Průběh prací na zabezpečení vodního díla Hněvkovice před účinky velkých vod

15. 12. 2021 - Vodohospodářské stavby | | Stáhnout článek v PDF

Na vodním díle Hněvkovice v současnosti probíhají práce, které vedou k zajištění bezpečného převedení průtoku až desetitisícileté vody přes vodní dílo. Rekonstrukce se týká zejména úpravy plavební komory a zvýšení kapacity pravého a středního pole bezpečnostního přelivu. V článku je pozornost zaměřena na průběh již dokončených prací, zejména betonářských.

VD Hněvkovice se nachází 29 km severně od Českých Budějovic (fotografie: tv-adams.wz.cz)
InvestorPovodí Vltavy, státní podnik
ProjektantAquatis, a. s.
ZhotovitelMetrostav, a. s., Divize 6
Dodavatel
betonů
Metrostav, a. s., Divize 6 Provoz železobetonových konstrukcí
Realizacekvěten 2020 – červen 2022

Stavba s názvem Zabezpečení vodního díla Hněvkovice před účinky velkých vod je realizována pro státní podnik Povodí Vltavy. Je financována z dotačního programu Ministerstva zemědělství (Prevence před povodněmi IV) a z vlastních zdrojů investora. Jejím cílem je zvýšení protipovodňové funkce vodního díla a celé kaskády až na úroveň desetitisícileté povodně.

Plavební komora (fotografie: tv-adams.wz.cz)

Vodní dílo Hněvkovice

Vodní dílo Hněvkovice se nachází 5 km jižně od Týna nad Vltavou a 29 km severně od Českých Budějovic. Spolu s vodním dílem Kořensko jsou nejnovějšími stupni Vltavské kaskády vybudovanými v letech 1986 až 1991. O stupni Hněvkovice se uvažovalo už bezprostředně po 1. světové válce, ale ke skutečné realizaci se přistoupilo až v souvislosti s výstavbou jaderné elektrárny Temelín, pro kterou bylo nutné zabezpečit spolehlivý odběr technologické vody.

Vodní dílo tvoří přímá betonová tížná hráz se třemi korunovými bezpečnostními přelivy hrazenými segmenty. Profil hráze se nachází na Vltavě v ř. km 210,39, celková délka koruny hráze je 191 m, výška koruny hráze nade dnem je 23,5 m. Přes korunu hráze vede veřejná komunikace. Bezpečnostní přeliv, situovaný zhruba uprostřed délky hráze, je řešen jako korunový o třech polích světlosti 12 m hrazených ocelovými segmenty a vzájemně oddělených pilíři šířky 5 m. Ocelové segmenty mají hradicí výšku 7 m, pod nimi vytéká voda po přelivné ploše skluzu do vývaru délky 44 m a hloubky 5 m. Dno vývaru je na kótě 349,10 m n. m. Nádrž délky 18,65 km sahá svým vzdutím pod jez v Hluboké nad Vltavou a zaujímá plochu 276,67 ha.

U pravého břehu je umístěna plavební komora pro lodě do nosnosti 300 t. U levého břehu je vodní elektrárna se dvěma Kaplanovými turbínami. Na levém břehu je v blízkosti hráze umístěna také čerpací stanice včetně přívodního potrubí technologické vody do areálu jaderné elektrárny Temelín.

Specifikem této rekonstrukce je, že po celou dobu realizace musí zůstat vodní dílo v provozu, a to nejen pro odběr vody pro jadernou elektrárnu Temelín, ale i pro výrobu elektrické energie ve vodní elektrárně, zajištění plavby a další funkce VD.

Na vltavskou vodní cestu v okolí Hněvkovic se stavbaři vrátili po pár letech. V roce 2017 byl totiž 1,5 km po proudu od VD Hněvkovice opraven jez. Původní pevný jez přímo v obci Hněvkovice byl přebudován na moderní vodohospodářské dílo s pohyblivým jezem, plavební komorou, víceúčelovým koridorem pro migraci ryb, převádění povodňových průtoků a průjezd vodáků. Díky tomu se prodloužila délka splavného toku Vltavy o 13 km a po několika desetiletích se obnovil provoz menších lodí po Vltavě z Českých Budějovic do Prahy (více v článku v Beton TKS 2/2018 – pozn. red.).

Rozsah rekonstrukce

Hlavním předmětem prováděných prací je zvýšení kapacity dvou polí bezpečnostního přelivu a úprava plavební komory. Rekonstrukce bezpečnostního přelivu spočívá ve snížení přelivných hran pravého a středního pole o 1,5 m a v osazení nových segmentových uzávěrů včetně jejich ovládacích mechanismů. Při úpravě plavební komory bude u horních vrat prodloužena dolní vráteň a dolní vrata budou kompletně vyměněna za nová. Dojde při tom ke snížení záporníku horního ohlaví o 6 m a zvýšení horního prahu dolního ohlaví o 2,2 m.

Stavba je rozdělena na čtyři stavební objekty (SO 01 Stavební úpravy bezpečnostního přelivu, SO 02 Stavební úpravy horních vrat plavební komory, SO 03 Stavební úpravy dolních vrat plavební komory, SO 04 Stavební jímky) a na pět provozních souborů.

Průběh zejména betonářských prací

Samotná realizace začala v květnu 2020 přípravnými pracemi, mezi které patřilo i osazení trvalých tyčových kotev do stěn plavební komory na horním ohlaví. Tyto kotvy zajišťují statickou stabilitu stěn v následném období zajímkování před horními vraty, kdy byl prostor horního ohlaví a plavební komory vyčerpán. Do levé stěny komory bylo umístěno 11 kotev, do pravé 21 kotev. V průběhu léta byla na bezpečnostním přelivu pravostranného pole (bloku č. 7) zbudována ocelová návodní jímka, která zabezpečovala ochranný pracovní prostor tohoto stavebního objektu. Poté začaly bourací práce za účelem snížení přelivné hrany a plochy přelivu pomocí strojních fréz a bouracích kladiv osazených na bagrech.

Po skončení plavební sezóny na podzim 2020 byla vybudována ochranná návodní jímka na horním ohlaví plavební komory. Podzim 2020 byl hlavně ve znamení bouracích prací na horním ohlaví plavební komory a betonářských prací na tělese přelivu u segmentu bloku č. 7. V případě plavební komory se jednalo o odbourání dolního záporníku o více než 7 m do hloubky a v délce cca 20 m po celé šířce komory 6 m. Na připravenou základovou spáru byla následně vybetonována deska nového dna z betonu C30/37. Po ní následovaly montážní práce – osazení prodloužení bočního vedení provizorního hrazení, dolního dosedacího prahu, těsnicího rámu a patního ložiska horních vrat. Takto vyrovnané a ukotvené ocelové prvky byly zabetonovány samozhutnitelným betonem SCC C30/37.

Po odbourání části původního betonu přelivu a jeho skluzu došlo k osazení kotev a výztuže do betonu. Betonáž skluzu přelivu probíhala z důvodu velkého sklonu na etapy a pro skluz byl použit samozhutnitelný beton SCC C30/37. Samotný blok pod segmentem byl betonován vodostavebním betonem C30/37 běžné konzistence.

Betonáž si vyžádala speciální opatření, protože se uskutečnila v zimních měsících. Vzhledem k teplotám pod bodem mrazu a teplotám blízkým nule bylo zapotřebí prostor betonáže zaplachtovat a vyhřívat a před betonážemi i po nich provádět vhodná zimní opatření, tj. zakrýt a vyhřívat konstrukce a okolní prostory, příp. vložit odporové dráty pro vyhřívání betonu přímo k vlastní výztuži.

Během ledna 2021 proběhlo osazení nosníků čepů ramen segmentu bezpečnostního přelivu a ostatních dílů do betonu, konkrétně spodního dosedacího prahu, bočního vedení segmentového uzávěru, nové části provizorního hrazení. Následně byla provedena betonáž těchto komponentů opět samozhutnitelným betonem SCC C30/37.

V březnu byla do prostoru sníženého horního ohlaví zpět osazena vrata, která se skládají z původní repasované horní části a z nové spodní části. Při jejich montáži byl použit mobilní autojeřáb Liebherr LTM 1500 z důvodu hmotnosti vrat cca 40 t a délce vyložení 45 m. Dále došlo k vystrojení plavební komory zámečnickými prvky: žebříky, stojany provizorního hrazení, lávka na vrchu vrat. Plavební komora byla uvedena zpět do provozu 1. dubna letošního roku.

Na konci května 2021 začala montáž segmentu hradicí konstrukce bezpečnostního přelivu u bloku č. 7. Montáž byla koncipována po částech (spodní díl, ramena, střední díl, horní díl, pohony) z důvodu velké hmotnosti a rozměru celého segmentu. Pro ukládání těchto dílů segmentu na pozici do prostoru bezpečnostního přelivu bylo zapotřebí kompletně uzavřít mostovku hráze, na které operovaly mobilní jeřáby. Na konci srpna byl uveden do provozu segment bloku č. 7 a následně mohly být započaty stavební práce na sousedním segmentu na středním poli (bloku č. 9).

Nejprve bylo třeba osadit štětovnice na návodní straně bezpečnostního přelivu a tím vytvořit provizorní jímku. Tyto práce byly prováděny v součinnosti s potápěči. Následně bylo potřeba demontovat stávající segmentový uzávěr, který byl rozřezán na menší části z důvodu hmotnosti a lepší manipulace. Pak započaly bourací práce části stávajícího železobetonového přelivu, které spočívají ve snížení přelivné hrany o cca 1,5 m a navazující přelivné plochy na vzdušeném líci přelivu o 0,35 až 1,5 m od hladiny v podhrází. Zároveň došlo k vybourání stávajících bočních vedení osazených do zálivek v pilířích jezového pole. Se snížením přelivné hrany bylo potřeba i prodloužit kapsy pro osazení nového boční vedení uzávěru a provizorního hrazení.

Zde je nutno podotknout a vyzdvihnout, že budování ochranných jímek a mnoho dalších činností by bez kvalitní práce potápěčů, kteří pod hladinou zvládnou vše, nebylo možné. Jak s nadsázkou potvrzuje i zástupce zhotovitele: Před každou upravovanou částí vodního díla musíme napřed vybudovat tzv. ochranné jímky a až potom můžeme provádět stavební úpravy či osazovat technologii. Třeba před plavební komorou se přitom pohybujeme v hloubce 17 m. Obecně pod vodou dokážeme dělat téměř vše jako nad hladinou, jen je to časově náročnější a platí zde pravidlo desetkrát měř a jednou řež. Pod vodou běžně vrtáme, řežeme, vlepujeme kotvy, bouráme, odsáváme, čistíme, utěsňujeme i betonujeme. V českých vodách je ovšem viditelnost běžně do 30 cm, takže jsou za potřebí zkušenosti, dobrý hmat a velká představivost.“

Těleso přelivu po betonáži (fotografie: archiv společnosti Metrostav)

Závěr

V současné době (konec listopadu – pozn. red.) probíhá dočištění na ploše vzniklé po odbourání stávajícího přelivu, která bude zároveň základovou spárou pro novou železobetonovou konstrukci.

Paralelně s těmito pracemi probíhají bourací práce na stávajícím dolním ohlaví plavební komory, které začaly v říjnu 2021. Jedná se o vybourání původních zálivek bočního vedení a dolní části horního záporníku dolních vrat plavební komory. S tím souvisí i demontáž stávající technologie dolních vrat, jejich pohonů, zámečnických konstrukcí a bočního vedení.

Převod vody přes rekonstruovaný bezpečnostní přeliv (fotografie: archiv společnosti Metrostav)

 

Zdroje

[1]  CIESLAR, S. Společnost Metrostav zahajuje rekonstrukci vodního díla Hněvkovice. Vodohospodářské stavby [online]. 18. 6. 2020. © 2002 – 2021 Konstrukce Media. Dostupné z: vodohospodarske-stavby.cz

[2]  VD Hněvkovice. Povodí Vltavy [online]. Dostupné z: pvl.cz

[3] Stavbaři Metrostavu svářejí pod vodou u Hněvkovické přehrady [online]. Tisková zpráva. 6. 4. 2021. © 2021 Metrostav. Dostupné z: metrostav.cz

Autor

PROGRESS OF WORK ON SECURING THE HNĚVKOVICE DAM AGAINST THE EFFECTS OF FLOODS

Work is currently underway at the Hněvkovice Dam to ensure that the flow of up to ten-thousand-year flood can be safely transferred through the dam. The reconstruction concerns in particular the modification of the lock and the increase of the capacity of the right and middle Chute spillway. The focus of the article is on the progress of the work already completed, particularly the concrete works.

4/2021 Vodohospodářské stavby | 15. 12. 2021 | Sanace a rekonstrukce

Přestavba historického kamenného mostu na zdvižný na plavební komoře Hořín u Mělníka

Článek popisuje návrh a postup unikátní přestavby historického mostu na dolním ohlaví památkově chráněné plavební komory Hořín u soutoku Vltavy a Labe nedaleko Mělníka. Tento kamenný klenbový most bylo nutné přestavět na mo...
4/2021 Vodohospodářské stavby | 15. 12. 2021 |

Modernizace dolní a horní rejdy plavební komory Praha-Štvanice

Lodě proplouvající plavební komorou Praha-Štvanice, druhou nejvytíženější komorou v České republice, mohou od března 2020 bezpečně vyčkávat, až bude komora připravena na proplavování. Malá rekreační plavidla tak díky modernizaci dolní i horní rejdy při tom nebudou ohrožována v...
4/2021 Vodohospodářské stavby | 15. 12. 2021 | Sanace a rekonstrukce

Betonářské práce při modernizaci plavebních komor VD Gabčíkovo

V současné době probíhá komplexní modernizace plavebních komor vodního díla Gabčíkovo. Společně s výměnou téměř všech ocelových konstrukcí, injektáží podzákladí, výměnou hydraulického systému a vytvoření nového řídicího systému probíhají rozsáhlé práce týkající se železobetono...