(k.ú. Doksy, okres Česká Lípa, kraj Liberecký) Technická specifikace zadání pro sanační práce na objektu bezpečnostního přelivu V Praze, prosinec 2009 Výtisk č.
VODNÍ DÍLA TBD a. s., Hybernská 40, 110 00 Praha 1 Telefon 221 408 111* Fax 224 212 803 www.vdtbd.cz Ředitel Vedoucí útvaru 404 Vedoucí projektu Vypracoval Spolupráce Ing. Miloš Sedláček Ing. Pavel Křivka, Ph.D. Ing. Jiří Koťátko Ing. Jiří Koťátko MÁCHOVO JEZERO TECHNICKÁ SPECIFIKACE ZADÁNÍ PRO SANAČNÍ PRÁCE NA OBJEKTU BEZPEČNOSTNÍHO PŘELIVU Objednatel Agentura ochrany přírody a krajiny ČR Nuselská 39/236, 140 00 Praha 4 Číslo projektu P 594/09 Archivní číslo 2009/211 Vypracováno V Praze, prosinec 2009
OBSAH 1 ÚVOD...2 2 POUŽITÉ PODKLADY...2 3 ZÁKLADNÍ ÚDAJE O VODNÍM DÍLE...2 4 ZÁKLADNÍ PARAMETRY SDRUŽENÉHO OBJEKTU...3 5 PŘEDCHOZÍ ÚPRAVY BEZPEČNOSTNÍHO PŘELIVU...4 6 SOUČASNÝ TECHNICKÝ STAV BEZPEČNOSTNÍHO PŘELIVU...5 7 TECHNICKÁ SPECIFIKACE ZADÁNÍ PRO SANAČNÍ PRÁCE...7 8 ZÁVĚR...8 SEZNAM PŘÍLOH...9 VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 1
1 ÚVOD Tento dokument byl vypracován společností VODNÍ DÍLA - TBD a.s. pro Agenturu ochrany přírody a krajiny ČR (dále jen AOPK ČR) na základě smlouvy o dílo č. MaS 50a/09/09 (č.zhotovitele A 673/09) ze dne 4.11.2009. Předmětem smlouvy je zpracování odborné dokumentace obsahující technickou specifikaci zadání pro sanační práce na objektu kašnového bezpečnostního přelivu vodního díla Máchovo jezero. 2 POUŽITÉ PODKLADY [1] Prohlídky vodního díla provedené v rámci výkonu TBD; prováděl Ing. Libor Pitro, Rybářství Doksy spol. s r.o. a Ing. Jiří Koťátko, VODNÍ DÍLA TBD a.s. [2] Průzkum stavu spodní výpusti; pro VODNÍ DÍLA TBD a.s. provedla Potápěčská stanice v.o.s., Chomutov, 9.12.2009. [3] Máchovo jezero (k.ú. Doksy, kraj Liberecký) Zpráva o průzkumu poruch na přelivu a návrh opatření k bezpečnému provozu; zpracovala VODNÍ DÍLA - TBD a.s., Ing. J. Poláček, 11/2004, arch.č. VD/26-267-04. [4] Zápis z místního šetření konaného dne 22.11.2004 ve Starých Splavech ve věci Oprava bezpečnostního přelivu vodního díla Máchovo jezero. [5] Máchovo jezero stanovisko k opravě bezpečnostního přelivu; pro AOPK ČR zpracovala VODNÍ DÍLA TBD a.s., Ing. Jiří Poláček, 11.10.2005, dopisem zn. VD/26-141-05. [6] Rekonstrukce výpustného zařízení Máchova jezera prováděcí projekt; pro Státní rybářství Doksy zpracoval HYDROPROJEKT PRAHA, 01/1970 [7] Základní vodohospodářská mapa 1 : 50 000, list 02-42 (Česká Lípa), 03-31 (Mimoň) [8] Digitální rastrová barevná základní mapa ČR 1 : 10 000; Zeměměřický úřad, 03/2005 3 ZÁKLADNÍ ÚDAJE O VODNÍM DÍLE Název : Máchovo jezero (Velký rybník) Katastrální území : Doksy u Máchova jezera Obec s rozšířenou působností : Česká Lípa Okres : Česká Lípa Kraj : Liberecký Tok: Robečský potok Plocha povodí : 97,4 km 2 (podle ČHMÚ) Číslo hydrol. pořadí povodí : 1-14-03-067 Číslo listu VH mapy 1 : 50 000 : 02-42 (Česká Lípa), 03-31 (Mimoň) Kategorie vodního díla : III. (ve smyslu 61, odst. 2, zákona č. 254/2001 Sb., o vodách) VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 2
Účel vodního díla : Stáří vodního díla : Vlastník vodního díla : Správce vodního díla : Uživatel vodního díla : Příslušný vodoprávní úřad : Správce vodního toku : významný krajinotvorný prvek (zvláště chráněné území) chov ryb, rekreace včetně veřejné osobní lodní dopravy, částečná ochrana před povodněmi. výstavba v r. 1367, sdružený objekt s kašnovým přelivem vybudován začátkem 70. let 20. století Česká republika Agentura ochrany přírody a krajiny ČR Nuselská 39/236, 140 00 Praha 4 Nusle Rybářství Doksy s.r.o. Nerudova 24, 472 01 Doksy Krajský úřad Libereckého kraje Odb. rozvoje venkova, zemědělství a životního prostředí U Jezu 642/2a, 461 80 Liberec 2 Povodí Ohře s.p., závod Terezín provozní středisko Česká Lípa Litoměřická 91, 470 01 Česká Lípa Dubice 4 ZÁKLADNÍ PARAMETRY SDRUŽENÉHO OBJEKTU Sdružený objekt plní funkci spodní výpusti a bezpečnostního přelivu. Je umístěn v levém konci hráze Máchova jezera (viz situaci v příloze č. 1). Pevný nehrazený kašnový bezpečnostní přeliv má přelivnou hranu na kótě 266,30 m n.m. Přelivná hrana je 24,20 m dlouhá, její půdorys tvoří půlkruh o poloměru 7,70 m. Zaoblení kamenných kvádrů tvořících přelivnou hranu má v příčném řezu poloměr 0,25 m. Spadiště kašnového přelivu je opevněno kamennou dlažbou. Dno spadiště má sklon 15 k dvojici odtokových potrubí DN 1000. Vtoky do obou těchto potrubí jsou z důvodů maximálního využití jejich kapacity kuželovitě rozšířené. Obě potrubí DN 1000 jsou zaústěna do výpustného potrubí DN 1500. Výpustné potrubí DN 1500 prochází v ose sdruženého objektu pod kašnou bezpečnostního přelivu. Před vtokem do výpustného potrubí jsou v otevřeném skalním korytě dvoje drážky pro provizorní hrazení a jedna drážka pro česle. Manipulace s hrazením a česlemi (ručně přenosným kladkostrojem) je při snížené hladině možná z lávky, která překlenuje přítokové koryto před vtokem do potrubí. Délka výpustného potrubí je 24 m. Průtok výpustným potrubím DN 1500 je možno regulovat dvěma stavidlovými uzávěry ovládanými z manipulačního domku nad sdruženým objektem. Každý uzávěr je umístěn do samostatné svislé šachty. Jeden uzávěr je určen pro manipulace a je na elektrický i ruční pohon. Druhý uzávěr je rezervní a je pouze na ruční pohon. Vstup do šachet je možný pouze pomocí přenosného žebříku. Na sdružený objekt navazuje vývar, který tlumí energii vody vytékající z výpustného potrubí DN 1500. Tvar a základní parametry objektu jsou patrné z příloh č. 2 a 3. VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 3
5 PŘEDCHOZÍ ÚPRAVY BEZPEČNOSTNÍHO PŘELIVU V létě 2004 byly zjištěny výrazné průsaky v tělese kašnového bezpečnostního přelivu sdruženého objektu Máchova jezera. V říjnu 2004 byl firmou VODNÍ DÍLA TBD a.s. proveden průzkum průsakového režimu na přelivné části sdruženého objektu. Výsledky průzkumu, popsané ve zprávě [2] ukázaly krátkou průsakovou cestu mezi nádrží a vývěry na ploše kašnového přelivu s hlavním vstupem v rozmezí asi 4 7 m vlevo od vtoku do výpusti. Byla též zpochybněna kvalita betonů použitých pro stavbu objektu a pod kamennou dlažbou vzhledem k jejich degradaci patrné na viditelných betonových částech objektu. Stav byl označen za nepřijatelný a doporučena byla okamžitá oprava ještě před nástupem zimního období v rozsahu : - plošná injektáž celé plochy přelivu a skluzu rychletuhnoucími materiály z krátkých vrtů při malých injektážních tlacích, - očištění povrchu narušených betonů svislé stěny na návodní straně přelivu a ošetření penetračním a izolačním nátěrem, - přespárování celé dlažby skluzu, - utěsnění svislé spáry mezi vodorovnou deskou ve dně nádrže a svislou stěnou v levé části přelivu, - utěsnění spáry ve vrcholu oblouku přelivné hrany elastickým materiálem. Začátkem listopadu 2004 provedla firma ZVÁNOVEC a.s. sanační práce na objektu přelivu v tomto rozsahu (dle zápisu [3]) : - celá plocha kašny přelivu byla proinjektována hmotou MC INJEKT 2007 (provedeno firmou SANTECH CZ), - zbroušení a otryskání poškozených částí přelivu - nanesena sanační hmota na bázi cementové pryskyřice, vyplněny spáry v kamenném obložení přelivu a následně provedena rastrace (obroušení hladkých ploch) - vyčištěna a zainjektována vodorovná trhlina v tělese přelivu nad vtokem do výpusti, povrch upraven sanačním betonem. Případná další etapa injektáže na základě ověření účinnosti po napuštění byla naplánována na jarní období r. 2005. Začátkem června 2005 provedla firma ZVÁNOVEC a.s. ve spolupráci se specializovanou firmou SANTECH CZ druhou etapu injektáže v místech, kde po napuštění rybníka docházelo k průsakům v dlažbě kašnového přelivu. V říjnu 2005 zpracovala VODNÍ DÍLA TBD a.s. pro AOPK ČR stanovisko k opravě bezpečnostního přelivu [4]. V něm se kladně hodnotí účinnost dosud provedených injekčních prací, přestože se projevilo v určitých oblastech dlažby v kašně přelivu mokvání až ronění průsakové vody. Bylo proto doporučeno doplnit ještě před zimou 2005 2006 dosud realizovanou injektáž zahuštěním sítě vrtů ve vymezených částech kašny s cílem minimalizovat výrony vody. Další etapa injektáže dosud provedena nebyla. VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 4
6 SOUČASNÝ TECHNICKÝ STAV BEZPEČNOSTNÍHO PŘELIVU Již v říjnu 2006 se obnovily vývěry vody v dlažbě kašny bezpečnostního přelivu cca 0,80 m pod spárou mezi kameny dlažby ve vrcholu oblouku přelivné hrany, cca 1,5 m před vtokem do pravého i levého odpadního potrubí a na dvou místech mezi oběma vtoky na styku dlažby kašny a svislé čelní zdi. Vývěry v dlažbě podle sledování obsluhy díla vymizí při poklesu hladiny v rybníku pod úroveň 1,50 m pod přelivnou hranu. Při napouštění rybníka se objevily výrony vody v dlažbě kašny přelivu při úrovni hladiny 0,95 m pod přelivnou hranou. Při vzestupu hladiny se jejich intenzita zvětšuje, od úrovně hladiny cca 0,70 m pod přelivnou hranou je jejich vydatnost přibližně ustálená. Při běžném provozu rybníka jsou vývěry ustálené, vydatnost vývěrů se pohybuje v řádu desetin l/s. Poloha soustředěných vývěrů je zřejmá z půdorysu objektu v příloze č. 2, z řezu v příloze č. 3 a z obr. 2. soustředěné vývěry Obr. 1 Kašna bezpečnostního přelivu. (Koťátko, 28.4.2009) Obr. 2 Vývěry v dlažbě přelivu. (Koťátko, 28.4.2009) Pro ověření stavu ocelového potrubí spodní výpusti, procházející středem pod kašnou přelivu, byl dne 9.12.2009 proveden průzkum pomocí potápěčů firmy Potápěčská stanice v.o.s. z Chomutova. Z prohlídky potrubí byl pořízen videozáznam. Na ocelovém potrubí spodní výpusti byla ve vzdálenosti cca 2 m od stěny šachty předního stavidla zjištěna svislá spára mezi jednotlivými díly potrubí. Poloha spáry na potrubí odpovídala poloze dilatační spáry v řezu v příloze č. 3. Ve dně potrubí byla spára široká min. 5 cm, ve vrcholu byla potrubí na sraz. Ve dně potrubí byla spára vyplněna betonem. Na bocích výplň spáry zcela chyběla, za stěnou potrubí v místě spáry byla na obou stranách dutina nejméně 0,15 m vyplněná volnými kameny. Ve vrcholu nebylo možno stav materiálu za stěnou potrubí ověřit, mezi potrubími nebyla žádná mezera. Žádný prvek, který by plnil těsnící funkci a zamezoval pronikání tlakové vody z potrubí do konstrukce přelivu, na styku obou částí ocelového potrubí spodní výpusti v dilatační spáře zjištěn nebyl. Stav gumového těsnění, které by podle projektu [6] mělo být zabetonováno do stěn sousedních bloků v dilatační spáře ve vzdálenosti 0,15 až 0,30 m kolem potrubí, ověřit nebylo možné. VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 5
Povrch ocelového potrubí je značně zkorodovaný. Tloušťka stěny ocelového potrubí je cca 7 10 mm, korozí je však zeslabena místy až na cca 3 mm. Značně zkorodované jsou i části obou stavidlových uzávěrů (čepy závěsů, přítlačná lišta gumového dosedacího těsnění). Svislé dosedací lišty ve stěnách šachet jsou z nerezu a jsou v dobrém stavu. Vodorovné dosedací prahy jsou ocelové. Jejich silně zkorodovaný povrch je nerovný a nezajišťuje řádně těsnící funkci stavidel. Na vtoku do potrubí výpusti jsou osazeny husté a masivní česle (ocelový rám 3,30 x 1,90 m s česlicemi z ploché oceli 10 x 100 mm, mezery 25 mm). Ocelová konstrukce česlí je silně zkorodovaná. Česle byly na celou výšku a celou šířku zaneseny bahnem a listím. Přestože byly na vtoku do potrubí výpusti osazeny husté a masivní česle, nacházela se při prohlídce v potrubí mezi česlemi a šachtou předního stavidla souvislá vrstva velkých kamenů a různých předmětů (pytle, láhev, ocelové lano s hákem). Tyto předměty by mohly být při otevření stavidel spodní výpusti strženy do šachty stavidel a následně by pak mohly znemožnit zavření stavidel. Při prohlídce části potrubí za stavidly bylo zjištěno, že za vodícími drážkami druhého stavidla spodní výpusti vytvořily výluhy vápenných sloučenin z dlouhodobě prosakující vody závěsy po obou stranách potrubí (viz obr. 4). Ztvrdlá hmota výluhů zatím nezasahuje do drážek stavidla a jeho pohyb neomezuje. Obdobné závěsy jsou i kolem vyústění ocelového potrubí na vzdušní straně sdruženého objektu (viz obr. 3). Obr. 3 Pohled od vyústění do potrubí spodní výpusti se zaústěnými potrubími od přelivu. (Koťátko, 9.12.2009) Obr. 4 Pohled na vzdušní stranu zavřeného stavidla. Stavidlo netěsní. V bocích závěsy vápenných výluhů. (Koťátko, 9.12.2009) Současný stav sdruženého objektu je nevyhovující a nezajišťuje dlouhodobě bezpečný provoz vodního díla III. kategorie. Vzhledem ke skutečnosti, že v potrubí spodní výpusti před stavidly je stále přetlak vody odpovídající úrovni hladiny vody v nádrži (většinou 3,50 m), lze současný stav konstrukce kolem styku potrubí v místě dilatační spáry označit za havarijní. Přetlaku vody vzdoruje pouze tenká (cca 0,5 m) vrstva betonu a dlažby ve spodní části kašnového přelivu. Zejména v zimním období hrozí další narušování konstrukce přelivu v důsledku promrzání a rozpínání mrznoucí vody. VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 6
7 TECHNICKÁ SPECIFIKACE ZADÁNÍ PRO SANAČNÍ PRÁCE K omezení dalšího nebezpečného vývoje průsakových poruch sdruženého objektu Máchova jezera je nutné provést práce nejméně v tomto rozsahu : - vyčistit prostor před česlemi na vtoku do objektu od zachycených naplavenin (bahno, listí na celou výšku česlí min. 2 m a šířku cca 3 m), - vyjmout česle (ocelový rám 3,30 x 1,90 m s česlicemi z ploché oceli 10 x 100 mm, mezery 25 mm) a zajistit tak bezpečný přístup do potrubí spodní výpusti po dobu opravy, - vyčistit potrubí výpusti mezi drážkami česlí a šachtou stavidla v délce cca 10 m od naplavenin (kameny, pytle, lahve a jiné předměty na dně potrubí DN 1500), - po očištění zkorodovaných ocelových stěn výpustného potrubí DN 1500 kolem spáry provést zatěsnění spáry mezi konci potrubí (např. navařit přes spáru v potrubí v místě dilatační spáry ocelový pás se sváry po celém obvodě), - vyplnit dutinu kolem potrubí v místě napojení potrubí injekční směsí na bázi cementu (postup injektáže volit tak, aby mohla voda z vyplňovaných dutin volně odtéci, aby byla zajištěna kontrola vyplnění dutin kolem potrubí a aby nedošlo k porušení gumového těsnění, které by podle projektu [6] mělo být osazeno v dilatační spáře kolem potrubí ve vzdálenosti cca 0,15 až 0,30 m za rubem potrubí), - po dokončení prací osadit zpět ocelové česle na vtoku spodní výpusti. Injektáž je nutné provádět v klimaticky vhodném období, kdy teplota konstrukce i prosakující vody splňuje požadavky dané výrobcem materiálů použitých při injektáži (nejlépe září, případně říjen). Technicky vhodnější je provádět výše uvedené práce při vypuštěném rybníku s využitím provizorního zahrazení vtoku do spodní výpusti. Vzhledem k obtížím spojeným s úplným vypuštěním Máchova jezera je možno zajistit potřebné práce pomocí potápěčů. Technologie, které umožňují provedení výše uvedeného rozsahu prací, specializované potápěčské firmy ovládají. Výše popsané práce je nutné provést co nejdříve, nebo neprodleně zahájit realizaci průzkumů uvedených v kap. 8 s následným zpracováním projektové dokumentace generální opravy či rekonstrukce sdruženého objektu včetně technologického zařízení. VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 7
8 ZÁVĚR Tento dokument obsahuje technickou specifikaci prací, které je nutno provést neodkladně na sdruženém objektu Máchova jezera. Při průzkumu styku potrubí v místě dilatační spáry byl zjištěn nevyhovující stav ocelových částí spodní výpusti, tj. potrubí, česlové stěny, stavidel, dosedacích prahů a vodících drážek stavidel. Kvalita betonů použitých pro stavbu objektu a pod kamennou dlažbou byla zpochybněna již v posudku [2]. Při prohlídce potrubí zjištěné projevy výluhů vápenných sloučenin z vody dlouhodobě prosakující betonovou konstrukcí do potrubí výpusti pochybnosti o kvalitě betonů ještě zesilují. Jelikož z těchto zjištěných skutečností vyplývají obavy o celkový stav sdruženého objektu, doporučuje se doplnit průzkumy kvality betonu objektu a technologických zařízení. V rámci upřesňujícího průzkumu je nutné provést : - odběry minimálně 4 vzorků betonu z konstrukce kašny přelivu a minimálně 2 vzorků z návodní části betonového bloku navazujícího na kašnu přelivu, včetně vyhodnocení kvality betonu, - prohlídku, měření a zkoušky technologického zařízení spodní výpusti (potrubí, česlová stěna, stavidla, dosedací prahy a vodící drážky stavidel) specialistou strojařem s doporučením rozsahu potřebných oprav a úprav. Náklady na průzkum v uvedeném rozsahu, včetně doporučení pro další postup prací, se odhadují na 150 tis. Kč. Tyto náklady jsou nad rozsah prací uvedených v kap. 7. Je žádoucí zajistit provedení průzkumu odborně zdatným subjektem nejpozději při provádění prací na objektu dle kap. 7. Výsledky průzkumu budou nezbytným podkladem pro zpracování projektové dokumentace rekonstrukce sdruženého objektu včetně technologického zařízení. Rozsah prací uvedený v kapitole 7 představuje pouze řešení havarijní situace s cílem zajistit bezpečný provoz Máchova jezera, vodního díla III. kategorie, na dobu nezbytnou pro doplnění průzkumu stavu konstrukce sdruženého objektu a přípravu rekonstrukce celého sdruženého objektu. Doba do provedení rekonstrukce s ohledem na stav technologických zařízení by neměla přesáhnout 3 roky. V Praze, prosinec 2009 Vypracoval: Ing. Jiří Koťátko Schválil: Ing. Pavel Křivka vedoucí útvaru 404 VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 8
SEZNAM PŘÍLOH 1 Situace 1 : 10 000 2 Sdružený objekt Půdorys 1 : 100 3 Sdružený objekt Řez A-A 1 : 100 VODNÍ DÍLA - TBD a.s., prosinec 2009 strana 9
MÁCHOVO JEZERO SITUACE 1 : 10 000 SDRUŽENÝ OBJEKT VODNÍ DÍLA - TBD a.s., PROSINEC 2009 PŘÍLOHA Č. 1