V průběhu roku 2014 byla na divizi Vodohospodářské a inženýrské stavby zpracovávána zakázka pro bývalé Baťovo město.
01 Význam generelu pro město
Generel kanalizace je obecně základním koncepčním materiálem, který hodnotí stávající stav kanalizace a odkanalizování města a přilehlých lokalit a určuje základní podmínky pro výhledový stav, a to z hlediska řešení stávajících nedostatků na kanalizační síti i zohlednění vlivu plánovaných rozvojových lokalit.
Podstatnou částí prací je tvorba a využití softwarového hydrodynamického simulačního modelu v prostředí MIKE URBAN. Na spolufinancování generelu se mimo objednatele podílelo i statutární město Zlín.
02 Stav odkanalizování města Zlína
Rozsah kanalizační sítě:
- jednotná – 220 km (střed města a starší čtvrti Letná, Podvesná, Zálešná, Lesní čtvrť atd.),
- splašková – 46 km (oddílná – Jižní Svahy),
- dešťová – 67 km,
- odlehčovací komory: 73 ks,
- čerpací stanice: 16 ks,
- výustní objekty: cca 140 ks.
Na stokovou síť jsou připojeny další lokality – Kostelec, Štípa, Lukov, Fryšták, Podřevnicko od Lůžkovic až do Zádveřic, tyto byly v generelu zohledněny.
ČOV Zlín Malenovice byla modernizována v 90. letech, má dostatečnou kapacitu i účinnost (140 000 EO) – počet v současnosti napojených EO je cca 80 000.
Ucelené koncepční materiály odkanalizování byly zpracovány přibližně před 30 – 40 lety s použitím tehdy dostupných prostředků a postupů.
Zvýšené nároky na stokovou síť vedou k výrazně vyšší potřebě zhodnocení chování stokové sítě za různých provozních stavů. Je třeba brát v úvahu:
- rozvoj města a připojených obcí,
- zvýšené množství zpevněných ploch, otevření Baťova areálu veřejnosti,
- vyšší nerovnoměrnost dešťových událostí, častější povodňové stavy,
- vyšší legislativní nároky na kvalitu vody ve vodotečích.
Při dešťových přívalech dochází k nárazovému znečištění Dřevnice s nežádoucími důsledky, jako je nízký ředicí poměr, vysoká koncentrace NH3 ve vodoteči, a tím rychlá spotřeba veškerého kyslíku s negativním vlivem na kvalitu života živočichů v Dřevnici.
Pro nový územní plán a připravované rozvojové investice na území města je generel kanalizace podkladem a základním koncepčním materiálem. Cílem generelu je návrh takových opatření na kanalizační síti, která umožní rozvoj města a zajistí při účelném vynaložení investičních prostředků spolehlivost kanalizační sítě a současně dodržení limitů stanovených zákony a vyhláškami.
Slouží jako materiál při rozhodování o investicích do kanalizační sítě a jako podpůrný materiál pro plánování rekonstrukcí.
03 Práce v rámci zpracování generelu
Délka trvání projektu jako celku byla cca 2 roky. Vlastnímu zpracování předcházela měrná kampaň a její příprava (2- 8/2013), kterou zajistil provozovatel – Moravská Vodárenská, a.s. – ve spolupráci s naší společností.
V průběhu měrné kampaně bylo v rámci řešeného území realizováno 35 měrných profilů.
- měření průtoků – 23 průtokoměrů,
- měření hladin – 3 hladinoměry,
- měření srážek – 7 srážkoměrů.
Zpracování generelu probíhalo v průběhu roku 2014 a zahrnovalo
- měření a práce v terénu:
- Bylo třeba provést kompletaci podkladů o stokové sítí vč. geodetického doměření, prověření topologie – kontrola profilů, napojení, protispádů. Je třeba konstatovat, že dostupné podklady vykazovaly často rozpory. Odlehčovací komory a čerpací stanice byly pasportovány přímým průzkumem našimi pracovníky.
- zpracování a vyhodnocení modelu:
- tvorba modelu kanalizační sítě,
- kalibrace modelu kanalizační sítě,
- vyhodnocení stávajícího a výhledového stavu.
03.1 Tvorba modelu
Byl využit software MIKE URBAN (DHI, a.s.), který je nejrozšířenějším simulačním modelem pro proudění v kanalizačních sítích a jehož licenci naše společnost vlastní a využívá. V rámci tvorby modelu bylo provedeno zadání informací o síti do databáze s následujícími parametry:
- počet zadaných uzlů: 10 200,
- počet zadaných úseků: 10 100,
- plocha odvodňovaného území: 1 380 ha.
Tvorba topologie stokové sítě zahrnovala zadání všech uzlů a úseků a zadání objektů na stokové síti – OK, ČS, RN. Jako okrajové podmínky byly nastaveny hladiny vody v řece odpovídající příslušným n-letým vodám. Na model sítě byly napojeny okrsky vytvořené hydrotechnické situace.
Model musel být nastaven tak, aby bezdeštné a dešťové průtoky odpovídaly hodnotám z měrné kampaně.
03.2 Stávající stav
Na základě vytvořeného, zkalibrovaného a verifikovaného modelu bylo provedeno vyhodnocení následujících parametrů:
- vyhodnocení hydraulického přetížení stokové sítě,
- vyhodnocení funkce odlehčovacích komor,
- vyhodnocení objemových bilancí odlehčovacích komor z dlouhodobé simulace,
- vyhodnocení podílu balastních vod v kanalizační síti a vyhodnocení míst zvýšeného výskytu sedimentů,
- vyhodnocení možných disponibilních retenčních objemů páteřních stok,
- vyhodnocení funkce ČS.
03.3 Výhledový stav
Po doplnění rozvojových ploch do modelu byly provedeny tyto činnosti:
- návrh opatření pro odstranění nekapacitních úseků na stokové síti,
- vyhodnocení funkce odlehčovacích komor,
- návrh odvodnění rozvojových ploch – dle UPD,
- vyhodnocení vlivu navrhovaných opatření a nově připojených lokalit z hlediska kapacity stokové sítě,
- vyhodnocení navržených opatření a nově připojených lokalit na funkci odlehčovacích komor,
- technicko-ekonomické vyhodnocení návrhu opatření,
- návrh protipovodňové ochrany kanalizační sítě.
Bylo prokázáno, že jak pro stávající, tak hlavně pro výhledový stav je třeba provést mnoho opatření, která povedou ke splnění nároků na kvalitní a spolehlivou kanalizační síť. Orientačně lze konstatovat, že pro náležitou funkci kanalizačního systému je nutno provést následující (nákladná) opatření:
- výstavba 3 ks nových retenčních nádrží (shybka Příluky, na přítoku z Fryštáku, Kostelce a Štípy, Louky) za předpokladu využití 3 ks stávajících RN na ČOV Malenovice,
- rekonstrukce a zahloubení pravobřežního sběrače v úseku Nemocnice – Čepkov,
- zkapacitnění místních úseků stokové sítě z důvodu přetížení ve stávajícím stavu a dle potřeb výhledového stavu připojených ploch,
- návrh nových odlehčení na bočních větvích před zaústěním do sběračů,
- zrušení některých stávajících odlehčovacích komor, celkový počet provozovaných OK na síti zůstane bez zásadních změn,
- regulace na odtoku ze stávajících a nově navržených odlehčovacích komor na odsouhlasený poměr ředění (1+5,4),
- řešení PZ Svit výstavbou nových a zkapacitněním některých stávajících stok, propojů a zkapacitnění stávajícího sběra- če v úseku Čepkov – Interspar s návrhem nových OK na bočních větvích a realizace efektivních opatření k hospodaření s dešťovými vodami. V dlouhodobém horizontu bude PZ Svit směrována k oddílnému stokovému systému.
04 Závěr
Zpracovaný Generel kanalizace města Zlína je druhým generelem zpracovaným na naší divizi. Byly zúročeny zkušenosti nabyté při vyhotovení Generelu kanalizace města Uherský Brod (dokončen v roce 2010). Práce na zakázce byly příležitostí pro získání a předání zkušeností dalším kolegům s cílem budoucího efektivního využívání modelu, který je živým materiálem a mocným nástrojem pro posuzování vlivu významných investic ve městě.
Je třeba rovněž ocenit spolupráci s naším partnerem ve sdružení – společností PÖYRY Environment a.s. z Brna, kterou zastupovala vedoucí projektu Ing. Karolína Koutníková.
Účastníci projektu generelu města Zlín
Objednatel generelu: VaK Zlín a.s.
Provozovatel kanalizační sítě: MORAVSKÁ VODÁRENSKÁ a. s.
Zpracovatel generelu kanalizace:
Sdružení CENTROPROJEKT GROUP a. s. – vedoucí sdružení
P‘OYRY Environment a. s