Realizace poldru Žichlínek na Moravské Sázavě
Poldr Žichlínek je situován do údolní nivy v prostoru soutoku Moravské Sázavy a Lukovského potoka pod obcí Žichlínek. Toto území bylo historicky převážně loukami, které však byly v minulém století rozorány. V době přípravy a zahájení výstavby poldru byla již celá plocha budoucí zátopy využívána jako orná půda, přestože pěstování zemědělských plodin nebylo produktivní a bylo ohrožováno povodněmi.
Konkrétní podobu začalo toto dílo nabývat až v roce 2002, kdy byl zpracován investiční záměr. Vlastní řešení suchého průtočného poldru spočívá v přehrazení údolní nivy čelní hrází, ve které je umístěna základová výpust a bezpečnostní přeliv, dále ve vybudování dvou ochranných hrází, které z obou stran zajistí železniční těleso nově rekonstruovaného železničního koridoru na trati Česká Třebová-Olomouc. Mezi objekty, které se váží na železnici, patří i nově budovaný železniční inundační most, umožňující převést povodňové průtoky ze severní části poldru do jeho hlavní, jižní části. Nedílnou součástí vodního díla je i komplexní řešení celého území zátopy poldru, včetně revitalizace koryt obou toků a začlenění těžebních prostorů, vytvořených při získávání konstrukčních zemin pro hráze, do krajiny. Z hlediska technickobezpečnostního dohledu nad vodními díly byla nádrž zařazena do dvou kategorií. Jižní část do kategorie III. a severní část do kategorie IV. Tyto části nádrže jsou od sebe odděleny tělesem železnice.
Čelní hráz nádrže
Čelní hráz nádrže vymezuje retenční prostor 5,9 mil. m3 při ploše zátopy 166 ha. V koruně má délku 1574 m, průměrnou šířku v základové spáře 38,5 m a maximální výšku nad terénem 7,6 m. Koruna hráze šíře 4 m je na kótě 345,50 m n. m. Základní tvar příčného řezu hrází je lichoběžník o sklonu návodního líce 1:3 a vzdušného líce 1:2,5. Nepropustnost sypané zemní hráze je zajištěna vnitřním, nakloněným zemním těsnicím jádrem o mocnosti 2 m. Povrchová odolnost obou líců hráze bude řešena travním drnem.
Vzdušná strana je zakončena patou z lomového kamene, pod kterou je situován patní drén. Koruna hráze je převýšena nad hladinu Q100 o 1,4 m a nad Q1000 (v situaci nefunkční základové výpusti ) o 0,5 m. Odolnost koruny hráze proti vodní erozi deštěm a vodní tříšti od vln je zvýšena vrstvou z drceného kameniva, která slouží současně jako komunikace.
Součástí čelní hráze je základová výpust, která bude trvale nastaveným, nehrazeným otvorem, o velikosti 6x1,6 m, převádět běžné průtoky v Moravské Sázavě, a to při průtoku Q10 = 45 m3/s. Průtoky vyšší hodnoty již budou transformovány retenční nádrží. Budoucí retenční nádrž ztransformuje kulminační průtok modelové povodně Q100, o objemu 17 mil. m3, z hodnoty 126 na 59 m3/s, a to při celkové době trvání povodně 5 dnů.
Výškové umístění objektu neovlivňuje běžné průtoky, nevytváří žádné stálé zadržení vody a není ani překážkou při migraci ryb a dalších vodních živočichů.
Vlastní objekt výpusti je jednoduchou železobetonovou konstrukcí, založenou až na únosné podloží tvořené prachovci. Část nad výpustným otvorem, který je na návodní straně přiškrcen demontovatelnou železobetonovou deskou (v případě potřeby lze výměnou této desky upravit nastavenou kapacitu otvoru), je tvořena masivní rámovou konstrukcí, která umožňuje pojíždění stavebními mechanismy. Prostor před a za objektem je od tělesa hráze oddělen lichoběžníkovými křídly. Nátok do objektu je chráněn před rozměrnými plaveninami řídkou česlovou stěnou z dřevěných kůlů. K tlumení části energie proudící vody bude docházet ve vývaru pod objektem a dále ve zdrsněném úseku koryta délky 60 m mezi hrází a stávajícím silničním mostem.
Na těleso základové výpusti přímo navazuje bezpečnostní přeliv. Poloha přelivu byla předurčena korytem řeky a elektrickým vedením velmi vysokého napětí, které křižuje hráz a jižní část poldru. Bezpečnostní přeliv je konstruován jako korunový přeliv. Délka vlastní přelivné hrany je 159 m. Návodní strana hráze v profilu přelivu je ve sklonu 1:3, vzdušná (přelivná) strana ve sklonu 1:2. Kapacita bezpečnostního přelivu v čelní hrázi byla navržena na průtok 400 m3/s, což představuje dvojnásobek kulminace Q1000.
Hlavním fixačním a těsnicím prvkem přelivu je ocelová štětová stěna, hluboce vetknutá do podloží a zakotvená až do prachovců. Zhlaví štětovnic je svázáno průběžným železobetonovým trámcem, který zajišťuje spolupůsobení celé stěny v přelivu. Stěna zamezuje proudění vody pod objektem i jejímu podtékání pod opevněním přelivné plochy na koruně. Široká koruna přelivu je opevněna těžkou kamennou rovnaninou, přelivná plocha na vzdušné straně hráze těžkým kamenným záhozem, opřeným o širokou patu (vývařiště) z lomového kamene doplněného o vyčnívající rozměrné balvany (proudové rozražeče). Tato široká pata je součástí terénního průlehu, vytvořeného mezi hrází a silnicí, který zajistí odtok vody od přelivu zpět do koryta Sázavy.
Poldr Žichlínek, vizualizace
Ochranné hráze železnice
Ochranné hráze železnice zajišťují trať před přelitím vzdutou vodou a před jejími škodlivými účinky. Na polovině 800 m dlouhého úseku trať převyšují, na druhé polovině mají korunu pod úrovní kolejiště. Navržená konstrukce těles hrází je nehomogenní, uvažuje s vnitřním těsnicím jádrem z jílovitých zemin. Hráz na severní straně trati je samostatně vybavena malým nouzovým přelivem.
Železniční inundační most
Jako součást opatření na železniční trati vyvolaných výstavbou poldru musí být vybudován železniční inundační most. V průběhu povodní, v době kdy bude poldr plnit svoji funkci, bude docházet k výraznému vzdutí vody až do profilu stávajícího železničního mostu na Moravské Sázavě. Zahlcením otvoru dojde ke snížení jeho kapacity. Vybudovaný inundační most bude kompenzovat nově vzniklý stav a zabrání zpětnému vzdutí vody do obce Žichlínek.
Konstrukce mostu o rozpětí 23 m je navržena jako integrální, bez ložisek a bez příčných mostních dilatačních závěrů. Hlavní nosnou konstrukci tvoří železobetonová deska se zabetonovanými ocelovými nosníky, která je monoliticky spojena s opěrami. Takto vzniklá rámová konstrukce bude založena hlubinně na vrtaných velkoprůměrových pilotách průměru 1,5 m a délky 15 m.
Most je třeba realizovat po polovinách, v době jednokolejné výluky provozu na dané koleji. Vzhledem ke krátkosti uvažované doby výluky (dvakrát 21 dnů) budou rámy obou polovin mostu realizovány vně železničního tělesa, na podvozcích, a do profilu tratě budou v průběhu výluky zasunuty.
Revitalizace koryta Moravské Sázavy
Revitalizace toků a území zátopy
Součástí opatření spojených s budováním poldru je i soustavná revitalizace toků a území zátopy. Za tím účelem byly téměř všechny pozemky v zátopě vykoupeny a převedeny do majetku Povodí Moravy, s. p. Celková plocha revitalizovaného území je 151,3 ha, z toho revitalizované vodní toky činí 3,6 ha, stálé vodní plochy (prostory zemníků) 15,6 ha, porosty měkkého luhu v meandrových pásech údolních niv 35,4 ha a obnovené louky v nivách obou toků 84,0 ha.
Moravská Sázava i Lukovský potok, které do prostoru vtékají, byly v osmdesátých letech minulého století tvrdě napřímeny, přeloženy mimo údolnici a zkapacitněny, místy až na Q100. V rámci nápravy současného stavu budou toky vráceny do přirozené údolnice a bude vytvořen výchozí stav koryt, v parametrech odpovídajících přirozenému potenciálu lokality a geomorfologickému typu toků. Nadále budou toky ponechány svému přirozenému vývoji.
Otázky spojené s údržbou a provozováním toků, ale i vodních ploch, lesních a travních porostů budou organizačně řešeny v letošním roce.V květnu letošního roku, kdy byly na stavbě zahájeny zemní práce, se ukázalo, že aktuální zvodnění lokality a vlhkosti zemin jsou tak vysoká, že v krátké době 18 měsíců, ve které má být celá stavba realizována, není reálné dosáhnout snížení vlhkosti na míru umožňující hutnění tak velkých objemů zemin. Po doplnění základního geologického průzkumu kopanými sondami bylo přistoupeno k úpravě projektu s tím, že do stabilizační části hráze budou použity říční štěrky bez míšení s jinými zeminami a těsnicí jádro bude vytvořeno z jílovitých štěrků bez využití původně uvažovaných jílů. Místní říční štěrky, těžené z větších hloubek, jsou zhutnitelné i při zvýšené vlhkosti (okolo 12 %). Úpravou řešení bylo dosaženo snížení objemu materiálu citlivějšího na vlhkost pro těsnicí jádro. Využitím zrnitějších zemin byla příznivě zmenšena předpokládaná míra dodatečných deformací hrází a sníženo riziko vzniku tahových trhlin vznikajících při opakovaném zvodňování a vysychání hrází. Negativní stránkou této změny je skutečnost, že pro získání dostatečného objemu vhodných konstrukčních zemin, uložených v těžebních prostorech ve větších hloubkách (cca 320 tis. m3), bude třeba odtěžit a následně vrátit do zemníků nevyužitelné zeminy o objemu cca 250 tis. m3.
Z hlediska technické náročnosti je nejsložitějším objektem železniční inundační most. Z hlediska dodržení termínu dokončení stavby (říjen 2007) bude zásadní průběh druhé poloviny letošní zimy, neboť nároky na únosnost nezpevněného terénu pro pojezd těžké mechanizace jsou vysoké. Pro dopravu zemin v podmínkách údolní nivy je třeba, aby byl terén dostatečně proschlý nebo promrzlý.