3

1. Úvod

Neodmysliteľnou súčasťou štúdia študentov SvF STU odboru Vodné hospodárstvo a vodné stavby, špecializácia Hydrotechnika, je aj odborná exkurzia. Jej úlohou je oboznámiť študentov so základnými hydrotechnickými a zároveň vodohospodárskymi dielami na Slovensku. Pre väčšinu štu-dentov je to zároveň prvý odborný kontakt s už realizovanými a prevádzkovanými dielami tohto odboru.

Našou snahou je oboznámiť študentov s týmito dielami už pred nástupom na exkurziu, prípadne počas cesty. Na to slúžili rôzne informačné materiály, ktoré obsahovali viac či menej kvalitné údaje o jednotlivých vodných dielach na trase exkurzie. Tento spôsob informovania sa ukázal ako nie celkom vhodný vzhľadom na nekonzistentnosť týchto materiálov.

Preto sme sa rozhodli spracovať predmetné skriptum ako pomôcku pre účastníkov exkurzie. Obsahuje základné informácie o programe exkurzie, jednotlivých vodných dielach s ich technickými údajmi i skúsenosťami z ich prevádzky. Veríme, že takto sa zvýši úroveň informovanosti študentov, čím by mala vzrásť ich fundovanosť pri prehliadkach diel.

Touto cestou by sme chceli poďakovať sekretárke Katedry hydrotechniky pani Marte Užákovej za prípravu rukopisu skrípt.

Bratislava, 2007 Autori

4

2. Program odbornej exkurzie

Deň Čas plánovaná činnosť

Pondelok 700 700 - 815 815 - 915 915 - 930 930 - 1015 1015 - 1100 1100 - 1200 1200 - 1315 1315 - 1400 1400 - 1500 1500 - 1545 1545 - 1715 1715 - 1900 1900

odchod od budovy SvF STU - vchod Starohorská presun na VE Madunice prehliadka VE Madunice presun na hať Drahovce prehliadka hate Drahovce presun na VE Trenčín prehliadka dispečingu VE Trenčín obed - Trenčín presun na VE Považská Bystrica prehliadka VE Považská Bystrica presun na VD Žilina prehliadka VD Žilina presun na ubytovanie Oravská priehrada ubytovanie, večera

Utorok 700 - 800 800 - 815 815 - 1015 1015 - 1230 1230 - 1430 1430 - 1515 1515 - 1545 1545 - 1615 1615 - 1700 1700 - 1715 1715

raňajky, zabezpečiť suchý obed presun na Oravskú priehradu prehliadka Oravskej priehrady a VE presun cez Podbiel, Huty, Kvačany na Liptov, suchý obed prehliadka priehrady a VE Liptovská Mara presun Liptovský Mikuláš, Okoličné prehliadka MVE Okoličné - vaková hať presun na MVE Trnovec (cca 1 km pešo tam a späť) prehliadka MVE Trnovec presun Liptovský Hrádok ubytovanie, večera

Streda 700 - 730 730 - 815 815 - 945 945 - 1030 1030 - 1100 1100 - 1200 1200 - 1300 1300 - 1530 1530 - 1630 1630 - 1715 1715 - 1745 1745 - 1830 1830

raňajky presun na PVE Čierny Váh - dolná nádrž prehliadka PVE Čierny Váh presun na hornú nádrž (autobusom) prehliadka hornej nádrže presun smer Čertovica obed Malužiná presun na PVE Dobšiná prehliadka PVE Dobšiná presun Palcmanská Maša prehliadka priehrady Palcmanská Maša (z koruny hrádze) presun na ubytovanie Telgárt večera

Štvrtok 700 - 730 730 - 1100 1100 - 1200 1200 - 1230 1230 - 1315 1315 - 1430 1430 - 1530 1530 - 1600 1600 - 1645 1645 - 1800 1800

raňajky presun na VN Málinec prehliadka VN Málinec presun k štôlni Izabela - PVE Ipeľ prehliadka štôlne Izabela (zvonka) - PVE Ipeľ výklad presun na VN Hriňová prehliadka priehrady a VN Hriňová presun na MVE Hriňová prehliadka MVE v Hriňovej presun Donovaly Donovaly ubytovanie, večera

Piatok 700 - 730 730 730 - 800 800 - 845 845 - 915 915 - 945 945 - 1300 1300 - 1430 1430 - 1600 1600

raňajky odchod presun Motyčky - vodáreň prehliadka vodárne v Motyčkách + MVE na vodovodnom privádzači presun Dolný Jelenec - Staré hory prehliadka MVE Staré Hory presun na VD Kráľová (príp. VD Selice) prehliadka VD Kráľová presun do Bratislavy príchod pred budovu SvF STU vchod Starohorská - ukončenie exkurzie

5

3. Z histórie energetického využívania Váhu

Váh je najvýznamnejšou a po Dunaji najväčšou riekou na Slovensku. Pramení v horskej oblasti medzi dvoma pohoriami – stredoeurópskymi veľhorami Vysokými Tatrami a viac ako 2000 metrov vysokým pohorím Nízkych Tatier. Na svojej viac ako 375 kilometrov dlhej ceste prekonáva Váh výškový rozdiel nad 900 metrov a svoju cestu končí v dunajskej nížine, kde sa pri Komárne vlieva do Dunaja.

Meno rieky Váh pochádza z latinského názvu “vagus”, čo znamená túlavý alebo blú-diaci. Toto nám prezrádza, že divoká a neskrotná rieka často menila svoje koryto už v časoch rímskej ríše, ktorá mala v tejto oblasti svoje severné hranice. Dokazuje to aj nápis rímskych légií z roku 179 n.l. na skale vo vtedajšom Laugaritiu – terajšom meste Trenčíne. Keďže údolie Váhu je oddávna osídlené, spôsoboval takýto charakter rieky obyvateľstvu veľa ťažkostí. Vo väčšej časti svojho toku preteká Váh pomerne úzkym údolím, v ktorom zberá vodu z početných prítokov, prameniacich v okolitých zalesnených pohoriach a často prinášajúcich povodňové prívaly.

Kľúčom k zvládnutiu povodní, ako aj určitému vyrovnaniu výkyvov prietoku vody riekou v priebehu roku, sa stali veľké vodné nádrže na hornom toku rieky. V rokoch 1941 - 53 bolo vybudované VD Orava na najväčšom prítoku Váhu, rieke Orave a v roku 1976 ďalšia vodná nádrž pri priehrade Liptovská Mara na hornom toku Váhu s vyrovnávacou nádržou Bešeňová.

Využitie vody z nádrží na výrobu elektriny zaisťujú špičkové vodné elektrárne priamo pri uvedených priehradách. Ale hlavný význam nádrží vedľa ochrany pred povodňami spočíva v zaisťovaní vyšších prietokov vody v priebehu roku pre všetky nižšie položené elektrárne vážskej kaskády, ako aj v zaisťovaní vody pre priemysel a zavlažovanie. Riečna plavba na Váhu zatiaľ nie je rozvinutá, ale počíta sa s ňou v budúcnosti po vybudovaní riečnych stupňov na dolnom Váhu a na Dunaji, ktoré umožnia napojiť Váh na dunajskú plavbu. Pre potreby plavby majú niektoré z terajších vážskych stupňov už vybudované menšie plavebné komory, buď dohotovené úplne alebo len v hrubej stavbe. Tieto komory dnes slúžia ako jalové prie-pusty.

V blízkom okolí Váhu je aj viac kúpeľných miest, niektoré z nich aj s termálnou vodou. Tieto sa stali strediskami liečenia a rekreácie. Nový minerálny prameň bol napríklad objavený pri výstavbe priehrady a elektrárne Nosice a stal sa základňou pre vybudovanie nových kúpeľov. Vodné nádrže v lesnom prostredí sa stali strediskami športovej plavby, rybárstva a rekreácie. Poľnohospodárstvu pri dolnom Váhu zaisťuje vážska kaskáda zásobu vody pre zavlažovanie.

Husté osídlenie a významný priemysel v údolí Váhu sa však do istej miery stali obme-dzujúcim činiteľom pre využívanie vodnej energie. Nebolo ekonomicky únosné zatápať veľké oblasti, čomu by sa pri výstavbe kaskády zloženej z väčších údolných nádrží nedalo vyhnúť. Preto je využívanie vodnej energie na Váhu riešené sústavou vodných elektrární na derivačných kanáloch, do ktorých sa voda privádza z menších nádrží riečnych energetických stupňov.

Elektrárne a kanály, budované v prvých rokoch výstavby vážskej kaskády, svojím dimenzovaním umožňujú len prevažne pološpičkovú prevádzku týchto elektrární. Až v posledných rokoch budované riečne nádrže spolu s istou akumulačnou schopnosťou novších rozmernejších kanálov umožňujú špičkovú prevádzku kanálových elektrární a ich celých sku-pín, čo lepšie odpovedá úlohám vodných elektrární v elektrizačnej sústave.

6

Výstavba vážskej kaskády vodných elektrární bola zahájená okolo roku 1930. Ako prvá bola postavená a v roku 1936 uvedená do prevádzky elektráreň Ladce. Po nej nasledovali v roku 1946 elektráreň Ilava a v roku 1949 elektráreň Dubnica. V roku 1939 boli zahájené aj prípravné práce pre výstavbu priehrady na Orave, ale tu boli práce vojnovými udalosťami a ťažkosťami výstavby na pieskovom podklade spomalené, takže elektráreň Orava bola uve-dená do prevádzky až v roku 1953.

Rozsiahla výstavba vážskej kaskády vodných elektrární sa rozvinula až v podmienkach budovania po druhej svetovej vojne. V tejto dobe sa už nestavali len jednotlivé elektrárne, ale súčasne celé skupiny elektrární. Tak v rokoch 1953 - 55 bola spustená do prevádzky skupina elektrární Kostolná – Nové Mesto – Horná Streda na ďalšom derivačnom kanále.

V roku 1956 bola spustená elektráreň Trenčín ako štvrtý stupeň derivačnej skupiny Ladce - Ilava – Dubnica – Trenčín. V rokoch 1957 - 58 bola spustená špičková elektráreň pri priehrade Nosice, ktorá je významným medzičlánkom vážskej hydroenergetickej sústavy. Jej stredne veľká nádrž je schopná zachytiť také množstvo vody, ktoré umožňuje zaistiť týždennú reguláciu odtoku z nádrže a tým zlepšiť prevádzku vo všetkých nižšie na Váhu umiestnených elektrárňach: súčasne nádrž umožňuje vyrovnávať aj špičkový odtok z vyššie položených elektrární. V rokoch 1957 - 58 išla do prevádzky aj hornovážska derivačná skupina elektrární Krpeľany - Sučany, doplnená v rokoch 1960 - 61 posledným stupňom tejto skupiny, elektrár-ňou Lipovec. V roku 1960 bola spustená do prevádzky špičková elektráreň Madunice. V rokoch 1962 - 65 bola uvedená do prevádzky ďalšia hornovážska skupina elektrární Hričov - Mikšová I - Považská Bystrica, ktorá najlepšie odpovedá požiadavkám na derivačný typ elektrární. Pri tejto skupine bola vybudovaná aj malá pokusná prečerpávacia elektráreň Mikšová II, vybavená reverznou diagonálnou turbínou, úspešne vyskúšanou v roku 1966. V roku 1981 bola uvedená do prevádzky najväčšia prečerpávacia elektráreň u nás – Čierny Váh, s hornou nádržou vo výške 1160 m n. m., s užitočným objemom 3,7 mil. m3. Pre zmier-nenie následkov špičkovania s vodnou elektrárňou Orava bola v roku 1979 vybudovaná vyrovnávacia nádrž s elektrárňou v Tvrdošíne. Objem nádrže je 4,1 mil. m3. V roku 1985 bola uvedená do prevádzky vodná elektráreň Kráľová nad Váhom ako riečny stupeň s nádržou o celkovom objeme 65,5 mil. m3.

Na rieke Hron bola vybudovaná a uvedená do prevádzky malá vodná elektráreň Veľké Kozmálovce v roku 1988 s nádržou o celkovom objeme 2,9 mil. m3. Nádrž slúži ako zásoba vody pre atómovú elektráreň Mochovce.

Vodné elektrárne Vážskej kaskády, budované po roku 1953, boli už pri výstavbe plno-automatizované. Staršie elektrárne sa automatizovali dodatočne.

Riadenie prevádzky doteraz vybudovaných 22 elektrární, v ktorých je inštalovaných spolu 61 sústrojenstiev, si vyžiadalo vybudovať samostatné riadiace pracovisko. Týmto pra-coviskom je Hydroenergetický dispečing Vodné elektrárne v Trenčíne. Úlohou dispečingu je programovať a operatívne riadiť prevádzku všetkých vodných elektrární vážskej kaskády v súlade s potrebami elektrizačnej sústavy a s požiadavkami vodného hospodárstva. Pre plne-nie tejto úlohy bolo medzi hydroenergetickým dispečingom a elektrárňami vybudované diaľ-kové meranie a ovládanie. Hydroenergetický dispečing sa úspešne uplatňuje pri riadení špičkovej prevádzky celých derivačných skupín elektrární, ako aj pri havarijnom nasadení celej kaskády, pri ktorom sú vodné elektrárne schopné v priebehu do 5 minút zvýšiť predtým dodávaný výkon až do súčasného pohotového výkonu na dobu podľa potreby elektrizačnej sústavy.

7

Stavebné a technologické zariadenia vodných elektrární sú výsledkom práce českých a slovenských vedeckých a technických pracovníkov a robotníkov. Od projektov vypracova-ných projekčnými organizáciami HYDROPROJEKT Praha a Brno a HYDROCONSULT Bratislava cez budovanie stavebnej časti, zaisťované podnikmi HYDROSTAV Bratislava a VÁHOSTAV Žilina, až po dodávky a montáže technologického zariadenia zabezpečované organizáciami ČKD Blansko, ŠKODA Plzeň, ČKD Praha, ZPA Praha, ELEKTROVOD Bratislava a mnohými ďalšími.

8

4. Vodné diela na trase odbornej exkurzie

4.1. VODNÉ DIELO DRAHOVCE – MADUNICE

Vodné dielo Drahovce – Madunice je viacúčelové vodné dielo, ktoré leží na dolnom Váhu medzi mestami Piešťany a Hlohovec v rkm Váhu 119,200 – 101,200. Zdržou Drahovce (Sĺňava) nadväzuje na odpadový kanál VE Horná Streda a končí sa vyústením odpadového kanála VE Madunice do Váhu nad Hlohovcom, v oblasti začiatku budúceho VD Sereď. Vodné dielo bolo vybudované v rokoch 1956 - 1959.

Hydrologické pomery

Plocha povodia k profilu hate 10 288,86 km2 Priemerný ročný úhrn zrážok 611 mm Charakteristické prietoky v profile hate Q364 39,44 m3.s-1 Q365 35,3 m3.s-1

Qa 150,2 m3.s-1 Q100 (redukovaný Oravou) 2 090,0 m3.s-1

Hlavné časti vodného diela sú:

• zdrž Sĺňava vytvorená haťou Drahovce, vybudovaná v koryte Váhu na denné vyrovnávanie prietokov,

• hať v Drahovciach s vtokom do prívodného kanála VE v rkm 113,4 Váhu,

• prívodný kanál k VE,

• VE Madunice,

• plavebná komora

• odpadový kanál pod VE, ktorý ústí do Váhu v rkm 101,900.

Okrem hlavných objektov bol vybudovaný zároveň s vodným dielom komplex ekolo-gických objektov.

Obr. 4.1 Rez haťou Drahovce – hrádza

Geologické pomery

Z geologického hľadiska tvoria záujmovú oblasť kvartérne a neogénne usadeniny. Podložia hate tvoria nepriepustné plastické íly, piesočnaté málo priepustné hliny a nad nimi štrkopiesky a hlinité spraše. V podloží vodnej elektrárne Madunice sú plastické piesočnaté íly a neogénne málo priepustné hliny.

9

Obr. 4.2 Rez haťou Drahovce – hradiace teleso

Hať Drahovce sa nachádza na Váhu v rkm 113,43. Celková dĺžka hate s pohyblivým hrade-ním je 132,0 m. Objekt je rozdelený na šesť blokov vo vzdialenosti 22,20 m s dilatačnými škárami, ktoré prechádzajú stredom pilierov. Piliere s haťovým poľom tvoria tuhú konštrukciu.

Hať má šesť polí 16,0 m širokých, ktoré hradí 7,8 m vysoký a 16,0 m široký hákový dvojsegment. Pomocné hradenie tvorí osem tabúľ s výškou 2,05 m. Maximálna prietoková kapacita hate je 3 400 m3.s-1.

Zdrž je situovaná na rovine a vytvorená je haťou a systémom dvoch hrádzí, pravo-strannou a ľavostrannou po oboch brehoch Váhu.

Zemné hrádze sú zo štrkopieskového materiálu so šikmým hlinitým tesnením a prechodovým pieskovým filtrom. Tesnenie je predĺžené vodorovne do koberca z ílovitých zemín. Výška hrádze je maximálne 8,9 m a celková dĺžka hrádzí je 7,2 km.

Na odvedenie priesakov podložím sú vybudované odvodňovacie rigoly do údolných štrkov.

Prietok vody do prívodného kanála je cez vtokový regulačný objekt, ktorý má štyri polia svetlosti 16,0 m. Kapacita vtokového objektu je 300 m3.s-1.

Hlavné parametre nádrže

Kóta maximálnej prevádzkovej hladiny 158,10 m n. m. Maximálna zatopená plocha 4,1 km2 Celkový objem 12,5 mil. m3 z toho zásobný 3,9 mil. m3 stály 8,6 mil. m3 Výška zásobného priestoru 1,0 m Dĺžka vzdutia 5,8 km

Prívodný kanál je 6,542 km dlhý s lichobežníkovým profilom a so šírkou dna 15,25 - 60 m. Sklon vnútorných svahov je 1:1,75 a vzdušných svahov 1:1,75 a 1:3. Pozdĺžny sklon kanála je 0,7 promile. Prietoková kapacita kanála je 300 m3.s-1. Kanál má 15 cm plášťové

10

tesnenie z betónu. Rovnako je utesnené aj jeho dno. Hĺbka vody v kanáli sa mení od 0,75 do 12,5 m.

Vodná elektráreň Madunice pozostáva z troch blokov po 18,0 m, v ktorých sú tri vertikálne Kaplanove turbíny s hltnosťou po 100 m3.s-1. Na pravej strane sú prevádzkové prie-story a na ľavej strane nedobudovaná plavebná komora s rozmermi 12 x 85 m. V súčasnosti slúži plavebná komora ako jalový výust. Jej horný uzáver je klapka s rozmermi 12 x 4,55 m.

V bočných múroch sú dva dnové výpusty s rozmermi 2 x 2 m. Úplne otvorené bloky pri maximálnom sklone prevedú 106 m3.s-1.

Na pravom brehu kanála je komôrkový rybovod s maximálnym prietokom 0,6 m3.s-1.

Hlavné parametre vodnej elektrárne

Minimálny spád 16,0 m Maximálny spád 20,3 m Hltnosť turbín 3 x 100 = 300,0 m3.s-1 Zdanlivý výkon generátora 18,0 MVA Inštalovaný výkon elektrárne 3 x 14,4 = 43,2 MW Priemerná ročná výroba 161,0 GWh Zaručená dĺžka špičky 6,3 h.d-1

Odpadový kanál je 4,593 km dlhý a do Váhu ústí v rkm 102,0. Má lichobežníkový tvar s vnútornými sklonmi svahov 1:3 a prietokovou kapacitou 300 m3.s-1. Pozdĺžny sklon je 0,311 promile. Svahy kanála spevňujú v páse rozkyvu hladín betónové dlaždice s rozmermi 40 x 40 x 15 cm a kamenná nahádzka. Zvláštnosťou tejto elektrárne je to, že pracuje aj ako náhradný zdroj domácej spotreby elektriny pre neďalekú prvú slovenskú atómovú elektráreň, preto je jej automatika riešená tak, že umožňuje spustiť stroj z kľudu a zaťažiť ho za 20 sekúnd od vyslania spúšťacieho povelu, čo je veľmi rýchly čas. Prevádzka je plnoautomatická, diaľkové meranie a ovládanie umožňuje riadiť elektráreň Madunice z dispečerského strediska.

11

Obr. 4.3 Rez VE Madunice

Medzi hlavné funkcie, ktoré má vodné dielo Drahovce – Madunice okrem energetic-kého využitia plniť, patria:

• odbery vody pre účely atómovej elektrárne v Jaslovských Bohuniciach,

• odbery vody pre závlahy poľnohospodárskych pozemkov,

• čiastočné zníženie prietokov veľkých vôd v koryte Váhu pod haťou,

• ochrana poľnohospodársky využívaných pozemkov proti veľkým vodám na Váhu (4 500 ha)

• ochrana intravilánu obcí proti veľkým vodám,

• rekreačné, športové využitie a chov rýb,

• po dobudovaní plavebnej komory VE Drahovce a vtokového objektu na hati Drahovce plavbu, a tým aj rozvoj vodnej dopravy.

Okrem uvedeného, vzhľadom na zemepisnú polohu, veľkú vodnú plochu a špecificky priaznivé podmienky pre avifaunu, bola zdrž pri hati Drahovce v roku 1980 vyhlásená za chránenú študijnú oblasť. Ornitologické záujmy sa sústreďujú na :

• polostrov Výstavba pri pravostrannej hrádzi zdrže v km 1,450 až 1,850 o ploche 2,5 km2, ktorý vznikol navezením štrkovej hrádze,

• umelý ostrov Čajka v nádrži s rozlohou 2,8 ha, ktorý vznikol v rokoch 1976 - 1978 navezením štrku,

• obtokové rameno Váhu a obtokové rigoly na obvode zdrže.

Zdrž pri hati Drahovce je dôležitá migračná cesta Považím, na ktorej sa stretávajú v čase migrácie, hniezdenia a zimovania arktické a teplomilné druhy vtáctva.

12

Podmieňujúce investície na realizáciu vodného diela

Skutočnosť, že vodné dielo sa nachádza v tesnej blízkosti svetoznámych kúpeľov Piešťany, si vyžiadala aj isté technické riešenia, resp. podmieňujúce investície a to:

a) Ochranu termálnych žriediel na Kúpeľnom ostrove v Piešťanoch pred nežiadúcim vplyvom hladiny na Váhu v zdrži. Na základe podrobného hydrologického a balneologického prieskumu boli realizované opatrenia na trvalú ochranu žriediel s cieľom stabilizovať hladinu na nižšej úrovni, ako je úroveň hladiny v Drahoveckej zdrži pod Piešťanmi. Preto sa pozdĺž Váhu vybudoval odvodňovací drén v dĺžke 600 m.

b) Úprava prietokových pomerov na Váhu v obvode Piešťan so zreteľom na ochranu a tvorbu liečivého bahna v Obtokovom ramene Váhu. Dolná časť Obtokového ramena, ktoré vzniklo v dávnej minulosti pri veľkých povodniach na Váhu, tvorí bahnisko, v ktorom sa nachádzajú horúce vývery termy. Priestor nesmel byť dotknutý žiadnou úpravou, musel zostať v prirodzenom stave. Na tento účel bola v ľavostrannej hrádzi vybudovaná horná hať, ktorej funkcia spočíva v odľahčení koryta Váhu o Q = 300 až 550,0 m3.s-1, aby tento nevnášal do Obtokového ramena štrky, piesky, ale len jemné splaveniny. Na výustnej časti ramena do Váhu je vybudovaná Dolná hať, ktorá oddeľuje vyššiu hladinu v zdrži od umele udržiavanej v ramene, optimálnej aj pre staré žriedla.

Skúsenosti z prevádzky vodného diela

Po napustení zdrže v rokoch 1959 - 1960 sa na odvodňovacom rigole zosunula zemina a v miestach výveru vody sa vyplavila. Sanácia, ktorá sa vykonala, spočíva v zmiernení sklonu svahu a zabudovaní filtračnej vrstvy v okolí odvodňovacej ryhy.

Sanovali sa tiež koncentrované výrony vody, ktoré sa vyskytli pri pravostrannej hrádzi zdrže.

Rozľahlá vodná plocha a dané poveternostné podmienky (častý výskyt severozápad-ných vetrov) dávajú predpoklad k vzniku pomerne výrazného vlnového režimu.

Vlnový režim, ktorý tu prebieha v podmienkach plytkovodnej nádrže, v prvých rokoch po uvedení VD do prevádzky preveroval správnosť návrhu prevýšenia koruny hrádzí nad maximálnu prevádzkovú hladinu, voľbu typu opevnenia a sklonu návodného svahu. V priebehu prevádzky sa prevýšenie koruny o 1,5 m pri pôvodnom tvare telies hrádzí ukázalo poddimenzované.

Najviac exponovaná bola ľavostranná hrádza zdrže, kde v niektorých úsekoch dochá-dzalo k výbehu vĺn na korunu hrádze a prelievanie vody cez korunu.

Pravostranná hrádza zdrže bola exponovaná o niečo menej, ale narušenie návodného opevnenia bolo i tu evidentné po celej dĺžke. Škodlivými účinkami vlnobitia dochádzalo postupne k narušovaniu návodného opevnenia hrádzí.

Príčiny deformácie a porúch treba vidieť:

• v dynamických sacích účinkoch vyvolaných vlnobitím.

• hydrodynamických účinkoch, ktorým bolo opevnenie návodného svahu vystavené pri pre-vádzkovom kolísaní hladiny,

• v čiastočnom poddimenzovaní hrúbky opevnenia a v nedôslednosti pri realizácii opevnenia, najmä vlnolamu.

13

Niektoré najviac postihnuté úseky poškodeného návodného opevnenia hrádzí sa provi-zórne sanovali pri plnej prevádzke. Opatrenia spočívali v zriadení kamennej a makadamovej nahádzky a prípadne štrkového prísypu v sklone 1:6.

Nasledujúce roky prevádzky ukázali, že na zabezpečenie stability hrádze treba vykonať sanáciu po celom obvode hrádze.

I. etapa prác na pravostrannej hrádzi sa vykonala počas revízie vodného diela v roku 1968, a to vytvorením súvislého prísypu k návodnému svahu z koruny šírky 5,0 m s hrubo urovnaným návodným svahom prísypu. Nasypali a opevnili sa aj depónie a vybudoval sa kamenný náhon v 0,6 km hrádze, pri vstupe do prístavu lodenice, na zabezpečenie ochrany plavidiel.

II. etapa sa robila pri plnej prevádzke nádrže po revízii a predstavovala dodatočné dosypa-nie vlnami pretvoreného prísypu I. etapy do konečného profilu.

Ľavostranná hrádza sa opätovne sanovala v rokoch 1971 až 1976 doplnením prísypov štrkopieskom z regulačnej ťažby. Horná časť prísypu sa opevnila makadamom.

Realizované prísypy sa v praxi osvedčili a súčasný stav ochrany obvodových hrádzí možno považovať za úplne vyhovujúci a definitívny.

14

4.2. VODNÉ DIELO ŽILINA

Základné parametre vodného diela Žilina

Ročná výroba elektrickej energie 171 GWh Inštalovaný výkon 62 MW Hydraulický maximálny spád 24,8 m Obsah vodnej nádrže 18,9 mil.m3 Svetlosť haťových polí 3 x 12 m Výška hrádzí (maxim.) 17,5 m Rozhodujúce vecné objemy: výkopy, násypy, zásypy 7,5 mil.m3 betónové konštrukcie 248 tis.m3 tesniace konštrukcie (PTS, fólia) 325 tis.m3 preložky inžinierskych sietí 48,6 km výstavba novej dediny 140 rodinných domov

1. Hydrouzol

Vodná elektráreň

- Dve Kaplanove turbíny, priemer obežného kolesa 4 800 mm, prevádzková hltnosť turbín 2 x 150 m3.s-1, maximálna hltnosť turbín 2 x 160 m3.s-1 , priemerný spád na turbíny 24,1 m,

- Inštalovaný výkon spolu 2 x 41,5 MVA,

- Menovité otáčky turbosústrojenstva 150 l.min-1,

- Ročná výroba 173 GWh elektrickej energie, prevažne špičkovej,

- Vyvedenie výkonu na 110 kV rozvodňu.

Obr. 4.4 Rez VE Žilina

Hať

- Tri haťové polia o šírke 3 x 12,0 m,

- Hradiaca výška segmentu 11,4 m, klapky 3,3 m, celková výška uzáveru 14,7 m, ovládanie hydraulicky.

15

Obr. 4.5 Situácia VD Žilina

2. Vodná nádrž

- Dĺžka nádrže 7,5 km.

- Šírka nádrže 250 - 600 m.

- Celkový objem nádrže 17,9 mil. m3.

- Zásobný objem nádrže 8,0 mil. m3.

- Rozkyvy hladiny vody za prevádzky 1,7 m.

- Kóta max. hladiny vody 352,0 m n. m.

- Hrádza nádrže - max. výška 15,0 m, šírka koruny 6,0 m, je tesnená fóliou naviaza-nou na podzemnú tesniacu stenu.

Prietoky vo Váhu v Mojši:

Qpriem. = 95,6 m3.s-1, Q100 = 2140 m3.s-1 Q100pm = 1490 m3.s-1 Q1000pm = 1690 m3.s-1 pm = po modifikovaní vplyvov VD Liptovská Mara a Orava

3. Prehĺbenie Váhu

- Prehĺbenie dna koryta Váhu od 0,0 - 9,0 m.

- Šírka dna koryta 45,0 m.

- Dĺžka úpravy 5,8 km.

- Upravené koryto vyhovuje podmienkam vodnej dopravy.

16

Význam a prínosy vodného diela Žilina

- dobudovanie Vážskej kaskády o VD Žilina, zvýšenie využitia hydroenergetického potenciálu vodných tokov SR,

- ročná výroba 173 GWh prevažne špičkovej elektrickej energie z trvale obnoviteľ-ného zdroja,

- ochrana Žiliny pred 100 - a 1000 -ročnou vodou, zamedzenie ľadochodov a vytvárania ľadových bariér, vylúčenie záplav,

- zlepšenie stavu dopravných a komunikačných ťahov (železnice, cestné obchvaty, diaľničné napojenie, bezpečnosť premávky),

- vytvorenie podmienok pre perspektívnu vodnú dopravu,

- sanácia aktívnych zosuvov masívu Dubňa,

- riešenie sanácie kontaminovaných podzemných vôd pod východným priemyselným pásmom Žiliny,

- likvidácia 12-tich neriadených skládok odpadov,

- vytvorenie rekreačného a športového zázemia pre región Žiliny,

- ekologizácia a krajinotvorné pretvorenie regiónu,

- zvýšenie kultúry bývania, vybavenosť obcí.

17

4.3. SÚSTAVA VODNÝCH DIEL ORAVA - TVRDOŠÍN

Sústava vodných diel sa nachádza v údolí rieky Oravy, medzi Tvrdošínom a obcou Ústie nad Oravou. Tvoria ju vodné dielo Orava, ktoré bolo vybudované v rokoch 1941 - 1953 a vodné dielo Tvrdošín ako vyrovnávacia nádrž špičkovej vodnej elektrárne Orava, vybudo-vaná v rokoch 1972 - 1978.

Vodné dielo Orava

Vodná nádrž Orava, vytvorená priehradou v Ústí nad Oravou, je vr-cholovou nádržou na rieke Orava a z hľadiska celkového akumulovaného objemu je druhou najväčšou nádržou na Slovensku, avšak v čase svojho vzniku bola najväčšou v ČSFR. Priehrada sa nachádza vo veľmi výhodnom morfolo-gickom profile, a to pod sútokom Bielej a Čiernej Oravy.

Účelom vodného diela je nadlep-šiť nízke prietoky Oravy a Váhu na energetické využitie, priemysel, poľno-hospodárstvo, na zadržanie špičiek po-vodňových prietokov Oravy a na športové účely a rekreáciu.

Hydrologické pomery

Z hydrologického hľadiska je priaznivou skutočnosťou, že takmer celé povodie , ktoré Oravská nádrž ovláda, je bohaté na zrážky, ktorých priemer prekračuje 1000 mm (v priehradnom profile 1024 mm) ročne. Z toho vyplýva relatívne veľký špecifický odtok q = 17 l.s-1.km-2. Na druhej strane je nevýhodou veľká rozkolísanosť prietokov.

Charakteristické prietoky v priehradnom profile

Q364 2,59 m3.s-1 Q355 3,30 m3.s-1 Qa 18,20 m3.s-1 Q100 1070,00 m3.s-1 Plocha povodia 1181,7 km2

Geologické pomery

V priehradnom profile sa nachádza paleogén vonkajších Karpát na okraji Oravskej neogénnej panvy. Podložie priehrady tvorí karpatský flyš – flyšové pieskovce a bridlice, ktoré sa striedajú v laviciach s rozličnou hrúbkou, so sklonom tak proti vode, ako aj proti svahu. Pri otvorení stavebnej jamy sa zistilo, že bridličnaté podložie je tektonicky porušené, nehomo-génne, s nepravidelnými rozlámanými lavicami pieskovcov. Horniny tohto flyšového útvaru majú priepustnosť a tiež stlačiteľnosť, v ktorých sa vyskytujú agresívne vody, majú niekoľko poruchových pásiem.

Obr. 4.6 Situácia VD Orava

18

Na pravej strane profilu (v osi priehrady) nedosahuje hrúbka pieskovcových vrstiev ani 1 m, avšak na severnej strane – vo vzdialenosti niekoľko desiatok metrov – prevládajú lavice pieskovcov 2 m hrubé. V údolnej časti sa nachádzajú rozpukané lavice pieskovca s bridličnatými vrstvami. V strede a v ľavej (severnej) časti profilu sa nachádza široká porucha orientovaná SSZ – JJV, zatiaľ čo vrstvy sú uložené v smere S – J a geologická stavba podložia a úbočia sa podstatne mení.

Objekty vodného diela

Hlavné objekty vodného diela sú betónová gravitačná priehrada, nádrž, funkčný objekt a elektráreň s príslušenstvom.

Konštrukčné riešenie priehrady

Po preskúmaní mnohých alternatív riešenia priehrady, ktoré mali zabezpečiť jej stabilitu a nepriepustnosť jej podložia, zvolil sa zvláštny profil gravitačnej betónovej priehrady s miernym nábehom múru na návodnej strane (1: 0,4) a priemerným sklonom vzdušného líca (1:0,75) na vzdušnej strane, čím sa docielilo predĺženie kontaktu betónového bloku so základ-nou horninou na dĺžke L = 0,90 až 0,92 H - celkom 30 až 50 m. Okrem toho pred hlavnými blokmi v údolnej časti (kde výška priehrady dosahuje 36 až 47,5 m) vybudovali predĺžené bloky 20 m dlhé a 6 až 6,5 m vysoké, ktoré sú prekryté vrstvou hliny prekrývajúcou všetky pozdĺžne škáry a siahajúcou až do vzdialenosti 85 (420) m pred bloky. Vytvára takto tesniaci koberec chránený vrstvou štrku a kamenitého zásypu. Na pravej strane je koberec pokrytý ešte 20 až 30 cm hrubou vrstvou chudobného betónu. Tieto veľmi dôkladné opatrenia majú za účel obmedziť priesaky, predĺžiť priesakovú cestu a zmenšiť vodorovný tlak na hlavné bloky. Takto sa redukujú vztlakové sily na vlastnú priehradu. Rovnaký účel sleduje nezvyklé riešenie injekčnej clony vybudovanej z injekčnej štôlne, ktorá sa nachádza v spomenutom predloženom bloku, je dvojradová a siaha na niektorých miestach až do hĺbky rovnajúcej sa dvojnásobku výšky vzdutia (D = 2H). Hlavným cieľom tohto relatívne komplikovaného riešenia je zabezpečenie stability proti posunom ušmyknutia v smere toku vody.

Obdobne, ako dôkladne sú riešené tesniace prvky, dôkladne je riešený aj drenážny systém, ktorý pozostáva z dvoch kamenných drénov (stredného a zadného) odvodňujúcich profil v smere pozdĺžnej osi priehrady. Okrem toho boli realizované dva rady drenážnych vrtov zo spodnej chodby hlavného bloku, ktorá má takto charakter chodby (štôlne) drenážnej a revíznej, zatiaľ čo v predložených blokoch je len injekčná chodba. V časti priehrady bez predblokov (na krídlach) sú tieto funkcie združené v jednej chodbe.

Zvláštnosťou 6 blokov údolnej časti je vyľahčovacia dutina (6 m široká) medzi blokmi, ktorá sa (medzi blokmi 8 a 9) funkčne využíva. Sú v nej umiestnené čerpadlá na prečerpávanie priesakových vôd.

Betónové teleso priehrady (gravitačný múr) je rozdelený zvislými dilatačnými škárami na 26 blokov s maximálnou šírkou 14 m. Tesnenie škár medzi blokmi je realizované ako trojité, a to armovaným pentagónom, šachtičkami s priemerom 40 x 40 vyplnenými hlinou a špeciálnymi gumovými pásmi, ktoré škáry prekryli. Takto vzniklo tesnenie dilatačných škár blokov, ktoré umožňujú vzájomný pohyb jednotlivých blokov až niekoľko milimetrov. Takéto tesnenie bolo v tom čase konštrukčnou novinkou, dobre sa osvedčilo, preto našlo uplatnenie aj v ďalších priehradách.

19

Hlavné parametre priehrady

Kóta koruny 604,44 m n. m. Výška nad základovou škárou 48,0 m Výška nad dnom údolia 31,0 m Dĺžka v korune 291,50 m Šírka v korune 8,60 m Maximálna šírka v päte 39,0 m

Hlavné parametre nádrže

Maximálna prevádzková hladina IX. – V. / VI. – VIII. 602,44/601,24 m n. m. až 602,94 m n. m. Maximálna zatopená plocha 34,32 km2 Celkový objem 356,174 mil. m3 z toho retenčný 19,96/39,474 mil.m2 zásobný 303,794/264,192 mil.m3 stály 27,3 mil.m3 Výška zásobného a retenčného priestoru IX. - V. 15,4 + 0,6 = 16,0 m VI. – VIII. 14,8 + 1,2 = 16,0 m Zníženie povodňovej vlny: vplyvom nádrže 500 až 600 m3.s-1 Nadlepšenie prietoku o 20,0 m3.s-1 Maximálna hĺbka vody IX. -V. 27,4 m

Funkčné zariadenia

Na prevedenie veľkých vôd slúžia dva korunové priepady široké 10,70 + 11,30 m, ktoré hradia klapky vysoké 4,3 m s kapacitou 430 m3.s-1. Priepady sú v 10. a 11. bloku, kde sa nachádzajú aj ostatné funkčné zariadenia.

Vo funkčných blokoch sa nachádzajú štyri dnové výpusty s priemerom 2 m a s maxi-málnou kapacitou 240 m3.s-1. Dnové výpusty sa na návodnej strane uzatvárajú tabuľovými uzávermi a na výtokovej strane segmentovými uzávermi. Priepady a dnové výpusty majú kapacitu 670 m3.s-1 a spolu s dvoma turbínami s hltnosťou 2 x 50 m3.s-1 je celková kapacita funkčných zariadení 770 m3.s-1.

Provizórne hradenie dnových výpustov tak z návodnej, ako aj zo vzdušnej strany je riešené ručne.

V bloku č. 9 v odľahčovacej komore je čerpacia stanica priesakových vôd pôvodne s kapacitou 2200 l.s-1, nahradená čerpadlami 1 x 80 KDFU a 2 x 100 JRMU 1200, s celkovým výkonom 46,6 l.s-1 a automatickým ovládaním.

Vodná elektráreň sa nachádza pod priehradou, za blokmi 13 a 14. Podpriehradová elektráreň využíva spád od H = 9,34 m do H = 28,74 m. V elektrárni sú dve Kaplanove turbíny s hltnosťou 2 x 50 = 100 m3.s-1.Voda k turbínam sa vedie dvoma potrubiami s priemerom 4,5 m, ktoré sú napojené na vtoky umiestnené v hlavných blokoch a prechádzajú cez medzi-blok, a to medzi elektrárňou a telesom priehrady. Vtoky sú hradené tabuľovým rýchluzávermi ovládanými hydraulicky. Savky – výtok z elektrárne, sa zahradzujú oceľovými hradidlovými tabuľami.

20

Medzi priehradou a budovou elektrárne sú umiestnené transformátory a rozvodňa 110 kV. Elektráreň pracuje ako pološpičková, plne automatizovaná a vybavená diaľkovým meraním a ovládaním.

Celkový inštalovaný výkon 21,75 MW Priemerná ročná výroba energie 31,0 GWh Zaručená denná špička 1,2 h.d-1

Obr. 4.7 Rez VD a VE Orava

Skúsenosti z výstavby a prevádzky

Injektovanie hornín a utesňovanie podložia, pokladali zahraniční experti už v roku 1943 za jeden z najobťažnejších a mimoriadne dôležitých problémov, najmä potom, keď sa zistila veľká priepustnosť pieskovcov a malá stabilita výplne flyšového súvrstvia v poruchových zónach. Spotreba tu dosahovala až 1 300 kg cementu na 1 bm vrtu - v priemere vyše 200 (300) kg na 1 bm. Skúšané boli suspenzie nielen cementové, ale ílocementové (v rokoch 1947 - 1949) a chemické. Ukázalo sa, že relatívne dobré výsledky možno dosiahnuť pri použití klasickej cementovej suspenzie, pri voľbe správnych tlakov. Pokusne sa používali tlaky 0,8 až 3,0 MPa. V predložených blokoch sa dodatočne zhusťovala dvojradová clona so základným rozstupom 2,5 m. Okrem toho bola navrhnutá a čiastočne realizovaná injektáž fortifikačná so základným rozstupom 5,0 m. V miestach poruchových zón bolo potrebné podložie dotesňovať. Dotesňovanie sa robilo viac ako 10 rokov po začatí prevádzky vodného diela. Priemerná spotreba cementu, ktorá bola pôvodne 300, neskôr 200 kg.m-1, sa pri ďalšom dotesňovaní v rokoch 1953 - 1955 znížila na 60 kg.m-1 a v rokoch 1956 až 1964 sa pohybovala od 13 do 25 kg.m-1, priemerne pod 20 kg.m-1.

Do komplexnej revízie priehrady a nádrže, ktorá sa uskutočnila pri vyprázdnenej nádrži v roku 1990 sa na vodnom diele Orava vykonávali viac - menej len bežné opravy a údržba technologického zariadenia podľa toho, ako si to stav zariadení vyžadoval a aké priaznivé boli podmienky prevádzky. Len v roku 1970 po dôkladnej príprave, na základe povolenia vodoprávnika, došlo k zníženiu hladiny pod minimum, t.j. 587,00 m n. m., čo umožnilo

21

v priebehu 14 dní uskutočniť prvú časť opráv vtokov dnových výpustov. Prevádzka elektrárne bola po celý čas opráv dnových výpustov obmedzená na rozkyv hladín v rozmedzí od kóty 586,00 do 586,50 m n. m.. Pod ochranou opravených vtokových stavidiel pokračovali opravy výtokových segmentov a metalizácia rúr dnových výpustov, ktoré sa podarilo realizovať v priebehu I. polroka 1970. Po skúsenostiach z roku 1970 sa v marci 1971 po znížení pre-vádzkovej hladiny pod kótu 587,00 m n. m. opäť pokračovalo v opravách a v metalizácii zostávajúcich dvoch dnových výpustov. Revízie a opravy sa súčasne vykonávali aj na vtoku vodnej elektrárne. V jarných mesiacoch v roku 1972, po znížení hladiny hornej vody pod prah klapiek, t.j. pod kótu 598,60 bolo vymenené pôvodné tesnenie a bola vykonaná metalizácia klapiek

Urobili sa aj opravné práce na elektroinštalácii v revíznej štôlni a ďalšie práce.

Nepriaznivým faktorom na vodnom diele Orava je, že vzhľadom na dané geologické podmienky Oravskej nádrže v karpatskom flyši dochádza vplyvom nádrže k zmene podmienok stability, a tým aj k vzniku zosuvov a abráznej činnosti brehov nádrže. Miesta s exponovanou rekreáciou a vodnými športami sa postupne sanujú podľa povahy zosuvu a nárokov na využitie. Doteraz si tieto opravné práce vyžiadali už niekoľko miliónov korún na sanáciu.

Správna funkcia priehrady sa kontroluje pozorovaním a meraním, pomocou zariadení a prístrojov, ktoré sú v telese priehrady a v okolí priehradného miesta zabudované.

Na základe spracovania a zhodnocovania pozorovaní a meraní vykonávaných na vod-nom diele Oravská priehrada od jeho výstavby, možno konštatovať, že na zabudovaných zariadeniach sa používanými metódami nezistili také výsledky, ktoré by signalizovali porušenie bezpečnosti a stability vodného diela. V súčasnosti výsledky meraní potvrdzujú, že vodné dielo prešlo obdobím konsolidácie a merania vykazujú zmeny len v rámci dovolených odchýlok.

Komplexná revízia vodného diela Orava pri úplnom vypustení nádrže, ktorej hlavným cieľom bolo predovšetkým skvalitniť parametre vodného diela pre bezpečnosť a zamedzenie škodlivých účinkov, sa uskutočnila v roku 1990, a to v plánovanom termíne od 1.4. do 30.9.1990.

V rámci revízie vodného diela sa uskutočnili opravy, údržba a revízie, a to najmä tých častí, ktoré sú počas prevádzky zatopené, a ktoré z hľadiska bezpečnej funkcie už nevyhovo-vali a vyžadovali neodkladne realizovať príslušné opatrenia. Išlo o opravy v nádrži. Boli realizované napr. tieto akcie:

• rekonštrukčné práce na výpustnom zariadení,

• zvýšenie úrovne pilierov na minimálnu prevádzkovú hladinu a predĺženie drážok provizór-neho hradenia pre základové výpusty a vtoky vodnej elektrárne,

• sanácia ľavého svahu zaviazania priehrady,

• realizácia provizórneho hradenia klapiek a oprava klapiek segmentov,

• oprava betónov vonkajších častí priehrady a oprava poškodených konzol chodníkov,

• ochrana a opravy konštrukcie prevádzkovej budovy a omočenej časti,

• realizácia tesniacich náterov vnútornej časti betónov privádzača,

• dotesňovacia injektáž podložia priehrady,

• obnova a modernizácia tesniaceho systému dilatačných škár priehradných blokov.

22

Okrem týchto prác sa uskutočnili v rámci revízie, resp. aj po nej, ďalšie opravy na korune priehrady, opravy elektrického osvetlenia, meracích bodov TBD, zábradlia a pod.

Práce v nádrži sa sústredili najmä na :

• odstránenie nánosov pred vtokmi VE a dnových výpustov,

• odstrel pozostatkov konštrukcie triediarne v lokalite Lištiak

• ťažba nánosov s výstavbou hrádzky v lokalite Námestovo,

• úprava brehov v lokalite Studničky,

• sanácia najväčších abrazných zrubov v lokalitách: Ústie, Osada, Suchá Hora, Námestovo, Pohoranka, Slanická Osada, Michalovka,

• ťažba štrkov a rašeliny pre následné akcie.

Realizáciou sanačných prác v najväčších abrazných lokalitách sa vytvoril predpoklad, že ústup brehov sa v podstatnej miere stabilizuje.

Predpokladá sa , že revíziou vodného diela Orava a vykonaním z nej vyplývajúcich opráv a údržby sa zabezpečila na ďalšie obdobie spoľahlivá bezporuchová prevádzka diela a predĺžila funkcia a životnosť objektov.

Vplyv prevádzky na prietokový režim

Viac ako 35-ročná vodohospodárska prevádzka nádrže Orava priniesla viaceré priame i nepriame vodohospodárske i celospoločenské efekty. Priame vodohospodárske a celospolo-čenské efekty spočívajú :

• vo vyrovnaní (kompenzačnom) a regulovaní prietokov Váhu prioritne pre potreby energe-tiky a menšej miere i priemyslu do profilu Žilina,

• v zabezpečení požadovaného diferencovaného (zimného a letného) nadlepšenia v intenciách projektu, aj keď s nízkou zabezpečenosťou,

• v znižovaní povodňových prietokov v čase typického chodu povodní na Orave v Ústí (júl - august). Reálna prevádzka počas povodní z rokov1958 - 1970 však ukázala na potrebu zdvojnásobiť objem retenčného priestoru, a to z 20,46.106 m3, čo sa realizuje na úkor (tzv. výsekom) zásobného objemu počas typického dvojmesačného výskytu povodní (od 1.6. do 31.8.). Pritom istou rezervou je možnosť zvýšenia maximálnej hladiny v nádrži o 0,5 m.

Nádrž popri uvedených priamych efektoch prináša aj nepriame efekty a úžitky, medzi ktoré patrí tvorba významného krajinotvorného a estetického prvku, s možnosťou využitia pre rekreáciu, vodné športy, rybolov a ďalšie úžitky.

Okrem týchto kladných efektov nádrže jej reálna prevádzka poukázala na niektoré negatíva, najmä zmenu hydrologického režimu Oravy pod priehradou. Tieto negatívne dôsledky boli zapríčinené prioritným využívaním nádrže na energetické účely často aj v rozpore s predpokladmi projektu, v závislosti od napätosti energetickej sústavy. Ide najmä o tieto dôsledky:

• významné zníženie dlhodobého priemerného ročného prietoku, najmä v profile Tvrdošín a menej výrazné v profile Dierová. Dôvody takéhoto výrazného zníženia vyplývajú z klesajúceho trendu vodnosti, zo strát výparom ako aj nižšej vodnosti porovnaného obdobia (1955 - 1978) reálnej prevádzky vo vzťahu k neovplyvnenému obdobiu (1931 - 1953)

23

• zväčšenie rozkolísanosti priemerných ročných ako aj dlhodobých mesačných prietokov v profile Tvrdošín, a to najmä v období pred vybudovaním vyrovnávacej nádrže Tvrdošín,

• výrazné zníženie minimálnych prietokov v profile Tvrdošín.

Uvedené nepriaznivé dôsledky na zmenu hydrologického režimu boli však typické pre obdobie prevádzky do vybudovania vyrovnávacej nádrže Tvrdošín a tiež nádrže Liptovská Mara, keď boli dôsledky úplne minimalizované, a to aj vzhľadom na zmenu postavenia nádrže Orava ako regulátora vážskej energetickej sústavy.

Vodné dielo Tvrdošín

Hlavnou úlohou vodného diela Tvrdošín je funkcia vyrovnávacej nádrže špičkovej vodnej elektrárne Orava a využitie vodnej energie ďalšieho úseku rieky Oravy. Popri rozlič-ných sprievodných účinkoch (ochrana územia, umožnenie odberu vody, rekreačno – športové využitie, vytvorenie podmienok na rozvoj územia, úspory na regulačných prácach a údržbe toku) sa výhľadovo ráta aj s využitím tejto nádrže na spätné prečerpávanie spracovaných prietokov, po doplnení vodnej elektrárne Orava inštalovaním reverznej turbíny.

Výstavba vodného diela Tvrdošín sa začala v roku 1972. Od marca 1978 bola v nádrži minimálna hladina a všetky agregáty VE boli uvedené do prevádzky od októbra do decembra 1979.

Hydrologické pomery

Plocha povodia 1200,9 km2 Minimálne prietoky v rokoch 1961-2000 Q364/Q355 2,644/3,377 m3.s-1 Priemerný prietok v rokoch 1961-2000 18,50 m3.s-1 100-ročný prietok znížený nádržou Orava 1080 m3.s-1

Vodohospodárske riešenie

Minimálny prietok po výstavbe vyrovnávacej nádrže 3,5 m3.s-1 Pomer denného a ročného prietoku pri vlnovej prevádzke 1:5,5 Rýchlosť zmeny prietokov 25% za 15 min Rýchlosť zmien hladiny 6-22 cm za 15 min.

prípadne 1,1 m za 3 h

Geologické pomery

Geologickú stavbu územia vyrovnávacej nádrže tvorí paleogén a kvartér. Paleogén je z vrstiev pieskovcov a ílovcov, pričom ílovce prevládajú a majú charakter poloskalných hornín. V horných vrstvách je spravidla 1 až 2 m vrstva na íl zvetraná. V údolnej nive sú nad paleogénom aluviálne náplavy rieky Oravy vo forme zahlinených štrkopieskov v hrúbke 6 -7 m a nad nimi vrstva 1,5 až 4,0 piesočnatých alebo ílovitých hlín. Na svahoch sú nad paleogénom hlinito-kamenité sutiny rôznej hrúbky od 2 do 12 m a nad nimi 1 až 2 m hrubá vrstva hlín. V zátopovom území dochádzalo na viacerých miestach k zosuvom.

Pri vodnotlakových skúškach nad paleogén na povrchu pri tlaku 0,3 MPa, priepustnosť od 0,04 l.m-1 za minútu do 15 l.m-1 za minútu podľa stavu porušenia.

Konštrukčné riešenie diela a opis objektov

Hlavné objekty vodného diela sú: zemná priehrada a údolná nádrž, funkčný blok, vodná elektráreň a odpadové koryto.

24

Zemná priehrada je homogénna so svahovým tesnením z PVC 1,1 mm hrubého, ktoré je uložené v sklone 1:2. Tesnenie je predĺžené do tesniaceho ozubu v podloží priehrady, kde je uložené na vrstvu podkladového betónu. Návodnú stranu tesnenia chráni prístup 1,5 m hrubá vrstva hlín. Plošné drény pod tesnením PVC sú odvodnené do merných šácht na vzdušnej päte. Fólia PVC bola chránená pred poškodením pri práci strojov ručne ukladanou 20 cm vrstvou piesku alebo hliny, na menšej časti hrádze geotextíliou. Priesaky sa odvádzajú drénmi pozostávajúcimi z perforovaných oceľových rúr obalených filtrami z geotextílie. Drény možno na vyústení v prípade potreby uzavrieť výtokovými ventilmi. Na statickú časť zemnej priehrady sa použil štrk z výkopu koryta Oravy, bez ďalšej úpravy. Koruna priehrady je prevýšená nad maximálnu havarijnú hladinu o 1,2 m.

Údolná nádrž vznikla prehradením údolia Oravy v rkm 57,90. Vzdutie zasahuje až po priehradu Orava, situovanú v rkm 65,57.

Funkčný blok je riešený ako hať so šírkou 19,8 m a umiestený na pravej strane. Kóta prahu je 567,3 m n. m., takže môže slúžiť aj ako dnový výpust a počas výstavby slúžil na pre-vádzanie prietokov cez stavenisko. Dve polia široké 5,8 m a vysoké 10,5 m sa hradia dvoj-segmentami s vyhrievanou hornou časťou. Kapacita oboch polí funkčného bloku pri maximálnej letnej prevádzkovej hladine je 600 m3.s-1.

Vodná elektráreň je prelievaného typu, podpriepadová šírka v osi priehrady je 29,2 m. Korunový priepad s prahom na kóte 572 m n. m. má šírku 22,8 m, hradenú výšku 5,4 m a pri maximálnej letnej prevádzkovej hladine prevedie 300 m3.s-1 vody. Hradí sa segmentom, na provizórne hradenie rozdeľujú priepadový otvor piliere na tri časti svetlej šírky 5,8 m. V elektrárni sú inštalované tri priamoprúdové turbíny, z ktorých menšia bude spracúvať zaručený odtok 3,5 až 5,0 m3.s-1.

Elektráreň sa ovláda diaľkovo z vodnej elektrárne Orava. Výkon sa vyvádza do distri-bučnej rozvodne vodnej elektrárne Orava, spojovacie vedenie a signalizačný kábel sú 5,75 km dlhé.

Hlavné parametre priehrady

Šírka koruny priehrady 5,0 m Dĺžka koruny priehrady 307,0 m Dĺžka zemnej sypanej časti ľavé krídlo 181,65 m pravé krídlo 76,45 m Maximálna výška zemnej časti nad terénom 11,8 m nad základom 15,5 m Maximálna výška hate nad terénom 11,3 m nad základom 23,0 m

Hlavné parametre nádrže

Maximálna a havarijná letná hladina (kóta) 577,10 m n. m. Plocha nádrže 0,896 km2 Maximálna prevádzková hladina: zimná/letná 577,1/576,6 m n. m. Výška zásobného + rezervného objemu : v zime 4,5 + 0,3 m v lete 4,0 + 0,8 m Nádrž: celkový objem 4,1 mil.m3 maximálna hĺbka 10,6 m Rezervný havarijný objem: zima/leto 0,3/0,4 mil.m3

25

Zásobný objem prevádzkový: zima/leto 2,9/2,5 mil.m3 Zásobný (výnimočný) objem (výška 0,5 m) 0,4 mil. m3

Hlavné parametre elektrárne

Priamoprúdové turbíny s hltnosťou 2 x 30 + 5 = 65 m3.s-1 Rozmedzie brutto spádov: minimálny/maximálny 8,6/11,1 m Návrhový spád turbín: 5 m3.s-1/ 30 m3.s-1 11,10/10,81 m Výkon: inštalovaný 2 x 2,88 + 0,44 = 6,20 MW Zaručený 2 x 2,17 + 0,36 = 4,70 MW Priemerná ročná výroba 18,02 GWh

Odpadové koryto so šírkou dna 48,0 m a kapacitou 800m3.s-1 bolo prehĺbené na dĺžke 2,4 km, s cieľom zvýšenia ochrany obce Tvrdošín, pričom sa zvýšili aj energetické parametre diela.

Skúsenosti z prevádzky

Za obdobie od uvedenia vodného diela do prevádzky sa ukázalo tesnenie pomocou fólie, ale najmä mierny návodný svah sklon hrádze, prevádzkovo výhodné, lebo nevykazujú nijaké deformácie napriek silnému kolísaniu hladiny.

Zosuvy v nádrži sa sanovali pri výstavbe a počas prevádzky nevykázali nijakú pod-statnú zmenu brehov nádrže. Vyrovnávacia nádrž ako celok sa v plnej miere osvedčila a odstraňuje nepriaznivé vodohospodárske účinky ovplyvňované energetickou prevádzkou VE Orava.

26

4.4 SÚSTAVA VODNÝCH DIEL LIPTOVSKÁ MARA – BEŠEŇOVÁ

Prietoky Váhu ovládajú dve kľúčové nádrže Orava a Liptovská Mara. Spoločným účelom a cieľom týchto nádrží je:

• nadlepšovať prietoky Váhu na umožnenie odberu úžitkovej vody pre priemysel a závlahy,

• riediť odpadové vody, a tým zlepšiť čistotu toku,

• znížiť povodňové prietoky a povodňové škody,

• využiť vodnú energiu toku v príslušnom úseku,

• zvýšiť objem a zabezpečenosť výroby elektrickej energie vážskych vodných elektrární,

• využiť podmienky na rekreačno – športové využitie.

Sústava vodných diel pozostáva z komplexu stavieb uzla Liptovská Mara, z uzla Bešeňová a z ďalších vyvolaných stavieb a prác. Sústava je situovaná na Váhu v priestore Liptovskej kotliny, v úseku Váhu medzi mestom Liptovský Mikuláš a obcou Liptovská Teplá. Údolná niva v hlavnom priehradnom profile pod obcou Liptovská Mara je cca 1 km široká a v smere proti toku sa rozširuje. Z južnej strany pritekajú do Váhu potoky Nízkych Tatier, zo severnej strany potoky Liptovských hôľ.

Hydrologické pomery

Profil Liptovská Mara Bešeňová Plocha povodia 1266,5 km2 1493,2 km2 Priemerný ročný úhrn zrážok 1014 mm 1014 mm Charakteristické prietoky: Q364 5,06 m3.s-1 5,96 m3.s-1 Q355 6,07 m3.s-1 7,17 m3.s-1 Qa 23,8 m3.s-1 27,3 m3.s-1 Q100 610 m3.s-1 690 m3.s-1

Hlavné objekty sústavy vodných diel sú: zemná priehrada Liptovská Mara, združený funkčný objekt s privádzačmi a bezpečnostný priepad, vodná elektráreň a nádrž Liptovská Mara, odpadové koryto, zemná priehrada Bešeňová, združený objekt Bešeňová, vyrovnávacia nádrž a odpadové koryto Bešeňová.

Geologické pomery

Pomerne široké údolie vodného diela je na severnej strane ohraničené Liptovskými Tatrami s paleogénom vo flyšovom vývoji a na južnej strane Nízkymi Tatrami z druhohorných vápencov.

Podložie Liptovskej kotliny tvoria bridličnaté a pieskovcové flyšové vrstvy paleogénu. Hrúbka lavíc sa pohybuje od 1,0 do 5,0 m, ich vzájomný pomer je väčšinou 1:1, len v pravobrežnom zaviazaní prevládajú pieskovce až 2,0 m hrubé s tenkými vložkami bridlíc. Vrstvy majú priaznivý úklon, a to šikmo proti vode, v smere SV - JZ, so sklonom 24 - 30° k SV.

Paleogénne podložie sa porušilo nielen vetraním, ale aj tektonickými procesmi, ktoré viac zasiahli pieskovcové vrstvy. Pukliny so sklonom 65 až 85o majú rozličnú šírku a obsahujú hlinitú alebo ílovitú výplň. Bridlice sú tektonicky porušené menej, sú nepriepustné, ale na povrchu sa rozpadávajú a v styku s vodou sa rozbahňujú. Zóna intenzívneho zvetrania pod

27

aluviálnymi náplavami je 0,6 m hrubá, v ľavobrežnom zaviazaní až 5,0 m. V druhej zóne možno zvetrávanie pozorovať až do hĺbky 15 m.

Pokryvné kvartérne útvary majú prevažne fluviálny pôvod. Alúvium rieky tvoria štrkopieskové lavice 2,5 až 9,0 m hrubé, s obliakmi veľkými 15 až 60 cm. Náplavy sú značne zahlinené, štrkopiesky, alebo piesočnaté.

V zátope sa nachádzali zosuvy povrchových materiálov. Štrkopiesočnatý materiál v množstve 5,2 mil. m3, vhodný na stavebné účely, sa vyťažil z priestorov nádrže a uložil na depóniu na postupné využitie.

Vyvolané investície a sprievodné účinky zahŕňajú:

Preložku dvojkoľajovej elektrifikovanej železničnej trate (17,1 km), preložku štátnej cesty č. 18 na ľavej strane nádrže (13,6 km), preložku štátnej cesty na pravej strane nádrže (17,4 km), preložky elektrických vedení a vedení telekomunikácií, náhrady za rušené objekty poľnohospodárstva a príspevok rybnému hospodárstvu, presídlenie obyvateľstva zo zátopy v rozsahu 732 rodinných domov s hospodárskymi usadlosťami (t.j. 826 rodín, teda asi 4000 obyvateľov), ďalej 49 štátnych domov a 104 verejných budov. Vyvolané investície predsta-vovali 52,4 % ceny priamych základných prostriedkov.

V rámci prác bolo treba uskutočniť aj úpravy v nádržiach, ktoré zahŕňajú asanáciu obcí v zaplavenom území, úpravy na konci vzdutia pri Liptovskom Mikuláši, vrátane regulácie Váhu v meste, úpravy potokov, ochranu obce Trnovec, lesnícko-technické meliorácie, ochranu (preloženie) kultúrnych pamiatok atď.

Postup výstavby a rozsah prác

Výstavba vodného diela sa začala v roku 1965, a to preložkami komunikácií a výkupom domov v zátope. V novembri 1965 sa schválila zmena jednej Kaplanovej turbíny na rezervnú. Na základe štúdie spracovanej koncom roku 1968 rozhodla vláda v roku 1969 o zvýšení inštalácie na pôvodne navrhovaný dvojnásobný výkon. Až po tomto rozhodnutí sa v plnom rozsahu rozvinula výstavba vodného diela.

Váh sa previedol do dnových výpustov v apríli 1973 a napúšťanie nádrže Liptovská Mara sa začalo v apríli 1975, kóta minimálnej hladiny sa dosiahla v priebehu jedného mesiaca.

Prvý agregát sa uviedol do prevádzky v septembri 1975, druhý v decembri 1975. Čerpadlová prevádzka sa začala vo februári 1976 a posledný agregát sa uviedol do prevádzky v auguste 1976.

V Bešeňovej sa prietoky previedli cez združený objekt koncom augusta 1971 a napúšťanie nádrže sa začalo v júni 1975. Agregáty priebežnej elektrárne Bešeňová sa uviedli do prevádzky v decembri 1976.

Rozsah hlavných stavebných prác na vodnom diele: Betóny : prosté / železobetóny 54/265 = 319 tis. m3 Zemné práce: výkopy / násypy 3789 / 9302 = 13 091 tis. m3 Oceľové konštrukcie 12,1 MN

Vodné dielo Liptovská Mara

Zemná priehrada Liptovská Mara je na pravom brehu Váhu medzi obcami Vašky a Liptovská Mara zaviazaná do svahu medzi dvomi zosuvnými oblasťami. Na ľavom brehu je situovaná nad obcou Vlachy. Priehrada, ktorá tu prehradzuje údolie Váhu, je sypaná hetero-génna priehrada so šikmým zalomeným tesnením na návodnej strane. Tesnenie je proti vypla-

28

vovaniu obojstranne chránené dvojvrstvovým filtrom a opiera sa o injekčnú chodbu zapustenú do horných vrstiev paleogénu. Tesniaci účinok je pod dnom údolia predĺžený injekčnou clonou.

Obr. 4.8 Rez hrádzou VD Liptovská Mara

Nosná časť priehrady a krycia časť hlinitého tesnenia je zo štrkovitých materiálov ťažených z materiálových jám v zátopovom území a z výkopu prívodného a odpadového kanála.

Koruna priehrady je prevýšená 2,7 m nad maximálnu prevádzkovú hladinu. Na korune, ktorá je 7 m široká a 1 225 m dlhá, vedie cesta.

Návodný svah po 10 m výškach zmierňuje sklon z 1: 2,25 postupne na 1: 3, pod lavič-kou na kóte 535,0 m n. m. je sklon 1: 5, ktorý vytvára prehrádzka. Sklon vzdušného svahu je odstupňovaný v rovnakých úrovniach 1: 1,8, 1: 1,75 a 1: 1,90, lavičky majú šírku 4,0 m. Pod kótu 538,0 m n. m. je sklon 1:2,45 až 1: 2,10.

Návodný svah je chránený nahádzaným lomovým kameňom a zakončený je železo-betónovým parapetným múrom 1 m vysokým. Vzdušný svah je zahumusovaný a zatrávnený. Výška priehrady nad terénom je 43,0 m, nad základom 52,5 m. Kubatúra priehrady predstavuje 4,065 mil.m3.

Nádrž Liptovská Mara vznikla prehradením údolia Váhu v rkm 338,4. Vzdutie nádrže zasahuje až po Liptovský Mikuláš, na vzdialenosť 8 km. Retenčný priestor nádrže zachytí 100-ročnú povodňovú vlnu a sploští špičku z 550 m3.s-1 na 240 m3.s-1.

Hlavné parametre nádrže

Kóta maximálnej hladiny prevádzkovej/ retenčnej 564,89 /566,0 m n. m. Výška zásobného objemu 25,3 m Maximálna hĺbka 43,0 m Maximálna hladina plocha/ priemerná šírka 21,394 km2 / 2,7 km Celkový objem nádrže 360,0 mil. m3 Retenčný objem 14,5 mil. m3 Zásobný objem 320,5 mil. m3 Rozkyv úžitkových hladín 25,3 m

29

Funkčné zariadenia priehrady Liptovská Mara

Na odvedenie povodňových prietokov slúži bezpečnostný priepad, ktorý je situovaný na ľavom okraji priehrady, s priepadovou hranou na kóte 562,5 m n. m. Priepady 2 x 11 m dlhé hradia segmentové uzávery s hradiacou plochou 11,0 x 2,9 m, ktoré sa otvárajú pri pre-kročení maximálnej prevádzkovej hladiny priamou manipuláciou, alebo diaľkovým ovládaním. kapacita priepadu pri maximálnej retenčnej hladine je 240 m3.s-1.

Sklz so strmou časťou a premostením vedie v ľavom svahu údolia do odpadového kanála v dĺžke cca 700 m. Jednotlivé úseky sklzu majú pozdĺžne spády 5,3 %, 29,3 % a 0,3 %, pričom v najstrmšej časti dosahuje voda rýchlosť až 20 m3.s-1. Šírka dna koryta sklzu je 4 m, sklon svahov 1: 2, dĺžka svahov 6 - 7 m.

Pri ústí sklzu do odpadového kanála je odrazový mostík, ktorý stlmí rýchlosť vodného prúdu pred zaústením.

Združený objekt je zasunutý do návodného svahu priehrady. Obsahuje uzávery vtokov štyroch privádzačov a dnového výpustu. Štyri obetónované oceľové privádzacie potrubia s priemerom 6 700 mm sa vedú pod telesom priehrady v dĺžke len asi 150 m, takže vyrovná-vacie komory neboli potrebné. Vtoky možno uzavrieť rýchlouzávermi s hradiacou plochou 6,2 x 8,6 m. Kapacita privádzačov je 4 x 140 = 560 m3.s-1.

Na pravej strane privádzačov sú ďalšie dva tunely 5,0 m široké a 7,0 m vysoké, s dnom na kóte 514,5 m n. m., ktoré počas výstavby slúžili na prevedenie Váhu cez stavenisko. Do vonkajšieho tunelu je vložený dnový výpust s priemerom 2 900 mm, ktorý sa hradí tabuľovým uzáverom s rozmermi 6,2 x 8,6 m na návodnej strane s rozstrekovacím uzáverom na vzdušnej strane. Kapacita dnového výpustu je 160 m3.s-1. Druhý tunel je uzavretý a po znížení hladiny pod kótu 540,0 m n. m. môže slúžiť na urýchlené vyprázdnenie nádrže.

Vodná elektráreň Liptovská Mara je podpriehradového typu, zasunutá do vzdušného svahu zemnej priehrady. Má štyri turbíny - dve Kaplanove s priemerom obežného kolesa 4 600 mm a dve reverzné diagonálne s priemerom 5 000 mm, ktoré slúžia aj ako čerpadlá.. Osi turbín reverzibilných agregátov sú o 6,2 m hlbšie vzhľadom na čerpaciu prevádzku, a to na kóte 508,80, kým osi Kaplanových turbín sú na kóte 515,0 m n. m. Primerane k týmto kótam sú hlbšie aj základy blokov reverzibilných agregátov. Dĺžka strojovne, vrátane montážneho bloku, je 124,3 m.

V suterénnych priestoroch blokov elektrárne a montážneho bloku je umiestnené olejové hospodárstvo, strojovňa, vykurovanie, akumulačná batéria, sklady a iné pomocné zariadenia a priestory.

Hlavné parametre vodných elektrární

Liptovská Mara Bešeňová Spolu

Hltnosť turbín m3.s-1 540 40 - čerpadiel m3 210 - - Inštalovaný výkon MW 198,00 4,80 202,80 Zaručená dĺžka špičky h.d–1 4,0 24,00 - Brutto spád: minimálny m 17,5 9,25 - maximálny m 48,2 14,25 - Netto spád m 44,1 12,0 - Ročná výroba elektrickej energie GWh 268,9 22,2 291,1 Výroba z čerpania GWh 191,6 - 191,6

30

Spotreba na čerpanie GWh 266,8 - 266,8 Dĺžka ročnej prevádzky turbín h . r-1 1588 8760 - čerpadiel h .r-1 2920 - -

Obr. 4.9 Rez VE Liptovská Mara

Odpadové koryto je pod špičkovou vodnou elektrárňou Liptovská Mara prebágrované v dĺžke 2,1 km na kótu 514,5 m n. m., čo umožňuje spätné prúdenie vody pri čerpadlovej prevádzke. Koryto má lichobežníkový tvar so šírkou dna 46 m a s nespevnenými svahmi v sklone 1:1 v paleogéne a 1:6 v alúviu.

Skúsenosti z prevádzky

Brehy nádrže vodného diela Liptovská Mara sú vystavené v priebehu vodohospodár-skej prevádzky intenzívnej pretváranej energii vetrových vĺn, ktoré sa propagujú na hladine pôsobením vetra. V prvej fáze vplyvom vlnobitia dochádza k rozrušeniu materiálu tvoriaceho breh a v druhej fáze je takto rozrušený materiál transportovaný a ukladaný v dolnej časti svahu.

Na základe zhodnotenia doterajšieho priebehu abrázie brehov bola nádrž Liptovská Mara rozdelená do 5o škály abrázie. I. stupňom abrázie sú postihnuté vlnovým režimom najviac exponované úseky brehov v lokalitách: Liptovská Mara – Nežitovce, resp. Ráztoky – Ondrašová na pravej strane. Ide o úseky brehov, ktoré sú vystavené intenzívnemu vlnobitiu pri pôsobení juhovýchodných vetrov (najviac početný výskyt) – lokalita Liptovská Mara, resp. severných - lokalita Ondrašová – Ráztoky, či severozápadných – lokalita Palúdzka (na ľavej strane).

Pre tento stupeň abrázie je typické spolupôsobenie ďalších faktorov: erózia toku a zosuvy (lokalita Ráztoky – Ondrašová), ako aj fakt, že abrázia sa takmer rovnako prejavuje pri ťažko, resp. stredne ťažko rozmývateľných materiáloch (bridlica, pieskovce), čomu napo-máha morfológia svahu (strmé sklony), časté vývery vody zo svahu (aktivizácia zosuvov pri Ondrašovej) ale aj zvetrávanie hornín vplyvom poveternosti.

Pre brehy postihnuté II. a III. stupňom abrázie je typické, že v nich sa viac uplatňuje faktor pretvárania, vlnový režim (energia vlnenia). Tento proces abrázie prebieha v oblastiach

31

vo veľmi ľahko až ťažko rozmývateľných svahových materiáloch (svahové hliny, hlinité sutiny a zahlinené štrky).

Vodné dielo Bešeňová

Zemná priehrada Bešeňová je situovaná v rkm 335,2 od ústia Váhu, na východnom okraji obce Bešeňová. Pôdorys má tvar dvoch protismerných oblúkov, lebo vo svojej prevažnej dĺžke tvorí spoločné teleso s násypom preložky železnice. Priehrada má prevýšenú korunu 2,0 m nad maximálnu prevádzkovú hladinu. Tesnenie je hlinité, návozné, zaviazané do nepriepustného podložia hlinitobetónovou stenou. Návodný svah tvorí štrkopieskový prísyp spevnený kamennou rozprestierkou, sklon má 1:3,5, pod lavičkou širokou 3 m (od kóty 517,0 m n. m.) sa sklon zväčšuje na 1:3. V dĺžke 271 m pokračuje priehrada ešte štátnou cestou č.18.

Hlavné parametre priehrady Bešeňová

Koruna: šírka / dĺžka v osi 4,0/1343,4 m Maximálna výška zemnej časti nad terénom / nad základom 11,5/12,9 m Kubatúra násypu (vrátane želez. telesa) 365 000 m3 Maximálna výška združeného objektu nad dnom/ nad základom 14,5/24,5 m Celková šírka priehrady v korune (cesta a železnica) 16,3 m

Zemná priehrada vytvára nádrž plochy 193 ha s úžitkovým obsahom 7,78 mil. m3 vody. Nádrž umožňuje vyrovnať špičkový odtok z vodnej elektrárne Liptovská Mara a zabezpečuje potrebnú kubatúru vody pre čerpadlovú prevádzku reverzibilných agregátov vodného diela.

Združený objekt Bešeňová včlenený do zemnej priehrady je 37,4 m dlhý. Nachádza sa na pravom brehu Váhu, asi 120 m od brehovej čiary. Objekt obsahuje aj prelievanú vodnú elektráreň Nad stropom vodnej elektrárne sú priepady s troma poliami svetlosti 6,3 m, prehra-dené oceľovými segmentami na výšku 6,8 m. Kóta prahu prepadu je 515,70 m n. m., horná hrana zatvorených segmentov 522,50 m n. m.. V osi stredného prepadového poľa sú na kóte 504,40 m n. m. dve potrubia dnových výpustov priemeru 1 400 mm. Dnové výpusty umožňujú vyprázdnenie vyrovnávacej nádrže.

Na vtokových krídlach združeného objektu sú mosty pre železnicu a cesta po hrádzi svetlosti 22,9 m.

Vodná elektráreň Bešeňová je priebežnou vodnou elektrárňou situovanou v združenom objekte priehrady. Priamoprietokové horizontálne turbíny hltnosti 20 m3.s-1 s inštalovaným výkonom 2 x 2,4 MW sú sprava aj zľava v osiach krajných priepadových polí.

Odpadové koryto Bešeňová má lichobežníkový tvar so šírkou dna 30 m. Svahy v sklone 1:2 prechádzajú do obojstranných hrádzok so šírkou koruny 3,0 m, ktoré pri mini-málnom prevýšení 50 cm prevedú prietok 630 m3.s-1. Dĺžka koryta pod združeným objektom je 940 m. Zahĺbené je na kótu 507,0 m n. m., pozdĺžny sklon dna je 0,5 %.

Skúsenosti z prevádzky

Po napustení nádrže Bešeňová došlo v októbri 1976 k zvýšeným priesakom. Namerané (neúplné) priesaky dosiahli 0,015 m3.s-1, t.j. asi trojnásobok predpokladaného celkového prie-saku cez priehradu.

32

Zvýšené priesaky viedli k filtračnej poruche, ktorá spôsobila čiastočné porušenie tes-nenia a prepadnutie návodného svahu na dvoch miestach – na ľavej strane priehrady v km 0,142. Po ukončení prieskumných prác bola sanovaná injektážou a stabilizačným prísypom.

Hlavné parametre vyrovnávacej nádrže Bešeňová

Maximálna hladina: kóta 522,50 m n. m plocha 1,93 km2 Výška pracovného/ rezervného objemu 4,5/0,9 m Maximálna hĺbka nádrže 12,5 m Celkový ovládateľný objem 9,78 mil. m3 Zásobný objem pracovný / rezervný 7,33/0,90 mil. m3

33

4.5. VODNÉ DIELO ČIERNY VÁH

Prečerpávacia vodná elektráreň Čierny Váh slúži najmä na hydraulickú akumuláciu energie v čase zníženia zaťaženia elektrizačnej sústavy, čím sa zamedzuje nehospodárne odstavovanie tepelných elektrární, alebo znižovanie ich výkonu na prevádzkové minimum.

Okrem toho svojím veľkým výkonom a maximálnou disponibilnosťou umožňuje vyrovnávať výkyvy v odbere energie, regulovať frekvenciu a dodávaný výkon, prekonávať strmosť rastu a poklesu zaťaženia, kryť prípadné výpadky iných zdrojov. Kompenzačnou pre-vádzkou zabezpečuje aj výrobu jalovej energie.

Okrem plnenia hlavného účelu zabezpečuje využitie primárnej energie úseku Čierneho Váhu v oblasti dolnej nádrže. Za vedľajší účinok sa považuje zlepšenie stavu územnej vyba-venosti.

Začatie prípravných prác na stavbe bolo v roku 1974 a začatie hlavných stavebných prác v roku 1976. Najväčšia časť kapacity vodnej elektrárne Čierny Váh bola uvedená do pre-vádzky v roku 1981. Posledný turbogenerátor bol uvedený do prevádzky v roku 1982.

Vodné dielo je vybudované v okrese Liptovský Mikuláš, asi 20 km od mesta Liptovský Hrádok, nad obcou Svarín. Vzdutie zasahuje po osadu Čierny Váh. Horná nádrž zasahuje do

Štátnej prírodnej rezervácie Turková (z plochy 137 ha zaberá asi 14 ha). Celý komplex leží v oblasti Nízkotatranského národného parku, čo prináša špecifickú problematiku začlenenia diela do krajiny.

Nadradená sieť 400 kV Leme-šany – Sučany prebieha severne od lo-kality. Prečerpávacia vodná elektráreň je zapojená do 400kV rozvodne v Liptovskej Mare, vo vzdialenosti asi 38 km.

Hlavné objekty vodného diela sú: horná nádrž s hrádzami, vtokovým objektom a šikmým výťahom, priehrada dolnej nádrže, privádzače, vodná elektráreň, dolná nádrž a odpadové koryto.

Hydrologické a klimatické pomery

Horná nádrž je bez prítoku v nadmorskej výške 1130 - 1160 m n. m., kde vyše 130 dní v roku klesá teplota pod 0 °C (ročný priemer 4,1 °C).

Plocha povodia Čierneho Váhu 256,1 km2 Priemerný ročný úhrn zrážok 990 mm Charakteristické prietoky 1931 - 1960 Priemerný prietok Qa 4,25 m3.s-1 Minimálne prietoky: Q355 1,51 m3.s-1 Q364 1,10 m3.s-1 Povodňové prietoky: Q100 67,0 m3.s-1 Q1000 100,0 m3.s-1

Obr. 4.10 Situácia PVE Čierny Váh

34

Geologické pomery

Celé dotknuté územie tvoria masívy Chočského príkrovu, ktorý je jedným zo základ-ných prvkov mezozoika centrálnych Karpát.

V podloží hornej nádrže čiastočne vystupujú jurské vápence, vápenité dolomity, hliny a hlinito - kamenité až kamenisté sute.

V trase privádzačov sú sivé až tmavosivé dolomity, ďalej vápence, poruchová zóna a tektonické dolomitové brekcie, na ktorých sa zakladala vodná elektráreň v údolí.

Strednú časť údolia tvorí flyšové súvrstvie werfénu (bridlice, pieskovce, kremence), kryté kvartérnymi sedimentami, ktorými sú hliny, štrky a dolomitické brekcie.

Priehrada dolnej nádrže je zaviazaná do dolomitov, na ľavej strane do svetlosivých a na pravej strane do tmavosivých. V strede údolia sú brekcie.

Konštrukčné riešenie diela a opis objektov

Horná nádrž je situovaná na náhornej plošine nepravidelného tvaru, a to na masíve, ktorý rozdeľuje údolie Čierneho a Bieleho Váhu vo výške cca 1150 m n. m. Nádrž má tvar nepravidelného lichobežníka (dĺžka hladiny maximálne asi 500 m). Nádrž je čiastočne zapuste-ná do terénu. Na celej ploche nádrže sa prírodné skalné prostredie styku vody a horniny podložia zmenilo za umelé prostredie asfaltobetónového, pre vodu nepriepustného krytu. Rozpojené horniny na úrovni nivelety sa dorovnali graderom alebo buldozérom a dovalcovali na hmotnosti, ktoré zaručujú, že nevzniknú dodatočné deformácie sadaním pri zaťažení vodným stĺpcom pri plnej nádrži, v ktorej kolísanie hladiny je 25 m. Nádrž je vytvorená obvodovými hrádzami, ktoré boli sypané z výkopového materiálu. Vzhľadom na morfológiu terénu a situatívne riešenie bolo prakticky potrebné zaväzovať do skalných masívov tri od seba oddelené hrádze. Najvyšší násyp v stržiach bol vysoký až 75 m. Materiál z výlomov dna a materiál použiteľný z pokryvných útvarov nesmel obsahovať viac ako 20% hlinitých či ílovitých prímesí. Sypalo sa vo vrstvách okolo 1 m (tolerancia ± 30cm), čo bol predpoklad pre úspešné zhutnenie valcom VVT8, hmotnosti 8 450 kg. No použili sa aj iné valce.

Tesnenie svahov a dna nádrže je riešené ako asfaltobetónové plášťové. Drenážne vrstvy sú z drveného kameniva a prípadné priesaky cez AB – tesnenie sú vyvedené pomocou rúrok do kontrolnej chodby, kde ich možno sledovať.

V jednom rohu hornej nádrže je umiestnený vtokový objekt s halou a krytým prístupom k hornej stanici šikmého výťahu, čím sú zlepšené podmienky spoľahlivej prevádzky v ťažkých klimatických podmienkach.

Pre sprístupnenie hornej nádrže počas výstavby a prevádzky bola v horskom teréne vybudovaná prístupová cesta dlhá 7,5 km.

Hlavné parametre hornej nádrže

Kóta maximálnej hladiny 1160,0 m n. m. Maximálna hĺbka 26,0 m Výška zásobného priestoru 25,0 m Plocha maximálnej hladiny 0,18 km2 Celkový objem nádrže 3,81 mil.m3 Zásobný objem nádrže 3,70 mil.m3

Obvodové hrádze hornej nádrže sú zemné, prevýšené 1,7 m nad maximálnu hladinu.

35

Hrádza 1 (km 0,330 až 0,876) má teda dĺžku 446 m. Vzdušný svah hrádze 1:1,75, návodný svah 1:2. Päta bola nasypaná z vápencov, vyššie sa striedali vápence a dolomity, a to po kótu 1154,5 m n. m. Zvyšok bol dosypaný dolomitmi. Lavička šírky 5 m je na kóte 1131,5 m n. m., ďalšie dve šírky 3 m, po 10 m výšky, sú na kótach 1141,5 a 1151,5 m n. m.

Hrádza 2 (km 0,876 až 1,232) je teda v korune 356 m dlhá. Hrádza má vzdušné svahy upravené v sklone 1:1,35.

Hrádza 3 má priečny profil obdobný ako hrádza 1 a dĺžku v korune má 252 m (km 1,232 až 1,484).

Hlavné parametre hrádzí hornej nádrže

Koruna: šírka/dĺžka v osi 5,5/1663 m Maximálna výška hrádzí: nad dnom 27,7 m nad základom osi 41,5 m Kubatúra: výkopov dna 2903 tis. m3 násypov hrádzí 1801 tis. m3

Vtokový objekt

Celý vtokový objekt sa skladá z niekoľkých častí, z ktorých jednou je vtoková veža, ktorá je z časti nad zemou, je teda viditeľná. Funkciou vtokového objektu je ovládať uzávery privádzačov v polohe hornej nádrže. Samostatnými objektami vtokového objektu sú: vtokový bazén, tri samostatné vtoky do privádzačov a privádzače.

Prívody vody k elektrárni – privádzače

Privádzače predstavujú spojovaciu, hydraulickú cestu medzi hornou a dolnou nádržou. prívod vody k elektrárni je riešený tromi podzemnými tlakovými privádzačmi svetlého profilu 3,8 m, ktoré v údolnej nive prechádzajú do obetónovaných tlakových potrubí svetlého profilu 3,6 m a ústia do guľovej odbočnice.

Z technického a technologického hľadiska možno rozdeliť podzemnú časť privádzačov na dve časti, a to na šikmé úseky a horizontálne úseky. Horizontálne časti majú parametre, ktoré zodpovedajú dnes už dosť bežným štólam, a to aj svojimi profilmi. Šikmé časti privá-

dzačov so sklonom 45 º sa značne odlišujú od bežných banských alebo inžinierskych. Na druhej strane sú dosť typické pri výstavbe vodných elektrární. Šikmé úseky sú zrazené zdola nahor na profil 2,1 x 2,1m po-mocou šplhacej plošiny ALIMAK.

Obr. 4.11 Rez privádzačmi PVE Čierny Váh

Hrúbka privádzacieho potrubia sa pohybuje podľa namáhania od 12 do 44 mm.

36

Každý privádzač obsluhuje dve turbíny, resp. dve čerpadlá. Komunikačné teleso, v ktorom sa manipulujú prietoky, je guľová odbočnica s vnútorným priemerom 5 600 mm, hrúbkou steny 54 mm a piatimi otvormi - jeden ako privádzač vody z hornej nádrže, ktorý rozdeľuje vodný prúd dvoma potrubiami po 2 200 mm na dve turbíny a ďalšími dvoma potru-biami je pripojený na čerpadlá na prečerpávanie vody z dolnej nádrže do hornej.

Privádzač vedie na dve turbíny vodu v množstve 2 x 30 m3.s-1 a pri čerpadlovej pre-vádzke plní hornú nádrž v množstve 2 x 20,9 m3.s-1.

Vedľa privádzačov v podzemí je situovaný šikmý výťah slúžiaci na dopravu pracovní-kov prevádzky PVE na hornú nádrž. Komunikačný tunel ústí do koruny hrádze, jeho šikmá časť sa nazýva šikmá výťahová šachta.

Povrchová elektráreň tvorí súčasť priehrady a z geologických dôvodov je umiestnená na vzdialenejšej strane údolia. Budova elektrárne sa skladá z troch dvojblokov so šiestimi vertikálnymi trojstrojovými prečerpávacími jednotkami, z montážneho bloku na revíziu transformátora a z priľahlej budovy. Spodná stavba a návodná strana, ktorá tvorí súčasť údol-nej priehrady, je z masívnych betónov, horná stavba z oceľovej konštrukcie a z prefabri-kovaných prvkov, ktoré umožnili urýchlenie výstavby.

Obr. 4.12 Rez elektrárňou Čierny Váh

Každá vysokotlaková prečerpávacia jednotka má zdola akumulačné dvojstupňové jed-notkové čerpadlo s priemerom obežného kolesa 2 600 mm, navrhované na maximálnu dopravnú výšku 440,5 m, pričom čerpané množstvo dosahuje 21 m3.s-1. Ďalej má zubovú hydraulickú spojku, Francisovu turbínu s priemerom obežného kolesa 2 600 mm, navrhovanú na netto spád 428 m, synchrónny motorgenerátor s menovitým výkonom 125/118 MWA a menovitým napätím 15,75 kV (obr. 4.13).

Prirodzené prietoky Čierneho Váhu spracováva nízkotlaková Kaplanova turbína s priemerom obežného kolesa 1 100 mm a alternátor 0,8 MWA.

37

Pri 8 - hodinovej dĺžke čerpania za deň je zaručená dĺžka dennej prevádzky prečerpá-vacej vodnej elektrárne 5,53 hodiny. Pri potrebe dovoľuje rezerva nadržaného objemu predĺžiť prevádzku až na 5,71 hodiny za deň.

Obr. 4.13 Rez sústrojenstvom PVE Čierny Váh

Hlavné parametre vodnej elektrárne

Časť vodnej elektrárne Vysokotlaková Nízkotlaková Spolu Hltnosť turbín 6 x 30 m3.s-1 1 x 8 m3.s-1 Rozmedzie brutto spádov: maximálny 434,0 m 20,3 m minimálny 401,5 m 12,8 m Netto spád turbín: maximálny 428,0 m 20,9 m minimálny 391,0 m 11,6 m Priemerný spád netto 409,5 m 16,25 m Inštalovaný výkon 734,4 MW 0,768 MW 735,168 MW Priemerný použiteľný výkon 634,77 MW 0,48 MW 635,25 MW Výroba činnej energie (365 d/r) 1285,0 GWh 2,2 GWh 1287,2 MWh Spotreba energie na čerpanie 1730,74 GWh Pružnosť vysokotlakovej časti elektrárne charakterizujú rozbehové a prechodové časy: rozbeh: na turbínovú/ na čerpadlovú prevádzku 120/170 s prechod: z turbínovej ne čerpadlovú prevádzku a opačne 250/80 s Rýchlosť zaťažovania sústrojenstva je 5 až 10 MW.s-1

38

Výpustné zariadenie dolnej nádrže je vpravo od vodnej elektrárne, vo funkčnom bloku 24,0 m dlhom. Pozostáva z nehradeného korunového priepadu, širokého 2 x 5,0 m, s kapacitou 52 m3.s-1, dvoch dnových výpustov s profilom 5,0 x 2,0 m, ktoré sa uzatvárajú segmentovými uzávermi s kapacitou 2 x 67,0 m3.s-1 pri minimálnej hladine. Ďalej obsahuje potrubie s priemerom 1,0 m na dávkovanie sanitárneho prietoku s kapacitou 4 - 5 m3.s-1, ktoré má ihlový uzáver.

Zemná časť priehrady dolnej nádrže s korunou prevýšenou o 2,0 m nad maximálnu hladinu má dve krídla: pravé 123,5 m dlhé a ľavé 90,0 m dlhé.

Priehrada má masívne stredné betónové tesnenie, ktoré je zaviazané do skalného podložia.

Hlavné parametre dolnej priehrady

Koruna prevýšená o 2 m šírka/ dĺžka 5,5/380,5 m Maximálna výška priehrady nad terénom/ nad základom 16,5/46,5 m Kubatúry výkopov/ násypov/ betónov 960/1446/81 tis.m3

Odpadové koryto pod dolnou nádržou 0,99 km dlhé je upravené na 100 - ročný prie-tok 67 m3.s-1. Lichobežníkový profil má šírku dna 14,0 m, sklony svahov 1:1,5. Pod stupňom je dno na kóte 712,50 m n. m., pozdĺžny sklon dna 1,1 %.

Dolná nádrž

Vybudovaním priehrady a tým prehradením údolia Čierneho Váhu v rkm 8,7 vznikla nádrž, ktorej vzdutie siaha na vzdialenosť 2,0 km.

Hlavné parametre nádrže

Maximálna hĺbka 14,5 m Výška zásobného priestoru 7,45 m Plocha maximálnej hladiny 0,62 km2 Objem nádrže: celkový 4,70 mil. m3 zásobný 3,70 mil. m3

Postup výstavby a rozsah prác

Prípravné práce na stavenisku sa začali v apríli 1974, hlavné práce v máji 1975. Agre-gáty sa do skúšobnej prevádzky uvádzali od decembra 1980 do augusta 1982. Dokončenie výstavby bolo v roku 1983, t.j. celý čas výstavby hlavných objektov trval 8 rokov.

Čierny Váh sa počas výstavby prevádzal tesneným žľabom popod ľavým svahom údolia, čím sa uvoľnilo stavenisko na výstavbu hlavných objektov dolnej nádrže.

Objemy hlavných stavebných prác zahŕňajú 4,53 mil. m3 výkopov a výlomov (z toho 87 tis. m3 v podzemí), 3,42 mil. m3 násypov, 0,47 mil. m3 betónov, 196 tis. m3 asfaltobetónov a 109 MN panciera.

Funkcie prečerpávacej vodnej elektrárne Čierny Váh

Prečerpávacia vodná elektráreň Čierny Váh bola vyprojektovaná a vybudovaná na zabezpečenie spoľahlivej a kvalitnej dodávky elektrickej energie a pokrývanie zmien zaťaženia elektrizačnej sústavy (ES). V našich podmienkach sú z ekologického, ekonomického, ale

39

hlavne z prevádzkového hľadiska zdrojmi, ktoré operatívne pokrývajú náhle zmeny zaťaženia ES, práve prečerpávacie VE. Primárnym hľadiskom pritom nie je objem výroby elektrickej energie, ale najmä ich prevádzkové vlastnosti pri plnení regulačných funkcií v ES.

V dobe výstavby PVE Čierny Váh mala byť jej hlavnou úlohou špičková prevádzka s dennou akumuláciou, účasť na regulácii frekvencie a výkonu v ES a záskoková funkcia v ES. Po uvedení do prevádzky, ale hlavne po osamostatnení sa slovenskej ES v roku 1994 ustúpili statické funkcie (výroba energie z prečerpávania, bilančné zálohy výkonu, denná regulácia,...) a väčší význam nadobudli dynamické funkcie (regulácia náhodných zmien zaťaženia ES, okamžité krytie časti denného diagramu zaťaženia, regulácia frekvencie a odovzdávaných výkonov v ES atď.). Po prepojení našej ES so západoeurópskym združením UCPTE, kde sú okrem iného prísne kritériá na dodržiavanie salda výkonov, sú hlavnými funkciami prečerpávacích VE:

1. Dynamické služby pre ES

2. Dispečerská rezerva pre výpadok najväčšieho bloku ES

3. Dodržiavanie dohodnutého salda zahraničnej spolupráce

4. Pokrývanie špičiek aj náhlych znížení DDZ

Pritom v súčasnosti sa pre dynamické funkcie využívajú menšie PVE a funkcia PVE Čierny Váh spočíva v dispečerskej rezerve pre výpadok najväčšieho bloku v ES a dodržiavaní salda zahraničnej spolupráce. Po uvedení jadrovej elektrárne Mochovce do prevádzky význam PVE a hlavne Čierneho Váhu ďalej vzrástol.

PVE Čierny Váh je našou najväčšou prečerpávacou a podľa inštalovaného výkonu aj najväčšou vodnou elektrárňou. Bola budovaná v časti Národného parku Nízke Tatry v Národnej prírodnej rezervácii Turková. Preto museli byť v priebehu výstavby i po jej ukon-čení dodržané prísne podmienky Štátnej správy ochrany prírody. Takými boli napr. skrátenie doby výstavby, zmena tvaru hornej nádrže, aby sa zmenšil zásah do terénu a výrub lesných porastov, vylúčenie výstavby bytov, sociálnych zariadení trvalého charakteru a staveniskových zariadení z areálu PVE, umiestnenie privádzačov z hornej nádrže do podzemia a sledoval sa aj minimálny záber pôdy a začlenenie objektov PVE do tohoto prírodného prostredia. Komplexné riešenie dopadov výstavby i celého diela po jej ukončení na flóru a faunu dotknutej oblasti riešil Lesobiotechnologický projekt na účet energetiky.

Pri dispečerskom riadení ES je najdôležitejším hľadiskom operatívnosť nasadzovania zdroja. PVE Čierny Váh je dispečermi vysoko hodnotená, pretože rozbeh z kľudu na plný výkon v turbínovej prevádzke trvá len 70 sek. a z kľudu do čerpadlovej prevádzky asi 120 sekúnd. Pritom prevádzka agregátov je plne automatická a PVE je priamo riadená Slovenským energetickým dispečingom Žilina.

Prietoky Čierneho Váhu nad 8 m3.s-1 sa prepúšťajú najalovo, pretože na PVE Čierny Váh, na rozdiel od všetkých ostatných VE na Váhu, prevádzkuje energetickú i vodohospodársku časť energetika, pričom podmienkou správy povodia bolo nezasahovať do vodohospodárskeho režimu rieky.

Veľká pozornosť je venovaná ochrane životného prostredia. Všetky presiaknuté vody z priestorov elektrárne, ale aj vody zo stanovíšť vonkajších transformátorov a z nádvoria elektrárne sa pred vypustením čistia tak, aby vyhovovali prísnym vodohospodárskym predpi-som. Príspevkom k ochrane životného prostredia je využitie stratové tepla blokových trans-formátorov, ktorými sa cez výmenníky olej - voda vykúri strojovňa elektrárne a priľahlá

40

budova až do vonkajšej teploty -15 °C. Najpodstatnejším príspevkom je však pohotový výkon PVE, pretože ak sa musí v elektrárňach udržiavať v pohotovosti turboagregát, spáli sa pri tom na každý 1 inštalovaný megawatt ročne zhruba 1000 ton energetického uhlia. PVE Čierny Váh tak zachráni ročne 735 tis. ton energetického uhlia.

PVE Čierny Váh bola uvádzaná do prevádzky v rokoch 1980 až 1982. Do konca roka 1998 za 18 rokov prevádzky vyrobila celkom 5648 GWh elektrickej energie, z toho z prečerpania 5609 GWh a spotreboval pri tom 7532 GWh. Z toho vychádza účinnosť prečer-pávacieho cyklu 74,5 %. Jej agregáty za túto dobu odpracovali spolu zhruba 157 tis. prevádz-kových hodín. Na turbínovú, čerpadlovú a kompenzačnú prevádzku boli spustené viac ako 82 tis. krát.

Dôležitejšie však je, že za túto dobu bola PVE Čierny Váh pripravená a v čase potreby poslúžila na vyriešenie problémov a mimoriadnych stavov v ES. A vďaka dôslednej starostli-vosti o technologické zariadenia slúži nám všetkým i naďalej.

41

4.6. SÚSTAVA VODNÝCH DIEL PALCMANSKÁ MAŠA – VLČIA DOLINA – DOBŠINÁ

Jednoúčelová - energetická - sústava využíva veľký výškový rozdiel medzi údolím Hnilca, kde je vybudovaná akumulačná nádrž a údolím Dobšinského potoka, kde je vybudo-vaná vysokotlaková VE a vyrovnávacia nádrž. Využíva sa prevod vody z povodia Hnilca do povodia Slanej a výborné spádové pomery na výrobu vodnej energie. V profile Dobšiná je na vzdialenosť 4,5 km výškový rozdiel medzi týmito dvoma tokmi 330,0 m.

Obr. 4.14 Celková situácia sústavy VD P. Maša – V.Dolina - Dobšiná

Hlavnými objektami sústavy sú: akumulačná nádrž a priehrada na Hnilci, odberný objekt a tlakový privádzač, vysokotlaková VE a priehrada vo Vlčej doline a vyrovnávacia nádrž na Dobšinskom potoku.

Prevažná časť objektov sústavy bola vybudovaná v rokoch 1948 - 1956, s výnimkou priehrady vyrovnávacej nádrže Dobšiná, ktorá bola vybudovaná v rokoch 1957 - 1960. Sústava je vybudovaná v oblasti s vysokým úhrnom zrážok a priaznivými odtokovými pomermi.

Hydrologické pomery tokov vztiahnuté na priehradný profil

Tok Hnilec Potok vo Vlčej doline Dobšinský potok Zrážky (mm.r-1) 1043 950 943 Plocha povodia (km2) 84,5 3,00 57,32 Qmin (m

3.s-1) 0,25 - 0,14 Qa (m

3.s-1) 1,58 0,30 1,01 Q100 (m

3.s-1) 50,0 3,0 30,0

42

Vodné dielo Palcmanská Maša

Priehrada na Hnilci v rkm 71,35 vytvára akumulačnú nádrž, ktorá svojím zásobným objemom 10,25 mil. m3 umožňuje ročné vyrovnanie prietokov s maximálnou amplitúdou kolísania hladiny 16,5 m. Prevažnú časť pravého brehu nádrže, kde je situovaný aj odberný vtokový objekt, tvorí teleso železničného násypu, ktorý je opevnený vzhľadom na vlnobitie a kolísanie hladiny.

Nádrž je vytvorená 31,0 m vysokou gravi-tačnou betónovou priehradou. Priehradný profil je symetrický, budovaný metamorfo-vanými horninami – diabazy a ich tufy (premenené na zelené chloritické bridlice). Lokálne sú vložky kryštalických vápencov. Súvrstvie prestupuje rad žíl s obsahom pyritu a chalkopyritu.

Gravitačný masívny betónový múr je rozdelený hladkými dilatačnými škárami na 17 blokov so šírkou 9 až 15 m. Škáry sú tes-nené trojnásobným tesnením: železobetónový pentagón, medený plech a bitúmenový povrazec. priečny profil je riešený úsporne – návodný sklon 1:0,03 a vzdušný 1:0,75. V blízkosti základovej škáry je revízna a drenážna štôlňa 1,4 x 2,4 m, do ktorej za-úsťuje zvislá drenáž vo vzájomnej vzdiale-nosti 2,0 m. Podložie priehrady je utesnené

jednoradovou, proti vode (pod uhlom 12o) naklonenou, injekčnou clonou. Clona siahajúca do hĺbky 10 až 20 m je z cementového mlieka. V blízkosti oboch líc, koruny a pri základovej škáre je uložený kvalitnejší betón. V strede údolia je situovaný funkčný blok s korunovým priepadom 15 x 2,0 m a dvoma spodnými výpustmi. Priepad hradí klapka a má kapacitu 85,0 m3.s-1. Potrubia spodného výpustu priemeru 1 200 mm ovládajú klinové uzávery a majú kapacitu 2 x 16,5 m3.s-1.

Odberné zariadenia a tlakový privádzač

Tlakový privádzač má celkovú dĺžku 2 713 m, prekonáva výškový rozdiel medzi nádržami Palcmanská Maša a Vlčia dolina. Od vtokového objektu situovaného na pravej strane nádrže (cca 43 m od priehrady) je na dĺžke 1 326 vybudovaný ako tlaková štôlňa, ďalej pokračuje ako tlakové potrubie. Vtok do štôlne zahradzuje tabuľový uzáver, pred ním je 1,5 m vysoký prah a hrablica. Tlaková štôlňa je razená v kremitých dioritoch a fylitoch vzniknutých metamorfózou ílovitých sedimentov a tufov – grafitické bridlice – v smere kolmom na smer bridličnatosti hornín. Štôlňa je kruhová priemeru 2,12 m, má sklon 5,5 promile a betónovú obmurovku 0,25 m. Vstup do štôlne umožňuje tzv. oknová štôlňa oddelená od hlavnej štôlne betónovým blokom a pancierovým vstupom. Na prechode štôlne a tlakového potrubia je uzá-verová komora s automatickým i mechanickým uzáverom a zavzdušňovacím potrubím.

Tlakové potrubie je uložené prevažne na silne porušených chloriticko-seretických bridliciach. Vedie od uzáverovej komory až po VE vo Vlčej doline. Má premenlivú svetlosť: priemer 1800 mm na dĺžke 318,0, priemer 1700 mm na dĺžke 457 m a nakoniec priemer 1600 mm na dĺžke 401 m a prekonáva výšku 244 m. Potrubie je uložené v ryhe hlbokej 2 až 3 m na

Obr. 4.15 Rez hrádzou Palcmanská Maša

43

betónových blokoch. Na prechode štôlne na oceľové potrubie je situovaná vyrovnávacia komora. Tvorí ju zvislý komín priemeru 2,0 m (3,0 m vysoký) ústiaci do povrchovej komory 6 x 15 x 4,0 m ukončenej rotundou. Jej funkciou je tlmenie nárazov vody pri náhlom otvorení alebo uzavretí privádzača k VE.

Vodné dielo vo Vlčej doline

Tvorí ho nádrž a priehrada vo Vlčej doline a vysokotlaková VE. Vodná elektráreň je súčasťou telesa priehrady, situovaná na jeho vzdušnej strane. Gravitačný betónový priehradný múr v rkm 1,45 tvorí 15 blokov s premenlivou šírkou 6 až 12 m. Priehrada 25 m vysoká, založená na bioticko-granitických horninách v hĺbke 5 m pod terénom, má úsporný profil (1:0,03 resp. 1:0,75). V blízkosti základovej škáry je drenážna štôlňa. Funkčné zariadenie priehrady tvorí korunový priepad s odpadným žľabom a spodný výpust. Nehradený priepad má kapacitu 12 m3.s-1. Spodný výpust priemeru 600 mm ovládajú dva klinové uzávery.

Priehradová VE má inštalované dva vysokotlakové agregáty. Vysokotlakové agregáty sa skladajú z Francisovej turbíny, monogenerátora a centrifúgového čerpadla. Prívod vody k vysokotlakovým agregátom zabezpečuje rozdeľovacie potrubie. Francisove turbíny pracujú v rozmedzí spádov 243 až 277 m s hltnosťou 2 x 4,5 m3.s-1. Centrifúgové horizontálne čerpadlá majú kapacitu 2,5 m3.s-1 pri maximálnej vysokotlačnej výške 285 m.

Celkový inštalovaný výkon VE je 21,6 MW. Zabezpečuje ho nízkotlaková Kaplanova turbína s hltnosťou 6,5 m3.s-1 pracujúca v rozmedzí spádov 1,5 – 23,5 m a s inštalovaným výkonom 1,15 MW. Priemerná ročná výroba je 50 GWh, z toho 23 GWh z prirodzených prietokov a zvyšok je prečerpávanie. Zaručená denná špička je 5,5 hodín vo vysokotlakovej a 4 hodiny v nízkotlakovej časti.

Už pri výstavbe PVE Dobšiná sa zrodila myšlienka využiť prietok vody pod PVE Dobšiná a spád medzi nádržou vo Vlčej doline a Dobšinským potokom. Táto myšlienka bola zrealizovaná a v septembri 1994 bola uvedená do prevádzky Malá vodná elektráreň Dobšiná II. Horizontálna Francisova turbína má výkon 2 MW.

Vodné dielo Dobšiná

Výstavba vodného diela sa uskutočnila v rokoch 1958 - 1960 za účelom denného vyrovnania prietokov Dobšinského potoka vyvolaných špičkovaním vodnej elektrárne vo Vlčej doline (prevádzkou nízkotlakovej turbíny). Tvorí ho vyrovnávacia nádrž a nízka sypaná priehrada.

Vyrovnávaciu nádrž s celkovým objemom 0,23 mil. m3 vytvára v rkm 0,900 vybudo-vaná nízka zemná sypaná priehrada. Dĺžka vzdutia nádrže je 0,60km pri zatopenej ploche 0,087 km2. Maximálna výška vzdutia je 7,55 m, z toho 3,35 m pripadá na zásobný priestor.

Zemné teleso priehrady má v strede údolia zabudovaný priehradný funkčný výpustný blok, ktorý rozdeľuje priehradu na pravú a ľavú časť. Výška priehrady nad terénom je 7,5 a 9,5 m nad základovou škárou.

Priečny profil tejto heterogénnej zemnej priehrady je riešený alternatívne, naľavo a napravo od výpustného – gravitačného bloku. Priehrada má jednotný sklon návodného 1:2,5 a 1:2 vzdušného svahu. Nasypaná je zo zahlinených štrkopieskov a založená na kvartérnych náplavách (náplavové hliny a zahlinené štrkopiesky). Kvartérne podložie priehrady je utesnené predloženým tesniacim kobercom, resp. štetovnicovou stenou. Tesnenie na oboch stranách je navrhnuté ako plášťové. Tesniaci plášť na ľavej strane priehrady je vybudovaný zo stabilizovanej zeminy s premenlivou hrúbkou 0,5 pri korune a 0,75 m pri päte svahu. Stabili-

44

zovanú zeminu tvorí umelý tesniaci materiál pozostávajúci zo 78 % štrkopiesku a 22 % masy z odvalu azbestových lomov v Dobšinej. Do takto zloženej zmesi sa pridávalo 10 % cementu. tento tesniaci materiál sa zhutňoval na objemovú tiaž 21 kN.m-3 a z neho sa vybudoval tesniaci koberec.

Tesniaci plášť je na pravej strane trojvrstvový a skladá sa z dvoch vrstiev (dolnej a hornej), vlnkovitých prefabrikátov 1 x 3,0 m. Medzi horný a dolný prefabrikát je uložená (na pieskovanú lepenku) tesniaca fólia PVC. Fólia značky Isotol BB má hrúbku 0,9 mm a na mieste sa spojila do súvislej plochy zváraním. Pri napojení tesnenia na betónový objekt sa okraje fólie zabetónovali do betónového prahu. Styková škára je naviac utesnená asfaltovým tmelom. Toto tesnenie je čs. patent podaný Výskumným ústavom inžinierskych stavieb (Ing. L. Hobst) Bratislava a predstavuje prvé použitie tesniacej fólie nielen v bývalom Československu, ale aj celosvetovej priehradárskej praxi ako tesniaceho prvku sypaných priehrad.

Výpustný - gravitačný blok má priepad 4,7 x 2,5 hradený klapkou s kapacitou 41,0 m3.s-1.

Spodný výpust tvoria 2 potrubia priemeru 1000 mm s kapacitou 8,0 m3.s-1. Spoločný vývar má dĺžku 19,0 m.

Skúsenosti z prevádzky

V priebehu doterajšej viac ako 30 - ročnej prevádzky sa nevyskytli vážnejšie poruchy a anomálie v správaní sa jednotlivých diel sústavy. Výnimkou sú začiatočné poruchy rotundy vyrovnávacej komory vyvolané hydraulickými rázmi, pri odstavení VE, ktoré boli operatívne odstránené. Dlhodobé správanie sa fólie trojvrstvového plášťa sleduje VUIS – pracovisko Brno a výsledky sú veľmi priaznivé. Výsledky merania a pozorovaní poukazujú, že tesniaci plášť na pravej strane sa dobre prispôsobil značným nerovnomerným deformáciám priehrady, ktorá na rozdiel do ľavej strany nebola hutnená. Deformácie ľavej strany predstavujú cca 10 % zvislého posunu sledovaných bodov na pravej strane. Povrch hrádze na pravej strane sa nehutnil, aby sa vyskúšala prispôsobivosť plášťa deformáciám. V priehrade Palcmanská Maša bola po 25 rokoch rekonštruovaná clona.

45

4.7. VODNÉ DIELO MÁLINEC NA IPLI

Jednoúčelové vodné dielo slúžiace na vodárenské účely je vybudované na Ipli medzi obcami Málinec a Hámor. Pozostáva z údolnej nádrže a sypanej priehrady so združeným funkčným objektom.

Vodné dielo má prioritne vodárenský účel a predstavuje doplnkový zdroj jednoúčelovej vodárenskej sústavy nádrží na južnom Slovensku: Hriňová a Klenovec so skupinovým vodovodom H-L-F a R-S-H, zásobujúci mestské aglomerácie - Lučenec, Fiľakovo, Rimavská Sobota atď.

Vodárenská nádrž ovláda povodie s plochou Sp = 82,3 km2, na ktoré spadne v dlhodobom priemere 866 mm. Odtokové pomery v priehradnom profile možno charakteri-zovať prietokmi:

Qmin = 0,05 m3.s-1, Qa = 0,850 m3.s-1, Q1% = 76,0 m3.s-1

Vodárenská nádrž zabezpečuje nadlepšený prietok čQn = 0,45 až 0,500 m3.s-1 pre obe

vetvy vodárenskej sústavy H-L-F a R-S-H.

V zátope nádrže je štátna cesta III. triedy Poltár – Latky. Preložka na ľavej strane údo-lia má dĺžku 5,5 km. Zo zátopy (ako aj povodia) nad priehradou je asanovaných cca 200 domov a usadlostí, najmä z obcí Málinec a Ipeľský Potok. V zátope sa nachádza cca 75 % pôdneho fondu a 25 % lesov. V hornej časti povodia sa výhľadovo uvažuje s výstavbou vyso-kotlakovej PVF – Ipeľ. To si vyžiada rozsiahle úpravy na zabezpečenie požadovanej kvality vody pritekajúcej do vodárenskej nádrže.

Sypaná priehrada s výškou Hmax = 50 m je vybudovaná v širokej údolnej nive Ipľa, šírka údolia v korune predstavuje L = 620 m, z toho údolná niva má 300 m. Ľavý svah je strmší, so sklonom 20 – 22o a pravý svah má sklon miernejší (10 – 12ş).

Obr. 4.16 Rez hrádzou VD Málinec

Územie patrí orograficky Slovenskému Rudohoriu, a to k jeho južnej časti, tzv. Veporskému rudohoriu. Dolinou prechádza zlomová línia. Hornú časť povodia tvoria grano-diority až granity, nižšie sa nachádzajú granodiority až kremité diority, kremité diority biotitické až dvojsludné pararuly. Neogénne sedimenty sú zastúpené tmavosivými ílmi, pies-kami a štrkami.

46

Kvartérne sedimenty tvoria náplavy Ipľa vo forme štrkov, pieskov a hlín. Mocnosť kvartéru je malá na ľavej strane 5 až 8 m, ale veľká (viac ako 12 až 15 m) na pravej strane.

Návrh konštrukčného riešenia priehrady determinovali inžiniersko-geologické pomery v priehradnom profile, výskyt vhodných stavebných materiálov a požiadavky hygienikov na kvalitu odoberanej vody z nádrže.

Posledné uvedené hľadisko hygienikov rozhodlo o výbere materiálov tesniaceho prvku. Z toho dôvodu zamietli študované alternatívy sypanej priehrady s asfaltobetónovým plášťovým a stredovým tesnením. Realizovala sa kamenitá priehrada so stredovým hlineným tesnením. Náleziská materiálov do tesnenia a kameňa do stabilizačných priziem sa nachádzajú vo vzdialenosti 2 až 5 km od profilu. Priehrada má tesniaci prvok zaviazaný do podložia injekčnou štôlňou, z ktorej sa vybudovala injekčná clona. Tesniaci materiál (ílovito-piesčité hliny) obsahuje prijateľný obsah skeletu od 5 do 15 %. Nepriaznivejšie geologické pomery v pravostrannom zaviazaní si vyžadujú hlboké výkopy a zaviazanie injekčnej štôlne.

V údolnej nive je predsunutá veža združeného funkčného objektu k návodnej päte priehrady. V ňom sú situované : priepady (šachtový), etážové odbery a spodný výpust, štôlňa od vežového objektu je rozdelená na dve etáže - horná komunikačná (s potrubím odberným a spodného výpustu) a dolná odpadná od priepadu. Vodné dielo Málinec je po dokončení významným doplnkovým zdrojom jednoúčelovej vodárenskej sústavy nádrží Hriňová-Kleno-vec-Málinec zabezpečujúcej potreby pre skupinové vodovody H-L-F, R-S-H aj po roku 2000.

47

4.8. PREČERPÁVACIA VODNÁ ELEKTRÁREŇ IPEĽ (pripravovaná lokalita)

Lokalita PVE Ipeľ je situovaná v severnej časti okresu Lučenec na hornom toku Ipľa pri obci Ipeľský Potok osada Ipeľ (dolná nádrž) a pramennej oblasti Kokávky – v obci Ďubá-kovo (horná nádrž).

Horná nádrž akumuluje prebytočnú energiu vo forme prečerpanej vody, ktorú spot-rebitelia nie sú schopní v danej dobe odobrať.

Dolná nádrž slúži na akumuláciu vody pri výrobe elektrickej energie.

Prečerpávacia vodná elektráreň je:

• spotrebič v dobe odberu nevyužiteľnej energie (prečerpávaním vody akumuluje energiu v hornej nádrži)

• výrobňa v dobe zvýšenej spotreby (akumulovanú potencionálnu energiu premieňa na špič-kovú elektrickú energiu).

Geologické a morfologické pomery

Územie PVE patrí do oblasti Slovenského Rudohoria, tokom Ipľa rozdelené na celky Veporských a Stolických vrchov. Územie je budované horninami veporidného kryštalinika, v ktorom sú zastúpené metamorfity charakteru kryštalických bridlíc, migmatitov rôznych dru-hov, balastomylonitov, so žilami a šošovkami aplitu a kremeňa.

V masíve kryštalinika sa najmä v oblasti dolnej nádrže prejavuje tektonický vplyv Muránsko - divínskej línie, prebiehajúcej paralelne s údolím Ipľa. Kryštalinikum je porušené zónami alpínskych a predalpínskych tektono – deformačných procesov za vzniku kataklazitov zbridličnatených, mylonitizovaných hornín. Z hľadiska nerovnorodosti horninového prostredia má význam aj neotektonická aktivita územia. Povrch územia nerovnomerne pokrývajú kvartérne litologické súbory deluviálnych, deluviálno – proluviálnych a fluviálnych hornín rôznych mocností.

Na území PVE bol vykonaný IGHP Žilina, v rokoch 1979 - 1985 predbežný inžinier-sko-geologický prieskum rôznymi technickými prácami s využitím geofyzikálnych, karotáž-nych, mapovacích, režimných prác a metód. Počas prieskumu boli realizované tieto technické práce:

inžiniersko - geologické vrty 6 408 m hydrogeologické vrty 592 m šachtice 1 300 m štôlňa 1 800 m vrty v podzemí 3 683 m Základné údaje PVE pôvodná koncepcia nová koncepcia Inštalovaný výkon 710 MW (2 x 355) 600 (4 x 150) Max. spád 390,5 m 391 Prietok pri turbínovej prevádzke 208 m3.s-1 (2 x 104) 180 (4 x 45) Stredný prietok pri čerpadlovej prev. 173,4 m3.s-1 (2 x 86,7) 160 (4 x 40) Otáčky turbíny a motoru generátora 300 min-1 Rýchlosť nabehnutia na plný výkon 1,5 až 2 min. Čas nepretržitej čerpadlovej prevádzky 25,6 h 26,7 Čas nepretržitej turbínovej prevádzky 21,4 h 23,8 Napätie generátora 22 kV Napätie vývodov liniek 400 kV

48

Typ turbíny – Francis FR 120 priemer 5 520 mm

Technické riešenie celého diela zahrňuje tri súbory najdôležitejších objektov:

1. Dolná nádrž 2. Horná nádrž 3. Prečerpávacia vodná elektráreň

Hydraulický obvod

Hydraulický obvod PVE tvorí súbor objektov, ktoré zabezpečujú hlavnú funkciu diela, t.j. akumuláciu a výrobu elektrickej energie. Z týchto objektov je vtokový objekt umiestnený v hornej nádrži, výtokový v dolnej nádrži a ostatné (privádzač, strojovňa vysokotlakových uzáverov, strojovňa PVE a odpadné tunely) sú vhodne umiestnené v podzemí.

Masív Skleneného vrchu je okrem úpätia budovaný migmatitmi. V tomto masíve bol na základe prieskumnej štôlne vytypovaný horninový blok vhodný na umiestnenie podzemnej elektrárne. Tak isto bol navrhnutý jej optimálny tvar a orientácia jej pozdĺžnej osi. Blok kaverny je ohraničený lokálnymi tektonickými poruchami. Z hľadiska poznania geologicko-tektonických podmienok to predstavuje jediné možné riešenie umiestnenia kaverny PVE v podzemí. V tomto bloku prevládajú z migmatitov migmatické granity nad polohami kryšta-lických rúl. Na overenie vlastností masívu boli realizované orientované podzemné vrty a skúšky mechaniky hornín in situ, v rozrážkach prieskumnej štôlne.

Pre dve turbíny bol navrhnutý jeden oceľový privádzač, ktorý sa pred vysokotlakovými uzávermi rozdeľuje na dve samostatné vetvy. Navrhujeme osvedčené riešenie s úklonom šikmej časti privádzača 45º. Koncepcia riešenia odpadných tunelov rešpektuje nepriaznivé ekologické pomery v priestore rozvoľného masívu muránsko – divínskej tektonickej línie, a preto navrhujeme pre každý stroj samostatný odpadný tunel.

V návrhu situatívneho riešenia podzemných líniových stavieb boli rešpektované poznatky z dokončeného i.g. prieskumu.

Riešenie vychádza z predpokladov zaistenia odvedenia presiaknutej vody z podzemia gravitačne, pretože masív rozvoľnený puklinami je dosť zvodnený. Gravitačné odvedenie vôd zabezpečuje komunikačný tunel.

V podzemí sú dve kaverny, v ktorých je umiestnené technologické zariadenie PVE.

Koncepcia hydraulických strojov je daná požiadavkou na inštalovaný výkon v jednotke, spádom a vhodným typom reverzného stroja.

Z viacerých ponúkaných typov reverznej turbíny výrobcom ČKD Blansko, bol vybraný typ FR - 120. Prešetruje sa však použitie rýchlobežnejšieho stroja. Znamenalo by to zmenšenie priemeru obežného kolesa (cca 1 070 mm), generátora, zmenšenie šírky kaverny, a tým zníženie investičných nákladov.

Obr. 4.17 Situácia plánovanej PVE Ipeľ

49

Horná nádrž

Horná nádrž (HN) je situovaná v pramennej oblasti Kokávky v priestore obce Ďubá-kovo. Plochá okrúhla nádrž vznikne prehradením hlavného údolia a plochej bočnej zníženiny.

Územie hornej nádrže je budované migmatitmi, ktoré sú porušené subregionálnymi, lokálnymi poruchami vyčleňujúce kvázihomogénne celky horninového masívu. Pokryv je malej mocnosti s nerovnomerne súvislými deluviálnymi, v údolí Kokávky fluviálnymi sedimentmi. Obidve hrádze sú navrhnuté ako kamenité z materiálu ťaženého v zátope nádrže. Tesnenie hrádzí zabezpečuje asfaltobetónový plášť. Horná hrádza má maximálnu výšku nad terénom 76 m, v korune je dlhá 870 m. Bočná hrádza je vysoká maximálne 18 m a je dlhá 750 m.

Hydroenergetické objekty sú rovnako sústredené v združenom objekte (šachtový prie-pad a dnové výpuste) s poschodovou štôlňou. Dno nádrže je prirodzené, netesnené, uvažuje sa iba dotesnenie dna v miestach predpokladaných priesakov a v priestore navrhovaných kame-ňolomov. Obyvateľstvo bude presídlené do spádovej obce Kokava a Šoltýska. Prístup do prie-storu nádrže je zabezpečený po súčasnej cestnej sieti.

Hydrologické údaje Kokávky v profile hrádze HN

Plocha povodia 2,6 km2 Priemerný ročný prietok 0,038 m3.s-1 Storočný povodňový prietok 9,5 m3.s-1 Charakteristiky nádrže: pôvodné nové Objem stáleho nadržania 4,1 mil. m3 4,7 Pracovný objem 16,1 mil. m3 15,4 Neovládateľný ochranný objem 0,5 mil. m3 Zatopená plocha pri max. hladine 95,2 ha Celkový objem 20,7 mil. m3 20,1 Max. hladina 873,50 m n. m. Max. pracovná hladina 873,00 m n. m. Min. pracovná hladina 850,00 m n. m.

Dolná nádrž

Dolná nádrž vznikne vzdutím hladiny údolnou priehradou na hornom toku rieky Ipeľ. Hrádza je navrhnutá zemná, sypaná z miestnych materiálov. Tesniace jadro je hlinité.

Oblasť dolnej nádrže je budovaná najmä litologickým typom blastomylonitov hlbinného typu s ojedinelými restami rúl, šošovkami kremeňa, pegmatitu, ktoré sú v údolí tektonicky porušené priebežnými lokálnymi tektonickými poruchami regionálnej Muránsko - divínskej zlomovej poruchy a priečnymi lokálnymi a subregionálnymi zlomami. V najmenej tektonicky porušenom masíve bola doporučená alternatíva hrádze dolnej nádrže – alt. III. Kvartér je v údolí a v ľavom svahu tvorený deluviálno – proluviálnymi a fluviálnymi súbormi s maximálnou mocnosťou do 20 m.

Hrádza má bezpečnostné zariadenie proti preliatiu hrádze a zariadenie pre úplné vypustenie nádrže. Zariadenie je sústredené v združenom objekte. Maximálna výška hrádze nad terénom je 75 m a v korune je dlhá 650 m.

50

Elektrotechnické zariadenie PVE

PVE Ipeľ s dvoma jednotkami bude mať motorgenerátory priamo spojené s turbínami. Generátory budú vybavené statickou budiacou sústavou so striedavým budičom. Stator a rotor je možné chladiť vodou, alebo stator vodou a rotor vzduchom. Dispozičné usporiadanie bolo zvolené na základe technicko - ekonomického porovnania variant a doporučuje sa umiestnenie zariadenia včítane blokových transformátorov v predĺženej kaverne strojovne. Zariadenie nul GM a budiace sústavy sú umiestnené pod podlažím strojovne, strojové rozvádzače s ASRTP v priestoroch pozdĺž strojovne. Suterénne priestory v predĺžení kaverny sú určené pre vývody zapúzdrených vodičov, kábelové priestory, ďalej pre chladiace zariadenie a olejové hospodárstvo transformátorov. V prízemí je tiež umiestnený statický menič frekvencie, umožňujúci spúšťanie na čerpadlovú prevádzku. Kabelové trasy 400 kV sú oddelené s možným usporiadaním z obidvoch strán. Vyvedenie výkonu je kabelovou štôlňou na povrch do krytej zapúdrenej rozvodne. Pri použití progresívnejšieho rýchlobežnejšieho zariadenia sa zvýšenie otáčok stroja prejaví v cene generátora s príslušenstvom. Dôjde k zmenšeniu priemeru generátora o 700 mm a zníženie hmotnosti generátora sa zníži o 130 ton.

Parametre elektrotechnického zariadenia PVE

Pôvodné Nové

Generátory – výrobca Škoda Plzeň Menovitý výkon 2 x 375 MVA 4 x 150 MVA Menovité napätie 22 kV Menovité otáčky 300 min –1 cos - generátorový obvod 0,9 motorový obvod 0,98 Transformátory trojfázové blokové Počet 2 4 Prevod 420 ± 5 % 22 kV Chladenie vodou nútené Celková hmotnosť 380 t Dopravná hmotnosť 360 t

Čerpanie finančných nákladov

Náklady stavby Celkové náklady stavby 6,079 mld. Kčs Náklady zahrňované do plánu inv. výst. 5,320 mld. Kčs Náklady stavebnej časti 3,821 mld. Kčs Náklady technologickej časti 1,489 mld. Kčs Náklady na dovoz celkom 0,327 mld. Kčs

Využitie a efektívnosť investície

Ročné využitie inštalovaného výkonu 2110 h Účinnosť prečerpávacieho cyklu 75,6 % 75,47 (nová) Regulačný rozsah PVE 1518 MW Čas ekonomickej životnosti 52 rokov Súhrnný efekt investície 11 432,4 mil. Kčs Súhrnná diskontabilná výnosnosť jednorázových nákladov 2,3562 mil. Kčs Porovnávací efekt 214,681 mil. Návratnosť jednorázových nákladov hrubým ziskom 5,6 roka

51

Prevedené náklady na jednotku dodávok energie 912 Kčs MWh-1 Výrobné náklady na jednotku dodanej energie 289 Kčs MWh-1

Ekologické opatrenia a ochrana prírody

PVE je stavba, ktorá vyžaduje určitú morfológiu terénu, t.j. medzi hornou a dolnou nádržou musí byť čo najväčší výškový rozdiel. Z toho vyplýva, že PVE sa ekonomicky dajú budovať v horských oblastiach. Na Slovensku sú však dnes skoro všetky horské oblasti vyhlá-sené za chránené krajinné oblasti a národné parky. Lokalita PVE Ipeľ je situovaná tak, že nezasahuje do žiadnej CHKO ani NP a podľa vyjadrenia pracovníkov Ústredia štátnej ochrany prírody v Liptovskom Mikuláši nepredpokladajú strety s ochranou prírody. Koncepcia riešenia PVE je spracovaná tak, aby jej výstavbou došlo k minimálnemu narušeniu krajinného rázu. Všetky objekty, ktorým to geologické a technické pomery dovolia, budú umiestnené v podzemí. Objekty, ktoré ostanú na povrchu, budú svojím členením, výberom prírodných materiálov a architektúrou prispôsobené rázu krajiny. Hrádze, ich technické zariadenia a depónie budú vhodne umiestnené v teréne a terénnymi úpravami, osiatím a osadením bude dosiahnuté ich včlenenie do krajiny.

Dolná nádrž PVE Ipeľ sa nachádza v ochrannom pásme vodárenskej nádrže Málinec, ktorá tvorí povrchový zdroj pitnej vody. Ochranné opatrenia tvoria pre skupinový súbor objektov, ktoré budú realizované stavbou Ipeľ a zabezpečia vodárenský zdroj proti možnému znečisteniu stavbou a prevádzkou energetického diela.

Navrhovaná obtoková štôlňa zabezpečí prevedenie prietokov u povodia nad dolnou nádržou PVE do nádrže Málinec bez toho, aby došlo k prípadnému znečisteniu energetickou prevádzkou. Odpadné vody zo všetkých objektov PVE budú po vyčistení prevedené mimo povodia VN Málinec. Čistiareň odpadových vôd, ktorá bude v prevádzke už počas výstavby PVE je situovaná tak, aby bolo možné podchytiť všetky vody zo staveniska.

Lokalita PVE Ipeľ vyniká minimálnymi stretmi záujmov s inými organizáciami. Jedná sa o záber poľnohospodárskej pôdy charakteru pasienkov a záberu lesnej pôdy. K asanácii budov dochádza iba v priestore hornej nádrže. Najväčší stret PVE Ipeľ je VN Málinec a jeho technické riešenie je už popísané v predchádzajúcom texte.

Alternatívne návrhy PVE Ipeľ

Po rozdelení bývalej federálnej elektrizačnej sústavy (ES) na republikové ES sa zmenili aj potreby slovenskej ES smerom k PVE. Jednou z významných požiadaviek je „jemnejšie” delenie výkonu pripravovanej PVE Ipeľ – t.j. použitie väčšieho počtu sústrojenstiev s menším inštalovaným výkonom na jednom stroji. Preto boli preštudované možnosti výstavby PVE Ipeľ so štyrmi agregátmi, ktoré by pri zachovaní (resp. miernej úprave) pôvodných celkových parametrov PVE nahradili predtým navrhované dva agregáty („jemnejšie” delenie výkonu je pre národnú slovenskú ES priaznivejšie).

52

4.8. VODNÉ DIELO HRIŇOVÁ

Jednoúčelové vodné dielo na Slatine v rkm 41,1 tesne pod zaústením Hukavy, pravo-stranného prítoku spod Poľany, bolo vybudované v rokoch 1960 - 1965 ako povrchový zdroj pre skupinový vodovod Hriňová – Lučenec – Fiľakovo (H-L-F).

Hlavným objektom vodárenského diela sú: vodárenská nádrž, sypaná zemno-kamenistá priehrada, funkčné objekty priehrady a úpravňa vody.

Vodárenská nádrž zabezpečuje netto odbery pre H-L-F hodnotou čnQ = 0,300 m3.s-1,

pričom hrubý nadlepšený prietok zahrňujúci popri netto odberoch aj minQ = 0,100 m3.s-1

a straty boli v projekte uvažované hodnotou HnQ = 0,417 m3.s-1.

Hydrologické pomery Slatiny v profile nádrže možno charakterizovať týmito veliči-nami :

Plocha povodia Sp = 71,6 km2 Úhrn zrážok h = 957 mm Prietoky Qa = 0,940 m3.s-1

Qmin = 0,08 m3.s-1 Q100 = 70,0 m3.s-1

V projektovanom riešení na reálnom časovom rade mesačných prietokov za obdobie 1931 - 1950 (Qa = 0,905, Cv = 0,441) resp. 1931 - 1960 (Qa = 0,94, Cv = 0,38), bol zhodne stanovený pre skôr určený hrubý nadlepšený prietok zásobný objem Vz = 7,7 mil. m3. Celkový objem nádrže bol stanovený hodnotou Vc = 8,2 mil.m3 s prihliadnutím na to, že nádrž nemá retenčný priestor. Z porovnania parametrov nádrže a hydrologických pomerov vyplýva, že nádrž využíva potenciál Slatiny iba čiastočne, čo možno vyjadriť súčiniteľom nadlepšenia α = 0,44 a pomerným zásobným objemom β = 0,46. Z toho vyplývajú minimálne nároky na viacročnú zložku nádrže, teda ide o nádrž s ročným regulovaním

V projektovom riešení bola z hľadiska funkcie H-L-F prisúdená sólo funkcia, teda nie spolupráca v sústave. táto funkcia sa v priebehu životnosti nádrže zmenila.

Sypaná priehrada je vybudovaná z miestnych materiálov v morfologicky výhodnom symetrickom profile tvaru „U” s pomerom L/H = 5. Preto sa popri sypanej študovala aj alter-natíva gravitačnej – hlavicovej priehrady. Geologické pomery sú však komplikovanejšie. Podložie priehrady tvoria silno zvetrané granodiority s pásmami mylonitov až ultramylonitov. V údolnej nive je skalný podklad prekrytý kvartérnymi náplavami Slatiny a Hukavy s mocnosťou 4 až 6 m. Svahy sú pokryté hlinitokamenitými a balvanovitými sutinami s premenlivou hrúbkou 3 až 5 m.

Návrh typu i riešenie profilu sypanej, pôvodne kamenistej, v skutočnosti zemno-kamenitej priehrady, rešpektuje tieto geologické pomery. V hospodárnej vzdialenosti do 2,0 km sa nachádzali náleziská stavebných materiálov - kameňa a hlín do tesnenia. Sypaná prie-hrada s maximálnou výškou Hmax = 51,0 m a dĺžkou v korune 242,8 m má vnútorné do 2/3 šikmé (1:1,4 – 1:1,15) a v hornej časti stredové hlinené tesnenie. Do priepustných priziem na návodnú i vzdušnú stranu je zabudovaný kameň – granodiority a porušené sliene. Návodný svah má premenlivý sklon od 1:1,5 do 1:1,25 a vzdušný 1:1,6 do 1,8. Na kontakte tesnenia - stabilizačná časť je zabudovaný dvojvrstvový (pomerne jemnozrnný) filter 2 x 0,7 m. Tesnenie je do podložia zaviazané injekčnou štôlňou s pomerne krátkou kontaktnou plochou betónovo – tesniaca zemina, čo sa ukázalo v prevádzke chúlostivým. Zo štôlne je vybudovaná jednoradová

53

injekčná clona. V úrovni základovej škáry je plošný drenážny koberec a pri vzdušnej päte vysoká drenážna pätka.

Obr. 4.18 Rez sypanou hrádzou VD Hriňová

Pri ťažbe kameňa v oboch kameňolomoch bol zistený veľký obsah jemnozrnného – hlinitého materiálu v kamenive. To si vyžiadalo úpravu profilu, ktorá spočívala v tom, že boli na vzdušnej strane – v úrovni lavičiek horizontálne drény, vyúsťujúce do rigolov. Toto uspo-riadanie na spôsob sandwichového profilu malo plniť konsolidačnú funkciu.

Funkčné zariadenie priehrady tvorí spodný výpust, odberné zariadenie a bočný priepad.

Bočný priepad situovaný na ľavej strane priehrady má priepadovú plochu rovnobežnú s osou priehrady. Hradí ho klapka. Priepadové pole so šírkou 12,0 m a hradiacou výškou 2,3 m má kapacitu 90 m3.s-1. Klapku možno ovládať aj diaľkovo.

Odberné zariadenie tvorí ponorený vežový objekt umožňujúci etážové odbery z dvoch úrovní. Odberné potrubie priemeru 600 mm je od odbernej veže vedené v komunikačnej štôlni spolu s potrubím spodného výpustu.

Spodný výpust má kapacitu 62,0 m3.s-1 pri maximálnej výške a tvorí ho oceľové potrubie priemeru 200 mm. Na návodnej strane má okuliarový a na výtoku rozstrekovací uzá-ver. Tvar sklzu – v priečnom i pozdĺžnom profile riešili hydraulickým výskumom (VÚVH Bratislava).

Skúsenosti z prevádzky

Počas viac ako 20 rokov doterajšej prevádzky vodného diela sa vyskytli viaceré ano-málie a poruchy v správaní sa priehrady. To malo za následok dopady na vodohospodársku funkciu nádrže v tom zmysle, že prestala byť sólo zdrojom pre skupinový vodovod H-L-F a stala sa súčasťou jednoúčelovej vodohospodárskej sústavy s vodárenským účelom.

Anomálie v správaní sa priehrady sa prejavili už pri prvom naplnení nádrže v roku 1966/IV, keď sa prejavila prvá porucha. V roku 1968/V sa propagovala druhá porucha. Obe poruchy sa prejavili pri hladinách blízkych maximálne v nádrži.

Ich prejavom boli:

� anomálie v priesakovom režime telesom priehrady (lokálny priesak 8,0 m pod koru-nou na vzdušnej strane priehrady odhadovaný na 0,10 m3.s-1 so sprievodným lokálnym zosunom),

� deformácie návodného svahu, koruny a vzdušného svahu priehrady,

� lokálne nízka účinnosť injekčnej clony atď.

54

V období medzi prvou a druhou poruchou rýchlo poklesla hladina v nádrži. Po druhej poruche sa realizovali rozsiahle prieskumné práce, ktoré mali objasniť príčiny porúch. Medzi rozsiahlejšie a originálne prieskumné práce patrila “prieskumná ryha” hĺbená vo filtri piatich 5 m sekciách na kontakte filter – tesniace jadro po celej výške zvislej časti jadra. Popri vizu-álnych pozorovaniach realizovala Katedra geotechniky Stavebnej fakulty STU rozsiahle labo-ratórne skúšky na vzorkách odobratých z tesnenia. bol objavený chúlostivý detail napojenia tesnenia na betónovú stenu sklzu, sadanie koruny a trhliny v tesnení i ďalšie anomálie. Súčasne sa realizovali čiastkové sanačné zákroky - ventilovanie drenážneho systému priehrady, dotesňovanie podložia atď. Tieto zákroky však nezaručovali požadovanú spoľahlivosť, a preto je nádrž viac ako 20 rokov prevádzkovaná pri zníženej hladine na kóte 556,00 – 559,00 m n. m., čo predstavuje zníženie hladiny 11,60, resp.8,60 m, ako aj zníženie jej disponibilného zásobného objemu z 7,7 mil. m3 na 3,5 až 5,0 mil.m3. Tým sa znížila aj spoľahlivosť zdroja – nádrže a potreba jej zapojenia do vodohospodárskej sústavy. Vodárenská sústava H-L-F bola posilnená zapojením nádrže Klenovec na Klenoveckej Rimave do sústavy v roku 1978, ktorá je v prevádzke od roku 1974 (cez Hrachovo – Poltár).

Táto nádrž mala pôvodne zásobovať ďalší skupinový vodovod Rimavská Sobota (R-S-H). Keďže časový vývoj netto odberov oboch skupinových vodovodov má rastúci trend - je táto jednoúčelová vodárenská sústava v súčasnosti posilnená ďalším zdrojom – nádržou Máli-nec na Ipli. Ten posilní oba skupinové vodovody už v 90. rokoch.

Pre definitívnu sanáciu priehrady Hriňová boli vypracované viaceré alternatívne riešenia vychádzajúce v zásade z dvoch koncepcií:

1. rekonštrukciou priehrady zvýšiť pôvodnú kapacitu nádrže zo 7,7 mil. m3 na 9,78 mil. m3 (pri zvýšení priehrady o 3,7 m), resp. na 14,25 mil. m3 (pri zvýšení priehrady o cca 10,0 m),

2. rekonštruovať priehradu pri zachovaní jej pôvodnej výšky a veľkosti nádrže.

Koncepcie 1. predpokladali dočasné vypustenie nádrže, zatiaľ čo koncepcia 2. predpo-kladá rekonštrukciu počas prevádzky, pri zníženej hladine na úroveň 557,00 – 559,00 m n. m. V roku 1989 sa začali rekonštrukčné práce počas prevádzky nádrže. Spočívali

• vo vybudovaní podzemnej tesniacej steny vo zvislej časti tesnenia,

• v utesnení kontaktu tesnenia, injekčnej štôlne a základovej horniny injektážou.

Skutočnosť, že vodárenské odbery z nádrže sú nenávratné odbery, okrem povodia Slatiny, ako aj vzhľadom na zníženie disponibilného objemu nádrže Hriňová, spočívajú dôsledky jej vodohospodárskej prevádzky v znížení odtoku v nižšie položenom území pod priehradou.

55

4.9. KASKÁDA VODNÝCH DIEL NA STAROHORSKOM POTOKU

Kaskáda vodných diel na Starohorskom a Jeleneckom potoku bola vybudovaná v rekordne krátkom čase v rokoch 1923 - 1925. Pôvodne boli vyprojektované 3 stupne, reali-zovali sa však iba dva. Prvý stupeň tvorí priehrada a nádrž Motyčky a tlakový privádzač k VE Dolný Jelenec. Druhým je VE Staré Hory, ku ktorej sa voda privádzala tlakovým privádzačom z nádrže Dolný Jelenec. Kaskáda je vybudovaná v nadmorskej výške 660 - 550 m n. m., úhrn zrážok 1 205 - 1225 mm.

Stupeň Motyčky – Dolný Jelenec má tieto hlavné objekty : akumulačná nádrž Motyčky, vytvorená členenou priehradou, odberný (vtokový) objekt, tlakový privá-dzač a VE Dolný Jelenec. Nádrž Motyčky ovláda plochu povodia Sp = 16,7 km2, s dlhoročným priemerným prietokom Qa = 0,43 m3.s-1. Celkový nádrže je Vc =55,0.103 m3, z toho zásobný Vz = 44,0 . 103 m3, čo dovoľuje krátkodobé vyrovnanie prietokov. Amplitúda kolísania hladiny je 3,0 m.

Priehrada akumulačnej nádrže Motyčky je vybudovaná ako dosková čle-nená priehrada typu Ambursen, so zakri-venou osou. Jej maximálna výška nad základovou škárou je 10,0 m s výškou vzdutia približne 6,0 m. Jej dĺžka v korune je 170 m. Do podložia, ktoré tvoria vápe-nec a dolomity, je zaviazaná ozubom. Dno nádrže je tesnené kobercom (betón + íl). Vzdúvacia doska na pilieroch má hrúbku 15 - 20 cm. Voči premŕzaniu je táto tenko-stenná konštrukcia chránená kamenným murivom medzi piliermi na vzdušnej strane, takže zo vzdušnej strany opticky pôsobí ako gravitačná murovaná priehrada. Dva násoskové priepady odvedú povodeň 28 m3.s-1 (2 x 14) a dva spodné výpusty majú

kapacitu 6,0 m3.s-1. Odberný – vtokový objekt tlakového privádzača je na ľavej strane nádrže. Ovláda sa tabuľovým uzáverom 2,61 x 2,92 cm.

Tlakový privádzač, ktorým sa voda z nádrže vedie k VE Dolný Jelenec, tvorí tlaková štôlňa dĺžky 1 233,50 m (pri sklone 0,8 %). Tvar privádzača je podkovitý s rozmermi 1,7/1,5. V poruchových zónach je vystužený železobetónovou obmurovkou (na dĺžke 525 m). Privá-dzač, ako tlaková štôlňa vedie po vyrovnávaciu komoru (priemer 9,1 m a výška 16,3 m). Od nej vedie oceľové tlakové potrubie priemeru 900 mm cez uzáverovú komoru (Johnsonov uzá-ver) k VE. Tlakové potrubie má dĺžku 185 m a je uložené na betónových (kotviacich) blokoch. Je vedené v sklone 70 %.

Obr. 4.19 Celková situácia kaskády

56

Obr. 4.20 Rezy hrádzí Dolný Jelenec a Motyčky (typ Ambursen)

VE Dolný Jelenec má tri Francisove turbíny na spád v rozmedzí 101,7 - 101,5 m. Dve turbíny má s horizontálnou osou, majú hltnosť 0,425 m3.s-1 a výkon 400 kW resp. 800 kW. Zabudované boli v roku 1925. Tretia je reverzibilná a zabudovaná bola v roku 1939.

Na ľavej strane nádrže je vtokový objekt tlakového privádzača hradený dreveným tabuľovým uzáverom. Tlakový privádzač tvorí na dĺžke2 439,0 m železobetónové potrubie a v 5-tich krátkych úsekoch ho tvorí štôlňa, vylomená v skale (na dĺžke 755,7 m). Celková dĺžka privádzača je 3 195,45 m so sklonom 1,4 %. Privádzač má 7 vstupných šácht s odkalovacími priestormi. Potrubie priemeru 1,3 m je vybetónované na mieste a zasypané. Štôlne majú podkovitý profil 170/150 cm. Na konci privádzača je vyrovnávacia komora – železobetónová veža priemeru 9 m. Od nej vedie oceľové tlakové potrubie priemeru 1 000 mm s dĺžkou 117,8 m. Je uložené na betónových blokoch.

VE Staré Hory bola vybudovaná v roku 1926. Na tlakové potrubie sú napojené dve Francisove turbíny s horizontálnou osou. Využívajú spád v rozmedzí 79 - 83 m. Ich hltnosť je 0,6 m3.s-1 a výkon 420 - 485 kW. Odpad od VE dĺžky 185 m má obdĺžnikový profil s kapacitou 1,8 m3.s-1.

Kaskáda vodných diel Motyčky – Jelenec - Staré Hory plní dosiaľ svoju funkciu. Je zaujímavá nielen z hľadiska energetického, ale aj konštrukciou priehrad. Obidve nádrže sú vytvorené dobovo originálne riešenými priehradami. Ide o prvé doskové členené priehrady – typu Ambursen v bývalom Československu. To si však vyžiadalo dodatočne stavebné úpravy, ktoré boli ukončené v roku 1948. Avšak v roku 1949 došlo k havárii VE pri čerpadlovej pre-vádzke. To malo za následok aj haváriu vyrovnávacej nádrže. Po rekonštrukcii VE pracujú všetky 3 turbíny, avšak bez možnosti prečerpávania 3. agregátom.

Stupeň Dolný Jelenec – Staré Hory pozostáva z týchto hlavných objektov: akumu-lačná nádrž Dolný Jelenec, vytvorená členenou priehradou, s odberným objektom, tlakový privádzač a VE Staré Hory.

Akumulačná nádrž na potoku Jelenec plní tiež funkciu vyrovnávacej nádrže. Zachytáva vodu nielen Jeleneckého potoka, ale aj časť prietokov Starohorského potoka. Ovláda plochu povodia 32,0 km2 s prietokom Qa = 0,83 m3.s-1. Nádrž má celkový objem Vc = 33 000 m3, z toho zásobný Vz = 28 500 m3. Hladina nádrží kolíše v rozmedzí 0 až 3,8 m. Zo Staro-horského potoka sa voda privádza do nádrže štôlňou 170/150 cm. Priehrada Dolný Jelenec je vybudovaná ako dosková členená priehrada typu Ambursen. Má maximálnu výšku 11,65 m

57

s výškou vzdutia 5,8 m a šírkou v korune 73,85 m. Do podložia je zaviazaná betónovým ozu-bom. Vzdúvacia železobetónová doska je na pilieroch voľne uložená, resp. priebežne podo-pretá. Má hrúbku 0,15 m. Priehrada je vybudovaná v priepustnom prostredí (vápence, dolomity) a preto je dno nádrže tesnené kobercom. Priehrada má zaujímavo riešený priepad hradený automaticky vyváženou klapkou. Jeho kapacita je 8,8 m3.s-1.

58

5. Záver

Slovensko je krajinou s dlhoročnou tradíciou vo výstavbe a prevádzke vodohospodár-skych a hydrotechnických diel. Mnohé z nich možno zaradiť medzi unikátne diela aj v európskom meradle. O tom sa iste presvedčia aj účastníci odbornej exkurzie. Okrem iného spĺňajú tieto diela náročné kritériá technické i ekologické. Príkladom toho môže byť PVE Čierny Váh, umiestnená v národnom parku. Ochrancovia prírody spolupracovali na príprave a výstavbe tejto PVE, pričom boli zohľadnené ich požiadavky. To len potvrdzuje, že vodné diela možno postaviť pri splnení všetkých stanovených podmienok.

Využívanie energie vodných tokov patrí oddávna k základným zdrojom získavania energie. Určujú to najmä prírodné podmienky a stupeň hospodárskeho, technického a spolo-čenského rozvoja príslušnej krajiny. Vodná energia je zdroj obnoviteľný, založený na kolobehu vody v prírode. Dnes sa využíva predovšetkým vo vodných elektrárňach. Okrem energetického využitia sú vodné diela budované aj ako vzdúvacie objekty či už pre zabezpečenie potrebnej plavebnej hĺbky, alebo pre vznik vodných nádrží vodárenských, závlahových, rekreačných a pod. Jednou z najdôležitejších funkcií vodných diel je zachytenie povodňových prietokov a ochrana pred nimi.

Preto dúfame, že odborná exkurzia pomôže študentom zorientovať sa v už existujúcich vodných dielach na Slovensku, čo iste prispeje k lepšej príprave diel plánovaných.

59

6. Literatúra

[1] Abaffy, D., Lukáč, M.: Priehrady a nádrže na Slovensku, Alfa Bratislava, 1991

[2] Huňačka, J.: Vodné elektrárne, Repros studio Trenčín, 1992

[3] Informačné materiály SE, a.s., Vodné elektrárne Trenčín, o. z.

[4] Informačné materiály Vodohospodárska výstavba, š.p. Bratislava

[5] Informačné materiály Vodné dielo Žilina, a. s.

[6] Informačné materiály SE, a.s., Vodné elektrárne Dobšiná, o. z.

60

7. Obsah

1. ÚVOD.................................................................................................................... 3

2. PROGRAM ODBORNEJ EXKURZIE............................................................... 4

3. Z HISTÓRIE ENERGETICKÉHO VYUŽÍVANIA VÁHU ............................... 5

4. VODNÉ DIELA NA TRASE ODBORNEJ EXKURZIE .................................... 8

4.1. VODNÉ DIELO DRAHOVCE – MADUNICE................................................ 8 4.2. VODNÉ DIELO ŽILINA .............................................................................. 14 4.3. SÚSTAVA VODNÝCH DIEL ORAVA - TVRDOŠÍN .................................. 17 4.4 SÚSTAVA VODNÝCH DIEL LIPTOVSKÁ MARA – BEŠEŇOVÁ............. 26 4.5. VODNÉ DIELO ČIERNY VÁH.................................................................... 33 4.6. SÚSTAVA VODNÝCH DIEL PALCMANSKÁ MAŠA – VLČIA DOLINA –

DOBŠINÁ..................................................................................................... 41 4.7. VODNÉ DIELO MÁLINEC NA IPLI............................................................ 45 4.8. PREČERPÁVACIA VODNÁ ELEKTRÁREŇ IPEĽ (PRIPRAVOVANÁ

LOKALITA) ..................................................................................................... 47 4.8. VODNÉ DIELO HRIŇOVÁ.......................................................................... 52 4.9. KASKÁDA VODNÝCH DIEL NA STAROHORSKOM POTOKU............... 55

5. ZÁVER................................................................................................................ 58

6. LITERATÚRA.................................................................................................... 59

7. OBSAH................................................................................................................ 60