Technická zpráva SO 03

Transkript

1 HL. INŽ. ZODP. PROJ. VYPRACOVAL INVESTOR ST. ÚŘAD AKCE OBSAH Ing. Karel Brož Ing. Karel Brož Ing. P. Lopaurová, Ing. T. Kreutzer Petr Ficek, Žďárská 281, Nové Veselí Žďár nad Sázavou OBEC Nové Veselí Soustava m alých vodních nádrží v k.ú. Nové Veselí Technické objekty Dolní nádrž ZAK. ČÍSLO FORMÁT DATUM STUPEŇ MĚŘ. Č. VÝKR. Inženýrská, projekèní èinnost v investièní výstavbì Tøi Studnì 47, Tøi Studnì tel IÈ DIÈ CZ /2014 DSP F.3.1. A

2 Obsah 1. Identifikační údaje objektu Popis stavebního objektu Hráz Výpustné zařízení Bezpečnostní přeliv Loviště, kádiště, příjezdová komunikace ke kádišti Provádění stavby Hydrotechnické výpočty Výpočet doby prázdnění nádrže Průtok požerákem Bezpečnostní přeliv 10. 2

3 1. Identifikační údaje objektu Název stavby: Soustava malých vodních nádrží v k.ú. Nové Veselí Stupeň dokumentace: Dokumentace ke stavebnímu povolení Katastrální území: Nové Veselí Obec: Nové Veselí Okres: Žďár nad Sázavou Kraj: kraj Vysočina Vodoprávní úřad: Městský úřad Žďár nad Sázavou, odbor životního prostředí Charakter stavby: výstavba dvou malých vodních nádrží (Dolní a Horní) spočívající ve vybudování zemních hrází v délce 180,0 m a 88,0 m, výpustných zařízení (požeráků), bezpečnostního a nouzového přelivu, vybudování lovišť a kádišť. Investor: Petr Ficek, Žďárská 281, Nové Veselí Název objektu: Technické objekty Dolní nádrž Číslo objektu: SO 03 Projektant : Ing. Tomáš Kreutzer, projekční a inženýrská činnost v investiční výstavbě, Tři Studně č.p. 47, p. Fryšava pod Žákovou horou Zodpovědný projektant: Ing. Karel Brož - autorizovaný inženýr v oboru vodohospodářské stavby, č Vypracoval: Ing. Tomáš Kreutzer, Ing. Pavla Lopaurová 3

4 2. Popis stavebního objektu Stavební objekt řeší výstavbu technických objektů Dolní nádrže, jedná se o výstavbu zemní hráze v délce 180,0 m, výstavbu požeráku, bezpečnostního přelivu, loviště, kádiště a příjezdové komunikace ke kádišti Hráz Je navržena výstavba zemní sypané homogenní hráze z místního materiálu získaného výkopem zdrže. Vhodnost zeminy se určí dle inženýrsko-geologického průzkumu. Koruna hráze bude mít šířku 3,5 m. Návodní strana bude vyspádována ve sklonu 1 : 2,5, návodní opevnění bude založeno do kamenné patky a tvoří jej kamenný pohoz o tloušťce 250 mm na filtrační vrstvě štěrkopísku o tloušťce 100 mm. Opevnění bude do úrovně maximální hladiny (551,85 m.n.m.). Koruna hráze bude na úrovni 552,00 m.n.m., plocha koruny hráze bude ohumusována a oseta, stejně tak jako zbylá část návodního svahu a vzdušný svah. Vzdušný líc hráze bude vyspádován ve sklonu 1 : 2,5. Součástí hráze je vybudování kamenného schodiště na návodním i vzdušném lící. Důvodem je zpřístupnění kádiště a výpustného zařízení z koruny hráze. Šířka schodiště je 2,6 m a stupně 2,0 m Výpustné zařízení Stavební objekt řeší výstavbu nového monolitického požeráku s trojitou dlužovou stěnou. Výpustné zařízení bude vybudováno v nejnižším místě nádrže. Výpustné zařízení bude tvořeno betonovým (beton B20 V8) monolitickým požerákem 350/50 s dřevěnou lávkou o délce 5,00 m a ocelovým poklopem. Z požeráku bude voda odváděna odpadního potrubí z PVC DN 500 délky 20,325 m. Sklon odpadního potrubí bude 4,43 %. Potrubí bude obetonováno (beton B20 V8) o tl. 100 a bude položeno na podkladní beton B 10 o tl Dno požeráku je na kótě 548,50 m.n.m. a kóta výtoku s odpadního potrubí je 547,60 m.n.m.. Vyústění odpadního potrubí tvoří kanalizační šachta a potrubí bude dále do stávajícího zatrubněného toku DN

5 2.3. Bezpečnostní přeliv Bezpečnostní přeliv je umístěn při východním zavázání hráze. Jedná se o zpevněný průleh s přelivnou hranou v délce 6,0 m a zkoseným stranami v poměru 1:8. Přelivná hrana je 0,05 m nad kótou normální hladiny 551,30 m.n.m., maximální přepadový paprsek bude ve výši 0,55 m na kótě 551,85 m.n.m. a v této úrovní bezpečnostní přeliv převede stoletou povodeň Q100 7,0 m 3 /s. Návodní stranu bude tvořit kamenný pohoz tl. 250 na štěrkopískovém loži tl. 100 o sklonu 1: 2,5 jako opevnění návodního líce hráze. Obvod koruny bezpečnostního přelivu a skluzu bude zpevněn betonovou (vodostavební beton B20 V8) kostrou založené 1,0 až 1,35 m hluboko ve stávajícím terénu, do které bude na koruně zasazen kamenná dlažba na sucho tl. 300 na štěrkopískovém loži tl Skluz bude tvořen kamennou dlažbou na sucho tl. 300 na štěrkopískovém loži tl K tlumení energie bude docházet ve vývaru pod přelivem opevněným kamennou dlažbou na sucho tl. 300 na štěrkopískovém loži tl Skluz je zakončen skokem do přelivu výšky 0,95 m, rozměry vývaru jsou 4,5 x 6,0 m Loviště, kádiště, příjezdová komunikace ke kádišti Loviště umístěné před požerákem je zemní zahloubené bez opevnění, rozměr loviště je 6,0 x 12,0 m a stabilizováno betonovou (vodostavební beton B20 V8) kostrou o tl. 400 mm. Dno loviště je na kótě 548,50 m.n.m.. Jednoduché loviště a kádiště bude sloužit k extenzivnímu, udržovacímu chovu ryb při občasném výlovu. Na loviště navazující kádiště je zpevněné kamennou dlažbou na sucho tl. 300 na štěrkopískovém loži tl. 100, rozměry kádiště jsou 2,6 x 8,7 m, kádiště je o 0,5 m výš než dno loviště. Ke zpřístupnění kádiště bude sloužit komunikace vedoucí podél paty hráze v délce 36,0 m. Složení konstrukčních vrstev je ve výkresu F Provádění stavby Při výstavbě je nutné dodržovat ustanovení příslušných norem, obecně závazných předpisů pro provádění stavebních prací, včetně předpisů z oblasti bezpečnosti práce. 5

6 Vlastní násyp hráze bude prováděn ve vrstvách 0,2 m s dostatečným hutněním (100% PS) je nutné dodržet následující podmínky pro ukládání zemin do sypaných hrází. Podmínky pro ukládání zemin do sypaných hrází Stykové plochy betonových konstrukcí se zeminou hráze musí být rovné a celistvé bez hnízd v betonu a bez drobných nerovností, které znemožňují dobré přilnutí těsnící zeminy. Aby se zajistilo přilnutí těsnící zeminy k betonu a zabránilo jejímu vysušení, opatří se povrch betonu vhodným nátěrem (např. jílovým mlékem nebo se v míchačce rozmíchá s vodou zemina, ze které bude hráz prováděna), který se provede bezprostředně před zasypáním objektu. Hladkosti povrchu objektů se nesmí dosahovat omítkou, ani jinými nátěry, jako např. asfaltem, PVC a pod. Před sypáním se odstraní humusovitá půda, kořeny a pod. Základová spára a boky průrvy se očistí od předmětů, které nejsou do tělesa hráze přípustné, urovná, upraví a zhutní se stejným způsobem jako je předepsán pro výše ležící vrstvy hráze. Voda, stojící v prohlubních základové spáry, se musí před navážením první vrstvy sypaniny odstranit a přitékající voda povrchová i podzemní odvést vhodným technickým opatřením. Postup výstavby a technologie sypání hráze musí být v souladu s klimatickými a lokálními podmínkami. Málo propustné sypaniny se sypou a zhutňují vždy ve vrstvách skloněných k líci tak, aby byl umožněn odtok povrchové vody. Další vrstva se smí navážet až na zhutněnou předchozí vrstvu, jejíž povrch musí být urovnaný, bez kaluží vody, bez přeschlé nebo rozbahněné zeminy, bez nevhodných předmětů. Zemina znehodnocená mrazem, deštěm a pod. se odstraní stejně jako sníh a led. Je-li povrch vrstvy příliš vlhký, nechá se buďto vyschnout nebo se zemina odstraní. Za deštivého počasí, nebo při sněžení a při mrazu se sypání a zhutňování částí hráze ze soudržných zemin neprovádí. Je-li povrch vrstvy soudržné zeminy příliš vyschlý nebo hladký, musí se před navážením další vrstvy navlhčit nebo odstranit a podle potřeby zdrsnit, aby bylo zaručeno dostatečné spojení obou vrstev. Rozprostření sypaniny v hrázi musí být takové, aby se vyloučilo vytváření průběžných vrstev a čoček sypaniny podstatně se lišící od sypaniny prováděné zóny. Není-li stanoveno jinak, rozprostírají se zeminy při sypání ve vrstvách, jejichž tloušťka před zhutněním je nejvýše 200 mm. Je-li hmotnost zhutňovacích strojů menší než 10 t, tloušťka vrstvy se přiměřeně snižuje. Není-li stanoveno jinak, je nutné každé místo přejít zhutňovacím strojem osmkrát. Zhutňování zemin - i nesoudržných - pouhým proléváním vodou je nepřípustné. Sypání a hutnění hráze v zimních podmínkách se nedoporučuje. Je přípustné pouze tehdy, je-li zaručeno požadované zpracování sypaniny a je zaručeno, že vlivem mrazu nedojde ke 6

7 změně požadovaných vlastností zeminy. Zcela nepřípustné je, aby zemina, zpracovávaná do hráze, byla zmrzlá a obsahovala vločky ledu a sněhu 4. Hydrotechnické výpočty Počítáno dle vztahu: kde: 4.1. Výpočet doby prázdnění nádrže 0,132* S x (s) m * b * z ti = 0, 5 ti doba poklesu (s) Sx odpovídající plochy nádrže z výška dluží (0,15 m) b šířka přepadu (0,25 m) m součinitel přepadu Celková doba prázdnění pak: T = ti Kóta S (m 2 ) S x (m 2 ) t i (s) t i (hod) 551, ,0 0 0,00 551, , ,77 550, , ,01 550, , ,43 550, , ,96 550, , ,50 550, , ,12 550, , ,83 550, , ,54 549, , ,14 549, , ,59 549, , ,98 549, , ,43 549, , ,01 549, , ,68 549, , ,36 548, , ,16 548, , ,11 548, , ,05 548, ,0 35 0,01 celkem 50,67 dní 2,11 7

8 vztahu: Soustava malých vodních nádrží v k.ú. Nové Veselí 4.2. Průtok požerákem Konsumpční křivka požeráku je řešena jako přepad přes ostrou hranu dle Q = m * bo * 2 g * h 3/2 (m 3 /s) kde: Q přepadové množství (m 3 /s) m součinitel přepadu g - gravitační zrychlení (9,81 m.s -2 ) h výška přepadového paprsku (m) bo účinná šířka přelivu se započtením vlivu kontrakce(m) m.n.m. h (m) K v b o (m) m Q (m 3 /s) Q (l/s) Hn 551,25 0,00 0,1000 0,6000 0,0000 0,0000 0,0 551,30 0,05 0,0923 0,5908 0,4590 0, ,4 551,35 0,10 0,0857 0,5829 0,4320 0, ,3 551,40 0,15 0,0800 0,5760 0,4230 0, ,7 551,45 0,20 0,0750 0,5700 0,4190 0, ,6 551,50 0,25 0,0706 0,5647 0,4155 0, ,9 551,55 0,30 0,0667 0,5600 0,4140 0, ,7 551,60 0,35 0,0632 0,5558 0,4130 0, ,5 551,65 0,40 0,0600 0,5520 0,4120 0, ,8 551,70 0,45 0,0571 0,5486 0,4110 0, ,5 551,75 0,50 0,0545 0,5455 0,4110 0, ,1 551,80 0,55 0,0522 0,5426 0,4110 0, ,9 Hmax 551,85 0,60 0,0500 0,5400 0,4110 0, ,9 551,90 0,65 0,0480 0,5376 0,4110 0, ,9 551,95 0,70 0,0462 0,5354 0,4110 0, ,8 552,00 0,75 0,0444 0,5333 0,4110 0, ,6 Posouzení stability požeráku: Dle vztahů: hj = 1,8 * dš (m) a Qj = 4,3 * b * 3/2 dš (m 3 /s) kde: hj výška přepadového paprsku, při které dochází k pulsacím a rázům (m) Qj přepadové množství, při které dochází k pulsacím a rázům (m 3 /s) dš šířka šachty ve směru osy výpustného potrubí (m) b šířka přelivu (m) 8

9 h i = 1,8 * d š 0,72 h i (m) 0,66 d š = h i / 1,8 = 0,37 (m) Q i = 4,3b * d š 3/2 b (m) 0,6 d š (m) 0,4 Q i (m 3 /s) 0,6527 K pulsacím tedy dochází při výšce přepadového paprsku 0,72 m a při přepadovém množství 0,6527 m 3 /s a více. Maximální výška přepadového paprsku je 0,60 m a tomu odpovídá průtok 0,456 9 m 3 /s. Požerák je tedy stabilní. Posouzení odpadního potrubí: V odpadním potrubí nesmí docházet k tlakovému proudění. K tlakovému proudění dojde v navrženém odpadním potrubí DN 500 při průtoku 1,097 m 3 /s, tomuto průtoku odpovídá rychlost proudění 5,585 m/s, maximální průtok navrženým potrubím je 0,456 9 m 3 /s, potrubí tedy vyhovuje. Návrhový průtok požerákem Návrhový průtok Průtok při kterém dochází k pulzacím Tlakový průtok potrubím DN 500 0,456 9 m 3 /s 0,6527 m 3 /s 1,097 m 3 /s vyhovuje vyhovuje vyhovuje 9

10 4. 3. Bezpečnostní přeliv Bezpečnostní přeliv je řešen tak,aby bezpečně převedl návrhový průtok ve výši Q100 (7,0 m 3 /s). Při výpočtu byl použit následující vztah: Q = m * (b + n*h)* h * 2 g * h (m 3 /s) kde: Q přepadové množství (m 3 /s) m součinitel přepadu b šířka přepadu (m) n poměrné číslo vyjadřují sklopení stran přelivu h výška přepadového paprsku (m) g gravitační zrychlení (9,81 m.s -2 ) h m Q (m) m.n.m. (m 3 /s) 0,00 551,30 0,38 0,00 0,05 551,35 0,38 0,12 0,10 551,40 0,38 0,36 0,15 551,45 0,38 0,70 0,20 551,50 0,38 1,14 0,25 551,55 0,38 1,68 0,30 551,60 0,38 2,32 0,35 551,65 0,38 3,07 0,40 551,70 0,38 3,92 0,45 551,75 0,38 4,88 0,50 551,80 0,38 5,95 0,55 551,85 0,38 7,14 0,60 551,90 0,38 8,45 0,65 551,95 0,38 9,88 0,70 552,00 0,38 11,44 m.n.m.). Vstupní data: b = 6,0 m, n = 8 Návrhovému průtoku 7,0 m 3 /s odpovídá přepadový paprsek h = 0,55 (551,85 10