- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Hromadně přidat materiály
Vodní stavby
BS01 - Vodohospodářské stavby
Hodnocení materiálu:
Vyučující: doc. Ing. Jan Jandora Ph.D.
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
FAKULTA STAVEBNÍ
JAROSLAV VESELÝ
VODOHOSPODÁŘSKÉ STAVBY
MODUL 03
VODNÍ STAVBY
STUDIJNÍ OPORY
PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA
Vodohospodářské stavby • Modul 03 • Vodní stavby
© Ústav vodních staveb, Jaroslav Veselý, 2004
- 2 (64) -
Obsah
OBSAH
1 Úvod ...............................................................................................................5
1.1 Cíle ........................................................................................................5
1.2 Požadované znalosti..............................................................................5
1.3 Doba potřebná ke studiu .......................................................................6
1.4 Klíčová slova.........................................................................................6
2 Historie vodního stavitelství, názvosloví, organizace vodního
hospodářství v ČR a EU, zákon o vodách ..................................................7
2.1 Z historie vodního stavitelství...............................................................7
2.2 Zákon o vodách.....................................................................................8
2.3 Tvorba právních předpisů v EU a návaznost legislativy
ve vybraných oblastech oboru vodního hospodářství v ČR..................9
2.4 Definice vybraných podkladů.............................................................12
2.5 Názvosloví a normalizace ve vodním hospodářství............................12
2.6 Vybrané normy ČSN v oblasti vodního hospodářství a stavitelství ...15
2.7 Autotest ...............................................................................................17
3 Úprava odtokových poměrů, vodní toky, bystřiny, splaveniny,
plaveniny a jakost vody v tocích................................................................19
3.1 Úprava odtokových poměrů................................................................19
3.2 Koryta přirozených vodních toků .......................................................19
3.3 Hrazení bystřin....................................................................................20
3.4 Úprava vodních toků...........................................................................22
3.5 Speciální objekty ( mosty, propustky aj. ) ..........................................26
3.6 Autotest ...............................................................................................29
3.7 Studijní prameny .................................................................................29
3.7.1 Seznam použité literatury .....................................................29
3.7.2 Seznam doplňkové studijní literatury ...................................29
4 Jezy, revitalizace vodních toků, odběry vody z vodních toků, umělé
kanály, vodní cesty,.....................................................................................30
4.1 Pevné jezy ...........................................................................................31
4.2 Pohyblivé jezy.....................................................................................32
4.3 Odběry vody z vodních toků...............................................................34
4.4 Revitalizace vodních toků...................................................................37
4.5 Revitalizace vodních toků a melioračních kanálů...............................38
4.6 Vodní cesty a plavba ...........................................................................39
4.7 Objekty na vodních cestách ................................................................42
4.8 Autotest ...............................................................................................46
4.9 Studijní prameny .................................................................................47
4.9.1 Seznam použité literatury .....................................................47
4.9.2 Seznam doplňkové studijní literatury ...................................47
5 Přehrady, vodní nádrže, objekty k jímání povrchových vod a využití
vodní energie ...............................................................................................48
5.1 Údolní nádrže a přehrady....................................................................48
- 3 (64) -
Vodohospodářské stavby • Modul 03 • Vodní stavby
5.2 Konstrukce přehrad ............................................................................ 49
5.3 Objekty na přehradách........................................................................ 51
5.4 Objekty k jímání povrchových vod .................................................... 54
5.5 Využití vodní energie ......................................................................... 57
5.6 Autotest............................................................................................... 61
5.7 Studijní prameny ................................................................................ 62
5.7.1 Seznam použité literatury..................................................... 62
5.7.2 Seznam doplňkové studijní literatury................................... 62
6 Závěr ........................................................................................................... 63
6.1 Shrnutí ................................................................................................ 63
7 Klíč .............................................................................................................. 64
- 4 (64) -
Úvod
1
1.1
1.2
Úvod
Voda je základ života, je součástí živých organismů, je základní složka
potravy, její molekuly a atomy pronikají téměř všude, potřebujeme ji, škodí
nám, vyhledáváme ji, ale také utíkáme před ní, je v různých skupenstvích,
užíváme ji k mytí, ale znečištěnou se můžeme otrávit.
Hromadný výskyt vody na Zemi a její nezastupitelnost pro veškerý život
a činnost člověka, byl příčinnou toho, že se postupně vyvinula řada vědních
oborů zabývajících se výskytem vody, jejím oběhem, mechanickými
vlastnostmi, vodní biologií, chemií, atd. V naší části se budeme zabývat
vodními stavbami, které řeší pohyb vody v otevřených korytech toku, zabývá
se splaveninami, objekty na tocích, využitím toků pro vodní dopravu, plavbu,
sport a rekreaci, využitím vodní energie.
Teoreticky vychází z části „Základy hydrauliky“ modul 01 a tvoří ucelený
komplex s moduly 02 a 04. Dále se zmiňuje o matematickém a fyzikálním
modelování složitých jevů, k nimž v přírodě dochází.
Cíle
Ve stavebnictví vodu potřebujeme jako technologickou do maltových
a betonových směsí, k zařízení staveniště, při zakládání nám může komplikovat
situaci, musíme před ní chránit stavby proti navlhání, natírat a ošetřovat
konstrukce proti korozi, může sloužit k přepravě nadrozměrných
technologických částí, sypkých hmot, materiálů, je-li splavná, k těžbě písku
a štěrku ze dna toku či inundací apod.
Předložený studijní text má naučit, ale i v praxi pomoci, řešit otázky,
týkající se vodních staveb, zejména kapacity koryt včetně úprav či revitalizací,
zařízení staveniště, odběry vody z toku a vypouštění do toku, opatření
k ochraně před povodněmi, vodní dopravy resp. přepravy nadrozměrných
nákladů či velkého množství nákladu, využití vodní energie, ale i řešení otázek
životního prostředí.
Studijní text „Vodní stavby“ modul 3 pro „Vodohospodářské stavby“ je
studijní oporou předmětu Vodohospodářské stavby v kombinovaném studiu
bakalářského studijního programu Inženýrské stavitelství na Fakultě stavební
Vysokého učení technického v Brně. Snahou autora bylo, aby obsah textu byl
srozumitelný a zároveň stručný. Doplnění nalezne čtenář v citované literatuře
u jednotlivých kapitol.
Požadované znalosti
Mezi požadované znalosti patří zejména základy fyziky a matematiky,
hydrauliky, hydrologie a základů stavitelství.
- 5 (64) -
Vodohospodářské stavby • Modul 03 • Vodní stavby
1.3
1.4
Doba potřebná ke studiu
Doba potřebná ke studiu této části je cca 4 až 5 týdnů.
Klíčová slova
pojmy z hydrauliky, hydrologie, proudění vody v otevřených korytech, kanály,
úpravy toků a revitalizace toků, koryto a inundace, proudění říční a bystřinné,
jezy, prahy, stupně, vývar či vývařiště, skluzy, přepad vody přes přelivné
plochy, mosty, lávky, propustky, tunely, brody, vodní cesty, plavba, člun, loď
či plavidlo, plavební komora, plavební kanál, průplav, rejda, přehrada, nádrž,
hráz, odběrný objekt, plaveniny a splaveniny, elektrárna, turbína a její části,
vodní motory.
Kontrolní otázky
Umím si představit obsah jednotlivých pojmů?
Poznámka
Musím se zeptat či nastudovat to, čemu nerozumím!
Obr.1.1 Fyzikální model Hrabovského jezu na řece Ostravici v km 12 s malou
vodní elektrárnou a rybochodem
- 6 (64) -
Historie vodního stavitelství, zákon o vodách
2
2.1
Historie vodního stavitelství, názvosloví,
organizace vodního hospodářství v ČR
a EU, zákon o vodách
Z historie vodního stavitelství
Počátky vodního hospodářství a vodního stavitelství je možno najít v raných
dobách rozvoje slavných starověkých civilizací.
Jsou známy ochranné hráze proti záplavám, odvodňovací a závlahové
kanály z doby 4 000 let př. n. l. v Mezopotámii.
V Egyptě asi 30 km jižně od Káhiry, je zachováno těleso hráze
vytvářející vodní nádrž Moeris, údajně o objemu 12 miliard m
3
.
Výstavba prvních vodovodů v Babylónii a v Sýrii se předpokládá někdy
kolem r. 2 500 př. n. l.
Za první vodohospodářský projekt komplexního využití vodních zdrojů
na světě je možno označit soustavu zahrnující soubor staveb
v Babylónii (asi z r. 1740 př. n. l.) pro závlahy, úpravu toků. Využití
vodní energie, vodovody a lázně. Ze stejného období tu pochází i první
veřejná kanalizace.
Kolem r. 1 200 př. n. l. byly postaveny první vodovody z pálené hlíny
a kameniny na Krétě, v Řecku, v severní Africe i jinde.
Pozoruhodná vodohospodářská soustava zajišťující potřeby Jeruzaléma
vznikla za krále Šalamouna (kolem r. 1 000 př. n. l.). Voda jímaná
v povodí řek byla nejprve vedena do soustavy tří nádrží (Šalamounovy
rybníky) a odtud do města. Splašková voda se sváděla do usazovacích
nádrží.
K největším starověkým stavbám patřil Císařský kanál v Číně (1650 –
485 př. n. l.), spojující Peking s ústím řeky Jang-č-ťiang.
Staří Řekové dokázali odvodnit Kopajské jezero o rozloze 25 tisíc
hektarů.
V okolí Madrásu ve starověké Indii bylo kolem 50 000 nádrží.
V Persii asi v 6. stol. př. n. l. byla na řece Kor vybudována nádrž pro
závlahy, která v omezené míře souží i dnes.
Nejslavnější starověké vodovody byly v Římě. V r. 305 př. n. l. byl
postaven první, tzv. Aqua Appia, o délce 16,6 km. O 40 let později byl
vybudován Anio Vetus ( 63,7 km ), v roce 145 př. n. l. vodovod Marcia
(91,6 km), v r. 127 př. n. l. Tepula o délce 189 km a další. Odpadní
vody byly odváděny hlavním kanalizačním sběračem (tzv. Cloaca
maxima s podkovovitým průřezem o výšce i šířce 3,6 m) do Tibery.
Římské impérium je založeno na silnicích a vodovodech (výrok G. J.
Caesara-Octaviana). Zbytky římských akvaduktů udivují i dnes např.
v jižní Francii (Nimes, Fréjus) a ve Španělsku (Segovia).
- 7 (64) -
Vodohospodářské stavby • Modul 03 • Vodní stavby
V r. 97 př. n. l. byl v Římě ustaven první ředitel vodovodů Curator
aquarům.
Agrippa Marcus Vipsanius, * 63 př. n. l., římský vojevůdce a diplomat.
Římu dal řadu významných staveb (první veřejné lázně, vodovod,
Pantheon), byl i zeměpiscem a kartografem.
I ve vodním hospodářství a stavitelství se středověk taktně přechází
několika převážně zdvořilostními větami.
Takto bychom mohli pokračovat všemi obdobími až do současnosti a se
současnými problémy ve vodních stavbách se seznámíme a budeme se
pokoušet je řešit.
V současné době prochází legislativa v oblasti vodního hospodářství
vývojem, který je ve velké míře ovlivněn procesem přibližování se legislativě
EU a jeho transpozicí do českého právního řádu. Nedílnou součástí tohoto
procesu je vytváření podmínek pro dosažení stavu ve vodohospodářské
oblasti, která by umožnila přijetí ČR do EU. Jedná se o legislativní
a ekologickou „kapitolu“. Tento proces zahrnuje nejen tvorbu právní předpisů,
ale také technickou normalizaci.
Legislativu Evropské unie (dále EU) ve vodohospodářské oblasti je nutno
chápat jako právní formulaci cílového stavu, ke kterému se musí členské země
postupně dopracovat v určených časových limitech. Technické normy
a předpisy mají umožnit určitou unifikaci přijímaných technických opatření.
Tato opatření jsou finančně velmi náročná a v podstatě lze říci, že ani
v ekonomicky nejvyspělejších zemích nemohou v současné době vynakládat
prostředky v předpokládané výši. Je proto zřejmé, že pro ČR by investice do
ochrany vod, realizovaná ve výši požadované ze strany EU a její legislativy, tj.
odhadem vynaložení 100 miliard Kč v krátkém časové období do přijetí, byla
těžko realizovatelná. Vzhledem k tomu, že většina našich budoucích
absolventů již bude pracovat v zóně EU, považujeme za nutné se této
problematice v této kapitole věnovat.
Z právních předpisů EU byla jako předmět transpozice pro výhledové členy
EU vyčleněna skupina právních předpisů - tzv. komunitární právo, s nímž musí
ČR harmonizovat své právní předpisy do data vstupu do unie. Právní předpisy
s vodohospodářskou tematikou jsou zařazeny jako samostatná podoblast
„Voda“ do jedné z oblastí komunitárního práva, tj. práva v oblasti životního
prostředí. V této stručné kapitole učebního textu bychom rádi informovali
o základních problémech uvedené problematiky; podrobnější informace
o jednotlivých normativních a legislativních otázkách budou vždy součástí
přednášek k jednotlivým partiím přednáškového cyklu předmětu „Vodní
stavitelství“. Jedním ze základních legislativních podkladů řešení problematiky
vodního hospodářství jako celku, je „zákon o vodách“.
2.2 Zákon o vodách
Hlavní rámcové zásady „vodního zákona“ představují a charakterizují
systém nejdůležitějších zásad a nejzávažnějších změn současné platné úpravy
vodního práva. Zásady nového vodního zákona (při tvorbě uvedeného zákona
bylo definováno 47 hlavních rámcových zásad) plošně pokrývají celou oblast
- 8 (64) -
Historie vodního stavitelství, zákon o vodách
vodního hospodářství a vodního stavitelství podrobně v paragrafovém znění. Je
zde definována zásada chránit vodu jako nenahraditelnou složku životního
prostředí, členění vod, ochrana vod, práva k užívání vod v různých odvětvích,
je definována problematika „státní zprávy“, otázka škod a řada dalších.
Podrobný rozbor „zákona o vodách“ přesahuje možnosti dané rozsahem
učebního textu. Jak bylo uvedeno, detailněji bude presentováno
v přednáškovém cyklu v konkrétních kapitolách a v samostatné partii kurzu.
2.3 Tvorba právních předpisů v EU a návaznost
legislativy ve vybraných oblastech oboru vodního
hospodářství v ČR
Vytváření právních předpisů EU v oblasti Voda prošlo několika etapami –
generacemi, které odráží jednak vývoj vodohospodářského poznání, jednak
různou úroveň hospodářské a technické vyspělosti a možností jednotlivých
států EU. Obecně lze říci, že vnitrostátní právní předpisy v jednotlivých státech
mohou dle jejich vyspělosti být přísnější než členské, pokud tím nedojde
k narušení podmínek volné soutěže. Není možné rozebírat každou oblast
legislativy v oboru vodního hospodářství a vodního stavitelství samostatně.
Z hlediska zaměření předmětu v základní části všeobecné části studia proto
definuje vybrané principy a základní etapy zejména pro oblast nesmírně
významnou všeobecně pro ochranu ekologického systému jako celku – tzn.
právní oblast definující problematiku z hlediska ochrany před negativními
vlivy jednotlivých odvětví. Pro orientaci přikládáme v závěru této kapitoly
seznam vybraných norem v oblasti vodního hospodářství a stavitelství.
Jako první generaci právních předpisů EU v oblasti Voda lze vymezit
skupinu tzv. imisních směrnic, které stanovují závazné a směrné požadavky na
jakost vod, resp. jednotlivých vodních útvarů určených ke specifickým účelům.
Podobným způsobem bylo například koncipováno dnes již zrušené Nařízení
vlády ČSR 25/1975 Sb., jímž byly stanoveny ukazatele přípustného stupně
znečištění vod. Výslovně se však věnovalo jen vodárenským tokům
a všeobecně ostatním povrchovým vodám. Vzhledem k všeobecně nízké míře
čištění odpadních vod a reálným možnostem zabezpečit čištění vod vedlo
k neúnosnému počtu výjimek. Proto bylo nahrazeno novým nařízením - tj.
Nařízením vlády ČR č.171/1992 a později dnes platným č. 82/1999 Sb. Těžiště
těchto nařízení bylo a je stanovení závazných limitů pro vypouštění odpadních
vod. Ukazatele znečištění povrchových vod (nebo vyjadřující stav vody v toku)
a jejich hodnoty nejsou striktně závazné, i když jsou uváděné jako přípustné
a vodohospodářský orgán z nich při povolování vypouštění odpadních vod
vychází. Při detailním porovnání této generace směrnic EU a našimi lze najít
určité rozdíly v jednotlivých ukazatelích, ale harmonizace nebude obtížná.
Chybějící ukazatele lze doplnit a metody jejich rozborů lze, buď přizpůsobit,
nebo doložit „Komisi EU“ s tím, že naše metody jsou prověřené a poté při
verifikaci tzv. „kapitol“ pouze doplnit korelační koeficienty.
Jako druhou generaci právních předpisů EU v oblasti Voda lze vymezit
skupinu tzv. emisních směrnic, které stanovují závazné požadavky, resp.
povinnost vnitrostátně stanovit emisní limity a termíny, od kterých jsou
všeobecně závazné pro vypouštění jednotlivých nebezpečných látek
- 9 (64) -
Vodohospodářské stavby • Modul 03 • Vodní stavby
obsažených v odpadních vodách do stokových systémů a do vodního prostředí.
Při porovnání těchto směrnic s Nařízením vlády č. 82/1999 Sb. Lze
konstatovat, že směrnice se jeví nedostatečná - bude nutno zcela přepracovat
její přílohu 1B (vymezuje jednotlivé typy průmyslu, je požadováno vymezit
podrobněji tj. jednotlivé typy průmyslových výrob) a doplnit zvláštními
ustanoveními pro ty nebezpečné látky, jejichž vypouštění je upraveno
evropskými směrnicemi po jejich vzoru. Bude třeba reagovat také na
skutečnost, že vypouštění nebezpečných látek je nutno monitorovat, buď
kontinuálně nebo 24 hodinovými slévanými vzorky.
Třetí generaci právních předpisů v oblasti Voda jsou směrnice pro
vypouštění odpadních vod , obsahujících klasické organické znečištění nebo
vnášející živiny do životního prostředí, včetně technických požadavků na
technickou infrastrukturu, která těmito látkami nakládá (tj. kanalizace, ČOV,
skladování a používání hnojiv apod.) Směrnice vyslovují celou řadu požadavků
na vybavenost jednotlivých aglomerací stokovými sítěmi a ČOV, včetně
požadavků na technickou úroveň systému a stanoví lhůty k jejich uplatnění.
Tento požadavek nereaguje na stávající stav a možnosti výstavby, ale požaduje
dosáhnout optimálního stavu do určité lhůty. Výjimky jsou možné pouze tehdy,
když stát prokáže, že výstavbou kanalizace se nedosáhne žádného významného
zlepšení životního prostředí. Plnění této směrnice je investičně nejnáročnější ze
všech právních předpisů EU.
Např. pro ČR jsou relevantní požadavky dané směrnicemi EU tyto:
~Do 31
Vloženo: 22.01.2010
Velikost: 4,64 MB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Mohlo by tě zajímat:
Skupina předmětu BS01 - Vodohospodářské stavby
Reference vyučujících předmětu BS01 - Vodohospodářské stavby
Reference vyučujícího doc. Ing. Jan Jandora Ph.D.
Podobné materiály
- BW05 - Realizace staveb - pruvodní zpráva
- BM01 - Pozemní komunikace I - průvodní zpráva
- BS01 - Vodohospodářské stavby - BS01-Vodohospodářské stavby M03-Vodní stavby
- BN02 - Železniční stavby II - průvodní zpráva
- BS04 - Vodní hospodářství krajiny I - BS04-Vodní hospodářství krajiny I K01-Karta předmětu SS01
- BS04 - Vodní hospodářství krajiny I - BS04-Vodní hospodářství krajiny I M01-Pedologie
- BS04 - Vodní hospodářství krajiny I - BS04-Vodní hospodářství krajiny I M02-Závlahy
- BS05 - Vodní hospodářství krajiny II - BS05-Vodní hospodářství krajiny II K01-Karta předmětu BS05
- BS05 - Vodní hospodářství krajiny II - BS05-Vodní hospodářství krajiny II M01-Vodní hospodářství krajiny II
- BU006 - Informační technologie a systémová analýza - Průvodní zpráva
- BH02 - Nauka o pozemních stavbách - Požadavky na pozemní stavby
- BL01 - Prvky betonových konstrukcí - Doporučené hodnoty součinitelů pro pozemní stavby
- BO01 - Konstrukce a dopravní stavby - Dopravní stavby - úvod
- BS01 - Vodohospodářské stavby - Meliorační stavby
- BO01 - Konstrukce a dopravní stavby - Dopravní stavby
- BS01 - Vodohospodářské stavby - Vodohospodářské stavby_přednášky
- BO01 - Konstrukce a dopravní stavby - BO01-Konstrukce a dopravní stavby K01-Karta předmětu BO01
- BO01 - Konstrukce a dopravní stavby - BO01-Konstrukce a dopravní stavby M01-Konstrukce - obecný postup při návrhu stavebních konstrukc
- BO01 - Konstrukce a dopravní stavby - BO01-Konstrukce a dopravní stavby M02-Konstrukce - základní typy konstrukcí, konstrukční řešení
- BO01 - Konstrukce a dopravní stavby - BO01-Konstrukce a dopravní stavby M03-Dopravní stavby
- BS01 - Vodohospodářské stavby - BS01-Vodohospodářské stavby K01-Karta předmětu BS01
- BS01 - Vodohospodářské stavby - BS01-Vodohospodářské stavby M01-Základy hydrauliky
- BS01 - Vodohospodářské stavby - BS01-Vodohospodářské stavby M02-Zdravotní inženýrství
- BS01 - Vodohospodářské stavby - BS01-Vodohospodářské stavby M04-Meliorační stavby
- BF06 - Podzemní stavby - priklady_podzemni_stavby
- BN01 - Železniční stavby I - BN01-Železniční stavby I K01-Železniční stavby
- BN01 - Železniční stavby I - BN01-Železniční stavby I P01-Železniční stavby I - průvodce
- BO01 - Konstrukce a dopravní stavby - Dopravní stavby - vypracované otázky
- BO001 - Konstrukce a dopravní stavby - Konstrukce a dopravní stavby
- BSA001 - Vodohospodářské stavby - Vodohospodářské stavby
- BOA001 - Konstrukce a dopravní stavby - Dopravní stavby
Copyright 2024 unium.cz