Generel kunratického potoka, v rozsahu území celého povodí Kunratického potoka ( )

Transkript

1 rozpiska

2 Generel kunratického potoka, v rozsahu území celého povodí Kunratického potoka ( ) Kunratický potok Obsah : 1 Titulní list dokumentace ÚVOD ÚČEL GENERELU VSTUPNÍ DATA GENERELU SESTAVENÍ A KALIBRACE MODELU URČENÍ PRŮTOKŮ VE VÝHLEDOVÉM STAVU POMĚROVÁ METODA VÝPOČTU PRŮTOKŮ VODNÍHO TOKU TECHNICKÁ OPATŘENÍ GENERELU PRO VÝHLEDOVÝ STAV POPIS NAVRHOVANÝCH RN A SUCHÝCH POLDRŮ /

3 1 Titulní list dokumentace Název projektu Část Stupeň dokumentace Zakázkové číslo (MHMP) Zakázkové číslo (D-plus) Evidenční číslo OOP MHMP Zadavatel (investor) Odpovědný zástupce investora Zpracovatel Generální ředitel Ředitel výrobního útvaru Hlavní inženýr projektu Na projektu dále spolupracovali Generel kunratického potoka, v rozsahu povodí Kunratického potoka ( ) na území hl. města Prahy 1.1 Generel DIL/54/11/002361/ /2007 A56/2007 Magistrát hl. m. Prahy OOP Jungmannova 35/29 Ing. Richard Polifka D-plus, projektová a inženýrská a.s. Sokolovská 16, Praha 8 - Karlín Ing. Miroslav Douša Ing. Jiří Kroupa Ing. Jindřich Sláma Ph.D Ing. Eva Bláhová, Ing. Dagmar Piskáčková 03/

4 2 ÚVOD Vzhledem ke skutečnosti, že poslední generel tohoto vodního toku byl zpracován v roce 1991 bylo přistoupeno k realizaci nového generelu. Od roku 1991 prošlo povodí kunratického potoka lokálními úpravami toku a objektů, rozvojem urbanizovaných ploch. Ve výhledu se počítá s dalším nárůstem zastavěných ploch. 3 ÚČEL GENERELU Generel slouží jako podklad pro: Správce toku pro kvalitativní a systematické rozhodování o nápravách a investicích ve středně a dlouhodobém horizontu v souladu s navazujícími systémy, zejména ÚPD. Provozovatele vodního toku pro operativní rozhodování v krátkodobém horizontu. Důsledky manipulací záplavové čáry a hladiny Správce toku pro výkon samosprávy stanoviska k aktivitám v povodí. Pro obce a MČ při tvorbě ÚP a rozhodování využití území. Pro obyvatele a investory pro informace o možnostech aktivit v povodí Podklad pro změnu (aktualizace) ÚPN Podklad pro zpracování Generelu odvodnění hl.m. Prahy, II. detailní fáze a aktualizace koncepční části. Pro vyhlášení záplavových čar v povodí Generel se snažil v maximální možné míře poskytnout dostatečně přesné výsledky, tak aby dobře odpovídal potřebám výše uvedeným v textu. Dále bylo dbáno na požadavky zadání, tj. např. zabezpečit ve stávající zástavbě bezpečné převedení a odvedení velkých vod, určit záplavová území pro Q5, Q20, Q100. Dále navrhnout území a tok pro revitalizaci (např. doplnění území a břehové partie vodního toku o stabilizační prvky atd.), vytipovat území pro retenci. 4 VSTUPNÍ DATA GENERELU Jako základní vstupní data potřebná k řešení generelu byla použity hydrologické podklady ČHMÚ. Jednalo se o n-leté průtoky ve vybraných 14 profilech a to jak na Kunratickém potoce tak na jeho přítocích. Přehled profilů: 1-Kunratický potok - ústí do Vltavy 2-Kunratický potok - pod Roztylským potokem 3-Roztylský potok - ústí do Kunratického potoka 4-Kunratický potok - pod cestou K Dubu 5-Kunratický potok křížení s cestou od kóty 301,4 m.n.m 6-Olšanský potok hráz Olšanského rybníka 7-Olšanský potok cca 300 m pod Safinou 8-Kateřinský potok ústí do Kunratického potoka 9-bezejmenná vodoteč od Vestce hráz Vesteckého rybníka 03/

5 10-meliorační strouha hráz retenční nádrže, silnice Libuš - Chodov 11-Kunratický potok (přítok) - IKEM 12-Kunratický potok (přítok) K Dubu 13-Kunratický potok (přítok) - Zelené domky 14-Kunratický potok (přítok) K Jelenám U jednotlivých n-letých řad byla dána třída přesnosti hydrologických dat. Vzhledem ke stupni urbanizace povodí bylo přistoupeno ve výpočtu k navýšení těchto hodnot směrem vzhůru, vždy ale s ohledem na nepřekročení udávané třídy přesnosti dat. Všechny hodnoty na hlavním toku i na přítokách byly navýšeny poměrově, tak aby byla zachována konzistentnost vstupních dat. Dalšími vstupními podklady byly manipulační řády některých vodohospodářských staveb, které byly poskytnuty Lesy Praha a MČ Šeberov. Tyto manipulační řády byly využity k sestavení matematického modelu. Přehled manipulačních řádů (v digitální podobě): Provozní a manipulační řád Hydroprojekt 2001 DUN Vernerák Provozní a manipulační řád Hydroprojekt 2002 DUN Kunratice Provozní a manipulační řád Hydroprojekt 2002 DUN Interlov Provozní a manipulační řád Hydroprojekt 2002 DUN IKEM Manipulační a provozní řád Vodní díla TBD 2002 Pro vodní dílo: rybník Statkovský Manipulační a provozní řád Vodní díla TBD 2002 Pro vodní dílo: rybník Pivovarský Manipulační a provozní řád Vodní díla TBD 2001 Pro vodní dílo: rybník Labuť Manipulační a provozní řád Vodní díla TBD 2001 Pro vodní dílo: rybník Dolnomlýnský (Bartůněk) Manipulační a provozní řád Vodní díla TBD 2001 Pro vodní dílo: rybník Hornomlýnský (Vernerák) Manipulační a provozní řád Vodní díla TBD 2001 Pro vodní dílo: rybník Sýkorka 03/

6 Manipulační a provozní řád Vodní díla TBD 2001 Pro vodní dílo: rybník Zámecký Manipulační a provozní řád Pro vodní dílo: rybník Šmatlík Dalšími vstupními podklady byla technická dokumentace (většinou jen v papírové podobě) jednotlivých objektů na toku, oprav dílčích úseků toku, studie a generely. Mezi nejdůležitější podklady patřily Generel Kunratického potoka (Hydroprojekt 1991), Generel odvodnění Kunratic a Šeberova (Hydroprojekt 2003), Studie Vesteckého potoka (Prof. Hrádek 2003). Přehled podkladů v papírové formě: Generel odvodnění Kunratic a Šeberova Hydroprojekt 2003 Měření průtoků a posouzení hydrologických poměrů v pramenné VRV 1994 oblasti Kunratického potoka u Šeberova Úprava Kunratického potoka prováděcí projekt II Hydroprojekt 1987 Úprava v km. 8,848 9,295 Úprava Kunratického potoka prováděcí projekt V Hydroprojekt 1987 Úprava v km. 9,513 10,300 Úprava Kunratického potoka prováděcí projekt VII Hydroprojekt 1987 Úprava v km. 3,164 4,288 Úprava Kunratického potoka Hydroprojekt 1988 Hráz Hornomlýnského rybníku Kunratický potok Hydroprojekt 1990 Provozní a manipulační řád Kunratický potok Hydroprojekt 1991 Povodňový plán Konzumpční křivky Kunratický potok H. Humlová 2007 Obchodní centrum Plus P4 ulice Vrbova a Ke Krči Obytný soubor Ryšánka Pragoprojekt 1979 Příjezd k sedimentační nádrži Obytný soubor Ryšánka Pragoprojekt 1984 Vodovodní přípojka zdrží Dešťová a splašková kanalizace Kunratický potok PKVT 1973 Přípojka pro spalovnu 03/

7 Okrasná nádrž v areálu nemocnice ing. V. Furst 1992 Provozní a manipulační řád Šeberov SKF 1993 Podnikatelský areál Přeložka Roztylského potoka PUDIS 1979 Kunratický potok aktualizovaný generel - podklady Hydroprojekt 1990 Vodohospodářská studie povodí Kunratického potoka HKZ Praha 1995 k profilu hráze Mlýnského rybníka Rekonstrukce rybníka Šeberák St. rybářství 1972 Úprava Roztylského potoka VPÚ 1968 Úprava Kunratického potoka Hydroprojekt 1989 Doplnění řešení vtoku do rybníků Vernerák a Bartůněk Úpravy na potoce v Krčském parku Hydroprojekt 1992 Kunratický potok situace 1961 Úprava Roztylského potoka Úsek Kačerov Spořilov Metroprojekt 1975 Dešťová kanalizace pod Šeberákem Pramak 2006 Posledními vstupními podklady byla kompletní geodetická záměra (pasportizace) Kunratického potoka a přítoků (MHMP 2005). Na základě této záměry a vrstevnicového podkladu IMIP byl sestaven model, a to tak, že profil koryta a svahy jsou definovány dle záměry, údolní niva z vrstevnicového podkladu. Pasport Kunratického potoka včetně přítoků AŽP,2005 Pro komplexní vyřešení úlohy byla v nutných místech ještě dodatečně provedena geodetická doměrka (D plus 2008). 03/

8 5 SESTAVENÍ A KALIBRACE MODELU Numerický model vyhodnocení n-letých vod na Kunratickém potoce byl sestaven v programu HEC-RAS river Analysis Systém. Základní koncepce modelu byla postavena nad 3-D modelem terénu, který byl zpřesněn geodetickou záměrou. Koryto vodoteče bylo definováno přesnou geodetickou záměrou, údolnice byla automaticky natčena z 3-D modelu terénu. Oba datové zdroje byly posléze spojeny a ručně vyhlazeny. Ruční vyhlazení znamenalo faktické projití každého příčného profilu a odstranění nepřesností spjatých se zjednodušeným popisem terénu, který je na Území Prahy používán. Kunratický potok i všechny jeho přítoky byly rozděleny příčnými řezy, ve kterých byl přesně zmapován terén a přenesen do modelů. Na hlavním toku bylo stanoveno 303 příčných profilů, na přítocích 272 příčných profilů, dále 83 objektových příčných profilů. Celkem bylo do výpočtu zahrnuto 658 příčných profilů. Mezi jednotlivými příčnými profily byly stanoveny drstnostní koeficienty na základě provedené podrobné rekognoskace terénu. Fotodokumentace z prohlídky vodního toku je součástí generelu. Zvláštní pozornost byla věnována objektům na vodním toce. Jedná se především o rybníky, retenční nádrže, mostky a propustky. Objekty stálého nadržení byly do modelu zavedeny pomocí konzumčních křivek, popřípadě schematizace (u nedokumentovaných objektů). K sestavení bylo využito řady podkladů, většinou v papírové podobě. Mezi stěžejní podklady patřily manipulační a provozní řády vodohospodářských děl. U mnoha objektů však nebyla dokumentace dostupná ani v papírové podobě. Tyto případy byly řešeny podrobným proměřením nátokových, retenčních a výtokových objektů, které byly posléze matematicky zpracovány a zakomponovány do modelu. U objektů průtočných (mostky a propustky) bylo využito geometrické záměry koryta a jednotlivých objektů. Tyto podklady byly překlopeny do matematického modelu. Dále bylo do výpočtu zahrnuto i převádění vody mezi jednotlivými vodotečemi (Kunratický a Roztylský potok) ještě před jejich soutokem. Kalibrace modelu proběhla nad známými a dostupnými daty (podklady z manipulačních řádů a pozorované zátopové čáry při některých n-letých událostech). 5.1 URČENÍ PRŮTOKŮ VE VÝHLEDOVÉM STAVU Pro simulaci výhledového stavu bylo zapotřebí stanovit průtoky konzistentní se stávajícími daty od ČHMÚ ve stejných profilech, které byly od ČHMÚ definovány. Vzhledem k neexistenci dostatečně dlouhého měření v povodí nebylo možné data pouze extrapolovat. Proto bylo přistoupeno ke vhodné kombinaci matematického výpočtu s rozvojem ploch definovaných územním plánem (poměrová metoda). Podrobný popis je uveden v následující části. 03/

9 5.2 POMĚROVÁ METODA VÝPOČTU PRŮTOKŮ VODNÍHO TOKU Jako zájmová oblast generelu je definováno hydrologické povodí Kunratického potoka. V zájmovém území generelu byly stanoveny rozvojové plochy. A to dle Územního plánu hlavního města Prahy, Územního plánu sídelního útvaru Vestec a Generelu odvodnění Kunratice a Šeberov (zpracovatel Hydroprojekt a.s.). Z těchto podkladů byly získány informace o rozvojových plochách tj. funkční využití území v současném stavu a ve výhledu. Dle funkčního využití území v současném stavu a ve výhledu byl rozvojovým plochám přidělen součinitel odtoku φ. Resp. byla stanovena změna mezi odtokovým součinitelem v současném stavu a ve výhledu. Stanovení součinitele odtoku φ: (dle normy ČSN ) např.: orná půda (OP) φ =0,1 ---> služeb a nerušící výroby (VN) φ =0,7 φ =0,7-0,1 φ =0,6 tj. 60% Povodí Kunratického potoka bylo dle sklonových a hydrogeologických poměrů rozděleno na dílčí povodíčka. Ta se vztahují vždy k jednotlivým profilům a vymezují plochu, ze které dešťové vody odtékají do tohoto profilu. 03/

10 Poměrová metoda: Poměrová metoda počítá s poměrem nových rozvojových ploch ku plochám jednotlivých povodíček. Procento rozvojových ploch a součinitel odtoku na těchto plochách udává stejnou procentní změnu průtoku ve výhledovém stavu. Jako vstupní data pro model Kunratického potoka v současném stavu byla použita data ČHMÚ. Průtoky vypočtené v současném stavu byly použity jako vstup i pro poměrovou metodu výpočtu průtoků ve výhledovém stavu. Hodnoty průtoků v současném stavu byly v každém profilu navýšeny o procentní změnu součinitele odtoku na rozvojových plochách. Všechny změny byly sečteny a bylo s nimi dále počítáno. Stejná poměrová metoda byla využita i k výpočtu průtoků přítoků. Změny průtoků na přítocích byly započítány do změn na Kunratickém potoce. Na závěr byla provedena kontrola správnosti výpočtu a srovnání vstupních a výsledných dat. 03/

11 6 TECHNICKÁ OPATŘENÍ GENERELU PRO VÝHLEDOVÝ STAV - technická opatření pro Generel kunratického potoka, v rozsahu povodí Kunratického potoka ( ) na území hl. města Prahy Technická opatření generelu pro výhledový stav se rozumí souhrn navrhovaných stavebních celků, které povedou k nezhoršení nebo ke zlepšení průtokových poměrů na Kunratickém potoce a jeho přítocích v horizontu roku Jako základní opatření se navrhuje v maximální možné míře využití retence vody v místě výpadku srážky. Toto předpokládá přísný dohled při schvalování nových výstavbových celků (obytná, průmyslová a komerční zástavba) a součinnost investorů výstavby s OOP MHMP. 2. Provedení technických opatření (obnovy nádrží a revitalizace toku) na stávajících vodohospodářských zařízeních a vodním toku. Detailní soupis jednotlivých stavebních oprav je uveden v textové části 1 a grafické příloze Dalším technickým opatřením je návrh výstavby nových retenčních nádrží a suchých poldrů. Zde se jedná o: Nová retenční nádrž na Kunratickém potoce (KM 1,6 Nádrž Ve Studeném, objem m3) Nová retenční nádrž na Vesteckém potoce (KM 1,00 podél ul. Vídeňská (U jahodárny), m3) Nový suchý poldr na Kateřinském potoce (KM 0,9 RN nad Kovářským rybníkem, m3) Nový suchý poldr na Potoce od rybníku Šmatlík (KM 0,6 Hrnčíře, 4000 m3) Nový suchý poldr na Vesteckém potoce (KM 0,9 - Nad Rybníčky, 3800 m3) 4. Dalším technickým návrhem jsou opatření v Bráníku. V rámci protipovodňových opatření po povodni v roce 2002 byla provedena ochrana Bráníku před zpětným vzdutím Vltavy. Sypané zemní hráze byly upraveny podél nátoku Kunratického potoka do zaklenutí směr Vltava. Dále je protipovodňová ochrana řešena připraveným betonovým prahem napříč přilehlou komunikací pro osazení mobilního hrazení. Z výpočtu bylo prokázáno, vzhledem k významnému nárůstu zpevněných ploch v povodí a to jak v současným tak i výhledovým stavu, výrazné zvýšení hodnoty 100-leté vody v závěrovém profilu Bráník. Tento stav již není odpadní zaklenutý tunel schopen v reálném čase bezpečně odvést do Vltavy. Z tohoto důvodu nastává vzdutí v prostoru před zaklenutím. Tento stav může být ještě výrazně zhoršen případnou současnou povodňovou událostí na Vltavě a Kunratickém potoce. Jako pravděpodobné se jeví 10-letý povodňový stav na Vltavě a 100-letý na Kunratickém potoce. Již tato 10-letá událost na Vltavě se propaguje zaklenutým tunelem do povodí Kunratického potoka a zcela změní hydraulické podmínky proudění v tunelu. 03/

12 Nekapacitnost a zvýšený 100-letý průtok má za následek vznik zatopené plochy před odpadním tunelem. Při setrvalé přítoku se prostor plní, až do doby dosažení koruny ochranných hrází, popř. mobilního hrazení. Po jejím dosažení následuje již nekontrolovaný rozliv po přilehlých pozemcích a komunikacích směrem dále do Bráníku. Prostor se plní od 30 do 60 minut (v závislosti na případném souběhu 10-leté povodně na Vltavě). Po této době nastává výše zmíněný rozliv. Tento stav je možno řešit následujícími způsoby: Důsledným budováním retenčních nádrží na toku dle územního plánu a návazných generelů. Dále nutností retence v povodí, již u jednotlivých stavebních objektů. Vybudováním (zdvojením) nového odpadního tunelu do Vltavy z prostoru před zaklenutím Kunratického potoka v Bráníku. Technickými opatřeními na eliminaci zátopy v Bráníku (po případném přetečení stávajících ochranných hrází). Vzhledem ke složitosti problému, tento bod není v tomto generelu dále rozpracován a musí být řešen v některé navazující studii. 7 POPIS NAVRHOVANÝCH RN A SUCHÝCH POLDRŮ Nádrž Ve Studeném Zamýšlená retenční nádrž je situována v km 1,6 Kunratického potoka. Nádrž má plánované stálé nadržení s hladinou 202,00 m.n.m a objem m3. Hlavním účelem nádrže bude zadržet v retenčním prostoru nádrže špičky povodňových průtoků. Maximální velikost retenčního prostoru při kótě 204,10 bude m3. Hráz bude provedena zemní, z místních materiálů. Zdrž by byla vysoká 5 m nade dnem údolí, široká v koruně 5 m s korunou na kótě 205,00 m.n.m. Nádrž U Jahodárny Zamýšlená retenční nádrž je situována v km 1,00 Vesteckého potoka. Nádrž má plánované stálé nadržení s hladinou 290,00 m.n.m a objem m3. Hlavním účelem nádrže bude zadržet v retenčním prostoru nádrže špičky povodňových průtoků. Maximální velikost retenčního prostoru při kótě 291,10 bude m3. Hráz bude provedena zemní, z místních materiálů. Zdrž by byla vysoká 3,5 m nade dnem údolí, široká v koruně 3,0 m s korunou na kótě 292,20 m.n.m. Suchý poldr Nad Kovářským rybníkem Zamýšlená retenční nádrž (suchý poldr) je situována v km 0,90 Kateřinského potoka. Nádrž byla navržena v důsledku zvětšení rozvojových ploch. Nádrž bude situována v bezprostřední blízkosti toku. Bude do ní zaústěna dešťová kanalizace z rozvojových ploch, přepad RN bude odveden do Kateřinského potoka. Nádrž nemá plánované stálé nadržení. Objem potřebný pro Q10 (max. přítok dešťovou kanalizací) je m3. Objem potřebný pro Q100 (povrchový dotok do nádrže) je m3. 03/

13 Hlavním účelem nádrže bude zadržet v retenčním prostoru nádrže špičky povodňových průtoků a eliminovat negativní vliv na tok od běžných průtoků z dešťové kanalizace Suchý poldr Hrnčíře Zamýšlená retenční nádrž (suchý poldr) je situována v km 0,60 potoka tekoucího do rybníku Šmatlík. Nádrž byla navržena v důsledku zvětšení rozvojových ploch. Nádrž bude situována na pozemcích investorů, tak aby nezasahovala do chráněné oblasti Hrnčířských luk. Bude do ní zaústěna dešťová kanalizace z rozvojových ploch, přepad RN bude odveden do potoka. Nádrž nemá plánované stálé nadržení. Doporučený neškodný odtok z poldru při Q10 je 50,5 l/s (viz. Generel odvodnění Kunratic a Šeberova 2003). Objem potřebný pro Q100 (povrchový dotok do nádrže) je m3. Hlavním účelem nádrže bude zadržet v retenčním prostoru nádrže špičky povodňových průtoků a eliminovat negativní vliv na tok od běžných průtoků z dešťové kanalizace. Suchý poldr Nad Rybníčky Zamýšlená retenční nádrž (suchý poldr) je situována v km 0,90 Vesteckého potoka. Nádrž byla navržena v důsledku zvětšení rozvojových ploch. Nádrž bude situována v bezprostřední blízkosti toku. Bude do ní zaústěna dešťová kanalizace z rozvojových ploch, přepad RN bude odveden do Vesteckéhokého potoka. Nádrž nemá plánované stálé nadržení. Objem potřebný pro Q10 (max. přítok dešťovou kanalizací) je m3. Objem potřebný pro Q100 (povrchový dotok do nádrže) je m3. Hlavním účelem nádrže bude zadržet v retenčním prostoru nádrže špičky povodňových průtoků a eliminovat negativní vliv na tok od běžných průtoků z dešťové kanalizace 03/