13.04.2015 Views

Úpravy toků - Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství - ČVUT

Úpravy toků - Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství - ČVUT

Úpravy toků - Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství - ČVUT

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

ZÁSADY<br />

ÚPRAV A REVITALIZACÍ<br />

DROBNÝCH VODNÍCH TOKŮ<br />

Ing. Petr Koudelka, Ph.D.<br />

B607, koudelka@fsv.cvut.cz


Zásahy do vodních toků<br />

• Hrazení bystřin<br />

• Úprava toků<br />

• Revitalizace toků<br />

Úpravy toků<br />

Důvody<br />

- Ekonomicko-sociální důvody (dříve), ekologické (dnes)<br />

- Protipovodňová ochrana<br />

- Zásobování vodou<br />

- Získávání zemědělské půdy, zajištění soběstačnosti v zemědělské<br />

produkci (RVHP)<br />

- Splavňování toků<br />

- Protierozní ochrana<br />

- Energetika<br />

- Náhradní rekultivace, dnes rekultivace<br />

- Rekreace


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

• Trasa<br />

Zásady úprav toků<br />

– Kruhové oblouky (střídavě) + mezipřímky<br />

– Délka mezipřímky L = 2 aţ 4 B<br />

– Poloměr oblouku Rmin = 6B<br />

– Pokud moţno údolnicí (netříštění pozemků)<br />

– Způsob obdělávání – dlouhé přímky,<br />

pravidelné pozemky, posunutí trasy, orba na<br />

hranu<br />

– Zkrácení délky trasy


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Zásady úprav toků<br />

• Stanovení velikosti návrhového průtoku: ČHMÚ!!!<br />

(třídy přesnosti I-IV, platnost 5 let)<br />

• Volba návrhového průtoku:<br />

– Centra měst Q 100<br />

– Souvislá zástavba Q 50<br />

– Rozptýlená zástavba Q 20<br />

– Sady, chmelnice Q 20<br />

– Orná půda Q 5 aţ Q 20<br />

– Louky, lesy Q 30d aţ Q 1


Tab.Orientační hodnoty pravděpodobné chyby základních hydrologických údajů dle ČSN 75 1400<br />

(Hydrologické údaje povrchových vod)<br />

Třída Orientační charakteristika Orientační hodnoty střední kvadratické chyby v %<br />

Q a<br />

Q 30d<br />

÷ Q 300d<br />

Q 300d<br />

÷ Q 364d Q 1<br />

÷ Q 10<br />

Q 20<br />

÷<br />

Q 100<br />

I<br />

II<br />

Hydrologické údaje zpracované z hodnot<br />

dlouhodobě kvalitně pozorovaných přímo<br />

v daném profilu nebo v jiném velmi blízkém<br />

profilu na témţe toku<br />

Hydrologické údaje zpracované na základě<br />

dlouhodobých pozorování, která svojí délkou<br />

nebo kvalitou nevyhovují třídě I.<br />

Hydrologické údaje odvozené pro jiný profil na<br />

témţe toku, pokud to připouští charakter<br />

odvozované veličiny, vodního toku, délka a<br />

kvalita pozorování, aj.<br />

8 10 20 10 15<br />

12 15 30 20 30<br />

III<br />

Hydrologické údaje odvozené na základě<br />

krátkodobých pozorování přímo na daném<br />

profilu nebo v těsné blízkosti na témţe toku.<br />

Hydrologické údaje odvozené z pozorovaných<br />

profilů pro profil na témţe toku, pokud nejsou<br />

splněny poţadavky třídy II, nebo odvozené pro<br />

profil na jiném blízkém toku s obdobnými<br />

fyzickogeografickými poměry a obdobným<br />

hydrogeologickým reţimem.<br />

20 25 45 30 40<br />

IV<br />

Hydrologické údaje odvozené z pozorovaných<br />

hodnot do profilu mimo poţadovaný vodní tok<br />

nebo mimo jeho povodí pokud je nelze zařadit<br />

do třídy III. Charakteristiky maximálních<br />

průtoků odvozené ze sráţek.<br />

30 40 60 40 60


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Kapacita profilu:<br />

Zásady úprav toků<br />

• Ustálené x neustálené; rovnoměrné x nerovnoměrné<br />

• Ustálené rovnoměrné:<br />

– 1. Chézyho rce:<br />

v C R i<br />

Q v S<br />

C … Chézyho rychlostní koef<br />

i E … sklon čáry energie (i E = i dna )<br />

R … hydraulický poloměr<br />

– 2. Manningova rce:<br />

v<br />

1 2/<br />

3 1/<br />

2<br />

n<br />

R<br />

i<br />

n .. Manningův součinitel drsnosti


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Posouzení stability profilu:<br />

Zásady úprav toků<br />

• Metoda nevymílacích rychlostí<br />

v<br />

v<br />

v<br />

v<br />

v<br />

v<br />

stabilní<br />

nestabilní<br />

(změna<br />

parametrů toku)<br />

• Metoda tečných napětí<br />

c<br />

c<br />

<br />

<br />

0d<br />

0d<br />

stabilní<br />

nestabilní<br />

(změna<br />

parametrů toku)


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

• Niveleta dna<br />

Zásady úprav toků<br />

– Dle objektů (mostky, propustky)<br />

– Napojení na horní a dolní úsek<br />

– Zaústění přítoků<br />

– Gravitační vyústění odvodnění<br />

– Jednotný sklon<br />

– Velký sklon – velká rychlost


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Zásady úprav toků<br />

• Příčný profil<br />

– Lichoběţník (dobrá výstavba, „vhodný tvar“)<br />

– Šířka ve dně min.60 cm (stroje)<br />

– Sklony břehů 1:1,5 (strmé – zvěř)<br />

– Velká šířka v koruně


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Zásady úprav toků<br />

• Opevnění<br />

– Závisí na sklonu (rychlosti), hloubce<br />

– Opevnění desky, tvárnice, dlaţba<br />

– Hladké = větší rychlost (menší n) = menší<br />

hloubka = větší Q<br />

– Znemoţnění ţivota, splaveniny = 0


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Zásady úprav toků<br />

• Vegetace<br />

– Jednostranná nebo ţádná (údrţba)<br />

– Na břehovou hranu (vyuţití pozemků)<br />

– Často nepůvodní (okrasná)<br />

– Neudrţovaná vegetace, koryta zarostlá


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

• Důsledky<br />

Zásady úprav toků<br />

– Zkrácení trasy = zvětšení sklonu, rychlosti<br />

– Zahloubení koryta = zvětšení kapacitního<br />

průtoku = velké rychlosti, namáhání dna a<br />

břehů<br />

– Zahloubení dna = sníţení hladiny podzemní<br />

vody v okolí


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

• Důsledky<br />

Zásady úprav toků<br />

– Zvětšení rychlosti = nutnost opevnění<br />

– Opevnění = sníţení hloubky při minimálních<br />

průtocích = omezení ţivota<br />

– Velké rychlosti = nemoţnost migrace<br />

– Hladké koryto = ţádné úkryty, ţádné usazené<br />

splaveniny = ţádný ţivot


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

• Důsledky<br />

Zásady úprav toků<br />

– Sníţená hl. podzemní vody => vegetace<br />

usychá, padá do koryta, tvoří překáţky<br />

– Velké rychlosti za povodní, poruchy opevnění<br />

– Rychlé odvedení vody z povodí, zatíţení<br />

dolních úseků toků<br />

– Vysychání koryt v létě (kvalita vody)


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

• DEFINICE REVITALIZACE<br />

Revitalizace toků<br />

– encyklopedie: revitalizace = oţivení, obnova nefunkčního<br />

nebo zchátralého; uvádění do stavu, který přináší uţitek<br />

– Ehrlich, 1992: revitalizace říční sítě – obnova přírodních<br />

procesů v biotopech vodních toků spojených se vznikem<br />

biocenter a biokoridorů<br />

– Nebo-li: navrácení upravených, opevněných a napřímených<br />

toků do stavu, kdy v toku a v přilehlé nivě probíhají<br />

přirozené přírodní procesy a prosperují přirozená rostlinná a<br />

ţivočišná společenstva


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Revitalizace toků<br />

• VÝVOJ REVITALIZAČNÍCH PŘÍSTUPŮ<br />

1. etapa<br />

– Charakteristika:<br />

• v původním korytě, původní opevnění<br />

• vkládání příčných objektů (dřevo, kámen)<br />

• vkládání stabilizovaných tůněk, bočních výhonů<br />

• vegetace vysazována liniově na břehovou hranu<br />

– Výhody:<br />

• bez nároku na zábor půdy (vlastníci půdy)<br />

• bez nákladů na likvidaci opevnění<br />

– Nevýhody:<br />

• nevytvoření přirozeného dna, sediment jen bezprostředně nad objekty<br />

• zachování kapacitního koryta neumoţnilo rozlévání průtoků do nivy<br />

• ţivotnost objektů, dimenze objektů


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Revitalizace toků<br />

2. etapa<br />

– Charakteristika:<br />

• nové koryto (vlnovité aţ meandrovité) s kapacitou Q 1 – Q 1/2<br />

• členitost nového koryta (výšková i směrová) – diverzifikace<br />

podélných i příčných rychlostí<br />

• odstranění opevnění a zahrnutí původního koryta<br />

• vysazování vegetace skupinově, střídavě na obou březích<br />

– Výhody:<br />

• nové koryto, členitost koryta, prodlouţení trasy = sníţení podélného<br />

sklonu = sníţení rychlostí a tím namáhání koryta<br />

• nízká kapacita koryta = častější rozlivy do okolí = zpomalení odtoku =<br />

transormace povodně<br />

• skupinová výsadba, pouţívání domácích sazenic<br />

– Nevýhody:<br />

• zvýšené náklady na zemní práce a výkupy pozemků<br />

• odpisy zůstatkové ceny opevnění<br />

• kompenzace škod při rozlivech do nivy<br />

• zachování funkčnosti případného plošného odvodnění


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Revitalizace toků<br />

3. etapa<br />

– Charakteristika:<br />

• stejné jako v 2. etapě + komplexnost<br />

• řeší se celá niva případně celé povodí toku (tůně, slepá ramena,<br />

napojení doprovodné vegetace)<br />

– Výhody:<br />

• stejné jako v 2. etapě<br />

• komplexnost řešení = maximální volnost pro projektanta<br />

• tůně řeší problém nedostatku zeminy a zaústění záchytných drénů<br />

plošného odvodnění<br />

– Nevýhody:<br />

• stejné jako v 2. etapě<br />

• maximální nároky na projektanta (znalost všech krajinných sloţek a<br />

místních podmínek<br />

• účelné předem vypracovat studi revitalizace povodí


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství


Kouba


tok Kolbrsbach


Aiterhofen


Kateřina


Kronach


informace o stavbě !!!


Literatura<br />

• KULHAVÝ, F. – VRÁNA, K. – ZUNA, J.: Doporučený standard technický -<br />

Dokumentace staveb krajinného inţenýrství, Informační centrum ČKAIT, Praha 2002.<br />

ISBN: 80-86364-89-5<br />

• MAREŠ, K.: Úpravy toků – navrhování koryt, ČVUT, Praha 1997<br />

• RAPLÍK, M. – VÝBORA, P. – MAREŠ, K.: Úprava tokov, Alfa, Bratislava 1989<br />

• HAVLÍK, V. – MAREŠOVÁ, I.: Hydraulika – příklady, ČVUT, Praha 1993<br />

• KEMEL, M.: Klimatologie, meteorologie, hydrologie, ČVUT, Praha 2000<br />

• Ehrlich P. et al.: Metodika 9/1992: Prozatímní metodické pokyny pro obnovu<br />

ekologické funkce upravených vodních toků s malým povodím. VÚMOP, Praha 1992,<br />

50 s.<br />

• Ehrlich P. et al.: Metodika 14/1994: Revitalizační úpravy potoků - objekty. VÚMOP,<br />

Praha 1994, 80 s.<br />

• Gergel, J., Benešová, J., Březina, J. K., Ehrlich, P.: Metodická pomůcka: Revitalizace<br />

drobných vodních toků. VÚMOP, Praha 1999, 88 s. ISBN 1210-1672.<br />

• Just, T., et al.: Revitalizace vodního prostředí. Agentura ochrany přírody a krajiny ČR,<br />

Praha 2003, 144 s. ISBN 80-86064-72-7.<br />

• Just, T. et al.: Vodohospodářské revitalizace a jejich uplatnění v ochraně před<br />

povodněmi. ZO ČSOP, MŢP, AOPK ČR, Praha 2005. - 359 s. ISBN 80-239-6351-1.<br />

• Králová, H.: Řeky pro život: Revitalizace řek a péče o nivní biotopy. Veronica, Brno<br />

2001, 440 s. ISBN 80-238-8939-7.<br />

• Vrána, K., Dostál, T., Gergel, J., Kender, J., Zuna, J.: Revitalizace malých vodních toků<br />

– součást péče o krajinu. Consult, MŢP, Praha 2004, 60 s. ISBN 80-902132-9-4


Literatura<br />

• ČSN 01 3469 Výkresy hydrotechnických a hydroenergetických staveb –<br />

stavební část<br />

• ČSN 01 3473 Výkresy hydromeliorací<br />

• ČSN 75 0101 Vodní hospodářství – Základní Terminologie<br />

• ČSN 75 0121 Vodní hospodářství – Terminologie vodních toků<br />

• ČSN 75 0140 Názvosloví hydromeliorací<br />

• ČSN 75 0142 Názvosloví protierozní ochrany<br />

• ČSN 75 1400 Hydrologické údaje povrchových vod<br />

• TNV 75 2102 Úpravy potoků<br />

• TVN 75 2103 Úpravy řek<br />

• TNV 75 2321 Rybí přechody<br />

• TNV 75 2322 Zařízení pro migraci ryb a dalších vodních ţivočichů přes<br />

pře překáţky v malých vodních tocích<br />

• Vyhláška 499/2006 Sb. o dokumentaci staveb<br />

• Vyhlška 503/2006 Sb. O podrobnější úpravě územního řízení,<br />

veřejnoprávní smlouvy a územního opatření


ČVUT v Praze<br />

Fakulta Stavební<br />

<strong>Katedra</strong> hydromeliorací a krajinného inženýrství<br />

Děkuji Vám za pozornost

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!