Zarostlé do skal se nehnutě tyčí k nebi a se zdánlivou lehkostí odolávají tlaku milionů litrů vody. Názory na tato vodní díla se liší - mají jednoznačné příznivce i zaryté odpůrce. Přesto pravdou zůstává, že přehrady patří po architektonické stránce k nejobdivuhodnějším stavbám na Zemi.
Zarostlé do skal se nehnutě tyčí k nebi a se zdánlivou lehkostí odolávají tlaku milionů litrů vody. Názory na tato vodní díla se liší - mají jednoznačné příznivce i zaryté odpůrce. Přesto pravdou zůstává, že přehrady patří po architektonické stránce k nejobdivuhodnějším stavbám na Zemi.
Lidé pod označením přehrada často rozumějí vodní dílo na toku, zahrnující přehradu i údolní nádrž. Z věcného hlediska se však jedná o dva objekty, jejichž popularita je diametrálně odlišná. Zatímco přehrada (stavba), působící jako dominanta v krajině, budící respekt svou mohutností, bývá veřejností přijímána převážně negativně, údolní nádrž má odpůrců jen minimum. Je to především díky využívání nádrží k rekreačním účelům. To ovšem není jediná výhoda, kterou nádrže přinášejí. Také zvyšují přirozenou vodnost toku, zajišťují odběr vody pro zásobování měst, obcí i průmyslových podniků, přispívají ke zmírnění povodňových škod, zajišťují ekologickou výrobu elektrické energie či vodní dopravu.
Historie budování přehrad začala někdy ve 4. až 5. tisíciletí před naším letopočtem. Se stopami po nich se setkáváme v různých částech světa. Pozoruhodné však je, že některé z nich plní svoji funkci dodnes. Například španělské město Merida je zásobováno vodou z nádrží Proserpina a Cornalbo vytvořených přehradami, které byly postaveny v době římské (kolem roku 100 n. l.). Ve středověku stavby přehrad víceméně ustaly a renesance v jejich výstavbě nastala ve 14. až 17. století. Ovšem skutečného rozvoje se přehrady dočkaly až od poloviny 19. století, kdy byly už známy příslušné výpočetní metody pro jejich navrhování.
A DNEŠNÍ STAV?
Odpověď na jednoduchou otázku, kolik přehrad bylo v celosvětovém měřítku vybudováno, zřejmě neexistuje. Statistický údaj zhruba 41 500 přehrad, který je možno najít ve Světovém soupisu přehrad z roku 1998, zdaleka nevychází ze stejnorodých podkladů. Ze států s největším počtem vybudovaných přehrad, jako je USA, Japonsko, Indie nebo Čína, byly zahrnuty jen objekty nad 30 m výšky, kdežto u většiny ostatních včetně České republiky byla kritériem výška 15 m. Přitom do výškové kategorie 15 až 30 m spadá více než polovina z jejich celkového počtu. Budeme-li z těchto informací odhadovat počet přehrad nad 15 m, dostaneme se jistě k číslu většímu než sto tisíc. Přitom každoročně přibývá zhruba tisíc nových přehrad. Užitky z nově vzniklých nádrží jsou totiž natolik významné, že výrazně převažují nad zápornými účinky. Z nich je nejcitelnější zaplavení území spojené s vystěhováním někdy velkého počtu lidí, změna přírodního prostředí a porušení biologických vztahů původního říčního údolí. Nové projekty se však podstatně více než v minulosti snaží o řešení konfliktů, které výstavba přehrady přináší.
V průběhu posledních padesáti let se výška přehrad vyšplhala až na 300 m, a to v případě sypané přehrady Nurek v Tádžikistánu. Ještě o 35 m vyšší měla být přehrada Rogun ve stejné oblasti. Ovšem tento projekt se změnami na území bývalého SSSR zřejmě zapadl. Určitě vám také neunikly zprávy o stavbě největšího vodního díla světa zvaného Tři soutěsky, které bude dokončeno v roce 2009. Přehradí řeku Jang-ć-ťiang, čímž vznikne 640 km dlouhá údolní nádrž, jež pojme 39 miliard kubických metrů vody. Kvůli stavbě muselo být přestěhováno přes dva miliony lidí. I když toto vodní dílo celkovými parametry zastíní všechny ostatní, jeho přehrada s "pouhými" 181 m výšky naopak mezi ostatními zanikne. Na světě bylo totiž postaveno téměř čtyřicet přehrad s výškou nad 200 m. V měřítku České republiky je nejvyšší stometrová sypaná přehrada Dalešice na říčce Jihlavě.
Z JAKÉHO MATERIÁLU
Materiály používané pro výstavbu přehrad se v průběhu tisíciletí příliš nemění. V dávné minulosti se používala hlavně primitivně zhutněná zemina, na některých dílech se zemina sevřela mezi narovnané balvanité tarasy nebo zdi s pojivem odolným vůči vodě. Cement se široce uplatnil až v posledních asi sto letech, jeho obdobu však používali i starověcí stavitelé v době římské. I ve dvacátém století nejprve celosvětově dominovaly zemní přehrady a vedle nich zpočátku přehrady z kamenného zdiva. Po roce 1950 zdivo rychle nahradil beton a postupně se rozšířila i výstavba sypaných přehrad z hutněného lomového kamene. Jiné materiály se uplatnily jen ojediněle. Důležité je, aby použitý stavební materiál zajišťoval velmi malou propustnost a vysokou stabilitu i odolnost vůči účinkům prosakující vody po celou dobu předpokládaného života přehrady, která je výrazně delší než u jiných staveb.
Stavba přehrady je mimořádně náročná činnost. Vzdutím vody v nádrži se vytváří nebezpečí ohrožení životů i majetků lidí žijících v údolí pod vodním dílem v případě havárie. Proto se před zahájením stavby provádí odhad ohrožení a na jeho základě se volí bezpečnostní kritéria. Takový postup se u běžných staveb nevyskytuje. Základní podmínkou pro stavbu je znalost území, kde se má přehrada stavět, a zhodnocení poznatků o vodním toku. Důležité jsou průzkumné práce pomocí sond, které poskytnou poznatky o geologickém podloží.
CO STAVBA, TO ORIGINÁL
Lokalita pro stavbu přehrady se zpravidla vybírá z více možností. Tvar údolí pak spolu s doprovodnými objekty a zvláštními konstrukčními prvky přehrady přispívají k tomu, že každá stavba je svým způsobem jedinečná. Přeliv a výpusti přehrady musí zvládnout i maximální průtok za mimořádných povodní, aby nedošlo k ohrožení samotné stavby. Postup výstavby přehrady musí být podřízen tomu, že přes staveniště je po celou dobu převáděna říční voda. Proto je nutno předem promyslit, jak v jednotlivých etapách stavby tento problém zvládnout. Výhodným, avšak nákladným řešením je vybudování obtokového tunelu, který se vyrazí v boku údolí. Pak stačí staveniště ochránit dočasnými hrázkami proti horní i dolní vodě.
ZÁKLADY
Po vybudování provozních objektů, přívodů energie a komunikací, kterým se souhrnně říká zařízení staveniště, je možno zahájit samotnou stavbu. Nejdřív jsou to výkopové práce do hloubky, v níž se vlastnosti podloží považují za vyhovující. Pro stavbu přehrady je charakteristický velký objem stavebních prací, např. uložení hutněných hornin nebo betonu o objemu statisíců až milionů m3. Práce se řídí přesnými technologickými předpisy, samozřejmostí je důsledná kontrola kvality, ať již pomocí laboratorních zkoušek odebraných vzorků, nebo trvalou přítomností pracovníků dozoru na stavbě.
BEZPEČNOST PŘEDEVŠÍM
Po dokončení výstavby se přehradní nádrž postupně plní podle přesně stanoveného plánu, aby docházelo k pozvolnému zatěžování přehrady tlakem vody. Zkušenosti ukazují, že toto období je mimořádně náročné. Mohou se objevit neočekávané jevy, na které je nutno reagovat dalšími stavebními zákroky. Doba tohoto ověřovacího provozu je obvykle delší než jeden rok a v případě zjištění neobvyklého chování hráze se může významně prodloužit. Teprve poté se vodní dílo může předat do trvalého provozu. Ale ani tehdy není přehrada výhradně v péči jejího vlastníka. S ohledem na rizika vyplývající ze samotné existence přehrady má stát právo na kontrolu technického stavu hráze i zajišťování bezpečnosti ze strany vlastníka.
STÁLE POD KONTROLOU
Na přehradách se dbá o to, aby všechna zařízení byla stále provozuschopná. Provádějí se cvičné manipulace s uzávěry, plánovitá údržba a preventivní prohlídky a opravy. Vše se v pravidelných časových etapách vyhodnocuje, u zvlášť významných přehrad každoročně. Stát si rovněž vyhrazuje právo na ovlivňování odtoku a odběrů vody z nádrže. Když např. po srpnové mimořádné povodni na Vltavě byly vzneseny výtky a někdy i žaloby vůči správcům vodních děl, při vyšetřování se vesměs ukázalo, že se na přehradách postupovalo odborně a zodpovědně.
OSUDY PŘEHRAD
Španělské přehrady z doby římské si za téměř 2000 let zažily své. Mnohokrát se podrobily opravám a modernizacím, po celou dobu však sloužily svému účelu. Ještě o 650 let déle funguje vodní dílo Khlongkathum v Thajsku, s nádrží o objemu přes 70 milionů m3. Proti tomu doslova jepičí život měly ty přehrady, které havarovaly již při prvním naplnění. Známý je případ přehrady Teton v USA (1976), kde byl rychlý průběh katastrofy sypané přehrady dokonce zachycen kamerou. Ve válečných dobách byly snahy o záměrné zničení přehrad a využití ničivých účinků katastrofální vlny proti nepříteli. Z novodobých případů je to např. bombardování některých německých přehrad spojeneckými letadly za druhé světové války nebo záměrné porušení přehrady Peruča na území bývalé Jugoslávie před několika lety. V dnešní době s vážnou hrozbou teroristických útoků se ochrana přehrad stává opět velmi aktuální.
VYLITÁ NÁDRŽ
I v mírových dobách může přehrada zažít významné události. Tragický je osud klenbové přehrady Vajont v severní Itálii. Již čtyřicet let stojí bez užitku jako smutný svědek katastrofy, při níž se do nádrže velkou rychlostí sesunul svah údolí. Sesuv o velkém objemu (250 milionů m 3 ) vytlačil vodu vysoko nad úroveň koruny přehrady, ta přepadla do úzkého kaňonu pod vodním dílem, řítila se dál a po pár kilometrech kolmo vpadla do relativně širokého údolí řeky Piavy. Vlna se svou setrvačností vylila na protilehlý svah údolí, kde zasáhla městečko Longarone. Katastrofa si vyžádala více než dva tisíce lidských životů. Vodní dílo Vír na Svratce bylo původně vybudováno pro výrobu elektřiny a ochranu před povodněmi. Za pár let ale širší okolí zasáhla těžba uranové rudy. V důsledku důlní činnosti byly narušeny podzemní zdroje vody a bylo nutno je nahradit. Z Víru se tak stala převážně vodárenská nádrž a později i jeden z hlavních zdrojů pitné vody pro brněnskou oblast.
MAJÍ PŘEHRADY BUDOUCNOST?
V současnosti ve světě sílí ze strany různých ekologických organizací tlak proti výstavbě přehrad. Má svoje opodstatnění, každá taková stavba nesporně znamená velký zásah do prostředí. Na druhé straně přehrady jsou v mnohých částech světa
zcela nenahraditelné - zajišťují vodu, obživu a kvalitní život pro vzrůstající počet lidí. Z tohoto důvodu přehrady jistě budoucnost mají.
ZMĚNA ÚČELU
Přitom samotná přehrada o výšce přes 260 m přestála toto extrémní zatížení jen s nepatrnými škodami. Její funkce však dodnes nebyla obnovena.
KONTROLNÍ ZNAČKY
Do postupně vznikající přehrady se osazují přístroje a měřicí značky, pomocí nichž bude možno v dalších letech podrobně sledovat, jak se po zatížení vodou a účinkem klimatických vlivů hráz formuje. Zjišťuje se sedání stavby, její náklony, průhyby, teploty, průsaky atd. Tato měření spolu s pravidelnou prohlídkou slouží ke zjišťování údajů, z nichž se vyhodnocuje technický stav a bezpečnost přehrady.
PŘEHRADA V PŘEHRADĚ
Na svou dobu velmi moderní přehrada Dixence (přes 60 m výšky) ve švýcarských Alpách se po 25 letech ocitla v nádrži mohutné mladší sestry Grande Dixence o výšce 285 m (na snímku) a jen čas od času se na konci zimy částečně vynoří nad hladinu, když je nadržená voda rychleji odpuštěna pro výrobu elektřiny.
