Hydrotechnika II - 1 Jaromír Říha Ústav vodních staveb FAST VUT v Brně
Obsah 2 moduly Přehrady (J. Říha 8 týdnů) Využití vodní energie (J. Šulc 4 týdny) Návaznost na cvičení J. Jandora, A. Dráb, Z. Zachoval
Obsah - Přehrady 1. Historie výstavby přehrad, dělení přehrad, umístění přehrad. 2. Přehrady z místních materiálů, vzorový příčný profil, úprava koruny, opevnění návodního líce, ochrana vzdušního líce, těsnění sypaných přehrad, drenážní systémy, filtry. 3. Založení tělesa hráze, utěsnění podloží. Napojení tělesa hráze na objekty, sypání hráze. 4. Funkční objekty přehrad. Dispoziční řešení funkčních objektů, Výpustné a odběrné zařízení přehrad, dimenzování, konstrukční řešení. 5. Bezpečnostní přelivy, navrhování a výpočet. 10. Přehrady ze soudržných materiálů, tížné, vylehčené, pilířové, klenbové, členěné přehrady. RCC přehrady, provádění. 11. Nejnovější poznatky z problematiky navrhování přehrad. 12. Poruchy na přehradách, rekonstrukce a sanační práce.
Obsah - VVE 6. Zdroje energie, vodní energie, hydroenergetický potenciál vodních toků, přírodní a umělé zdroje vodní energie 7. Typy vodních elektráren, návrhové parametry vodních elektráren, Konstrukční uspořádání a příslušenství turbín, návrh špičkové vodní elektrárny 8. Vtokové objekty jednotlivých typů vodních elektráren, konstrukční uspořádání strojoven 9. Malé vodní elektrárny (MVE), návrhové parametry, příslušenství turbín, dispoziční řešení MVE
Literatura BROŽA, V. a kol. 2000: Přehrady Čech, Moravy a Slezska. Knihy 555 Liberec BROŽA, V.- KRATOCHVÍL,J.- PETER, P. - VOTRUBA, L. 1987. Přehrady. SNTL Praha, 546 s.. HOBST, O. - HOBST, L. - KLABLENA, P. - VERFEL, J. 1984 technologie sypaných hrází. SNTL Praha. 360 s. JANDORA, J. -ŘÍHA, J. 2002. Porušení sypaných hrází v důsledku přelití. Práce a studie Ústavu vodních staveb FAST VUT Brno, Sešit 2, ECON publishing, 188 s. KRATOCHVÍL, J. - JANDA, M. STARA, V. 1987. Projektování přehrad. Komplexní projekt HT. ES VUT Brno, 101 s. KRATOCHVÍL, J. STARA, V. 1984. Přehrady. ES VUT Brno, 223 s. LUKÁČ, M. - BEDNÁROVÁ, E. 2006. Navrhovanie a prevádzka vodných svaieb. Sypané priehrady a hrádze. Jaga. Bratislava 2006, 193 s. PETER, P.- VOTRUBA, L.- MEJZLÍK, L. 1967. Údolné nádrže a priehrady. SVTL. TANČEV, L. 2005. Dams and Appurtenant Hydraulic Structures. Balkema Publishers, London, 838 p. VOTRUBA, L. - BROŽA, V. - KAZDA, I. 1979. Přehrady. Vydavatelství ČVUT, Praha, 332 s.
HYDRAULIKA Prerekvizity JANDORA, J. 2005. Hydraulika a hydrologie. Modul 01. Studijní opora pro studijní programy s kombinovanou formou studia. FAST VUT Brno KOLÁŘ, V.- PATOČKA, C.- BÉM, J. 1983. Hydraulika, SNTL/ALFA, Praha, 475 s. MECHANIKA ZEMIN MENCL, V. 1966. Mechanika zemin a skalních hornin. Academia, Praha, 329 s. MYSLIVEC, A. EICHLER, J.- JESENÁK, J. 1970. Mechanika zemin- SNTL Praha. ŠIMEK, J. JESENÁK, J. EICHLER, J. VANÍČEK, I. 1990. Mechanika zemin - SNTL Praha, 387 s. WEIGLOVÁ, K. 2005. Mechanika zemin. Studijní opora. Modul BF02- M01 až M04, 153 s. HYDROLOGIE STARÝ, M. 2005. Hydrologie. Studijní opora. Modul M01, 368 s.
Úvod do problematiky, základní pojmy Přehrada je stavba (konstrukce) přehrazující údolí toku za účelem vytvoření přehradní nádrže; přehradní těleso společně s příslušenstvím; Základní členění podle ICOLD - International Commission On Large Dams: přehrady výšky větší než 15 m (měřeno od charakteristické základové spáry); přehrady s výškou hráze 5 až 15 m a s objemem nádrže nad 3,0 mil. m 3. Naše normy ČSN 75 2410 - Malé vodní nádrže (dále MVN): objem nádrže po normální hladinu nepřesahuje 2 mil. m 3 největší hloubka vody v nádrži nepřesahuje 9 m
Normativní podklady ČSN 75 2340 Navrhování přehrad hlavní parametry a vybavení ČSN 73 6850 Sypané přehradní hráze (v revizi) ČSN 75 0250 Zatížení konstrukcí vodohospodářských objektů ČSN P 75 0271 Navrhování zemních konstrukcí hydrotechnických staveb ČSN 75 2410 Malé vodní nádrže TNV 75 2415 Suché nádrže (v revizi) TNV 75 2935 Posuzování bezpečnosti VD při povodních ČSN 75 0255 Výpočet účinků vln na stavby na vodních nádržích a zdržích
MVN a SN legislativní podklady Vyhláška MZe 471/2001 Sb. o technicko-bezpečnostním dohledu nad vodními díly. Vyhláška MZe 590/2002 Sb. o technických požadavcích pro vodní díla. Vyhláška MZe 367/2005 Sb., kterou se mění vyhláška 590/2002 Sb. o technických požadavcích pro vodní díla.
MVN a SN metodické pokyny Metodický pokyn odboru ochrany vod MŽP pro navrhování, výstavbu a provoz suchých nádrží. Metodický pokyn MZe ke zpracování posudků pro zařazení vodního díla do kategorie z hlediska TBD. Metodický pokyn odboru ochrany vod MŽP k posuzování bezpečnosti přehrad za povodní. Metodický pokyn odboru ochrany vod MŽP pro stanovení účinků zvláštních povodní a jejich začlenění do povodňových plánů. Metodický pokyn MZe k provádění technicko-bezpečnostního dohledu na hrázích malých vodních nádrži IV. kategorie.
Rozdělení přehrad
Zemní homogenní
Zemní s návodním zemním těsněním, zonální
Tížná masívní
Tížná se širokými spárami
Tížná s podélnou dutinou
Tížná pilířová
Tížná s klenbovým účinkem
Klenbová se zakřivenou osou
Kupolová
Klenbová s tížným účinkem
Členěná desková
Členěná klenbová
Z dílců
Se širokou výpustí
Historie přehrad výstavba přehrad souvisela s civilizačním procesem (zejména závlahy Egypt, Irán, Irák, Čína, Japonsko); Egypt: 2900 př.n.l. levý břeh Nilu; 15 m vysoká, 450 m dlouhá; 2650 př.n.l. Sadd el Kafara (30 km jižně od Káhiry); 12 m vysoká, 108 m dlouhá; dvojitá kamenitá hráz mezihrází vyplněné těsnicí zeminou; bez přelivu po dokončení přelita a zničena.
Historie přehrad Římané stavěli přehrady v koloniích - Španělsko
Římané stavěli přehrady v koloniích: Španělsko Proserpina (2. st.př.n.l.) - dodnes v provozu 19 m vysoká a 427 m dlouhá Cornalbo (2. st.př.n.l.) - dodnes v provozu 24 m vysoká a 200 m dlouhá; Alcantarilla (2. st.př.n.l.) - 20 m vysoká Historie přehrad
Historie přehrad Španělsko - Proserpina
Historie přehrad Španělsko - Cornalvo
Historie přehrad Španělsko - Almonacid
Historie přehrad Římané stavěli přehrady v koloniích: Turecko Orukaya (190 km SV od Ankary) 16 m vysoká, 40 m dlouhá; Cavdarhisar (210km J od Istanbulu) 7m vysoká, 80 m dlouhá; dvě svislé zdi svírají těsnicí jádro
Historie přehrad Úpadek výstavby přehrad ve středověku; Velmocí je opět Španělsko
Španělsko - Tibi
Španělsko - Almansa
Španělsko El Gasco
Španělsko Arguis
Historie přehrad Španělsko Ontigola dle různých autorů
Historie přehrad Mexiko Pabellón
práh novověku (rybnikářství): Historie přehrad Dvořiště (1367) 10 m vysoká; Jordán (1492); 18 m vysoká; stavěna pro zásobení Tábora vodou; uveden v WRD; Staňkovský rybník (před 1549) 15 m vysoká
Do konce 19. století a začátek 20. století. důlní činnost (18. stol.) Pilská (Příbram); Rozgrund (Banská Štiavnice) 1744 30 m; ochrana před povodněmi (konec 19. a zač. 20. století): Jevišovice (tížná - zděná) 1896, vysoká 25 m; Les Kralovství, Labská, Bílá Desná (protržena)
Začátek 20. století - Zděné hráze Intzeho typ;
Přelom protržení přehrady Bílá Desná (1916)
Protržení přehrady Bílá Desná (1916)
Historie přehrad v ČR 20. století Vodní energetika (Vltavská kaskáda) Pitná voda VH soustavy Etapy litý beton (40. léta např. VD Vranov, Brno); kamenité (60. až 90. léta Mostiště (1961) Oslava 35 m); zemní v méně vhodných profilech; Největší přehrady Dalešice (Jihlava) 1979 100 m, kamenitá; Orlík (Vltava) 1963 91 m, gravitační; Vír (Svratka) 72 m; Vrchlice (Vrchlice) 1970 40 m, klenbová;