wz

Ke Světovému dni vody II. - vydejme se na jez

Jezy na vodních tocích znáte. Hmmm, taková banální věc ... Ale k čemu a proč se tam vlastně staví? Pěkně je to například popsáno ve Výroční účetní zprávě Spořitelny v Brandýse nad Labem za rok 1934:Stavba zdymadla v Brandýse nad Labem 1931 - 34 a úprava Labe v okolí. Píše se v ní:

Aby získána byla dostatečná plavební hloubka v řečišti, bude rozdělena celá trať středolabská 28 jezovými stupni na 27 zdrží, v nichž hladina vodní udržována bude po dobu plavby na přesně určené výši, a dno říčního profilu se utvoří tak, aby byla zajištěna pro plavbu lodí hloubka nejméně 2,5 m. Při každém stupni jezovém je umístěna plavební komora, jíž se překonává rozdíl hladin vytvořený přilehlým jezem.

Takže víme přesně, proč byl jez v Brandýse postaven. Ale pro úplnost si řekněme, že tam ještě před tím býval starý pevný (= nepohyblivý) jez "staropražského typu", jehož úkolem bylo vzdouvat hladinu Labe a vytvořit tak dostatečný spád vody pro pohon kol mlýnů postavených při pravém i levém břehu.

Konstrukcí a principů jezů je celá řada. Jejich teorií a projektováním se zabývají celé vědní obory; jez v Brandýse i ostatní jezy na středním Labi jsou naštěstí téměř shodné konstrukce a fungují na témže principu, který již dávno tomu popsal anglický inženýr Stoney ...

 

Jez v Brandýse při "normálním" průtoku vody; vlevo je objekt vodní elektrárny

Úkolem našeho jezu je udržovat hladinu řeky nad ním vzdutou na stále stejné úrovni. Samozřejmě se tu nedá hovořit o hloubce vody - ta je v každém místě koryta jiná. Proto je rozhodující nadmořská výška hladiny nad jezem, kterou je třeba udržet pro optimální poměry pro plavbu i energetické i další využití řeky. Při přepočtu na hladinu Baltu byla pro náš jez určena nominální nadmořská výška hladiny podle Baltu na 168,89 m (169,3 m podle Jadranu) a úkolem vodního díla a jeho strážce - jezného - je  udržet výšku hladiny v povolené toleranci. Ta je při běžném průtoku od -10 do +20 cm.

Při pohledu do plánů byste mohli shledat nekonzistenci údajů, neb zde se uvádí nominální nadmořská výška hladiny 169,3 m. To není chyba, ale je to tím, že nadmořské výšky v České republice jsou udávány k hladině Baltského moře. Až do roku 1955 se v tehdejším Československu, a před tím v Rakousko-Uhersku, používala jako základ střední hladina Jaderského moře v Terstu, která je oproti baltskému systému o 0,46 m výše. A ještě jedna věc, která sem sice nepatří, ale je to zajímavé - existuje tzv. Kármánova hranice, která pomyslně odděluje atmosféru od vesmírného prostoru – je stanovena na 100 km. Do této hranice se ještě mluví o nadmořské výšce, nad tuto hranici o vzdálenosti od planety Země. Ale tak vysoké jezy opravdu nestavíme ...

Pokud je vody málo, nezajistí dostatečnou hladinu samozřejmě ani sebelepší jez - nanejvýš lze omezit průtok vody elektrárnou a dalšími odběrními místy. Ovšem v opačném případě - je li vody dost - lze její hladinu regulovat jezem velmi přesně. Podívejme se na technický popis:
Jez: má tři pole světlosti 23,5 m hrazené zdvižnými stavidly typu Stoney s nasazenými úhlovými klapkami. Stavidlo hradí výšku 3,42 m a klapka 1,57 m. Dosedací práh betonové spodní stavby je na kótě 164,38 m n.m.

Princip činnosti tohoto typu jezu skrývá slovo "stavidlo". Jistě jste již viděli staré dřevěné stavidlo u nějakého vesnického rybníka. Je to obvykle dřevěná tabule usazená a svisle posuvná v nějakých drážkách. Tabuli lze zvedat pomocí jednoduchého mechanismu na principu tyče se závitem ovládané klikou - jakmile se tabule zdvihne, voda pod ní začne z rybníka vytékat. A tak je tomu i zde. Hlavním hradicím prvkem jezu Stoneyho konstrukce je veliká tabule usazená a výškově posuvná mezi dvěma pilíři. Tabule je navržena a konstruována v takových rozměrech, aby při jejím dosednutí na dno hradila řeku tak, aby její hladina nad jezem byla na nominální výšce a přebytečná voda přepadala přes tabuli horem. Pokud přitéká na jez vody více a hladina by se zdvihla nad přípustnou toleranci, tabule se nadzdvihne a voda může rychle odtékat spodem.

Stavidlová hradidla nejsou a nemohou být samozřejmě dřevěná. Jsou to ocelové konstrukce 23,8 m šířky a 5 m výšky nýtované z příhradových nosníků. Při plném spuštění dosedají spodní hranou na pevný hřbet v jezovém poli. Aby těsnění bylo dokonalé a nevznikaly ztráty při malých stavech vody, je spodní dosedací plocha v celé délce opatřena těsnicím dubovým trámcem. Aby při menších změnách průtoku vody nebylo třeba manipulovat s celou hradicí tabulí, je tato v horní části opatřena otočnou klapkou, jejíž pomocí lze snáze udržovat hladinu na požadované úrovni.

Jak vypadá horní část hradicí tabule s klapkou lze názorně vidět na následujícím obrázku. Samotná klapka je to světle zelené těleso nahoře, otočně upevněné na čepech v horní části tabule.

 

 

 

Nechme opět hovořit technický popis - vše si pak vysvětlíme.
Hradící tělesa jsou zavešena na Gallových řetězech a pohybují se po válečkových podvozcích, manipulaci s klapkami umožnují anglické řetězy. Pohybový mechanismus je umístěn ve střední balkonové budce na jezové lávce, odkud se pohyb prenáší transmisí do pilířových nástavců s převodovým soukolím. Jezové pilíře mají šírku 3,60 m a délku 21 m. Tři jsou založeny na kesonech a jeden na pilotách. Na pilířích je umístěna železobetonová lávka sloužící k jezovým manipulacím. K utlumení vodní energie byl vybudován vývar délky 7,20 m a hloubky 1,30 m. Betonová spodní stavba je obložena kamennou dlažbou. Provizorní hrazení jezového pole tvoří tři demontované slupice, opěrná lávka a ocelová hradla délky 6,0 m. Montáž hrazení se provádí při použití plovoucí mechanizace.

Pohyb hradicích těles není tak snadný jako u rybničního stavidla. Jednak je těleso velice těžké (každé váží 65 000 kg, a to bez klapky) a jednak ho voda přitlačuje k pilířům, mezi kterými je osazeno, obrovskou silou. Proto je celá tabule opatřena válečky, po kterých se snadno pohybuje ve vodicí dráze. Ztráty vody se eliminují tyčemi, tlačenými vodou do spár. Těleso hradidla lze zvedat pomocí tzv. Gallových řetězů. Ty vidíte v horní části snímku. Jsou podobné řetězu od bicyklu, jen jsou "poněkud" silnější a jednotlivé články mají z boku místo jednoho vždy několik plátků. Klapka se pak ovládá pomocí běžného řetězu, tzv. anglického.

V kritických situacích, jako jsou povodně, lze průtok vody řečištěm zcela uvolnit tak, že se celá hradicí konstrukce zdvihne nad hladinu. To vidíte na následujícím obrázku z roku 2006. Zdvižení celého hradicího tělesa ovšem není vůbec žádná rychlá operace - přesun do potřebné výšky 6,8 m trvá 36 minut.

 

 

A abychom ničivý účinek povodně trochu eliminovali, ukažme si ještě, jak vypadá jez v suchém stavu, kdy je vody tak málo, že protéká jen turbinami elektrárny. Takový stav kupodivu vůbec není vzácností. Proto také málokdy běží obě turbíny na plný výkon.

 

 

Aby ale nevznikl dojem, že jezný celý den nedělá nic jiného, než že hýbe klapkou sem a tam, případně posunuje hradicí tabuli nahoru a dolů. Naopak - umění je prý na začátku měsíce nastavit jezy tak, aby vše bylo v normě a na konci měsíce je mít stále v této poloze. Pokud samozřejmě nepřijdou lijáky, povodně či jiné živelné události. Správné nastavení prý dobrý jezný pozná a vnímá celým tělem ... podle chvění a vibrací konstrukcí, pilířů a dalších částí jezu. Takové "poznání" ale není záležitostí dnů a týdnů, to může trvat celá léta. Takže povolání jezného je pro lidi, co svou práci dovedou dělat s láskou a vydrží u ní. Ona také necitlivá práce s jezem není jen lokální záležitostí - jakékoliv změny průtoku se projeví i v dalším úseku řeky a na dalších jezech, kde pak musí také zareagovat a vyregulovat tok tak, aby i na jejich vodním díle vše bylo tak, jak má být.

Jak vypadá dosedací plocha hradicí tabule a vývar pod ním, to si můžete prohlédnout na dalším obrázku Ten byl pořízen při nouzovém zahrazení a opravě středního pole jezu. Jak vidíte, lze prostor hradidel nouzově doslova vodotěsně odizolovat od říčního toku. Ty vyčnívající kameny ve vývařišti nejsou vymleté erozí vody, ale naopak jsou tam schválně, aby tříštěním prudkého proudění pod jezem erozi bránily. Ono to na pohled celé nevypadá tak mohutně, ale podívejte se na ten žebřík ...

 

 

Tak a teď si již můžeme ukázat jednotlivé části jezu a jejich ovládání. Trojice hradicích prvků je umístěna mezi čtyřmi bytelnými pilíři. Pohybový mechanismus je umístěn ve střední tzv. balkonové budce (to jsou ty s modrými dvířky) na jezové lávce. Z nich se při požadavku na zdvižení jezu pohyb od elektromotoru přenáší transmisí do pilířových nástavců s převodovým soukolím (to jsou ty prosklené nástavby na vrcholu pilířů), Z nich pak vedou řetězy umožňující pohyb hradidel.

Spadnout do prostoru jezu (případně tam někde dole hledat v dnešní době tak módní adrenalin) rozhodně nelze doporučit - když se tak podíváte na pěnící vodu, určitě vás nepřekvapí, že pravděpodobnost přežití je prakticky nulová. Tahání čerta za ocas by se rovnalo také připlout na loďce k jezu zdola. Náš průvodce nám vyprávěl, jak viděl takto zahynout celou rodinu i s dětmi. On totiž pod jezem působí tak zvaný válec, který vás po hladině vrací stále zpět k jezu, kde vás to ponoří ... atd ... atd ...

 

 

A zde je tajemství té budky s modrými dvířky. Celé hradidlo ovládá ten nevelký elektromotor. Ten je nový, ale převodovka umístěná za ním je původní - od pánů Kolbena a Daňka. To červené je naprosto úžasná věc - indikátor ukazující okamžitou polohu hradicí tabule i náklon klapky. Vzadu je vidět šroubová tyč ovládající jeho pozici.

 

 

Celé ovládání každého jednotlivého jezového pole je elektronicky řízené i kontrolované. Do konstrukce jezu jsou osazena čidla a jezný si na ovládacím panelu vyžádá, co potřebuje udělat nebo vidět. Dvojice svítících červených světel na obrázku ukazuje, že klapka je zdvižená a tabule správně dosedá na práh. Kdyby svítilo to světlo uprostřed, znamenalo by to, že tabule je vytažená z vody a toto pole vůbec nehradí. Na displeji lze v dané chvíli odečíst průtok vody jezem - 137,4 m3/s a průtok MVE (malou vodní elektrárnou) - 38,4 m3/s (pro dosažení nominálního výkonu má elektrárna hltnosti 54 m3/s).

 

 

Na opačné stěně budky je elektrický rozvaděč a vypínače pro osvětlení. Protože hradidlo je bezpodmínečně nutné zdvihat a spouštět na obou stranách stejně, aby se mezi pilíři nevzpříčilo, je budka s motorem uprostřed mezi pilíři a pohyb motoru je přenášen dvojicí hřídelí na obě strany pole do strojoven na vrcholu pilířů.  Zmiňovaná hřídel je na obrázku vpravo šedá a prochází několika ložisky - modré je zábradlí.

 

 

Po točitém schodišti - jako v nějaké hradní věži - vystoupáme do prosklené strojovny na vrcholu pilíře. Zde jsou umístěna impozantní soukolí zajišťující pohyb řetězu umožňujícího zdvihání a spouštění hradicích tabulí. Na prvním obrázku je vpravo dole vidět hřídel vycházející z podlahy. Ta je pokračováním té šedé hřídele, kterou jsme na předchozím obrázku opustili na lávce. Hřídel se pak v úrovni lávky prostřednictvím ozubených kol zalomí, projde věží až nahoru - a tu ji máme. Její otáčivý pohyb se přenáší do mohutného soukolí zpřevodovaného do pomala ... či spíše do velice pomala. Však jsme si řekli, že plné zvednutí hradicí tabule trvá přes půl hodiny. Všimněte si maznic umístěných na každém ložisku a západky (na levém obrázku uprostřed vodorovné hřídele) zamezující nechtěnému poklesu tabule vlastní vahou.

 

 

A ještě se pokochejme těmi nádhernými ozubenými koly, která tu bez známek opotřebení věrně slouží již přes 80 let.

 

 

A na následujícím obrázku si vše můžeme zopakovat. V té malé budce dole na lávce je elektromotor s převodovkou, která přenáší pohyb na ty dvě šedé hřídele. Každá z nich vede do věže pilíře, tam se lomí nahoru do strojovny a zde otáčí mohutným soukolím, které prostřednictvím řetězu zdvihá nebo spouští hradicí tabuli. Její klapka - nyní zdvižená - prosvítá těsně pod hladinou vody. Stejné převodové soukolí je na obou pilířích, mezi kterými se tabule pohybuje, takže je zdvihána souměrně, bez rizika zaseknutí či zkřížení.

 

 

A zde je onen Gallův řetěz. Je to trochu rozdíl proti řetězu u bicyklu, že? Na obrázku vlevo je pohled přímo přes štěrbinu ve věži pilíře a vpravo pak bližší pohled na utěsnění proti úniku vody.

 

 

Nahoře ve strojovně je zajímavý nápis. Je to latinsky - ale máme k dispozici překlad, který zní:
Nezměrná moc ať řídí ďábly, anděly i plavce po řece Labi ...

Zajímavé ... asi to na při plavbě po řece stojí za to mít dobré "nahoře" i "dole" ...

Druhý nápis se týká stavy vodního díla:
Zdymadlo dalo zbudovati: Ředitelství pro správu vodních cest v min. veř. prací v letech 1931 - 1935 podnikatelstvím staveb Ing. Kapsa a Muller v Praze VII. Stavidla 3 x 100 t = 300 t vyhotovila fa Českomoravská - Kolben - Daněk.

 

 

Pohled ze strojovny na věži mostního pilíře vypadá jak pohled z můstku nějakého zaoceánského parníku. Tak se ještě pokochejte pohledem na Labe z míst, kam se člověk obvykle nedostane (pokud máte zájem, tak za rok bude den otevřených dveří u příležitosti Světového dne vody znovu - sledujte stránky Povodí Labe).

 

 

Domníval jsem se, že skončím druhým dílem. Ale zbývá ještě nějaké to další povídání a tento článek je už dlouhý až až, takže bude muset být ještě pokračování třetí - to bude ale opravdu už poslední ...

(Zdrojem údajů jsou materiály zveřejněné na tabulích při Dnu otevřených dveří, výklad průvodců a materiály zveřejňované na stránkách Povodí Labe)


Vlk Samotář (JL)

Zpět na stránky Jak jde život tu i onde...

 

Zpět k Mostu ?