Protržená přehrada, památka v Jizerských horách

Čiernobiele priehrady" Opakované povodne - dôvod k stavbe priehrad v Jizerských horách (2)

Od doby katastrofy vodného diela na Bielej Desnej bola spojovacia štôlňa medzi Bielou a Čiernou Desnou bez využitia. Až po pol storočí ju miestami už polozrúcanú začali v roku 1971 opravovať, a v súčasnosti jej priestory slúžia ako zimovisko pre netopiere. Doposiaľ najnovšie uskutočnená rekonštrukcia priehradnej hrádze prebiehala v rokoch 2001 - 2002, ktorá spočívala v úprave spodných výpustní a modernizácii niektorých strojných zariadení, pričom v telese hrádze vznikol nový priestor s technologickým zariadením. Zmodernizoval sa aj monitoring celého vodného diela.

Hlavný zdroj nádrže Souš, riečka Čierna Desná, pramení v nadmorskej výške 879 m a vlieva sa do rieky Desná v nadmorskej výške 484 m. Dĺžka jej toku je 10,2 km a jej povodie zaberá plochu 26,6 km². Od miesta sútoku horských tokov Bielej a Čiernej Desnej, sa pokračujúci vodný tok nazýva Desná.

Popis vodného diela Souš, hydrologické zdroje a údaje priehrady

• Maximálna výška hrádze nad základovou pätou - 25,40 m
• Dĺžka hrádze v korune - 364,00 m
• Šírka hrádze v korune - 7,10 m
• Šírka v päte hrádze - 108,00 m
• Kóta koruny hrádze - 771,29 m. n. m.
• Kóta bočného prelivu - 768,56 m. n. m.
• Objem hrádzového telesa - 211 000 m³
• Celkový objem nádrže - 7 565 000 m³
• Zásobný objem - 4 625 000 m³
• Stále nadržanie - 485 000 m³
• Plocha povodia k profilu nádrže - 13,96 km²
• Priemerné roční zrážky - 1 463 mm
• Priemerný ročný odtok - 15 453 000 m³
• Priemerný ročný prietok - 0,49 m³ / s
• Storočný prietok - 124,00 m³ / s

Hrádza priehrady Souš je sypaná, zemná, priama. Ako stabilizačný materiál sa použili hlinité piesky z drobným štrkom, z miestnych zdrojov. Hrúbka tesniacej návodnej vrstvy z ílu je 3 - 5 metrov, na priehrade na Bielej Desnej to bol iba jeden meter.

Podlažie hrádze v návodnej päte je utesnené ochrannou betónovou stenou až do hĺbky 8 metrov pod základovou spárou, na pevnú žulu. V pozdĺžnej ose hrádze, v bývalom riečisku Čiernej Desnej je tesniaca ílová pätka. Návodný svah priehradnej nádrže Souš je opevnený žulovou dlažbou do betónu s hrúbkou 40 cm a 60 cm silným podkladovým betónom. Vzdušná hrana hrádze je taktiež opevnená kameňom. V prípade priehrady na Bielej Desnej bol vybudovaný ochranný betónový blok na vodnej hrane do hĺbky šiestich metrov a s dvojmetrovou štrkovou stenou.

K prevedeniu vôd slúžia dve spodné výpustne, každá s priemerom 1 000 mm, zaistené šoupátkovými uzávermi, ovládanými zo strojovne. Komorou uzáveru je štôlňa spodných výpustní, ktorá vedie pod hrádzou a je rozdelená na dve časti (tlakovú - prívodnú a beztlakovú - odpadnú). Maximálna kapacita týchto základových výpustní je 22,4 m³/s.

Bočný nezahradený preliv na ľavej strane hrádza je 68,5 metrov dlhý, s prelivovou hranou na kóte 768,17 m. n. m. a slúži k odvedeniu povodňových prítokov. Vybudovaný preliv je kaskádovitý a skladá sa z ôsmych stupňov s výškou 2 - 2,5 m. Počas veľkých povodní v auguste 2002 bol objem nádrže Souš kapacitne natoľko zaťažený, že hrozilo preliatie vody z nádrže cez hrádzu. Ale vďaka rekonštrukcii spodných výpustní bola predtým hladina vody v nádrži znížená, takže všetka "veľká voda", ktorá sa do priehrady dostala z rozvodnených prítokov sa našťastie zachytila.

Že to bolo napäté obdobie plné otázok, svedčili obavy miestnych obyvateľov, a že sa bolo aj na čo pozerať, svedčili zástupy prizerajúcich sa zvedavcov s otázkou, či sa voda cez hrádzu preleje alebo nie. Nebolo možné a našťastie ani nutné zadržanú vodu z priehrady odpúšťať. K veľkej úľave všetkých to priehrada na Čiernej Desnej obstála bez ujmy.

Opačná extrém nastal o rok neskôr, kedy po suchom lete roku 2003, bola hladina vody ešte v októbri tri metre pod dlhodobým priemerom. Tento úbytok, pozorovaný na všetkých jizerohorských priehradách sa na dodávke pitnej vody a na jej kvalite nijak neprejavil. Po týchto extrémnych udalostiach za uvedené dva roky sa preverila účelnosť vodohospodárskej stavby Souš.

Od roku 2002 stráži hrádzu vodnej nádrže Souš drevená socha vodnej víly, dar z rezbárskeho sympózia, konaného v mestečku Desná v Jizerských horách. Túto krásnu vílu možno zazrieť len kúsok od brehu, priamo oproti domu, v ktorom žije rodina strážcu hrádze. Ten s pomocou zmienenej bytosti sa stará o to, aby priehrada fungovala ako má, tzn. zadržovala pitnú vodu a regulovala jej prietok. K povinnostiam strážcu taktiež patrí denné hlásenie meteorologických a hydrologických údajov na vodohospodársky dispečing, spolu s údajmi o odbere vody do úpravne nachádzajúcej sa pod hrádzou, ktorú prevádzkujú Severočeské vodárny a kanalizace.

Účel vodného diela

V súčasnej dobe sa priehrade Souš pripisuje vodohospodárske využitie, a to:

• k čiastočnej ochrane územia pred povodňami, ktoré leží nižšie pod priehradnou hrádzou
• k akumulácii vody pre vodárenské účely v množstve 320 l/s pre sídelné aglomerácie Jablonca nad Nisou, Tanvalda a Železného Broda
• k zaisteniu trvalého minimálneho prietoku
• k možnosti nadlepšenia prietoku pri havarijnom znečistení toku pod hrádzou
• k účelovému rybiemu hospodárstvu

Z vodohospodárskeho hľadiska nemožno vodné diela na Čiernej a Bielej Desnej od seba oddeľovať. Prvá z nich, priehrada na Čiernej Desnej, zvaná Souš, plní svoju vodohospodársku funkciu dodnes a jej význam nadobúda dôležitosti práve v súčasnej dobe, kedy jej nádrž sa stáva zdrojom pitnej vody k zásobovaniu obyvateľstva.

Druhá priehrada na Bielej Desnej nemohla svoje poslanie splniť, ale stala sa výstrahou a poučením pre ďalšie generácie. Po katastrofe v roku 1916 kedy sa pretrhla, zostalo len torzo bývalého vodného diela. Pritom podľa pôvodných plánov mali obidve nádrže pracovať ako vodohospodárska sústava.

Úprava vody a súčasné vodohospodárske využitie

Rozvoj priemyslu a rozsiahla bytová výstavba vo veľkých severočeských aglomeráciách Liberca a Jablonca nad Nisou v 60. rokoch 20. storočia, priniesli celú radu problémov so zaistením zásobovania tejto oblasti pitnou vodou. Výhľadová bilancia potreby pitnej vody v období expanzívneho socialistického budovania poukázala na nerovnosť medzi požadovaným a reálnym množstvom zaistenia tak potrebnej pitnej vody (obchodne vyjadrené, dopyt prevyšoval ponuku). Geologická stavba pohorí Jizerské hory a Lužické hory, ktoré dotknutú oblasť obklopujú, nemali podmienky pre získanie kapacitnejších zdrojov pitnej vody. Preto sa pozornosť uprela na povrchové vodné zdroje, a to už existujúce.

Po technicko-ekonomickom posudzovaní spôsobu zvýšenia kapacít pre zásobovanie tunajšej oblasti pitnou vodou, sa ako najoptimálnejšia zo všetkých siedmych priehrad v Jizerských horách - vybudovaných predovšetkým na ochranu nižšie položených osídlených údolí pred povodňami - ukázala práve priehradná nádrž Souš na Čiernej Desnej. Jej pomerne veľký objem vody umožňuje zachovať pôvodnú ochrannú funkciu a pritom sa stať perspektívnym zdrojom vodárenskej sústavy okresu Jablonec nad Nisou.

Tým sa skoncovalo s rekreačným využívaním tejto priehrady, čo svojho času ľutovali prevážne miestni obyvatelia, ktorí tak stratili jedinú miestnu príležitosť na kúpanie, a od roku 1973 má priehrada Souš čisto len vodohospodárske využitie. Už v priebehu rokov 1969 - 1974 bola vybudovaná rozsiahla vodárenská sústava, ktorej rozhodujúcim vodným zdrojom je už zmienená nádrž, z ktorej je možné zaistiť dodávku až 320 l/s pitnej vody.

Súčasťou vybudovaného súboru stavieb je odberové zariadenie na priehrade, rozsiahla úpravňa vody postavená v roku 1974 v štýle horského hotela a prívodné potrubie do koncového vodojemu v okresnom meste. Zároveň pre zaistenie čistoty vody bolo vymedzené 1. a 2. pásmo hygienickej ochrany. Dnes je turistom prístup k vode zakázaný a jej krásu možno obdivovať len z diaľky.

Odber vody z priehrady pre vodárenské účely sa uskutočňuje z 19,1 m vysokého vežového objektu, umiestneného v priehradnej nádrži. Podľa kvality vody v nádrži je možné odber uskutočniť z dvoch rôznych výškových úrovní, obidva otvory sa nachádzajú v spomínanom objekte. Odtiaľ je surová voda vedená 395 m dlhým oceľovým potrubím, z časti vedeným 195 m dlhou, v skale vyrazenou štôlňou s kruhovým priemerom 2 600 mm, k päte hrádze a z časti uloženým v zemi, k úpravne vody.

Základný technologický prvok úpravne vody, situovanej pod priehradou na pravom brehu Č iernej Desnej, spočíva vo zvyšovaní uhličitanovej tvrdosti a v odstraňovaní jej agresivity. Ďalej sa tu upravuje farebnosť a oxidovateľnosť. V priestoroch objektu úpravne vody je okrem riadiaceho stanovišťa a potrebných skladovacích priestorov, umiestnené laboratórium pre kontrolu výrobného procesu a dodávky vody do miesta spotreby. Pre hygienickú stabilizáciu je úpravňa vody chlórovaná.

Upravená voda je následne vedená oceľovým potrubím do vodojemu v Tanvalde a odtiaľ ďalej cez dve prerušovacie komory v Desnej a v Novej Vsi do vodojemu v Jablonci nad Nisou, a to s celkovým objemom 6 000 m³. Celková dĺžka prívodného potrubia je 15 730 metrov. Súčasťou výstavby tejto vodárenskej sústavy bola taktiež stavba potrebných objektov na prevedenie časti prietoku z Bielej Desnej do nádrže Souš. V zhruba polkilometrovej vzdialenosti od pretrhnutej priehrady proti prúdu toku je v koryte riečky umiestnený 2,6 m vysoký betónový jez, ktorý vzdúvaním hladiny vody umožňuje jej odvádzanie potrubným privádzačom. Vtokový otvor tohoto privádzača plní hneď niekoľko funkcií:

• zaisťuje trvalé zachovanie prietoku v Bielej Desnej v minimálnom množstve 27 l/s
• umožňuje odplavovanie piesočných sedimentov od vtokového otvoru

Celková dĺžka vlastného, v zemi uloženého potrubného privádzača je 574 metrov. Jeho vyústenie je v prítoku nádrže, a ďalej sa už po povrchu dostáva prevedená voda do priehradnej nádrže. Toto zariadenie umožňuje privádzať vodu s maximálnym prietokom 1,55 m₃/s. Tento efekt veľmi výrazne zvyšuje výdatnosť zdrojovej časti na zásobovanie pitnou vodou pre viac ako 100 tisíc obyvateľov okresu Jablonec nad Nisou. Zdrojom pitnej vody pre neďaleké stotisícové krajské mesto Liberec a priľahlé sídla sa stala najmladšia zo všetkých jizerohorských údolných priehrad, s celkovým objemom 20 mil. m³ vody, vybudovaná v rokoch 1976 - 1986 na riečke Kamenica, nesúca názov Josefův Důl.

Vápnenie vody (letecká alkalizácia snehových vôd)

Pozitívne efekty vápnenia:

• zvýšenie hodnoty pH o cca 1,5
• zlepšenie podmienok pre prežitie rýb
• zlepšenie podmienok pre reprodukciu obojživelníkov

V priebehu 80. rokoch 20. storočia bolo takmer celé povodie vodnej nádrže Souš v Jizerských horách odlesnené z dôvodu umierania statných stromov, zasiahnutých dlhodobými diaľkovými prenosmi znečisteného ovzdušia priemyselnými emisiami z priemyselných oblastí poľského predhoria v podobe zrážok, pevného spádu a aerosolu, ktoré sa z atmosféry dostávali priamo alebo cez pôdu a pôdne roztoky do živých organizmov. Tieto zrážky v podobe kyslých dažďov a snehových vločiek obsahovali extrémne vysoké koncentrácie síranov, dusičnanov, ťažkých kovov a zlúčením fluóru.

Dnes sa táto zmena, spočívajúca v nezapojení lesných porastov v povodí nádrže do ekosystemu, prejavuje zvýšeným transportovaním organických látok do vôd nádrže, doprevádzaným vyššími koncentráciami vyplavovania hliníku z lesnej pôdy. Jizerské hory so svojou vlhkou a chladnou klímou patria k oblastiam, kde dochádza k pomalšiemu rozkladu organických zvyškov, následkom čoho sa hromadí tzv. surový humus. Ten produkuje rôzne organické kyseliny, ktoré rozkladajú minerály na jednotlivé zlúčeniny - kysličníky hliníku.

Zhoršenie akosti vody taktiež spočíva v zaplnení celého objemu nádrže snehovými vodami (topiaci sa sneh), to znamená vodami s nízkou alkalitou a s nízkymi hodnotami pH, kedy sa výrazne znižuje hodnota pH vody v nádrži, a je obtiažne pri úprave chladných a kyslých snehových vôd dosiahnuť požadovanej akosti pitnej vody. Všetko je ešte skomplikované nízkou teplotou vody. Prirodzené morfologické parametre nádrže spôsobujú, že snehové vody sú v priestore nádrže dlhodobo akumulované. Jarné vysoké vody z topiaceho sa snehu sú rýchlo nahradzované prítokmi s dobrou vodou.. Tieto prítoky sú však oveľa menej výdatné a ich posun do odberového miesta trvá dlho. Celý objem vodnej nádrže Souš sa prítokmi vymení za 9 dní.

Zmenou akosti snehových vôd by bolo možné dlhodobo vylepšiť kvalitu vodohospodárskeho zdroja. Ako účinná metóda k eliminácii tohto stavu sa ukázala letecká alkalizácia celého vodného priestoru Souše, vápencom vhodnej štruktúry (veľmi jemne mletým) - leteckým vápnením. Akumulované snehové vody sa týmto materiálom veľmi rýchlo alkalizujú. Výpočtami bolo stanovené, že k zmene akosti vody bude treba aplikovať cca 90 ton mletého vápenca.

Miera účinnosti je závislá na termíne aplikácie. Najvhodnejším obdobím je, kedy nádrž už prestáva byť plnená snehovými vodami, čím sa znižuje obmena vody v nádrži a súčasne sa zlepšuje akosť vody v prítokoch. Účinok vápnenia je zosilnený účelovou manipuláciou spočívajúcou v čiastočnom odpustení snehových vôd z nádrže. Pre tento účel sa používa vápenec z krkonošskej vápenky v Kunčiciach nad Labem.

Používaný substrát musí splňovať stanovené limity o hygienických požiadavkách na výrobky prichádzajúce do priameho styku s vodou a na úpravu vody. Nad hladinou priehradného jazera je veľmi jemný vápenec každoročne rozptyľovaný zo špeciálneho lietadle typu M - 18 Dromader. Tento, v Českej republike ojedinelý zásah vychádzajúci zo škadninádských skúsenosti, je zaistený štátnym podnikom Povodí Labe od roku 1996.

V priebehu troch rokov od počiatku alkalitácie vápencom predstavovalo letecké vápnenie prakticky jedinú účinnú metódu ako zabezpečiť výrobu pitnej vody, ktorá splní požadované limity. Aplikáciou cca 90 - 95 ton veľmi jemnej frakcie vápenca možno priaznivo ovplyvniť chemizmus celej nádrže, čo svedčí o mimoriadne úspešnom naplnení hľadaného cieľa. Jednorázový posyp veľmi jemným vápencom má dlhodobý vplyv, upravená voda zotrváva v priestore nádrže 9 až 27 dní.

Vhodné hydrologické parametre nádrže umožňujú zachovávať priaznivé pomery aj niekoľko mesiacov po zásahu. Vápnením je skvalitňovaný predovšetkým samostatný zdroj pitnej vody. Tým sa vytvára základný predpoklad pre výrobu veľmi akostnej pitnej vody pre mestá Jablonec nad Nisou, Tanvald, Železný Brod a priľahlé obce.

Vápnením bolo sekundárne upravené taktiež životné prostredie pre vodnú faunu, žijúcu v nádrži a v jej prítokoch. Prírodné prostredie upravené vápnením natoľko priaznivo ovplyvnilo aj to, že po viac ako štyridsiatich rokoch došlo k opätovnej a úspešnej reintrodukcii sivoňa amerického do nádrže Souš.

Vedľa jednoduchšej upraviteľnosti surovej vody, sú aplikáciou mletého vápenca vytvorené podmienky aj pre rozvoj tu žijúcich druhov obojživelníkov: mlok horský (Triturus alpestris), ropucha obyčajná (Bufo bufo), skokan hnedý (Rana temporaria). O kvalite novej osádky svedčí opakujúca sa prirodzená reprodukcia týchto obojživelníkov, ktorých hojný výskyt v poslednom čase je na nádrži často zaznamenávaný. Aj keď v poslednej dobe boli na úpravne vody úspešne nainštalované niektoré technické opatrenia, má táto v Českej republike unikátna metóda stále svoje nenahraditeľné opodstatnenie.

Reintrodukcia sivoňa amerického (Salvelinus americus)

Sivoň americký bol do Čiech prvý krát dovezený v roku 1883 a následne vysadený na mnohých miestach bývalého Československa. V Jizerských horách bol sivoň po prvý krát vysadený v roku 1912, a to do priehrady Mšeno v Jablonci nad Nisou.

V 30. rokoch minulého storočia boli takisto týmto druhom ryby zarybnené vodné nádrže Bedřichov a Souš. Avšak v dôsledku vysokej acidifikácie vôd, v priebehu 50. rokoch tieto ryby zahynuli. Opätovne už bol sivoň v Jizerských horách vysadený až v roku 1991 do Bedřichovskej priehrady a o päť rokov nato do priehrady Souš. Preukázateľný úspech tohoto snaženia bol zaznamenaný až v roku 1999.

Vo vodnej nádrže Souš a v jej prítokoch sa v súčasnej dobe vyskytuje sivoň americký, ktorý bol do nádrže vysadený v roku 1996. Vysadenie tohto rybieho druhu uskutočnil štátny podnik Povodí Labe dva krát, v menšom množstve mimo hlavnú násadu. To prebehlo v spolupráci správcu nádrží Povodia Labe a s Prírodovedeckou fakultou Karlovej Univerzity.

V nasledujúcich rokoch sa populácia sivoňa hodnotí ako životaschopná, ktorá sa pravidelne v druhej polovice októbra vytiera v hlavnom prítoku Souše, v Čiernej Desnej a v Bielej Desnej. Zlepšenie životných podmienok sivoňov pre ich ďalšiu existenciu v nádrži, taktiež umožnilo pravidelné jarné vápnenie na plochu vodnej nádrže (letecká alkalizácia snehových vôd mletým vápencom), čím sa výrazne upravilo pH vody.

Rast sivoňa v nádrži Souš možno hodnotiť ako pomerne rýchly. V tejto nádrži a v jej prítokoch boli v roku 2000 zistené štvorročné jedince. V porovnaní s priemerným rastom severoamerickej populácie sivoňa amerického, je rast tunajších sivoňov rýchlejší. Zistilo sa, že obecný trend v biológii sivoňov v nádrži je výskyt predovšetkým mladších a teda menších rýb v prítokoch. Urastené jedince sa v prítokoch nachádzajú len zriedka. Dospelé ryby sa po celý rok zdržujú v nádrži, kde nachádzajú lepšie potravné i priestorové možnosti. Len v období trenia, ktoré sa odohráva v druhej polovici októbra sa dospelé ryby sťahujú do prítokov.

Ryby sa tu samozrejme nelovia. A o vysadení iného druhu rýb do povodia vodnej nádrže Souš nemožno v súčasnej dobe uvažovať, vzhľadom k relatívnej kyslosti vody a z dôvodu veľkých výkyvov v hodnotách pH v období jarného topenia snehu alebo po silnom daždi. Takže v tunajších vodách žije len spomínaný druh sivoňa, ktorý sa tu využíva ako indikátor kvality vody. Ryby by prípadné znečistenie poznali skorej ako človek, čo však neznamená, že kvalita vody nie je pod dôkladným dohľadom človeka.

• První část článku