V brněnském nakladatelství VUTIUM vyšla začátkem září roku 2008 rozšířená a doplněná anglická verze publikace Porušení sypaných hrází v důsledku přelití pracovníků Ústavu vodních staveb FAST VUT v Brně Ing. Jana Jandory, Ph.D. a prof. Ing. Jaromír Říha, CSc. Monografie je výsledkem několikaleté tvůrčí badatelské činnosti autorů a pracoviště v oblasti, která je s ohledem na mimořádné hydrologické situace a jejich následky v posledních několika letech v ČR i ve světě velmi aktuální. Jedná se o extrémní hydrologické situace v povodích, při kterých došlo k porušení řady sypaných hrází v důsledku jejich přelití. Publikace je velmi cenným a vhodným studijním materiálem nejen pro specializované odborníky v oboru přehradního inženýrství, ale i pro širší odbornou veřejnost, která se z publikace dozví potřebné informace o mechanizmu porušování sypaných hrází při jejich přelití. Publikace obsahuje jak teoretické tak praktické poznatky a zkušenosti, je doplněna o obrazovou a grafickou část, čímž se stává vhodnou pomůckou jak pro projektanty a provozovatele těchto děl, tak pro pracovníky státní správy, kteří se podílí na schvalovacím procesu při přípravě, výstavbě a provozu sypaných hrází. Publikace v anglickém jazyce jistě najde své uplatnění i v mezinárodním měřítku na půdě Mezinárodního přehradního výboru (ICOLD).
Publikace je členěna celkem do třinácti kapitol, z nich jednu tvoří úvod, osm kapitol se zabývá jádrem popisované problematiky a posledních čtyři jsou podpůrné kapitoly, jejichž obsah ulehčuje čtenáři orientaci při čtení a dává přehled o dalších informačních zdrojích souvisejících s tématem publikace.
Úvodní kapitola podává informaci o poruchách sypaných hrází, klasifikuje jejich příčiny a na obrázcích je názorně prezentuje. Závěrem této kapitoly je popsáno porušení hrází přelitím a průběh takto vzniklé umělé povodňové vlny pod hrázi a ve vlastní nádrži.
Ve druhé kapitole je definováno porušení hrází přelitím a jsou zde uvedeny a podrobně vysvětleny základní parametry charakterizující porušení hrází přelitím, mezi které patří časové charakteristiky, rozměrové charakteristiky a průtok nádrži.
V následující kapitole je zpracována statistika poruch hrázových systémů, z nichž je především podrobně zpracována statistika vysokých přehradních hrází. Na základě dostupných informací ve světě i u nás je uveden přehled o vybudovaných přehradách, přehled o protržených a rozplavených přehradách a zpracována statistika možných poruch přehrad. Z této statistiky jednoznačně vyplývá nutnost řešení problematiky porušení zemních hrází jejich přelitím a účinku tohoto porušení na území pod přehradou. V závěru této kapitoly jsou uvedeny stručné informace o poruchách na malých nádržích a ochranných hrázích toků v ČR.
Ve čtvrté kapitole jsou uvedeny informace o aspektech souvisejících s mechanizmem porušení sypaných přehrad v důsledku jejich přelití. Jsou zde popsány příčiny vzniku a průběhu poruchy v důsledku přelití a vnitřní eroze hrází, případně jejího podloží. Na celé řadě fotografií a schémat jsou popsána porušení a parametry poruch hrází homogenních, heterogenních a hrází s umělými těsnícími prvky. V této kapitole je také uvedeno hodnocení erozního procesu ve vztahu k počátku eroze pro opevněný a neopevněný povrch koruny a vzdušního líce hráze a také potřebné informace pro hodnocení transportu splavenin. Jedná se jak o teoretické výpočty, tak o jejich srovnání s výsledky provedených experimentů.
Pátá kapitola podává rozsáhlou a ucelenou informaci o deterministických matematických modelech popisujících porušení hrází důsledkem přelití a důležité empirické vztahy pro odhad časových a rozměrových charakteristik průlomových otvorů a kulminačních průtoků, které byly odvozeny z údajů o porušených hrází zahraničními i českými autory. Jsou zde podrobně popsány zjednodušené modely porušení, jejich analytické a numerické řešení a proveden podrobný rozbor a citlivostní analýza parametrů popisujících časový průběh parametrů nátrže. V druhé části této kapitoly jsou uvedeny velmi podrobné a potřebné informace o matematickém modelování porušení hráze přelitím numerickým modelem, který vychází z algoritmu komerčního a v praxi velmi užívaného programu BREACH. Uvedené informace jsou vhodným podkladem pro případné uživatele tohoto softwaru.
V šesté kapitole jsou uvedeny poznatky z aplikace statistického modelování porušení hrází přelitím za předpokladu náhodně generovaných vstupních veličin. Vyhodnocení souborů náhodných výstupních veličin poskytne informace o maximálně možném průlomovém průtoku a o tvaru hydrogramu, o poloze hladiny v nádrži při tomto průtoku a o dalších významných výstupních veličinách.
Sedmá kapitola se zabývá fyzikálními experimenty porušení hrází přelitím. Uvádí informace o experimentech prováděných jak v zahraničí, tak v ČR. Podrobně jsou prezentovány zkušenosti, která byly dosaženy modelováním na pracovišti autorů v rámci projektů GAČR a MŠMT.
Osmá kapitola je věnována výsledkům praktických aplikací uvedených postupů a metod stanovení parametrů porušení hrází přelitím a vnitřní erozí na některých přehradách v ČR a ochranné hráze řeky Moravy u Kvasic. Aplikované metody a získané výsledky řešení porušení hrází přelitím a vnitřní erozí jsou navzájem srovnávány a čtenář je upozorňován na důležitost provádění těchto analýz pro značné rozdíly výsledků dle jednotlivých metod řešení.
Devátá kapitola obsahuje závěry a doporučení pro praxi s ohledem na možné porušení hrází přelitím a uvádí používané způsoby zvýšení odolnosti hrází při jejich přelití. Je zde uvedena řada obrázků a fotografií a uveden obecný postup, který je zapotřebí dodržovat při prognózování průběhu porušení sypaných hrází v důsledku jejich přelití případně vnitřní sufózi.
V závěru publikace jsou uvedeny podpůrné kapitoly, jako je symbolika, rozsáhlý soupis literatury a rejstřík.
Doc. Ing. Vlastimil Stara, CSc.
e-mail: stara.v@fce.vutbr.cz
