VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ Stavby v rybářství

Ing. JOSEF POKORNÝ, CSc. VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ Stavby v rybářství PRAHA 2009

OBSAH PŘEDMLUVA....................................... 9 1 ÚVODEM........................................... 10 1.1 Hydrosféra........................................... 15 2 HISTORICKÝ VÝVOJ RYBNÍKŮ V ČR................. 18 2.1 Počátky budování rybníků............................... 18 2.2 Rozvoj rybnikářství.................................... 18 2.3 Úpadek rybnikářství.................................... 27 2.4 Renesance chovu kapra................................. 28 3 PŘEHRADY......................................... 32 4 RYBNÍKY A OSTATNÍ NÁDRŽE....................... 37 4.1 Rozdělení rybníků a jejich třídění.......................... 39 5 ZAKLÁDÁNÍ A OBNOVA RYBNÍKŮ A MALÝCH VODNÍCH NÁDRŽÍ.................................. 42 5.1 Klimatické údaje...................................... 43 5.2 Hydrologické podklady................................. 43 5.3 Geomorfologické údaje................................. 44 5.4 Geologické a pedologické údaje.......................... 45 5.4.1 Hydropedologické údaje................................ 46 5.4.2 Geodetické podklady................................... 47 5.5 Zajištění bezpečnosti a ochrany povodí..................... 49 6 ZDROJ VODY PRO RYBNÍKY A MALÉ VODNÍ NÁDRŽE.................................... 50 6.1 Dešťová voda......................................... 50 6.2 Pramenitá voda........................................ 51 6.3 Povrchová voda soustředěná a rozdělení rybníků............. 52 6.3.1 Průtočné rybníky a nádrže............................... 52 6.3.2 Boční, obtokové a náhonové nádrže....................... 54 6.4 Nebeské rybníky...................................... 54 6.5 Odpadní voda......................................... 55 5

7 VODOHOSPODÁŘSKÁ ŘEŠENÍ RYBNÍKŮ............. 57 7.1 Ztráty vody v nádržích................................... 58 7.2 Řešení zásobního prostoru................................ 60 7.3 Užitkový (provozní) prostor............................... 63 7.4 Stálý prostor........................................... 63 7.5 Půdní prostor nádrže.................................... 63 7.6 Funkce rybničních soustav................................ 64 8 PLÁNOVACÍ PŘÍPRAVA A PROJEKTOVÁ ČINNOST..... 65 8.0.1 Krajinotvorné programy.................................. 65 8.0.2 Studie a podklady pro územní rozhodnutí.................... 65 8.0.3 Vypracování projektové dokumentace....................... 66 9 VÝSTAVBA RYBNÍKŮ A OSTATNÍCH VODNÍCH DĚL... 68 9.0.1 Realizace stavby, vedoucí stavby a stavební dozor............ 68 9.0.2 Stavební deník a kontrolní dny........................... 69 9.0.3 Dokončení stavby, zkušební provoz a kolaudace.............. 70 10 STAVEBNÍ USPOŘÁDÁNÍ A TECHNICKÉ VYBAVENÍ RYBNÍKŮ A MALÝCH VODNÍCH NÁDRŽÍ............. 71 10.1 Hráze............................................... 71 10.1.1 Materiál pro stavbu zemních hrází......................... 71 10.1.2 Odvodnění staveniště MVN.............................. 74 10.2 Konstrukce a druhy hrází................................ 74 10.2.1 Zakládání hráze....................................... 74 10.2.2 Homogenní (stejnorodé) hráze............................ 75 10.2.3 Heterogenní (nestejnorodé) hráze......................... 77 10.2.4 Těsnění hrází......................................... 78 10.2.5 Výška a šířka hráze.................................... 79 10.2.6 Osazení potrubí....................................... 81 10.2.7 Naplavované hráze..................................... 84 10.2.8 Druhy hrází.......................................... 84 10.2.9 Ochrana svahů a hrází.................................. 89 10.2.10 Vzdušná strana hrází................................... 95 10.2.11 Úprava dna a břehů rybníků.............................. 96 10.3 Vypouštěcí zařízení.................................... 99 10.3.1 Stavidlové (otevřené) výpusti............................ 100 10.3.2 Trubní výpusti........................................ 101 11 BEZPEČNOSTNÍ PŘEPADY........................... 109 6

12 TECHNICKÉ VYBAVENÍ RYBNÍKŮ K CHOVU RYB...................................... 118 12.1 Zařízení k vysazování ryb............................... 118 12.2 Objekty k výlovu ryb................................... 118 12.3 Objekty k přívodu vody................................. 121 12.4 Vodoměry a vodočty................................... 126 13 OSTATNÍ VODNÍ NÁDRŽE........................... 129 13.1 Rybníky a nádrže k sportovnímu rybolovu.................. 132 13.2 Nádrže a rybníky k chovu vodní drůbeže................... 132 13.3 Okrasné nádrže........................................ 133 13.4 Revitalizační nádrže a nádrže na ochranu biotopů............. 136 13.5 Umělé mokřady....................................... 140 13.6 Dočišťovací nádrže.................................... 141 13.7 Ochranné protipovodňové nádrže........................ 144 13.8 Poldry............................................... 148 13.9 Hospodářské nádrže.................................... 150 13.9.1 Další typy nádrží...................................... 151 13.10 Rekreační nádrže...................................... 154 14 BEZPEČNOSTNÍ DOHLED NA RYBNÍCÍCH............ 156 15 MANIPULAČNÍ ŘÁD................................. 158 16 PROVOZNÍ ŘÁD.................................... 159 17 OPRAVY, ÚDRŽBA A REKONSTRUKCE RYBNÍKŮ A MALÝCH VODNÍCH NÁDRŽÍ....................... 160 18 MELIORACE A REKULTIVACE MALÝCH VODNÍCH NÁDRŽÍ.................................. 166 18.1 Zanášení recipientů.................................... 166 18.2 Odstraňování nánosů z nádrží............................. 168 18.3 Vyhrnování a čištění rybničních okrajů..................... 173 18.4 Drenážování dna a okrajů rybníků......................... 175 19 ÚLOHA MALÝCH VODNÍCH NÁDRŽÍ V OCHRANĚ KRAJINY.............................. 177 20 REVITALIZACE MALÝCH VODNÍCH NÁDRŽÍ A RYBNÍKŮ......................................... 180 7

21 OBJEKTY K CHOVU RYB............................ 182 21.1 Rybnikářství s chovem kapra............................. 182 21.2 Sádky............................................... 201 21.3 Experimentální nádrže.................................. 207 21.4 Objekty k chovu lososovitých ryb......................... 211 21.5 Speciální rybochovné objekty............................ 232 21.6 Plovoucí klecové odchovny.............................. 241 22 ZPRACOVNY RYB................................... 244 23 RYBÁŘSKÉ A REVITALIZAČNÍ STAVBY NA VOLNÝCH VODÁCH............................. 246 23.1 Úpravy toků.......................................... 246 23.1.1 Úpravy toků v podélném profilu.......................... 248 23.1.2 Tvrdé opevnění koryta.................................. 251 23.1.3 Vegetační opevnění břehů............................... 253 23.1.4 Úpravy v příčném profilu................................ 254 23.1.5 Jezy................................................. 255 23.2 Rybářské stavby na tekoucích vodách...................... 258 23.2.1 Nízké stupně (jízky).................................... 259 23.2.2 Stupně trvanlivého charakteru............................ 261 23.2.3 Rybí přechody........................................ 263 23.2.4 Rybí zábrany......................................... 274 23.3 Revitalizace toků a ostatních volných vod................... 283 23.3.1 Rybí útulky a úkryty.................................... 285 23.3.2 Revitalizační úpravy malých toků......................... 290 DOSLOV..................................................... 294 ZKRATKY A ZNAKY UŽÍVANÉ VE VODNÍM HOSPODÁŘSTVÍ A RYBÁŘSTVÍ............................................... 295 ZÁKONY, VYHLÁŠKY, NORMY, PŘEDPISY..................... 298 LITERATURA A PRAMENY ILUSTRACÍ........................ 302 PŘÍLOHY.................................................... 307 REJSTŘÍK................................................... 312 8

PŘEDMLUVA Specializovaná učebnice pro výuku rybářských staveb v rámci předmětu Vodní hospodářství v SRŠ Vodňany dosud vydána nebyla. Studenti středních škol a učilišť s rybářským zaměřením používali do současné doby odbornou literaturu a skripta určená pro vysoká učení technická, popř. pro průmyslové školy příslušného směru. Tato literatura je zaměřena převážně na stavbu malých vodních nádrží. Popisy objektů pro chov lososovitých ryb, rybochovných staveb s oteplovanou vodou a rybářských zařízení na volných vodách téměř chybí. Proto byla připravena tato publikace, která svým zaměřením a rozsahem umožňuje získat základní přehled o stavbách v rybářství a rámcově i o jejich technickém vybavení. Je doplněna o výběr nejdůležitějších souvisejících zákonů a nařízení. Část učebnice je věnována problematice rybářských staveb na tekoucích vodách, ekologii a revitalizaci volných vod. Uvádí přehled jednoduchých vodních staveb (prahů, ramp, jízků), rybích přechodů a zábran a různých typů úkrytů k ochraně vodních živočichů. Pozornost veřejnosti vzbudil návrh budování nádrží Ministerstva zemědělství ČR, který upřesňuje Plán hlavních povodí ČR, tj. budoucí místa pro případnou výstavbu nových přehrad. K tomuto výhledu budování údolních nádrží, malých vodních nádrží a poldrů se musí společnost stále vracet, protože bilance obnovitelných zdrojů, odtoky a retence vyžadují nová řešení. Pro rozvoj společnosti je nezbytné zajistit dostatek kvalitní vody, zejména v obdobích sucha. Bez nových nádrží by to nebylo možné. Pozorný čtenář najde v této publikaci i návod k prevenci a snížení povodňových škod, jakož i metody k zvýšení retenční schopnosti krajiny a posílení akumulačních prostor stávajících i budoucích nádrží včetně poldrů. doc. Ing. Ladislav Kálal, CSc. hlavní lektor učebnice 9

2 HISTORICKÝ VÝVOJ RYBNÍKŮ V ČR 2.1 Počátky budování rybníků V našich zemích byly první nádrže stavy (rybníky) budovány na tocích za účelem využití vodní energie (hornictví, mlynářství) a také k uchování ryb, jak uvádí literatura o vodních mlýnech (Štěpán a Křivanová, 2000). První vodní mlýn v Čechách a údajně i v Evropě byl vybudován již v r. 718 na Ohři u Žatce (Zezulák, 1987). První klášter v Čechách byl založen dcerou Václava I. Mladou, teprve později byla v Břevnovském klášteře zaznamenána existence a využití nádrže (z r. 993) jako zdroje pitné a užitkové vody v osadě Rybník (na území dnešní Prahy). Další informaci podává nadační listina Sázavského kláštera (11. století), kterému byl věnován rybník v Chotouni. Obdobné údaje uvádí Kosmova kronika o založení třebíčského kostela (r. 1101) s nadací vesnice s názvem Rybník (Andreska, 1987). Tento autor se také zmiňuje o existenci rybníku Klášter u Nepomuku (zřejmě z doby založení cisterciáckého kláštera v r. 1144). Uvedený rybník existuje dodnes a patří zřejmě k nejstarším. Další písemné údaje o založení rybníků pocházejí z Moravy (Hradiště u Olomouce v r. 1087) a rybníka Bránského původně Opatského z konventu cisterciáckého kláštera ve Žďáru n. Sázavou z r. 1263. Více je znám údaj obsažený v Kladrubské listině z r. 1115 o tamních rybnících, i když tento dokument bývá označován jako falzifikát. Rozvoj budování rybníků, a to již i velkých, nastal především s rozšiřováním křesťanství a zřizováním klášterů (řády benediktinů, cisterciáků a premonstrátů) ve 12. a 13. století. Z té doby pochází např. Máchovo jezero (284 ha s objemem vody 6,5 mil.m 3 ) původně zvané Velký rybník (obr. 4). 2.2 Rozvoj rybnikářství První rozvoj výstavby rybníků se datuje do 14. století za panování Karla IV. Dozorem nad využíváním vod k energetickým účelům byl pověřen Cech přísežných mlynářů zemských, ustanovený Karlem IV. v r. 1340. V té době přesahovala výměra rybníků v našich zemích 60 tis. ha, ale husitské hnutí způsobilo všeobecný úpadek hospodářství a řada nádrží a rybníků zanikla. Další rozvoj rybnikářství nastal až v druhé polovině 15. století za vlády Jiříka z Poděbrad, a to nejprve na pernštejnském panství (obr. 5). V tomto 18

Obr. 4. Máchovo jezero (původní název Velký rybník) Obr. 5. Rybníky v Polabí v 17. století období bylo obnoveno a vybudováno 25 tis. rybníků, nejvíce v Polabí a mezi nimi rybník Blato (996 ha) a pokračovala jejich rozsáhlá výstavba na Moravě. Za vynikajícího znalce ve vodním hospodářství a rybnikářství byl všeobecně považován Vilém z Pernštejna (1435 1521). Stál u zrodu téměř 400 vodních děl 19

a b Obr. 6. Jan Dubravius (a), krokvice (b) a více než 250 rybníků. Budování vodních staveb dal pevný řád a král Matyáš ho jmenoval zemským znalcem ve věci vodního práva. Jan Skála z Doubravky a Hradiště (Janus Dubravius, obr. 6) se narodil v Plzni roku 1486. Dubravius měl dokonalý přehled o hospodaření velkostatků a brzy se seznámil s rybnikářskými úspěchy Pernštejnů. Vlastní rybnikářská pozorování soustředil do latinsky psané publikace O rybnících. Vyšla poprvé ve Vratislavi r. 1547. Vzhledem k tomu, že někteří stavitelé rybníků znali dobře latinsky (např. Krčín) a díky jejich kontaktu na pernštejnská rybnikářství, je pravděpodobné, že Dubraviovu publikaci znali. Pro výstavbu rybníků a rozvoj chovu ryb v 16. století měla Dubraviova kniha rozhodující význam. K vyměřování vodních děl se v té době používala tzv. krokvice (viz obr. 6), postupně zdokonalovaná. Nejprve byla opatřena jen závažím, později již vodováhou. Vlastní průzkum a vytyčování vodních děl prováděli měřičkové nebo přímo fišmistři. Vlastnímu budování vodního díla předcházela příprava staveniště. Spočívala ve vytyčení hráze a zatopené plochy nádrže. Následovalo vykácení stromů a keřů, což byla práce ohnivců a prováděla se často v zimním období. Navážení hráze, pokládání dřevěných rour, stavba výpustního zařízení byla svěřována pouze zkušeným rybnikářům. Nářadí bylo velmi primitivní (motyka, dřevěná okovaná lopata, dřevěný kotouč). Zemina se těžila co nejblíže tělesa hráze a ze dna budoucího rybníka. Dopravu převážně zajišťovaly povozy robotujících sedláků nebo panských dvorů a hutnění zeminy volská spřežení. V této pernštejnské době se narodil Kunát ml. z Dobřenic (1470 1539), vynikající rybářská a rybnikářská postava v Polabí. V roce 1513 zahajuje Kunát zv. Dobřenský na Labi výstavbu velkého jezu, který umožnil budování velkých Obr. 8. Třeboňská rybniční soustava 1 Rožmberk, 2 Tisý, 3 Dvořiště, 4 Záblatský, 5 Horusický, 6 Svět, 7 Opatovický, 8 Kaňov, 9 Spolský, 10 Staňkovský, 11 Holná 20

b c f d a e g Obr. 130. Skrápěný biologický filtr se štěrkovou náplní a přítok, b otáčivý skrápěč, c kruhová obvodová zeď, d štěrková náplň, e rošt ze zvonivek, f větrací otvory, g odtok a b S Z R P Obr. 131. Náčrt stabilizačních nádrží v Dvorci u Nepomuku (podle Hartmana) a odpadní voda, b přídavná voda z potoka, P potok, S stabilizační nádrž, Z záchytná nádrž, R rybník s chovem ryb POZNÁMKA: Obsádky ryb mohou být (pokud to kyslíkové poměry dovolují) smíšené (kapr, tolstolobici a amur bílý) a musí být vždy konzultovány s odborníky specialisty. Výhodné jsou i předzdrže k zachycení odpadních vod v době většího přítoku a před výlovem ryb. Význam a efektivnost stabilizačních rybníků s chovem polykulturních obsádek není stále doceněn. Tento typ rybníků vedle hlavního poslání čištění odpadních vod je schopen v průběhu několika dnů přeměnit znečišťující organické látky v rybí potravu a snižovat významně sekundární zatížení recipientů. MVN byly k čištění odpadních vod poprvé použity v Německu od r. 1877, ve Švédsku od r. 1899 a v Bavorsku (Mnichov) po 1. sv. válce. Ve větším rozsahu byly poprvé vybudovány na počátku 20. století v řadě dalších zemí, např. Austrálie, USA. U nás rozpracoval metodu akumulačních rybníků Pytlík (1962) v Pohledštích Dvořácích u Havlíčkova Brodu. Jednalo se o menší zemní nádrže v blízkosti řeky Sázavy. Na klasickém rybníku Malíkovském u Jindřichova Hradce experimentovali Pytlík a Lavický úspěšně s likvidací organické zátěže. Hartman a kol. (1983) se zabývali vlivem plodových škrobárenských vod na rybniční prostředí a na produkci ryb. Svoboda a kol. (1982) řešili čištění mlékárenských vod v rybnících s chovem kapra ve Dvorci u Nepomuku (viz obr. 131). Stabilizační rybníky pro účinné dočišťování musí mít zajištěn přítok čisté vody (10 20 l.s 1.ha 1 ), přípojku el. proudu, instalovány aerační prostředky, průměrnou hloubku 1 1,5 m a být dopravně dostupné po celý rok. V blízkosti hráze je výhodný sklad na prostředky k optimalizaci vody. 143

Odpadní vody jsou také dočišťovány i s využitím vodních rostlin. Tam, kde je odpadní voda oteplená, lze k jejímu čištění pěstovat i tropické rostliny (tokozelky nadmuté, tzv. vodní hyacinty, Eichhornia crassipes nebo babelky řezanovité, Pistia stratiotes). Květ a kol. (1981) prováděli pokusy s vodním hyacintem v odpadní vodě ČOV Třeboň a experimentovali i s hydroponicky pěstovanými rajčaty. Velmi účinné pro umělé dočišťování odpadních vod jsou řasy a sinice. Široké uplatnění je však často limitováno požadavky na vysoký sluneční svit (přibližně 40 severní zeměpisné šířky) a příznivou teplotou. Řada experimentů i provozních zkoušek opakovaně potvrdila jako nejvýhodnější druhy řas Chlorella vulgaris a Scenedesmus acutus (Véber a Zahradník, 1986). Podle těchto autorů řasy velmi účinně odčerpávají ionty těžkých kovů ze zředěných roztoků a ukládají je do své biomasy. Řasy v dočišťovacím procesu koncentrují z vodního prostředí do svých těl přes 90 % původně přítomných polychlorovaných bifenylů. Mají také schopnost eliminovat většinu pesticidů z vodního prostředí. Ve srovnání s autotrofními makrofyty jsou řasy a sinice v čistírenském provozu mnohem aktivnější. Odčerpávání reziduí polychlorovaných bifenylů vyššími rostlinami je nepatrné. Přírodními způsoby čištění znečištěných povrchových a odpadních vod se podrobně zabývá publikace Šálek a Tlapák (2006), která uvádí i starší zkušenosti s eliminací odpadních vod především organické povahy. Ukazatele přípustného znečištění povrchových vod jsou uvedeny ve vládním nařízení č. 61/2003 Sb. 13.7 Ochranné protipovodňové nádrže Ochranné nádrže náležejí k hlavním vodohospodářským opatřením k prevenci škod způsobených nepříznivými účinky velkých vod. Jejich hlavním posláním je zploštění vrcholu povodňové vlny (viz obr. 35) a zachycení splavenin (obr. 132 a 133). Dalším úkolem je zadržení srážkové vody pro další hospodářské použití 1 2 4 6 3 Obr. 132. Asanační předzdrže k zadržení organického znečištění (podle Pavlici, upraveno) 5 1, 2 boční nádrže s výpustmi k chovu násad, 3 průtočná nádrž s funkcí dočišťovací, 4 čistírna odpadních vod, 5 silnice, 6 stabilizační nádrž k zachycení organického znečištění 144