Podklady pro projektování vodohospodářských staveb

Impuls pro výstavbu, modernizaci, popř. rekonstrukci VH staveb vyplývá převážně z:

• z potřeby rozvoje vodních zdrojů,
• stabilizace vodního toku,
• ochrany před povodněmi,
• energetického, plavebního využití.

Koncepční řešení stavby musí vycházet:

• z přírodních podmínek místa, kde se má stavba realizovat,
• ze vztahu vodního díla k okolí.

Při návrhu vodních děl je nutno brát v úvahu následující podmínky:

• účel, funkci a hlediska budoucího provozu,
• vztah k přírodnímu a životnímu prostředí,
• stavební podmínky,
• podmínka bezpečnosti VH díla.

Pro přesnou specifikaci podmínek výstavby jsou nezbytné příslušné průzkumy.(Geologický, hydrogeologický, pedologicky, hydrogeologicky a další).

Geodetické podklady

Jsou nezbytným podkladem od prvních studií až po podrobné projektové řešení VH děl.
Využívá se topografických map v měřítku: 1: 10 000, 1: 25 000, 1: 50 000, 1: 100 000, 1: 200 000.
Ve vodním hospodářství se využívá vodohospodářských map v měřítku 1: 50 000 v nichž jsou vyznačeny jednotliví povodí dílčích toků a vybodována VH díla.

Situace (situační zaměření) se provádí v měřítku 1: 1 000, 1: 500.

Systémy zaměření map:

• systém Balt po vyrovnání,
• systém Jadran.

Rozdíl mezi oběma systémy je 0,41 m

Geodetické práce pro výstavbu VH děl provádějí specialisté – zeměměřiči.

Geologické, hydrogeologické a geotechnické podklady

Geologické podklady mají pro projektanta i stavitele velký význam s ohledem na bezprostřední interakci vodního díla s podložím.

Geologický průzkum:

• je zaměřen na poznání geologické stavby území v místě zakládání a výstavby VH díla a objektů,
• řeší podmínky stability a bezpečnosti VH objektů,
• je zaměřen na řešení dopadu zatopení území (vznik nádrží, zdrží, kanálů), ovlivnění stability svahů, zatápění významných zdrojů nerostných surovin, abrazivní procesy (přetváření svahů v úrovni hladiny),
• je zaměřen na režim podzemních vod v daném území,
• na průzkum nalezišť stavebních materiálů (stabilizační a těsnící zeminy).

• Předběžný geologický průzkum
  Opírá se o geologické mapy, rekognoskaci terénu, využívá se orientačních sond. Cílem je do nejdříve dát projektantovi podklady o vhodnosti či nevhodnosti realizace jeho záměrů z hlediska vlastnosti podloží.
• Podrobný geologický průzkum
  Provádí se pomocí vrtaných kopaných sond, používá průzkumných šachet a štol. Z vyhodnocení jednotlivých sond se vytváří představa o geologické stavbě podloží. Ve složitých podmínkách se může použít fyzikální model.
  Geologický průzkum využívá kromě sond i geofyzikálních metod.

Podstatou geofyzikálních metod je měření změn fyzikálních polí , závislých na změnách fyzikálních vlastností hornin.

Geofyzikální metody:

• seizmické (měří se šíření rozruchu v hornině, které je vyvoláno malou explosí, vibraci),
• elektrické,
• gravitametrické,
• magnetické,
• radiometrické.

Geotechnické podklady jde o charakteristiky pevnosti, přetvárné vlastnosti, charakteristiky propustnosti apod.
Využívají se tzv. pressiometrické zkoušky zkoumající přetvárné vlastnosti hornina podkladě přetvoření stěn vrtu vyvozeným tlakem.
Vodní tlakové zkoušky používají se pro určení charakteristiky propustnosti , ale i pro změny tektonické stavby.
V zeminách se provádějí ve vrtech tzv. penetrační zkoušky (zatlačení kalibrovaného kužele na dně vrtu) a vrtulová zkouška pro stanovení soudržnosti zemin.

Charakteristiky propustnosti mají velký význam ve VH výstavbě z hlediska ztráty vody průsakem a z hlediska vlivu na stabilitu (vztlakové účinky, sufózní jevy apod.).

Propustnost skalního podloží se běžně vyhodnocuje pomocí výsledků vodních tlakových zkoušek (VTZ) ve vrtech.

Hydrogeologické podklady

Hydrogeologický průzkum řeší:

• předběžné posouzení průsakových cest v podloží po vzdutí vody v nádrži,
• způsob napájení a odvodňování prostředí povrchovými vodami,
• vody vyvěrající z hloubky podloží (prameny na úpatí svahů),
• dočasné vývěry výrazně závislé na srážkách.

Průzkum zátopového území řeší:

• případný výskyt průsakových cest,
• výskyt nestabilních údolních svahů,
• přetváření svahů v oblasti hladiny abrasí (účinky větrových vln ),
• zatápění nerostných ložisek,
• seizmické poměry v širší oblasti.

Průzkum nalezišť stavebních materiálů řeší:

• výzkum vlastností materiálu (pevnost, vlhkost, hutnitelnost apod.),
• vzdálenost naleziště materiálu od staveniště, jeho dopravu a celkovou zásobu, která musí pokrýt projektovou potřebu,
• podmínky těžitelnosti materiálu, rozpojitelnost, možnost odvodnění,
• podmínky sanace naleziště po ukončení těžby.

Hydrologické a klimatické podklady řeší:

• charakteristiky povodňového režimu,
• údaje o splaveninovém a zimním režimu toku,
• zatížení teplotní i změnami,
• zatížení větrem, ledovými vlivy, sněhem, přívalovými dešti.

Vztah vh děl k životnímu prostředí

VH stavby výrazně ovlivňují vodní toky a jejich přirozený stav.

Zásahy do původního koryta toku mohou být:

• plánované (patří zde vodní díla pro VH účely, předem jsou oceněny pozitivní a negativní důsledky dopadu na ŽP),
• neplánované (např. povodně, havárie apod.)

Pozn. V průběhu předprojektové a projektové přípravy VH díla je nutno problematiku zásahu VH díla do ŽP konzultovat s odborníky.

Význam VH děl:

• Úprava odtokových poměrů v povodí (zvýšení minimálních průtoků ve vodních tocích).
• Opatření ke zmírnění povodňových škod (zachycení povodňových vln v nádržích, poldrech).
• Změna polohy hladiny (kolísání hladiny podzemních vod, změna průsakového režimu, nasycení údolních svahů vodou vede k nestabilitě těchto svahů ).
• Ovlivnění splaveninového režimu toku (na štěrkových tocích, vliv výrazných smyvů ze zemědělských a lesních ploch).
• Ovlivnění teplotního a zimního režimu vodního toku (změny proudění, akumulace vody apod.).
• Pozorování biologických a chemických vlastností vodního toku (BSK₅, CHSK, NL) z hlediska zdroje pitné vody.