Zajímavosti z výstavby a následného provozu přehrad budovaných v šedesátých až osmdesátých letech minulého století na území Povodí Ohře

Tento příspěvek vznikl na základě zadání šéfredaktora Ing. Václava Stránského, které znělo: „V červnu budou Přehradní dny právě na Ohři. Tuším, že jste byl docela blízko při výstavbě těch přehrad na Ohři. Nechtěl byste k tomu napsat nějaké vzpomínání? Nejen o výstavbě, ale třeba i o plánování, provozu…“. (Poznámka Stránského: Když jsem o článek na začátku roku prosil, nikdo netušil, jakými peripetiemi se společenské dění bude ubírat a že i konference bude přesunuta na rok 2021…) Je skutečností, že u výstavby přehrad na okrese Chomutov jsem byl od roku 1960 a u výstavby přehrad na celém území Správy povodí Ohře od roku 1966.

Nelze však opomenout přehrady, které byly vybudovány již v padesátých letech minulého století, i když jsem u jejich výstavby ještě nefiguroval, neb jsem v té době studoval Fakultu inženýrského stavitelství ČVUT Praha, ale v dalším textu o provozu přehrad bude o některých zmínka. Patří sem tyto přehrady:

• Podhora – zahájeno 1952, dokončeno 1956 (šlo o rekonstrukci rybníka)
• Křímov – zahájeno 1953, dokončeno 1959
• Fláje – zahájeno 1954, dokončeno 1962
• Jesenice – zahájeno 1957, dokončeno 1961
• Všechlapy – zahájeno 1958, dokončeno 1961

V roce 1960 jsem nastoupil k Okresní vodohospodářské správě Chomutov, která měla okresní působnost jak v oboru vodovodů a kanalizací, tak i v oboru vodních toků. V tomto okrese se prudce rozvíjel průmysl, a i s tím spojená bytová výstavba (KBV – komplexní bytová výstavba), zatímco potřebný rozvoj vodního hospodářství zaostával. Nejvíce se to projevovalo v nedostatku pitné vody, takže docházelo k omezování její spotřeby. Například v roce 1963 bylo přidělováno v Chomutově 15 l na osobu a den. Nově vybudovaná nádrž Křímov s úpravnou vody III. Mlýn nestačila stále se zvyšující potřebu pitné vody pokrýt. Urychlovala se proto výstavba údolní nádrže s úpravnou vody Jirkov, která byla dokončena v roce 1965, což situaci zlepšilo, ale nevyřešilo.

Přehrada Nechranice se začala stavět v roce 1961 a dokončena byla v roce 1968. Okresní vodohospodářská správa jakožto následný provozovatel aktivně spolupracovala při výstavbě, aby byly splněny podmínky pro spolehlivou provozní funkci. Během výstavby se zjistily horší geologické poměry pro založení zemní hráze, než zjistil geologický průzkum pro projekt, což přimělo partnery výstavby provést taková opatření, aby se zabránilo nadměrným průsakům pod hrází po napuštění nádrže. Šlo hlavně o značný rozsah hlinitobetonové těsnící clony v podloží hráze až do maximální hloubky 31 m. Dalším opatřením, o němž bylo rozhodnuto až v průběhu výstavby, bylo provedení mohutné zatěžovací lavice ve střední a pravé části hráze, takže její šířka v údolnici dosahuje v patě 800 m. Hráz má celkovou délku 3 280 m a výšku nad terénem 38 m (od základu 47,5 m). V koruně je široká 9 m. Součástí přehrady je vodní elektrárna s výkonem 2 x 6 MW. Spodní výpusti o průměru 1 800 mm jsou napojeny přímo na spirály turbín a vyústěny nad savkou do odtokové štoly. Toto zvláštní uspořádání neumožňuje dle projektu současný provoz turbín a spodních výpustí. Maximální hltnost turbín je 2 x 16 m³·s^-1 a kapacita spodních výpustí 2 x 45 m³·s^-1. Z toho je zřejmé, že při povodňových situacích, kdy je třeba vypouštět maximum až do neškodného průtoku Ohře pod Nechranicemi, který je větší než kapacita obou výpustí, jsou tyto zcela otevřeny a elektrárna je odstavena.

Původní záměr počítal s tím, že provozovatelem přehradní části vodního díla bude vodohospodářská organizace a provozovatelem elektrárny Rozvodné závody. To se také po dokončení díla stalo. Když Rozvodné závody poznaly, co pro ně znamená plné podřízení provozu elektrárny vodohospodářským potřebám, ztratily o ni zájem, což nakonec vedlo k převedení vodní elektrárny na provozovatele přehrady. Později, když jsme si uvědomovali, že tržby z výroby elektrické energie jsou pro nás významné, začali jsme uvažovat o přezkoumání zákazu souběhu spodních výpustí s turbínami. V době, kdy se stal ředitelem Výzkumného ústavu vodohospodářského (dále jen VÚV) Ing. Matoušek, který předtím pracoval na Povodí Ohře (dále jen POh), jsme se domluvili a uzavřeli smlouvu na spolupráci k řešení složitých, provozně naléhavých úkolů. Přednost této spolupráce spočívala v tom, že pracovníci POh byli schopni zajistit kontinuální měření potřebných provozních údajů, které výzkumní pracovníci potřebovali pro svoji práci. Vedení obou organizací se podle potřeby scházela, aby koordinovala spolupráci a hodnotila postup, jakož i výstupy řešených úkolů. Jedním z významných úkolů této spolupráce bylo zjištění možnosti souběhu turbín a spodních výpustí včetně stanovení parametrů (rozsahu) souběhu. Úkol se podařilo zdárně vyřešit. Vzpomínám si na radost výzkumných pracovníků hlavně z toho, že jejich práce přinesla významný přínos pro provoz elektrárny. Při tom si trochu posteskli, že u některých úkolů uložených především nadřízeným orgánem jim přínosy nejsou známy a obávali se, že některé jejich výstupy skončily „v šuplíku“.

VD Nechranice – celkový záběr na hráz

VD Nechranice – záběr na přeliv se skluzem ze vzdušné strany

Projektovaný účel nádrže Nechranice byl zásobní. Protipovodňová ochrana řešena nebyla. Dokonce když se ukázalo, že z důvodu těžby uhlí bude nutno oddělit hrází Čachovický lalok, což znamenalo zmenšení vyčísleného zásobního prostoru, došlo k získání tohoto objemu výstavbou stupně Kadaň. Po povodni na Ohři v roce 1981 byly přehodnoceny požadavky na zásobování vodou a došlo v rámci změny manipulačního řádu vodohospodářské soustavy Ohře (nádrže Skalka, Jesenice, Kadaň, Nechranice) ke snížení zásobního prostoru a stanovení ochranného prostoru v nádrži Nechranice. Postupně, s rozvojem dispečerského řízení a možností průběžně získávat hydrologická data z horní části povodí Ohře, které leží na německém území (téměř 600 km²), bylo možno provádět s určitým časovým předstihem prognózy průběhu povodní, což vytvářelo informace o účelném předvypouštění z nádrže Nechranice. To naráželo na nedostatečné kapacity vypouštěcích zařízení. Jediná schůdná možnost byla provést rekonstrukci bezpečnostního přelivu, který se skládá ze tří polí šířky 15 m, hrazených hydrostatickými uzávěry na výšku 4 m. Technického návrhu se ujal prof. Broža. Pod jeho vedením byl na Stavební fakultě ČVUT vytvořen a odzkoušen model, který byl podkladem pro projektovou dokumentaci. V letech 2003 a 2004 byla provedena rekonstrukce středního pole přelivu, při které se vybourala celá betonová komora hydrostatického uzávěru, tím se snížil práh přelivu o 0,5 m a otvor se nyní hradí zdvižným ocelovým segmentem s nátokovou horní stěnou. Za ní se segment vyhrazuje a je zde rovněž umístěno provizorní hrazení tabulovým uzávěrem.

Návodní svah hráze je proveden ve sklonu 1:2 a je opevněn na místě betonovaným pláštěm tlustým 0,2 m s dilatačními spárami vyplněnými pórobetonem. Postupem času došlo ke značnému poškození pláště, nejvíce v oblasti kolísání hladiny, ale i v trvale ponořené části. Začínala se objevovat místa, kde koroze pláště již pokročila na celou jejich tloušťku. Ukázalo se, že pórobeton ve spárách má malou pevnost a není schopen odolávat namáhání od vodních vln. Docházelo k erozi podloží v místě spár, ale i podél spár pod pláštěm (kaverny). Potápěčské stanici Chomutov pod vedením Petra Andrta se podařilo najít vhodnou technologii a celou opravu provést v letech1998–2004.

Přehrada Jirkov se začala stavět v roce 1960 a dokončena byla v roce 1965. Jde o kamenitou hráz s šikmým vnitřním těsněním z jílovitých zemin. Její zvláštností je, že stabilizační část byla sypána ve vysokých vrstvách (22 a 15 m) s hutněním tlakovou vodou. Návodní část byla sypána ve vrstvách vysokých cca 6 m bez hutnění. Bezprostředně po uvedení do provozu byly zjištěny výrazné deformace hráze se značně rozdílným sedáním návodní a vzdušné části hráze. Sedání na návodní části bylo značně větší než u hlavní stabilizační části. Došlo k poklesu koruny hráze až o 1,5 m a ke vzniku trhliny na vzdušní straně. Bylo zřejmé, že musí dojít k rozsáhlé rekonstrukci hráze. Ta se uskutečnila v letech 1982–85. Šlo o drahou zkušenost s budováním hrází tímto způsobem.

VD Jirkov s věžovým objektem

Přehrada Fláje se začala stavět v roce 1951 na Flájském potoce v Krušných horách v nadmořské výšce kolem 700 m n. m. poblíž obce Český Jiřetín a dokončena byla v roce1963. Jde o jedinou pilířovou hráz v Čechách. Skládá se z 19 pilířů typu Noetzli a 15 tížných bloků. Vodní dílo (dále VD) bylo vybudováno jako hlavní zdroj pitné vody pro Mostecko a Teplicko. Hráz je dlouhá v koruně 459 m, vysoká nad terénem 47,5 m. Objem nádrže je 23,1 mil. m³. Spodní výpusti tvoří dvě ocelová potrubí o průměru 1 200 mm. Jejich uzávěry tvořila dvě za sebou umístěná šoupátka průměru 1 200 mm s ručním i elektrickým pohonem. Již od roku 1968 vykazovaly tyto uzávěry poruchy v ovladatelnosti a netěsnosti. To mělo za následek, že netěsnostmi unikalo z nádrže např. 120 l·s^-1, zatímco stanovený min. odtok byl 75 l·s^-1. Bylo rozhodnuto o provedení rekonstrukce, která znamenala výměnu výše uvedených uzávěrů za nové. Byl proto Hydroprojektem Praha vypracován projekt, který navrhl odstranění nevhodných šoupátek a jejich nahrazení na návodní straně každé výpusti šoupátkem DN 1 200 mm z ocelolitiny s těsnícími plochami z nerezooceli a dále pak regulační provozní uzávěry typu kuželových uzávěrů DN 1 200 mm. Provedení této rekonstrukce však vyžadovalo dočasné zahrazení vtoku do spodní výpusti na návodním líci hráze. Projektant potřeboval zjistit tvar a nerovnosti povrchu betonu u vtoku. To vyžadovalo zručné potápěče s dobrým vybavením, neboť šlo o práci v poměrně velké hloubce.

V té době jsem vedl investiční odbor, takže jsem se se svými spolupracovníky touto akcí poměrně intenzivně zabýval. Ve Svazarmu Chomutov byla skupina potápěčů, kteří se potápěním a prací pod vodou zabývali ve svém volném čase. Získali jsme kontakt na jednoho z nich, Petra Andrta, který celkem ochotně přistoupil na spolupráci a hned se ujal daného úkolu. Sestrojili zařízení, kterým bylo možno zjistit a zaznamenat údaje o vtocích, které potřeboval projektant. Ten pak navrhl ze dvou kotlových den jeden čočkový uzávěr s těsnícím límcem a napouštěcím zařízením, aby bylo možno s uzávěrem pod vodou manipulovat a přemísťovat jej. Zatímco se uzávěr vyráběl, připravovala se úzkokolejná dráha a jeřábové zařízení k dopravě uzávěrů do hráze až na místo montáže. Potápěči sestrojovali podvodní komoru, která by sloužila k odpočinku a výměně potápěčů při náročné práci s uzávěrem ve značné hloubce.

Krátce po zahájení prací pod vodou přišel jeden z potápěčů o život. Po zhodnocení situace mi bylo jasné, že bez zkušených, dobře vybavených potápěčů nebude možné úkol splnit. Po zjištění, že Hlavní báňská záchranná stanice v OKD Ostrava disponuje skupinou potápěčů, kterou vedl pan Daněk, jsem okamžitě odjel do Ostravy. Při jednání v OKD se mi podařilo uspět a dosáhnout nástupu potápěčů na práce na přehradě Fláje. Malou potápěčskou skupinu v té době měl podnik Povodí Vltavy, vedl ji pan Černý. Podařilo se i tyto potápěče získat pro práce na Flájích. Stranou nezůstali ani svazarmovští potápěči. Vznikl tak tým potápěčů, který pod vedením nejzkušenějšího z nich, pana Daňka, práci s dočasným uzávěrem vtoků do spodních výpustí úspěšně zvládl. Při tom byla využita i podvodní komora, kterou zkonstruovali potápěči ze Svazarmu Chomutov Výměna uzávěrů skončila v roce 1972.

Už v té době bylo zřejmé, že podnik bude potřebovat profesionální potápěče, a to jak ke kontrolám, tak i provádění oprav konstrukcí na vodních dílech trvale ponořených pod vodou. Vždyť už např. při provádění technicko-bezpečnostních prohlídek na vodních dílech se bez potápěčů zkontrolovalo jenom to, na co bylo vidět, takže ponořené části prohlédnuty nebyly. Některé potápěčské práce na vodních dílech prováděli v dalších letech potápěči v rámci svého volného času, což se ukázalo jako nepostačující. To motivovalo Petra Andrta k založení firmy Potápěčská stanice v. o. s. Chomutov. Ta se postupně rozvíjela, takže byla schopná provádět i značně náročné práce pod vodou na vodních dílech, a to nejen pro podnik POh.

VD Fláje – celkový záběr

Přehrada Přísečnice byla vybudována v letech 1969 až 1976 v Krušných horách ve výšce okolo 700 m n. m. na Přísečnickém potoce, asi 1 km nad obcí Kryštofovy Hamry. Dále se do nádrže přivádí voda štolou z Černého potoka. Nádrž má objem 54,96 mil. m³ a je hlavním zdrojem kvalitní vody pro severočeskou vodárenskou soustavu. Považuji ji za perlu mezi vodárenskými nádržemi. Hráz je dlouhá 470 m a vysoká 48 m nad terénem a 57,6 m nad základem. Vodní dílo má dva věžové objekty. Sdružený věžový objekt umístěný u návodní paty hráze má dvě spodní výpusti průměru 1 000 mm a šachtový bezpečnostní přeliv s průměrem v přelivné hraně 5,0 m a průměrem šachty 1,7 m. Druhý věžový objekt umístěný 215 m od hráze při pravém břehu slouží k odběru vody ze čtyř výškových horizontů. Z věžového objetu je voda odváděna tlakovou štolou dlouhou 6,3 km do úpravny vody Hradiště.

Stavbu prováděli dva dodavatelé. Hlavním byly Vodní stavby Praha, závod Chomutov. Dodavatelem štol a odběrného věžového objektu Podzemní inženýrské stavby Zbraslav. Po určité době se začala u odběrného věžového objektu vyskytovat koroze betonu a jeho výztuže. Ta rychle postupovala, takže se blížil jeho havarijní stav. Při uzavření všech etážových odběrů docházelo k tak silným průsakům betonem dříku, že nebylo možné provést ani revizi štoly. Největší koroze byla v oblasti zálivek odběrných oken a pracovních spár. Byly snahy provést lokální utěsnění průsaků. Při tom se ukázalo, že tento způsob není řešením. Protože všechny práce bylo nutno provádět ve vodě, bylo vyřešení sanace zadáno Potápěčské stanici Chomutov. Ta navrhla provést nový betonový plášť odběrného objektu, kdy vnějším bedněním by byl původní betonový plášť a vnitřním (ztraceným) kruhovým bedněním antikorový plech. Tento návrh se realizoval s tím, že se provedla betonáž do vody ze samozhutňující betonové směsi. Porovnání kvality betonu obou věžových objektů dokumentuje, jak velkou roli hraje nedodržení základních technologických postupů jako správné uložení, zhutnění a následné ošetření, neb bylo použito stejné betonové směsi.

VD Přísečnice – záběr na hráz s oběma věžovými objekty

V roce 1975 jsem odešel z investičního odboru do Karlových Varů, abych řídil tamní závod. Krátce po mém příchodu se vyskytly problémy na přehradě Jesenice, které spočívaly ve vývěru vody ze dna žlabu a skluzu od pravobřežního bezpečnostního přelivu. Přehrada Jesenice byla vybudována v letech 1957 až 1961. Jde o zemní hráz dlouhou 753 m, vysokou 20 m, s objemem nádrže 60,15 mil. m³. Vývěr vody ve žlabu a skluzu byl způsoben změnami režimu proudění vody v podkladních štěrkopískách. K řešení významně přispěl tehdejší ředitel úseku TBD na VRV Praha Ing. Šimek, který osobně Jesenici dlouhodobě sledoval s ohledem na její komplikované geologické podloží. Sanace se provedla vybudováním drenážního potrubí podél pravobřežní zdi žlabu a skluzu zhruba v úrovni jejích základů, se zaústěním drenáže do vývaru. Dále pak byla provedena injektáž dna žlabu a skluzu především v oblastech vývěrů. Už po provedení drenáže vývěry téměř ustaly. U nádrže Jesenice byly problémy se sesuvy břehů téměř od jejího uvedení do provozu.

VD Jesenice – záběr na hráz a skluz od přelivu

Přehrada Skalka byla vybudována v letech 1962 až 1964 na Ohři těsně nad Chebem. Plocha povodí k profilu přehrady činí 670,60 km², z toho 593 km² je na území SRN. Hráz je v koruně dlouhá 115 m a vysoká 15 m nad terénem a byla sypána z chebských fylitů, které se těžily v nedalekém lomu. Při pravém břehu byl vybudován funkční objekt, v němž jsou umístěny dvě spodní výpusti o průměru 1 200 mm a nad nimi bezpečnostní přeliv hrazený ocelovým segmentem šířky 9,5 m. Krátce po roce 1975 se vyskytly průsaky v oblasti styku sypané hráze s funkčním betonovým objektem, které se postupně zvětšovaly, takže bylo nutné provést urychlenou sanaci. Tu jsme provedli vlastními pracovníky závodu podle návrhu a pod vedením experta Ing. Kudlíka z Vodních staveb Praha. V době, kdy se ve světě přehodnocovala bezpečnost přehrad proti přelití při maximální pravděpodobné povodni, došlo k tomuto procesu i u nás. Přehrada Skalka byla zařazena mezi objekty, u nichž by se mělo provést posouzení. Výsledkem bylo rozhodnutí vybudovat vpravo od původního přelivu ještě další. V roce 1989 byl vybudován nový objekt, který obsahuje přeliv hrazený 7 m širokou a 4,8 m vysokou klapkou. Současně byla do nového objektu umístěna MVE se dvěma turbogenerátory o výkonu 2 x 375 kW.

VD Skalka – záběr na hráz s přelivem

Přehrada Stanovice se budovala v letech 1972 až 1978 na Lomnickém potoce jako hlavní zdroj pitné vody pro Karlovarsko. Hráz je sypaná, kamenitá s návodním asfaltobetonovým těsněním. Je dlouhá 258 m, vysoká 59,5 m nad terénem a vytváří nádrž s objemem 27,8 mil. m³. Již od příchodu na závod Karlovy Vary jsem byl pověřen sledovat postup výstavby jak z pozice investora, tak i budoucího provozovatele. V období let 1975–1985 jsem měl možnost při své činnosti na hraničních vodních tocích s Bavorskem navštívit i některá budovaná vodní díla nedaleko státních hranic. Nejvíce mě zaujala výstavba přehrady Frauenau, která měla obdobné některé parametry a budovala se téměř ve stejném období, jako přehrada Stanovice. Zmíněnou přehradu jsem měl možnost navštívit během výstavby vícekrát. Zaujala mě pečlivost, s jakou byly práce prováděny, dodržování technologických postupů, a hlavně pak výsledek – kromě jiného velice kvalitní betony. Poslední návštěvu přehrady Frauenau jsem provedl zhruba po dvaceti letech od dokončení obou přehrad, abych mohl provést porovnání. Shledal jsem značné rozdíly. Betony u německé přehrady nejevily známky koroze a rovněž technologická zařízení vybudovaná z korozi odolných materiálů nevykazovala žádné vady. U přehrady Stanovice došlo k významné korozi betonu i výztuže. Narušení není jen v místě pracovních spár, ale i plošné. Půdorys věžového objektu není kruhový, ale dosti složitý s mnoha rohy. V těchto rozích je koroze větší. Ze zjištěného stavu je zřejmé, že výztuž má malé krytí betonem a že problémy způsobují též vyčnívající pruty armatury, které korodují a v podstatě „táhnou“ korozi dovnitř.

V prosinci 2000 zpracoval pro POh doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., autorizovaný inženýr pro zkoušení a diagnostiku staveb, Zhodnocení stavu železobetonového věžového objektu VD Stanovice v oblasti pod vodní hladinou. Zpracovatel měl k dispozici výsledky potápěčské prohlídky a jádrové vývrty betonu. V uvedeném zhodnocení se např. uvádí, že: „V různých oblastech se nacházejí sice ne příliš časté, ale výrazné poruchy, které, pokud by nebyly postupně sanovány, mohly by do budoucna vyvolat závažné problémy. Ze získaných poznatků tedy vyplývá, že povrchově silně vyztužené masivní prvky věžového objektu mají již silně degradovanou krycí vrstvu betonu nad výztuží, která zároveň není již schopna pasivovat výztuž svou alkalitou a v rozsáhlých oblastech tak bude postupně docházet k intenzivnímu rozběhu koroze výztuže, která bude doprovázena oddělováním a odpadnutím krycích vrstev betonu. Tento proces je velmi nežádoucí především proto, že korozní zplodiny na výztuži mohou svými expanzními účinky narušovat beton do hlubších oblastí, a tak postupně narušovat vodotěsnost konstrukce. Proto jednoznačně doporučuji opravit veškeré zjištěné závady na železobetonových konstrukcích odběrného objektu v oblasti pod vodní hladinou.“

V prosinci 2001 zpracoval doc. Dohnálek Provedení a vyhodnocení diagnostických prací na železobetonových prvcích věžového objektu vodního díla Stanovice. Tato práce se týká horní části objektu nad podlahou strojovny, a to zevnitř i zevně, a dále pak železobetonové konstrukce tubusu odběrného objektu v oblasti nad vodou zevně. Z obsáhlého materiálu, který obsahuje nejen zjištění a doporučení, ale též obecné zásady sanace železobetonových konstrukcí, plynou konkrétní technologické postupy sanace jednotlivých prvků na odběrném objektu. Krom jiného uvádí, že u tubusu nad vodou a spodním líci podlahy strojovny byla zjištěna tloušťka krycí vrstvy betonů nad výztuží od 15 do 30 mm a současná tloušťka zkarbonatované vrstvy se pohybuje v intervalu od 15 do 24 mm. Z toho je odvozeno, že ve značné části, cca 30 až 50 % povrchu, již dochází ke korozi výztuže. Jako zcela nezbytný je navrhován sanační zásah v oblasti kolísání vodní hladiny na výšku nejméně 3–4 m.

VD Stanovice –záběr na vodní dílo ze vzdušné strany hráze

Přehrada Horka byla budována v letech 1966 až 1970 na Libockém potoce nad obcí Horka jako zdroj pitné vody pro území průmyslového Sokolovska. Jde o zemní sypanou hráz se středním hlinitým těsněním dlouhou v koruně 236 m a vysokou 41 m nad terénem. Objem nádrže činí 21,35 mil. m³. Funkce vodního díla – odběr vody ve 4 etážích a bezpečnostní přeliv – zajišťuje sdružený věžový objekt. V srpnu 2001 posuzoval stav betonů na VD doc. Dohnálek a výsledky zpracoval v dokumentu Provedení diagnostických prací na železobetonových objektech vodního díla Horka u Chebu a doporučení pro jejich sanaci. Ve svých závěrech uvádí, že posuzované železobetonové objekty vyžadují v dílčích oblastech neodkladné sanační zásahy, a to zejména pokud se týká lokální koroze výztuže, prosakování vody pracovními spárami, trhlinami a prosakování vody dilatačními spárami. Přitom značně špatná situace je u odtokové štoly, kde je korozí ohroženo cca 30 % výztuže ve stěnách a 50 % výztuže ve stropní konstrukci. Na vnitřním povrchu svislého tubusu šachtového přelivu byla zjištěna ojedinělá koroze výztuže cca 4–6 m² včetně hloubkových poruch betonu. Délka provlhajících pracovních spár je 30–40 m. Mimořádně špatná je antikorozní ochrana výztuže v konstrukci nad horním ochozem věžového objektu. Tloušťka zkarbonátované vrstvy téměř všude zasahuje výztuž. Rekonstrukce této konstrukce je považována za prioritní.

VD Horka – záběr na vodní dílo ze vzdušné strany hráze

Ještě v době zaměstnání u POh jsem si uvědomoval potřebu kontrol a provádění opravných prací betonových konstrukcí ponořených pod vodou. Velice jsem přivítal založení firmy Potápěčská stanice v. o. s. Chomutov Petrem Andrtem. Moderní vybavení této potápěčské stanice vytvořilo podmínky nejen pro detailní sledování stavu konstrukcí pod vodou, ale též pro následné provádění potřebných opatření, oprav, sanací apod. Velkou výhodou je, že moderní vybavení umožňuje spolehlivě zachytit pomocí kamer nejen zjištěný stav, ale i provedené práce a tyto záznamy je též možno archivovat pro budoucí potřeby. Právě informace takto získané mě přiměly po odchodu do důchodu zabývat se příčinami poruch a korozí betonů ponořených konstrukcí. Výsledky jsem uspořádal v prosinci 2000 do Studie vlivů na trvanlivost betonů konstrukcí vodohospodářských staveb ponořených pod vodou. Zde jsem zjišťoval, zda nemohou ke korozi betonů trvale ponořených pod vodou přispívat i chemické, případně biologické látky v zadržované vodě. U chemických látek to nejčastěji bývají sírany, kyselina uhličitá, chloridy a dusičnany, u biologických pak huminové látky. Podkladem byly výsledky monitoringu kvality vody v nádržích a vodních tocích, který provádějí centrální laboratoře POh. Ukázalo se, že tyto látky nesehrávají výraznou roli v korozi betonu sledovaných přehrad. U nekvalitního betonu by mohla být pravděpodobnost určitého vlivu. Zajímavá byla informace od potápěčů, že pokud se setkají s případem, kdy je povrch betonu pokryt povlakem, který zřejmě obsahuje biologické látky, a odstraní jej, objeví povrchovou korozi betonu.

Závěrem lze uvést, že koroze významně ovlivňuje trvanlivost a statickou spolehlivost betonových konstrukcí. Při velkém rozsahu koroze a omezených prostředcích na opravy a rekonstrukce je významná otázka priorit – čemu dát přednost. Zvážíme-li povrchovou korozi konstrukcí z masivních betonů, je zřejmé, že ve většině případů nemá tato koroze (pokud nehrozí rozpad konstrukce) významnější dopad na statickou bezpečnost. Jinak je nutno nahlížet na korozi u železobetonových konstrukcí, které již tak masivní nebývají, a zde při současné korozi výztuže může jít i o statické ohrožení. Navíc společná koroze výztuže s betonem má rychlejší postup. Jakmile je porušena ochranná vrstvička výztuže v betonu, která při pH zhruba od 11,5 do 13,5 korozi výztuže zabraňuje, vzniká hydroxid železa, který zvětšuje objem cca 4x, a tím působí na další odpadávaní betonu od výztuže. Za nejčastější důvod koroze výztuže lze označit v u nás zjištěných případech nedostatečnou krycí vrstvu betonu u výztuže, dále pak nekvalitní beton, trhlinky a karbonatace povrchových vrstev betonu. Z toho vyplývá, že největší pozornost je třeba zaměřit na železobetonové věžové objekty přehrad.

U přehrady Stanovice jsem se zmínil o značných rozdílech v kvalitě betonů v porovnání s bavorskou přehradou Frauenau. Další možnost zjištění kvality betonů v zahraničí jsem měl v rámci zahraniční pracovní cesty do USA, která se konala od 25. 2. 2001 do 7. 3. 2001. Účelem cesty byla návštěva veletrhu World of Concrete a AIRCON, dále pak prohlídka stavby přehrady zásobující Las Vegas a staveb v Los Angeles. Šlo především o získání poznatků a zkušeností s výstavbou a provozováním betonových a železobetonových konstrukcí. Prohlídka staveb započala v San Francisku návštěvou katedrály vybudované z jediného materiálu, a to betonu. Nikde jinde jsem neviděl tak perfektně provedené pohledové betony. Následovala prohlídka s komentářem o výstavbě a provozu známého mostu Golden Gate Bridge. Ze San Franciska vedla cesta k horám Sierra Nevada přes Sequoia National Park a Death Valley do Las Vegas na veletrh World of Concrete a AIRCON.

Veletrh se konal v obrovském zastřešeném areálu, v němž bylo umístěno veliké množství vystavovatelů. Veletrh nabízel nepřeberné množství zařízení, prostředků, nástrojů, pomůcek, strojů a přístrojů pro pořizování a ošetřování nových betonů. Je možno říci, že zde bylo vše, co je potřebné či vhodné pro provedení vysoce jakostních betonů. Bylo možné najít odpověď i na některé naše aktuální otázky:

–  jak dokonale zabezpečit požadované krytí výztuže betonem,
–  čím dobře zhutnit betonová opevnění i ve vodorovné poloze či mírném sklonu,
–  systémy pro vytvoření dokonalého bednění apod.

Pozornost, avšak již v omezeném rozsahu, byla věnována úpravám povrchů betonových konstrukcí, ale též opravám betonů. Z postřehů na stavbách USA, ale i ve vyspělé Evropě je zřejmé, že oprava nekvalitních povrchů betonů je spíše náš problém, nikoliv světový.

Z Las Vegas jsme se přesunuli k přehradě Hoover Dam, vybudované v letech 1931 až 1935 na řece Colorado přímo na hranicích Nevada-Arizona. Vlastní přehradní těleso je gravitační klenbové výšky 221,3 m, délka v koruně 379,2 m, šířka v koruně 13,7 m, šířka v patě 201,2 m, objem betonu 2,6 mil m³. Přehrada vytváří jezero o objemu 1,24 trilionu m³, maximální hloubka 152 m, zatopená plocha 63 900 ha, délka vzdutí 177 km. Pod přehradou jsou umístěny dvě hydroelektrárny se 17 turbogenerátory s instalovaným výkonem 2080 MW. Význam vodního díla spočívá zejména v:

1. zavlažování více než 1 mil. akrů v USA a téměř 0,5 mil akrů v Mexiku;
2. zásobování více než 18 mil. obyvatel;
3. výrobě el. energie více než 4 biliony KWh ročně;
4. rekreaci – populární rekreační oblast s celoroční sezonou.

Při exkurzi byl vysvětlen účel, výstavba a funkce vodního díla. Provozní problémy nebyly zmiňovány a nejsou v této oblasti potíže. Již z prohlídky bylo zřejmé, že betony jsou velice kvalitní. Podle otisku prken na betonu bylo zřejmé, že betony nebyly od výstavby sanovány. Na návodním líci nevykazoval beton korozi ani v oblasti kolísání hladiny. I tato stavba dokumentuje, že pečlivě provedené betony při stavbě jsou v následném provozu bezproblémové.

Hoover Dam – záběr na vodní dílo

Literatura

Ing Ladislav Novák
Lipová 289/7
360 06 Karlovy Vary
lnovak35()centrum.cz

Všechny fotografie pocházejí z archivu Povodí Ohře, s. p.