrukce se zhostil tým divize Pozemní stavby Morava - společnosti HOCHTIEF CZ. Pracuje se na rozšíření, resp. zkapacitnění přelivu, skluzu a vývaru. Součástí je i realizace dvou přemostění, čili skluzu v koruně hráze vodního díla a odpadního koryta. V důsledku navrhovaných opatření dojde ke snížení rizika poruchy konstrukcí a zvýšení bezpečnosti vodního díla i území a ploše pod ním.
Čtěte také: Chodníky z betonu: tipy a triky
Zmiňovaný bezpečnostní přeliv a navazující skluz s tzv. vývarem jsou významnou a hlavně unikátní součástí celé rekonstrukce. Skluzem se bezpečně odvádí voda při vysoké hladině do vývaru pod ním. Jeho jedinečnost spočívá v jeho výšce a ve způsobu realizace. Stávající a kapacitně nedostačující skluz musel být z velké části demolován a aktuálně dochází k jeho rozšíření (původní šíře skluzu - šest metrů).
Výzvy při provádění prací
Po jedné straně omezoval rozšíření skalnatý svah, který bylo složité odtěžit standardní těžící technikou, a bylo nutné použít trhaviny. Při odstřelu panovala přísná technická a organizační opatření, aby vyvolané otřesy a vibrace nepoškodily hráz a neměly vliv na průběh stavebních prací a provoz vodního díla (např. trhací práce nesmějí být prováděny blíže než 30 metrů od betonových konstrukcí s nabíhající pevností pod 20 MPa).
Betonáž skluzu byla kapitola sama o sobě. Parametry skluzu jsou výjimečné. Délka včetně náběhů cca 115 metrů, převýšení v niveletě 44,1 metru. V posledních období jsou zkušenosti pouze ze dvou obdobných realizací v České republice.
Technologie betonáže
Betonáží se zhostili specialisté na monolitické betonové konstrukce ze závodu Speciální činnost společnosti HOCHTIEF CZ. V rámci předvýrobní přípravy byla s prof. Ing. Rudolfem Helou, CSc. (VUT Brno) a ve spolupráci s dodavatelem betonu (Transbeton) navržena „receptura“ betonu tak, aby splňovala požadované parametry (C30/37, XC4, XA1, XF3, XM3, 90denní) a zároveň, aby byl beton zpracovatelný při tomto druhu použití.
Ukládka byla v projektové dokumentaci uvažována betonáží do negativního bednění, což se při předešlých realizacích bohužel neosvědčilo a technologie byla proto formou změnového řízení upravena na pokládku pomocí tzv. betonářské plošiny. Portál nese přítlačnou a výškově stavitelnou vibrační desku délky 1,2 metru s několika příložnými vibrátory, a manipulační plošiny před a za vibrační deskou, na kterých jsou při realizaci pověření pracovníci. Ti před ní rozprostírají čerpanou betonovou směs a ponornými vibrátory ji „vhání“ do armatury před najetím plošiny a pod plošinu. Za ní pak dohlazují povrch na požadovanou kvalitu. Při betonáži plošinu obsluhuje až 15 lidí.
Čtěte také: Vlastnosti betonových podlah
Betonárna Vyškov (TBG Betonmix, a. s., člen skupiny Českomoravský beton) dodává podkladní beton C16/20 pro skluz, bezpečnostní přeliv a vývařiště beton C 30/37 XF3, ten má určité garantované parametry - w/c, max. průsak, modul pružnosti, pevnosti v prostém tahu a tahu za ohybu a požadavek na minimální objemové změny.
Typy přehradních konstrukcí a těsnění
Přehrady (nádrže s akumulačním objemem nad 2 mil. m³ a hloubkou nad 9 m). Malé vodní nádrže (nádrže s akumulačním objemem pod 2 mil. m³).
Zemní hráze
Budují se převážně z místních zemin nebo nespojovaného kamene. Zemní hráze jsou většinou lichoběžníkového průřezu. Povrch hráze na straně nádrže je tzv. návodní svah. Horní plocha hráze se nazývá koruna. Průnik návodního svahu přehrady se dnem nádrže se nazývá návodní pata přehrady.
- Stabilizační část hráze: Přenáší napětí do podloží hráze, zajišťuje stabilitu přehradního tělesa.
- Těsnící část hráze: Zabraňuje pronikání vody hrází. Použitá zemina musí mít malý koeficient propustnosti. Nejčastějším materiálem je jíl nebo hlína s malým koeficientem propustnosti.
K opevnění návodního líce se používá dlažba z kamene (do betonu, na sucho). Koruna hráze má nejmenší šířku min. 3m, většinou 5 až 6 m.
Těsnicí prvky
Nezemní těsnící prvky jsou v mnoha případech náchylné k mechanickému poškození. Můžeme je chránit jak vzdušní strany (použití písků, štěrkopísků, geotextilií), nebo můžeme vložit fólii mezi betonové konstrukce.
Čtěte také: Betonové květináče pro dům i zahradu
- Betonová a železobetonová těsnění: Tento typ způsobil na mnoha přehradách vážné problémy. Tloušťka návodního těsnění je navrhována 0,3 m v koruně hráze.
- Kovové těsnění: Použitý kov musí mít dobré mechanické vlastnosti (musí být pružný, musí se dobře svářet). Tabule se svařují a každá druhá se kotví do podkladního betonu.
- Fóliové těsnění: Začalo se přibližně rozvíjet před 40 lety. Prováděcí technologie je jednoduchá a rychlá, ale je nutno zajistit ochranu fólie před mechanickým poškozením (prosakující vody, vlnobití, kolísání hladiny).
Betonové tížné přehrady
Patří mezi nejstarší přehrady. Velmi ojediněle jsou budovány i dnes. Zděné přehrady se budují z kamenů o velikosti 0,3 - 0,5 m³, menší kameny se používají k uklínování. Betonové tížné přehrady jsou náročné na kvalitu základových poměrů a na rovnoměrné sedání. Největší klasickou tížnou přehradou je přehrada GRANDE DIXENCE ve Švýcarsku. V dnešní době se využívá při stavbě hrází technologie válcovaného betonu (v Japonsku 1976). Dilatační spáry jsou vedeny od návodního líce až po vzdušný líc. Dříve se používalo k těsnění dilatačních spár měděného plechu, který byl zabetonován do sousedních bloků.
Klenbové přehrady
Vyznačují se štíhlým průřezem. Pro výstavbu klenbové hráze jsou vhodná zaříznutá kaňonovitá údolí. Ze statického hlediska je přehrada prostorově zakřivený deskový nosník. Hradící těleso je složeno z řady kleneb, které se opírají o trojúhelníkové pilíře. Klenby jsou vybetonovány buď monoliticky s pilíři, nebo častěji samostatně.
tags: #betonove #prelivy #prehrada #informace