NÁVRH OPATŘENÍ K POSÍLENÍ ZÁSOBOVÁNÍ VODOU Z POSÁZAVSKÉHO SKUPINOVÉHO VODOVODU OBCÍ BŘEZOVÁ-OLEŠKO A VRANÉ NAD VLTAVOU

SOUHRNNÁ ZPRÁVA

Vodohospodářský rozvoj a výstavba a.s.

SRPEN 2019 VODOHOSPODÁŘSKÝ ROZVOJ A VÝSTAVBA akciová společnost 150 56 Praha 5 - Smíchov, Nábřežní 4 DIVIZE 02¨ tel: 257 110 287, 359 fax : 257 319 398 e-mail: [email protected], [email protected]

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou

Zpracoval: Ing. Štěpán Zrostlík Ing. Viktor Hrnčíř

Schválil: Ing. Jan Cihlář ředitel divize 02

V Praze, dne 01. 8. 2019

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Obsah: 1 ZÁKLADNÍ ÚDAJE ...... 3 1.1 IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE ...... 3 1.2 ÚVOD A ÚČEL PŘEDKLÁDANÉ DOKUMENTACE ...... 3 1.3 VLASTNICTVÍ VODOHOSPODÁŘSKÉ INFRASTRUKTURY A PROVOZOVÁNÍ VODOVODNÍCH SYSTÉMŮ ...... 5 1.4 SEZNAM PODKLADŮ ...... 5 1.5 SEZNAM ZKRATEK ...... 6 2 POPIS VODOVODU ...... 7 2.1 POSÁZAVSKÝ SKUPINOVÝ VODOVOD ...... 7 2.2 VODOVOD LIBEŘ – VDJ VRANÉ NAD VLTAVOU ...... 9 2.3 PLÁNOVANÉ ZMĚNY V SYSTÉMU V BLÍZKÉ BUDOUCNOSTI ...... 12 2.4 PLÁNOVANÁ KONCEPCE DOLNOBŘEŽANSKO - ZÁSOBENÍ VODOVOD ...... 13 3 POTŘEBA VODY A ZATĚŽOVACÍ STAVY ...... 14 3.1 STÁVAJÍCÍ POTŘEBA VODY ...... 14 3.2 ČASOVÁ NEROVNOMĚRNOST POTŘEBY ...... 15 3.2.1 Sezónní nerovnoměrnost ...... 15 3.2.2 Denní nerovnoměrnost ...... 16 3.2.3 Hodinová nerovnoměrnost ...... 16 3.3 OČEKÁVANÝ NÁRŮST POTŘEBY VODY ...... 19 3.4 ZATĚŽOVACÍ STAVY ...... 20 3.4.1 Zatěžovací stav Současný ...... 21 3.4.1 Zatěžovací stav Do 5 let...... 22 3.4.1 Zatěžovací stav Do 30 let ...... 23 4 MATEMATICKÝ MODEL ...... 24 4.1 SCHEMATIZACE OBJEKTŮ V MATEMATICKÉM MODELU - OBECNĚ ...... 24 4.2 STAVBA MODELU ...... 29 4.2.1 Data o topologii sítě a jejich import do modelu ...... 29 4.2.2 Nadmořské výšky uzlů ...... 30 4.2.3 Modelování odběrů ...... 31 4.2.4 Vodojemy ...... 32 4.2.5 Čerpací stanice ...... 32 4.2.6 Armaturní šachty ...... 32 5 POSOUZENÍ ZATĚŽOVACÍCH STAVŮ A VARIANT OPATŘENÍ ...... 33 5.1 POSOUZENÍ STÁVAJÍCÍHO STAVU ...... 33 5.1.1 Bez realizace obchvatu Libně a rekonstrukce řadu před ní ...... 33 5.1.2 Posouzení současného stavu s realizací obchvatu Libně a rekonstrukcí řadu před ní ...... 35 5.2 POSOUZENÍ VÝHLEDOVÉHO STAVU DO 5 LET ...... 37 5.2.1 Varianta bez dalších opatření ...... 37 5.2.2 Varianta VDJ Březová ...... 39 5.2.3 Varianta obchvat Zvole ...... 41 5.2.4 Varianta VDJ Březová a obchvat Zvole ...... 43 5.3 POSOUZENÍ VÝHLEDOVÉHO STAVU DO 30 LET ...... 46 5.4 NÁVRH OBJEMU VODOJEMŮ ...... 49 5.4.1 VDJ Vrané ...... 50 5.4.2 VDJ Březová ...... 52

Zakázka 4082/002 srpen 2019 1

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

6 TECHNICKÁ SPECIFIKACE OPATŘENÍ A ODHAD NÁKLADŮ ...... 54 6.1 OPATŘENÍ PRO SOUČASNÝ STAV ...... 55 6.1.1 Nová ATS ve VDJ Pepř ...... 55 6.1.2 Zvýšení kapacity řadu mezi šachtou „U Posedu“ a „U Závory“ ...... 57 6.1.3 Opatření bypass Libně ...... 59 6.2 OPATŘENÍ PRO VÝHLEDOVÝ STAV DO 5 LET ...... 60 6.2.1 Opatření bypass Zvole ...... 60 6.2.2 Opatření VDJ Březová ...... 61 6.2.3 Opatření VDJ Březová a obchvat Zvole ...... 61 6.3 OPATŘENÍ PRO VÝHLEDOVÝ STAV DO 30 LET ...... 62 7 ZÁVĚRY HYDRAULICKÝCH SIMULACÍ ...... 63 8 DOPORUČENÍ ...... 64

PŘÍLOHY Příloha 1 – Přehledná situace současné vodovodní infrastruktury Příloha 2 – Současný stav podélné profily čáry tlaku Příloha 3 – Výhled do 5 let podélné profily čáry energie Příloha 4 – Výhled do 30 let podélné profily čáry energie Příloha 5 – Přehledná situace navržených opatření

Zakázka 4082/002 srpen 2019 2

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

1 Základní údaje

1.1 Identifikační údaje

Název: Návrh opatření k posílení zásobování vodou z posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou“

Kraj: Středočeský

Objednatel: Obecní úřad Vrané nad Vltavou Březovská 112, 252 46 Vrané nad Vltavou

Obecní úřad Březová-Oleško Hlavní 1143 Oleško, 25245 Zvole u Prahy

Odvětví stavby: vodní hospodářství

Zpracovatel dokumentace: Vodohospodářský rozvoj a výstavba, a.s. Nábřežní 4, 150 56

Datum : červenec 2019

1.2 Úvod a účel předkládané dokumentace Předkládaný materiál je zpracována na základě objednáveky ze dne 25. 3. 2019 (č. obj. zpracovatele 02-O-4082-8466/19, č. obj. objednatele OUBO-0280) a objednávky ze dne 18.1.2019 (č. obj. zpracovatele 02-O-4082-8465/19, č.. obj. objednatele 0115/2019). Hlavním cílem je sestavení matematického modelu za účelem ověření posílení zásobení obcí Březová- Oleško a Vrané nad Vltavou z Posázavského skupinového vodovodu než budou obce připojeny na plánovaný vodovod Dolnobřežansko.

Mikroregion Dolnobřežansko připravuje projekt vodovodního přivaděče z ATS Vestec do Vraného nad Vltavou. Projekt zpracovává firma d-plus, a.s., v současné době je ve fázi projednávání majetkoprávních vztahů před podáním žádosti o ÚR. Obec Březová-Oleško připravuje projekt rozšíření vodovodu v obci. Projekt zpracovává firma VRV, a.s., projekt je majetkoprávně vypořádán a je před podáním žádosti o ÚR. Projekt rozšíření vodovodu v obci úzce navazuje na projekt přivaděče Dolnobřežansko, především na navrhovaný vodojem Březová-Oleško. Dle dosavadního postupu prací je zřejmé, že vydání stavebního povolení pro projekt rozšíření vodovodní sítě bude dříve než pro přivaděč Dolnobřežansko. Do doby, než bude vystavěn přivaděč Dolnobřežansko, jsou Vrané nad Vltavou a Březová- Oleško napojeny na Posázavský skupinový vodovod přes vodovodní síť obcí Zvole a Liběň. V současné době je však kapacita přívodních řadů ze Skupinového vodovodu vyčerpána.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 3

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Nejenže provozovatel vodovodní sítě již nepovoluje napojování nových vodovodních přípojek ve spotřebištích, dokonce dochází v denních špičkách k poklesu tlaků na vodovodní síti pod zákonem stanovenou hranici (především v obci Zvole a Březová). Cílem této studie je sestavení matematického modelu hlavních přiváděcích řadů, kalibraci modelu a návrh možných opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského vodovodu. Navržené možnosti by měly zajistit do doby vybudování Dolnobřežanského přivaděče napojení stávajících obyvatel na vodovodní síť a eliminovat nevyhovující provozní stavy na vodovodní síti. Do doby, než bude vyřešeno posílení zdroje vody, nebude možné vybudovat rozšíření vodovodu a napojení stávajících obyvatel v Březové-Olešku ani ve Vraném nad Vltavou. V rámci návrhu není posuzována rozvodná síť v městu Vrané nad Vltavou. Součástí posouzení je doprava vody do vodojemu Vrané nad Vltavou pro zatěžovací stavy. Součástí posouzení studie je prověření navržených opatření s ohledem na vodovodní systém ostatních napojených obcí (Zvole, Ohrobec, Libeň a Libeř). Navržená opatření budou posouzena na podmínku nezhoršení stávající situace zásobování vodou uvedených obcí. Způsob zásobení všech v současnosti připojených obcí je schématický znázorněn na obrázku číslo 1 modře. Obce které v budoucnosti budou připojeny jsou znázorněny šedivě a oranžově.

Obr.1. Schéma zásobení vodou.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 4

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

1.3 Vlastnictví vodohospodářské infrastruktury a provozování vodovodních systémů

Vlastník vodohospodářské infrastruktury (ČS Vestec - VDJ Pepř):

Vlastník vodohospodářské infrastruktury (VŠ U Posedu – AŠ Libeň):

Vlastník vodohospodářské infrastruktury (AŠ Libeň – VŠ – Březová Oleško): Obec Zvole Libeř 35 252 41 Libeř Vlastník vodohospodářské infrastruktury (Březová Oleško – VDJ Vrané nad Vltavou):

Provozovatel vodohospodářské infrastruktury (ČS Vestec – předávací šachta pro Zvoli v Libni): Vodohospodářský společnost Benešov, s.r.o. Černoleská 1600 256 01 Benešov

Provozovatel vodohospodářské infrastruktury (předávací šachta pro Zvoli v Libni – předávací šachta Březová-Oleško): 1.SČV, a.s. Ke Kablu 971 100 00 Praha 10

Provozovatel vodohospodářské infrastruktury (předávací šachta Březová-Oleško – vodovodní síť Vrané nad Vltavou): TS Dolnobřežanska, s.r.o.. Vestecká 3 252 30 Vestec

1.4 Seznam podkladů

1. Studie „Hydraulické posouzení vlivu navýšení odběru pro Vrané nad Vltavou na stávající systém zásobení lokality Libeř a Libeň“ (VRV, a.s.) 2. Předané aktuální podklady d-plus část projektu skupinového vodovodu Dolnobřežensko. 3. Studie „Dolnobřežansko – zásobování vodou“ (Ing. Josef Vítek – PIK, Projektová a inženýrská kancelář, 8/2016) 4. Studie „Doplnění posouzení vlivu VDJ ve Vraném nad Vltavou na vodovodní síť skupinového vodovodu VOVEVRA“ (Ing. Jaroslav Manda, 6/2016)

Zakázka 4082/002 srpen 2019 5

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5. Studie „Posázavský skupinový vodovod – technickoekonomická studie“ (VRV, a.s., 10/2016) 6. Studie „Posouzení možnosti připojení obce Psáry na Posázavský vodovod“ (VRV, a.s., 6/2017) 7. DPS „Posázavský skupinový vodovod, ČS Vestec, výměna čerpací techniky“ (Václav Klouzal, 12/2016) 8. Provozní řád vodovodu Libeř, Libeň – charakteristika vodovodu (Vodohospodářská společnost Benešov s.r.o.) 9. Provozní a majetkové evidence provozovatele vodovodu za rok 2016. 10. Výpis ze zákaznického informačního systému provozovatele pro lokalitu Libeň za rok 2016. 11. Údaje provozovatele o měsíčních spotřebách vody. 12. Terénní průzkum a komunikace s provozovatelem. 13. Údaje ČSÚ (https://www.czso.cz/csu/czso/vodovody-kanalizace-a-vodni-toky-2015) 14. Plán rozvoje vodovodů a kanalizací Středočeského kraje 15. Vyhláška MZe 428/2001 Sb.

1.5 Seznam zkratek ATS automatická tlaková stanice ČS čerpací stanice ČSÚ český statistický úřad GIS geografické informační systémy L litina PZO počet zásobených obyvatel PE polyetylen PRVKÚK plán rozvoje vodovodů a kanalizací území kraje PSV Posázavský skupinový vodovod PVC polyvinylchlorid SPO specifická potřeba vody obyvatel ÚP územní plán VDJ vodojem VF voda fakturovaná VŠ vodoměrná šachta VzŠ vzdušníková šachta AŠ armaturní šachta VNF voda nefakturovaná VVR voda vyrobená, určená k realizaci

Zakázka 4082/002 srpen 2019 6

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

2 Popis vodovodu Následující popis vychází z podkladů provozovatelů a terénního průzkumu provedeného dne 31. 5. 2017 a aktuálních informací od provozovatelů.

2.1 Posázavský skupinový vodovod Popis stávajícího i výhledových stavů Posázavského vodovodu vychází z technickoekonomické studie rozvoje Posázavského vodovodu řešené v roce 2016 (studie [5]). Hlavní řad Posázavského skupinového vodovodu je napojen na pražský vodovod v blízkosti vodojemů Jesenice a směřuje přes čerpací stanici Vestec a VDJ Pepř na jih k Sázavě. Zde se dělí do dvou větví sledujících tok Sázavy v jednom směru k soutoku s Vltavou, v druhém směru po Týnec nad Sázavou (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.).

ČS Vestec Vrané nad Vltavou

Březová Oleško VDJ Pepř

Obr.2. Posázavský skupinový vodovod – rozsah modelu zpracovaného v rámci studie [3]. V současnosti je na vodovod připojeno cca 16 500 trvalých obyvatel, kromě toho je v zásobovaných oblastech evidováno dalších přibližně 14 tis. rekreantů. V rámci skupinového vodovodu je využíváno více zdrojů, hlavním zdrojem je však voda z Želivky dopravená do vodojemů Jesenice štolovým přivaděčem. Do skupinového vodovodu je v posledních letech z pražského vodovodu přebíráno okolo 1 mil. m3 vody ročně. V maximálním výhledu uvažovala výše citovaná studie [5] zásobení až 42 tis. stálých obyvatel plus 9 tis. rekreantů s maximální

Zakázka 4082/002 srpen 2019 7

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva denní potřebou v úrovni 110 l/s plně dodávanou z pražského vodovodního systému (předpoklad výpadku místních zdrojů).

Do vodojemu Pepř je voda čerpána z ČS Vestec ocelovým výtlačným řadem DN400 délky 13,8 km. Čerpá se především v noci, snahou je využívat levnější noční proud. V současnosti se realizují úpravy v ČS Vestec (doplnění čerpadel, osazení frekvenčního měniče), díky kterým bude možné regulovat množství čerpané vody v průběhu dne a zefektivnit provoz. Vodojemy na Pepři mají celkový objem 2 500 m3. Provozní hladiny jsou 445,3/450,3 m n. m. V armaturní komoře nového vodojemu se potrubí větví na nátok do komory a do starého vodojemu (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.), nátoky do jednotlivých komor jsou zaústěné nad hladinu. Na společném přítoku je osazen indukční průtokoměr DN300.

ODTOK

Z KOMORY PROPOJ ODTOK NÁTOK DO KOMORY

PŘÍTOK ZE STARÉHO VDJ

PRŮTOKOMĚR PŘÍTOK

ODPAD PŘÍTOK NA STARÝ VDJ

Obr.3. : Armaturní komora VDJ Pepř. Většina spotřebišť napojených na Posázavský skupinový vodovod se nachází za VDJ Pepř. Z výtlačného řadu v současnosti odbočuje pouze řad, ze kterého je zásobována Libeř a několik obcí Dolnobřežanska. V době čerpání z ČS Vestec jsou tato spotřebiště zásobována přímo z čerpací stanice. V době, kdy se nečerpá, jsou tato spotřebiště zásobována zpětně z VDJ Pepř. V minulosti docházelo k prostém prázdnění výtlačného řadu ve směru od vodojemu, takový způsob provozu však dnes již není možný z důvodu zvýšených odběrů. Proto byl z odtoku z vodojemu proveden propoj na přítok před indukčním průtokoměrem. Propoj je proveden z ocelového potrubí DN150, v místě filtru a vodoměru je však dimenze redukována na DN100. Kromě toho je na obou koncích propoj napojen navrtávacím pasem rovněž DN100.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 8

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Protékání vody propojem z výtlačného řadu přímo na odtok brání zpětná klapka DN150. Průtok na přítoku, odtoku i v propoji je snímán a přenášen na dispečink stejně jako poloha hladiny ve vodojemu. Dle sdělení provozovatele dochází k zavzdušňování indukčního průtokoměru v době, kdy se nečerpá. To je zcela v souladu s výsledky modelových simulací při zvýšeném průtoku propojem (viz studie [1]).

Obr.4. : Schéma armaturní komory VDJ Pepř.

2.2 Vodovod Libeř – VDJ Vrané nad Vltavou Ocelový řad DN150 zásobující Libeř a Libeň je napojen na výtlačný řad ve vzdálenosti cca 5,5 km od ČS Vestec. Ihned za napojením prochází vodoměrnou šachtou „U Posedu“, kde je osazen filtr a průtokoměr DN100.

DN150 DN150

LIBEŘ, LIBEŇ FILTR A VODOMĚR DN100

Obr.5. Vodoměrná šachta „U Posedu“. Po 550 m je ocelový řad ukončen v armaturní a redukční šachtě „U Závory“. Zde odbočuje ocelový řad DN150 pro plnění VDJ Libeř. Šachtou prochází rovněž odpad z vodojemu a odtok

Zakázka 4082/002 srpen 2019 9

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva ve směru na Libeř, na kterém je osazen vodoměr DN100. Ve směru na Libeň je dimenze nejdříve zvýšena na DN200, vzápětí je však potrubí redukováno na DN100. V redukovaném úseku je osazen filtr s vodoměrem a redukční ventil s výstupním tlakem 5 bar. Za redukčním ventilem se dimenze opět zvyšuje, ve směru na Libeň je z šachty vyvedeno PE potrubí DN225.

LIBEŘ LIBEŇ DN225 SMĚR VDJ LIBEŘ DN150 RED. ODTOK PŘÍTOK VENTIL DN150 ODPAD DN150

UZAVŘENÝ PROPJ NA PŘÍTOK UZAVŘENÝ OBTOK RED. VENTILU DN100 PŘÍTOK RED. LIBEŘ DN150 VENTIL DN100 Obr.6. : Armaturní a redukční šachta „U Závory“. Věžový vodojem Libeř typu aknaglobus má objem 200 m3 a provozní hladiny na kótách 401,5/407,8 m n.m. Napouštění vodojemu je řízeno plovákovým uzávěrem. Hlavní řad procházející Libní je z PE potrubí DN225. Za Libní se nachází předávací šachta „U Hřiště“, kde je osazen filtr a vodoměr DN100. Z předávací šachty pokračuje potrubí DN200. Vodovod za předávací šachtou provozuje 1.SčV.

ZVOLE

DN200

DN100

DN200 Obr.7. : Vlevo VDJ Libeř, vpravo předávací šachta „U Hřiště“.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 10

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Mezi obcemi Liběň a Zvolí je na vodovod připojena obec Ohrobec. Od tohoto napojení dále pokračuje potrubí PVC D160 vedoucí do obce Zvole. Stejná dimenze potrubí prochází i samotnou obcí a napojují se na ní jednotlivé řady. Za obcí Zvole je na její síť napojen přiváděcí řad pro Březovou – Oleško stejné dimenze jako vede skrz obec. V předávací šachtě je instalován omezovač průtoku na 8 l/s. Dle zkušeností provozu při překročení tohoto odebíraného množství dochází k významným poklesům tlaku na síti ve Zvoli. Samotný přiváděcí řad vede skrz obec Březová – Oleško až do VDJ Vrané nad Vltavou 340 m3.

Obr.8. VDJ Vrané nad Vltavou.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 11

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

2.3 Plánované změny v systému v blízké budoucnosti V současnosti je plánován vodovodní obchvat obce Libeň v dimenzi DN 200. Tento obchvat bude začínat v místě současné šachta „ U závory“. V tomto místě bude zároveň vystavěna nová šachta, která bude umožňovat přepojení Libně tak, aby byla zásobena přes věžový vodojem, který v současnosti slouží jen pro Libeř. Skrz tuto šachtu bude napojen obchvat, který bude převádět vyšší tlak za Libeň. Samotný obchvat povede v souběhu se současným řadem až do obce. Dále řad povede ulicí okolo nemovitosti č. 2. přes pole až za Libeň, kde se napojí v současné šachtě „U Hřiště“. Na obrázku číslo 9 je plánovaná trasa zobrazená červeně. Další plánovanou akcí je rekonstrukce řadu mezi Posázavským přivaděčem k šachtě „U Závory“. Rekonstruovaný řad je na obrázku 9 znázorněn zeleně.

Obr.9. VDJ Vrané nad Vltavou (červeně - nový obchvat, zeleně – rekonstrukce přiváděcího řadu).

Zakázka 4082/002 srpen 2019 12

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

2.4 Plánovaná koncepce Dolnobřežansko - zásobení vodovod V lokalitě je plánována změna koncepce zásobení vodou. To především v trase kudy bude do této lokality voda přiváděna. Zdroj vody by měl být stejný jako v současnosti. Vada by měla být předávána ve Vestci. Oproti současnému stavu odtud bude voda čerpána do ATS Safina situované západně od Vestce. Dále bude voda převáděna pomocí současného řadu do Hodkovic. Dále je plánována výstavba přiváděcího řadu okolo Dolních Břežan až k obci Ohrobec a dále k místu, kde je v současnosti napojen Ohrobec. Zde má být vystavěn vodojem pro obce Ohrobec a Zvoli. Od tohoto vodojemu je plánován vodovodní obchvat Zvole, který povede k současné předávací šachtě pro Březovou - Oleško. Tento obchvat zároveň slouží jako možný zdroj vody pro Okrouhlo. Další plánovanou částí je řad mezi předávací šachtou pro Březovou a VDJ Vrané nad Vltavou. Tento řad je naplánován přes vrch „V Hoře“. Na tomto vrchu je naplánována výstavba vodojemu pro Březovou a přerušovací komora pro řad vedoucí dále do Vraného. Z VDJ povede zpět řad pro Březovou a Oleško. Tato koncepční materiál je zobrazen na následujícím obrázku číslo 10.

Obr.10. Plánovaný způsob zásobení vodou zájmové oblasti

Zakázka 4082/002 srpen 2019 13

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

3 Potřeba vody a zatěžovací stavy Potřeba vody je vypočtena pro tři stavy. Současný výhled do 5 let a výhled do 30 let.

3.1 Stávající potřeba vody Pro stávající potřebu vody bylo vycházeno z podkladů provozovatelů a získaných v rámci této studie. V případě že se nepodařilo sehnat aktuální informace bylo vycházeno ze studie [1].

Dle stejné studie vychází specifická potřeba pro obyvatele SPO: Libeň: SPO = VF/PZO = 93 l/os./den Libeř: SPO = VF/PZO = 87 l/os./den

V této studie je zároveň uvedeno roční množství předané vody pro oblast za Libní, které představuje 196388 m3/rok.

Tab. 1 specifická potřeba vody pro oblast za Libní p. předaná Spotřebiště SPO obyvatel voda Ohrobec 1197 Zvole 1685 196388 85 Vrané n. Vltavou 2464 Březová - Oleško 1003

Tato specifická potřeba vody zahrnuje i vodu nefakturovanou. Přesto vychází na úrovni republikového průměru z roku 2005. Bylo by očekáváno že vyjde ne vyšší úrovni vzhledem k zahrnutí i vody nefakturované. Toto bude způsobeno započítáním všech obyvatel v zásobené oblasti. Ve skutečnosti je připojených obyvatel na vodovod méně. Proto bude pro současný stav počítána vyšší specifická spotřeba 100 l/os./den.

Zároveň lze předpokládat že specifická potřeba v budoucnosti poroste proto bude při výpočtu výhledových stavů počítáno s navyšováním specifické potřeby vody.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 14

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

3.2 Časová nerovnoměrnost potřeby Velikost odběrů ve spotřebišti není konstantní, ale mění se s ohledem na denní dobu, roční období a i ve srovnatelné denní době a ročním období může vykazovat fluktuace způsobené v podstatě nahodilými vlivy. Vodovodní síť je proto potřeba posuzovat na maximální průtoky, které se s rozumnou mírou pravděpodobnosti mohou v síti vyskytnout. Při jejich stanovení se vychází z dlouhodobého průměru, který se násobí koeficienty časové nerovnoměrnosti. Dále vyhodnocované parametry jsou vychází ze studie [1]. Parametr označený jako 1.SčV znamená že je platný pro obce Zvole, Ohrobec, Březová-Oleško, Vrané nad Vltavou.

3.2.1 Sezónní nerovnoměrnost Pro trvale obydlená spotřebiště je běžný vliv sezónní nerovnoměrnosti, tedy zvýšení odběrů v letních a snížení v zimních měsících, zahrnut do hodnoty součinitele denní nerovnoměrnosti. Při silném zastoupení rekreantů je možné očekávat výrazné posílení sezónní nerovnoměrnosti nad rámec běžných hodnot. V takovém případě je vhodné ji zohlednit koeficientem sezónní nerovnoměrnosti. Pro posouzení sezónní nerovnoměrnosti byly použity údaje o měsíčních spotřebách za rok 2016.

Obr.11. Sezónní nerovnoměrnost, rok 2016 (podíl spotřeby v daném měsíci ku celoročnímu průměru). Vliv sezónnosti patrný z výsledků vynesených v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. se pohybuje okolo 30%. To to již není hodnota zanedbatelná a pro bezpečný návrh je vhodné ji uvažovat. Dále tedy by mělo být správně počítáno s následujícími koeficienty sezónní nerovnoměrnosti:

Libeň: kS = 1,25

Libeř:kS = 1,25

1.SčV: kS = 1,30

Zakázka 4082/002 srpen 2019 15

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

3.2.2 Denní nerovnoměrnost Koeficient denní nerovnoměrnost zahrnuje vliv běžné sezónnosti a kolísání odběrů v jednotlivých dnech týdne. Dle empirických dat (tabulka Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.) bude dále uvažováno s hodnotami dle počtu obyvatel. Tab. 2 Součinitel denní nerovnoměrnosti (empirické hodnoty)

Počet obyvatel kd do 500 1,50 500 - 2 000 1,35 2 000 - 20 000 1,30 20 000 - 1 mil. 1,25 nad 1 mil. 1,20

3.2.3 Hodinová nerovnoměrnost Kolísání průtoků v průběhu jednoho dne se zohledňuje pomocí součinitele hodinové nerovnoměrnosti kh. Nejpřesnějším způsobem stanovení typického průběhu součinitele hodinové nerovnoměrnosti v rámci dne je statistické zpracování průměrných hodinových průtoků za větší množství dnů. Z toho důvodu byl zpracován týden záznamu průtoků od 13. 6. 2017 do 19. 6. 2017. Průtoky byly měřeny dočasně osazenou měřící technikou provozovatele se záznamem dat v systému Fiedler s krokem 10 min. Výsledky zpracování pro Libeň jsou uvedeny v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů., přičemž způsob vyhodnocení byl následující: 1. Pro každý den byly vypočteny průměrné průtoky v jednotlivých hodinách dne 2. Pro každý den byl vypočten celodenní průměrný průtok 3. Pro každý den byl vypočten průběh hodinové nerovnoměrnosti jako podíl hodinových průměrů a celodenního průměru. Průběhy hodinové nerovnoměrnosti jsou pro všechny zpracovávané dny vyneseny v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. černými přerušovanými čarami. 4. Typický průběh hodinové nerovnoměrnosti byl získán jako průměr pro jednotlivé hodiny přes všechny zpracovávané dny a v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. je vykreslen červenou čarou. K maximálnímu hodinovému odběru dochází v Libni typicky okolo poledne a poté okolo 20. hodiny večer, nejvyšší hodnota součinitele hodinové nerovnoměrnosti zjištěná z průměru přes sledované období je kh = 1,5. V Libni však opakovaně dochází ke krátkodobým výrazným nárůstům průtoku, jak v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. dokládají špičková maxima. Protože k těmto špičkám docházelo každý den v jinou dobu, jejich vliv na průměr přes více dnů je málo patrný. Pro návrh a posouzení vodovodu jsou však tyto průtokové špičky rozhodující, proto se bude v dalším uvažovat průběh součinitele denní nerovnoměrnosti stanovený pro jeden konkrétní den s největší průtokovou špičkou (modré sloupce v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.), nikoliv průměr přes celé sledované období. V případě Libře a odběru 1.SČV (spotřebiště za Libní) je rozdíl mezi průměrným průběhem a průběhem ve dni s největší rozkolísaností odběrů podstatně menší (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. a

Zakázka 4082/002 srpen 2019 16

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.). Odpovídající maximální hodnoty kh jsou následující a dobře odpovídají empirickým hodnotám dle Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.:

Libeň: kh = 2,7 Libeř: kh = 2,8 1.SčV: kh = 1,9

Tab. 3 Maximální hodnota součinitele hodinové nerovnoměrnosti (empirické hodnoty)

Počet obyvatel kh 30 7,2 50 6,7 100 5,9 500 2,6 1 000 2,2 3 000 2,1 5 000 2,0 15 000 1,9 > 30 000 1,8

Jelikož je dále počítáno s jednotlivými spotřebišti za Libní zvlášť je převzat průběh nerovnoměrnosti odběru 1. SčV a přepočten dle empirických hodnot pro jednotlivá spotřebiště.

Obr.12. : Průběh součinitele hodinové nerovnoměrnosti spotřeby Libně.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 17

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Obr.13. Průběh součinitele hodinové nerovnoměrnosti spotřeby Libře.

Obr.14. Průběh součinitele hodinové nerovnoměrnosti odběru 1.SčV, který byl přepočítáván pro jednotlivé obce.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 18

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

3.3 Očekávaný nárůst potřeby vody Zvýšení nároku na vodu v zájmové oblasti je jednak spojeno s plánovaným nárůstem počtu obyvatel v jednotlivých obcích a za druhé se současným trendem zvyšování potřeby vody.

Zvýšení počtu obyvatel Pro jednotlivé obce bylo vycházeno ze současného počtu připojených obyvatel. Nárůst počtu obyvatel byl převzat ze studie Dolnobřežansko a následně aktualizován v případě odpovědi zástupců obcí v zájmové oblasti. Ty byli obeslání a emailem a zároveň jim byl vysvětlen důvod potřeby dané informace telefonicky případně osobně. Zároveň byla zohledněna studie [1]. V případě rozporů ve výhledovém počtu obyvatel byl uvažován vždy větší nárůst, který představuje větší zatížení vodovodní sítě. Nárůst počtu obyvatel je uvažovány ve dvou časových horizontech. První blízký výhled do 5 let představuje současné rozestavěné a či připravené stavby pro obyvatele a druhý počet představuje maximální variantu dle územních plánů nazvaný nárůst do 30 let.

Tab. 4 Plánovaný nárůst počtu zásobených obyvatel vodou PZO PZO PZO Spotřebiště 2018 2023 2048 Ohrobec 1310 1500 2500 Zvole 1860 2400 3500 Okrouhlo 694 750 1000 Březová - Oleško 1155 1600 2500 Vrané n. Vltavou 1685 3000 5500 Libeň 476 562 1000 Libeř 839 839 1500 Celkem 8019 10651 17500

Zvýšení potřeby vody Nárůstu potřeby vody lze očekávat v souvislosti s nárůstem specifické potřeby. Ta je nyní v Libři a Libni okolo 90 l/os./den, což je hodnota spíše nízká. Ve výhledu bude uvažována hodnota 110 l/os./den a 120l/os/den, tyto hodnoty jsou obvyklé pro srovnatelně velká spotřebiště. Pro spotřebiště Ohrobec, Zvoli Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou je současná potřeba okolo 100 l/os/den. Přesto bude uvažováno s nárůstem potřeby také na 110 a 120 l/os/den.

Připojení Psár na Posázavský skupinový vodovod Z hlediska posouzení tlakových ztrát v části řadu mezi odbočkou pro Libeř a vodojemy na Pepři a ztrát tlaku ve vystrojení armaturní komory VDJ Pepř bude v budoucnu hrát roli i plánované připojení obce Psáry na Posázavský skupinový vodovod. Psáry budou mít vlastní akumulaci, proto zatíží Posázavský vodovod nejvýše maximálním denním průtokem. Pro tuto studii bude uvažován odběr vody ve dvou časových horizontech 5 a 30 let pro sjednocení časové posloupnosti s ostatními spotřebišti. Dle projektové dokumentace je předpokládáno, že do 5

Zakázka 4082/002 srpen 2019 19

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva let budou Psáry odebírat do 8 l/s což představuje zhruba 3500 obyvatel. Maximální hodinové odebírané množství při přepojení všech obyvatel bude 12 l/s pro až 12 000 obyvatel.

Dle studie [6] jsou součinitele sezónní, denní a hodinové nerovnoměrnosti pro Psáry stanoveny hodnotami kd=1,3, ks=1,25.

3.4 Zatěžovací stavy Nárůst potřeby se dle předchozí kapitoly předpokládá z těchto důvodů: • Zvýšení počtu obyvatel. • Zvýšení specifické potřeby vody. • Připojení Psár.

3.4.1 Na základě kombinace těchto důvodů jsou dále formulovány zatěžovací stavy, pro které bude posouzeno hydrodynamické zatížení vodovodní sítě a navrhována opatření. Výpočet potřeby vody je sestaven do Zatěžovací stav Současný Jde o stávající stav. Maximální odběr z Posázavského vodovodu je v místě odbočky Libeř dán součtem maximálního hodinového průtoku pro obce v současnosti bez vodojemu a denním průtokem pro obce s vlastním vodojemem. To představuje maximální průtok z VDJ Pepř či ATS Vestec:

Qmax = 26,8 l/s Pro obce Březovou -Oleško a Vrané nad Vltavou to představuje 8,5 l/s.

, kde:

Qp,VF = SPO × PZO

QVNF = Qp,VF × VNF/100% / (1-VNF/100%)

Qp = Qp,VF + QVNF

Qd,VF = Qp,VF × kd × ks

Qd = Qd,VF + QVNF

Qh,VF = Qd,VF × kh

Qh = Qh,VF + QVNF Příslušné součinitele denní a hodinové nerovnoměrnosti byly komentovány v předchozích odstavcích. Uvažované zatěžovací stavy jsou následující:

Zakázka 4082/002 srpen 2019 20

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

3.4.2 Zatěžovací stav Současný Jde o stávající stav. Maximální odběr z Posázavského vodovodu je v místě odbočky Libeř dán součtem maximálního hodinového průtoku pro obce v současnosti bez vodojemu a denním průtokem pro obce s vlastním vodojemem. To představuje maximální průtok z VDJ Pepř či ATS Vestec:

Qmax = 26,8 l/s Pro obce Březovou -Oleško a Vrané nad Vltavou to představuje 8,5 l/s.

Tab. 5 Výpočet potřeby vody v současnosti Současnost Spotřebiště PZO 2018 m3/rok l/os/den Qp kd ks Qd kh Qh l/s m3/rok l/s m3/den l/s Ohrobec 1310 1.52 47 815 1.35 1.3 2.05 177 2.20 4.50 Zvole 1860 2.15 67 890 1.35 1.3 3.78 326 2.20 8.31 100 Okrouhlo 694 0.80 25 331 1.35 1.3 1.41 122 2.60 Březová - Oleško 1155 1.34 42 158 1.35 1.3 2.35 203 2.20 5.16 Vrané n. Vltavou 1685 66000 100 1.95 61 503 1.35 1.3 3.42 296 2.20 Libeň 476 26551 90 0.50 15 637 1.5 1.25 0.93 80 2.70 2.51 Libeř 839 29343 90 0.87 27 561 1.35 1.25 1.47 127 2.80 Celkem z PSV 8019 9.13 287 894 15.41 1 331 25.38

Zakázka 4082/002 srpen 2019 21

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

3.4.1 Zatěžovací stav Do 5 let Jde o stav, kdy dojde k nárůstu počtu obyvatel dle předpokladů starostů v nejbližší době. Zároveň je uvažován nárůst specifické potřeby vody na 110 l/s a připojení obce Psáry na Posázavský skupinový vodovod. Maximální potřeba vody ze zdroje VDJ Pepř či ATS Vestec:

Qmax = 45 l/s

Pro obce Březovou -Oleško a Vrané nad Vltavou to představuje 14,5 l/s.

Tab. 6 Výpočet potřeby vody v blízské budoucnosti Do 5 let Spotřebiště PZO 2023 l/os/den Qp kd ks Qd kh Qh l/s m3/rok l/s m3/den l/s Ohrobec 1500 110 1.91 60 225 1.35 1.3 3.35 290 2.20 7.37 Zvole 2400 110 3.06 96 360 1.3 1.3 5.16 446 2.20 11.36 Okrouhlo 750 110 0.95 30 113 1.35 1.3 1.68 145 2.60 Březová - Oleško 1600 110 2.04 64 240 1.35 1.3 3.58 309 2.20 7.87 Vrané n. Vltavou 3000 110 3.82 120 450 1.30 1.30 6.45 558 2.20 Libeň 562 110 0.72 22 564 1.35 1.25 1.21 104 2.70 Libeř 839 110 1.07 33 686 1.35 1.25 1.80 156 2.80 Psáry 3500 110 4.46 140 525 1.3 1.25 7.24 626 Celkem z PSV 14151 18.02 568 163 30.47 2 633 44.98

Zakázka 4082/002 srpen 2019 22

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

3.4.1 Zatěžovací stav Do 30 let Jde o stav, kdy dojde k nárůstu počtu obyvatel při naplnění kapacit územního plánu či maximálním počtu obyvatel dle zástupců obcí. Zároveň je uvažován další nárůst specifické potřeby vody na 120 l/s a zvýšení potřeby vody pro obce Psáry na 12 l/s. V součtu to představuje maximální potřeba vody ze zdroje VDJ Pepř či ATS Vestec:

Qmax = 55 l/s Pro obce Březovou -Oleško a Vrané nad Vltavou to představuje 17,5 l/s za předpokladu výstavby VDJ pro B-O.

Lze předpokládat, že ve výhledu do 30 tel se sezónní nerovnoměrnost zmenší, jelikož bude více obyvatel bydlet stabilně v této oblasti a nebude využívat své nemovitosti jako sezónní bydlení. Tab. 7 : Výpočet potřeby vody pro maximální počet obyvatel Do 30 let Spotřebiště PZO 2048 l/os/den Qp kd ks Qd kh Qh l/s m3/rok l/s m3/den l/s Ohrobec 2500 120 3.47 109 500 1.35 1.2 5.63 486 2.20 Zvole 3500 120 4.86 153 300 1.3 1.2 7.58 655 2.20 Okrouhlo 1000 120 1.39 43 800 1.35 1.2 2.25 194 2.20 Březová - Oleško 2500 120 3.47 109 500 1.35 1.2 5.63 486 2.20 Vrané n. Vltavou 5500 120 7.64 240 900 1.30 1.2 11.92 1030 2.00 Libeň 1000 120 1.39 43 800 2.3 1.2 3.83 331 2.70 Libeř 1500 120 2.08 65 700 1.35 1.2 3.38 292 2.80 Psáry 12000 9.23 291 102 1.30 12.00 1037 Celkem z PSV 29500 33.54 1 057 602 52.21 4 511 52.21

Zatížení zdroje VDJ Pepř/ATS Vestec = 52 l/s Pro obce Březovou -Oleško a Vrané nad Vltavou to představuje 19 l/s.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 23

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

4 Matematický model

4.1 Schematizace objektů v matematickém modelu - obecně Objekty vodovodní sítě byly schematizovány v programovém prostředku InfoWater. Popis jednotlivých objektů a způsob schematizace je uveden v následujících statích. Program InfoWater schematizuje vodovodní síť jako soustavu uzlů a úseků. Kromě běžných uzlů, které slouží pouze k napojování potrubních úseků a do nichž se vkládají odběry spotřebiště, existují v modelu InfoWtater následující typy uzlů se speciální funkcí: • čerpadlo, tj. uzel s čerpadlem s vstupním a výstupním tlakem, • uzávěr, tj. uzel s uzávěrem s vstupním a výstupním tlakem. • vodojemy a nádrže. Dále následuje hydraulický popis jednotlivých prvků sítě.

Potrubí Potrubím protéká průtok mezi počátečním a koncovým uzlem ve směru sklonu tlakové čáry. Ztrátovou výšku v potrubí lze vyjádřit vztahem

m Z = K  Q

Kde Z je ztrátová výška v metrech vodního sloupce, Q je průtok a K je odporový součinitel potrubí. Program InfoWater umožňuje provádět hydraulický výpočet podle následujících vztahů pro ztráty třením: • Darcy - Weisbachova rovnice, • Manningova rovnice, • Hazenova - Williamsova rovnice. V níže dokumentovaných výpočtech je použito výpočtu dle Darcy - Weisbachovy rovnice, jejíž použití je v kontinentální Evropě nejběžnější a které je zároveň nejobecnější. V anglosaských zemích je nejpopulárnější Hazenova-Williamsova rovnice. Manningova rovnice platí pouze pro kvadratickou oblast ztrát třením.

Přehled hydraulických vztahů pro výpočet ztrátové výšky v potrubí je pro jednotky SI uveden v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů., zatímco tabulka Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. ukazuje pro jednotlivé typy trubních materiálů rozmezí drsnostních součinitelů. Je třeba počítat s tím, že hodnoty drsnostního součinitele se stárnutím potrubí mění.

Tab. 8 : Rovnice pro výpočet ztrát třením (jednotky SI)

rovnice odporový součinitel K exponent m Darcy - Weisbach 0,082626  L / D5 2 Manning 10,245 n2 L / D5,33 2 Hazen - Williams 10,694 L / (C1,85 D4,867) 1,85

Zakázka 4082/002 srpen 2019 24

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva kde:  je součinitel tření, který je obecně funkcí Reynoldsova čísla a relativní drsnosti /D, L je délka potrubí (m), D je vnitřní průměr potrubí (m) - do programu se však zadává v milimetrech, n je Manningův drsnostní součinitel, C je Hazen - Williamsův drsnostní součinitel.

Tab. 9 Rozmezí drsnostních součinitelů trubních materiálů

Manningův Hydraulická drsnost Hazen-Williamsův Materiál potrubí drsnostní součinitel  (mm) součinitel C n Ocel 0,03 - 3 0,011 - 0,016 140 - 150 Pozinkovaná ocel 0,15 - 3 0,012 - 0,016 120 Litina 0,2 - 2 0,012 - 0,015 130 - 140 Plasty 0,003 - 0,015 0,011 - 0,015 140 - 150 Beton 0,3 - 3 0,012 - 0,017 120 - 140 Kamenina 0,1 - 3 0,013 - 0,015 110

V praxi by měly použité drsnostní koeficienty vycházet z měření v terénu. Obvykle zahrnují i místní ztráty a proto dosahují vyšších hodnot. Součinitel tření  se v Darcy-Weisbachově rovnici v programu InfoWater počítá z explicitního vztahu, Swamee-Jain (1976):

1,32547 pro: 10 −6   / D  10 −2 a 5000  Re  10 8  = 2   5,47   ln 0,9 +    Re 3,79 D 

Potrubní úseky mohou v programu InfoWater rovněž simulovat funkci některých uzávěrů. Může jít o zpětné uzávěry, které umožňují směr proudění pouze v jednom předepsaném směru, nebo o uzávěry, které jsou v předepsaném čase buď otevřené, nebo zavřené v závislosti na zadané poloze hladiny v nádržích nebo na zadané hodnotě tlakové výšky v uzlu.

Uzly Všechny uzly musí mít zadanou polohovou výšku nad zvolenou srovnávací rovinou (např. v nadmořských výškách), ke které se přičítají tlakové výšky. Veškeré uzlové odběry (přítoky) v uzlech bez akumulace vody musí být pro požadovaný čas simulace zadány. Uzly s akumulací vody, tj. nádrže a vodojemy, jsou speciální uzly, ve kterých je volná hladina zadána kótou nadmořské výšky. Nádrže se liší od vodojemů tím, že bez ohledu na přítok či odtok mají v průběhu výpočtu konstantní hladinu. Nádrže se používají k popisu hladiny např. v jezerech, řekách nebo studních, ze kterých se jímá voda. Uzly s akumulací vody nesmějí mít externí přítok, nebo odběr.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 25

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Vodojemy Pokud je součástí projektu je posouzení velikost objemu vodojemů a kolísání hladin, je potřeba, byly vodojemy v modelu schematizovány pomocí nádrže s proměnnou výškou hladiny (typ Tank). Program InfoWater počítá změnu hladiny ve vodojemu z rovnice kontinuity ve tvaru

dy = (Q / Sv )dt (6) kde: dy je změna hladiny (m), Q přítok do vodojemu (+) nebo výtok (-) z vodojemu (m3s-1), 2 Sv průřezová plocha hladiny ve vodojemu (m ), dt časový interval (s). K hydraulickému výpočtu vodojemu potřebuje program InfoWater zadat plochu příčného průřezu vodojemu a minimální, resp. maximální polohu hladiny. U nádrží, ve kterých má být poloha hladiny zadána jako okrajová podmínka, je potřeba použít schematizaci typu Reservior.

Čerpadla Čerpadlo je zařízení, které dodává do systému energii a zvyšuje tlakovou výšku. Vztah mezi dopravní výškou čerpadla HC a průtokem Q se nazývá charakteristika čerpadla. V programu

InfoWater je možné ji zadat tabelárně jako dvojice hodnot [HC Q]. Alternativně je možné zadat dopravní výšku a průtok pro pouze charakteristické stavy (uzávěrový bod) a program pak provede aproximaci charakteristiky čerpadla vztahem,

b H c = H o − a  Q kde:

HC je dopravní výška čerpadla (m),

H0 je závěrný bod čerpadla, Q je průtok.

Po zadání závěrného bodu a dalších dvou bodů charakteristiky se v programu vypočtou hodnoty parametrů a, resp. b. Jestliže charakteristika čerpadla není známa, např. při předběžném návrhu, lze předpokládat, že čerpadlo bude do systému dodávat energii při konstantní dopravní výšce, která se určí z rovnice pro užitečný výkon čerpadla: Hc = P /(  g  Q) = P /(9810  Q) u u

Hodnotu užitečného příkonu Pu je třeba nejprve spočítat podle odhadnuté dopravní výšky čerpadla.

Průtok čerpadlem je možný pouze v jednom směru a pracovní bod čerpadla se musí nacházet v rozmezí zadané charakteristiky. Pokud by hydraulické podmínky v trubní síti vyžadovaly větší dopravní výšku, než je závěrný bod čerpadla, program průtok čerpadlem zastaví. Program umožňuje zapínat nebo vypínat čerpadla v předem nastavených časech podle toho,

Zakázka 4082/002 srpen 2019 26

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva dostanou-li se hladiny v nádržích nad nebo pod předepsanou hodnotu, nebo pokud hodnota tlakové výšky v uzlu klesne pod nebo vystoupí nad zadanou hodnotu. Rovněž lze použít čerpadlo se změnou otáček.

Uzávěry Kromě uzavíracích armatur, které jsou buď plně otevřeny, nebo zavřeny (např. zpětný uzávěr), program InfoWater umožňuje simulovat i regulační armatury, které regulují průtok, nebo redukční armatury (ventily), které jsou určeny k regulaci tlaku. Jde o uzly se speciální funkcí. Simulovat lze následující typy uzávěrů: • Tlakový regulační uzávěr pro maximální tlak (TRUMA) (PRV), • Tlaková regulační uzávěr pro minimální tlak (TRUMI) (PSV), • Uzávěr s předepsanou ztrátou (UPZ) (PBV), • Regulační průtokový uzávěr (RPU) (FCV), • Škrtící průtokový uzávěr (ŠPU) (TCV), • Obecný uzávěr (OUZ) (OUZ).

Tlaková regulační armatura (TRUMA) udržuje tlakovou výšku v uzlu za uzávěrem pod předepsanou maximální hodnotou tlakové výšky. Pokud tlak ve vstupním uzlu klesne pod předepsanou hodnotu, průtok uzávěrem se nereguluje. Jestliže by měla být tlaková výška ve výstupním uzlu větší jak ve vstupním, uzávěr se zavře, aby zabránil zpětnému průtoku.

Tlaková regulační armatura (TRUMI) pro předepsanou tlakovou minimální výšku ve vstupním uzlu je ve funkci, pokud je tlaková výška v dolním uzlu pod předepsanou hodnotou v uzlu vstupním. Pokud tlak ve výstupním uzlu stoupne nad předepsanou hodnotu, průtok uzávěrem se nereguluje. Jestliže by měla být tlaková výška ve výstupním uzlu větší jak ve vstupním, uzávěr se zavře, aby zabránil zpětnému průtoku.

Armatura s předepsanou ztrátou (APZ) umožňuje zadat požadovanou ztrátovou výšku v uzávěru. Jestliže by měla být tlaková výška ve výstupním uzlu větší jak ve vstupním, uzávěr se zavře, aby zabránil zpětnému průtoku.

Regulační průtoková armatura (RPA) reguluje průtok na předepsanou hodnotu. Program zobrazí varovné hlášení, pokud by na základě hydraulického výpočtu vycházel průtok menší. Ke splnění zadané podmínky by se musela před uzávěrem zvýšit hodnota tlakové výšky.

Škrtící průtoková armatura (ŠPA) plní stejnou funkci jako (RPA) tím, že se může měnit hodnota ztrátového součinitele. Charakteristiku armatury, tj. závislost ztrátového součinitele na jejím otevření, je třeba získat od výrobce.

Obecný uzávěr (OUZ) umožňuje modelovat zařízení a situace při kterých si uživatel může zadat vlastní vztah mezi ztrátou a průtokem.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 27

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Místní ztráty V armaturách, tvarovkách a měřících zařízeních (např. Venturimetr, clona, tryska) trubních sítí dochází k místním ztrátám. Důležitost místních ztrát závisí na velikosti a tvaru sítě a na požadované přesnosti výpočtu. Program InfoWater umožňuje každé armatuře nebo tvarovce přiřadit úsek se ztrátovou výškou počítanou z rovnice, 2 2 Z m = (K m  Q ) /(2g  S ) kde:

Km je součinitel místní ztráty Q je průtok (m3s-1) S je plocha potrubí (m2), která se spočítá ze zadaného průměru.

Hodnoty ztrátových součinitelů některých armatur a tvarovek jsou v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.. Ve vodovodní síti jsou tlakové ztráty armatur a tvarovek zpravidla zahrnovány do ztrát třením v trubních úsecích.

Tab. 10 Hodnoty ztrátových součinitelů některých armatur a tvarovek

armatura, tvarovka ztrátový součinitel (Km) Uzavírací ventil, plné otevření 10 Nárožní armatura, plné otevření 5 Zpětná klapka, plné otevření 2,5 Šoupátko, plné otevření 0,2 Kolenový průtokoměr o malém poloměru 0,9 Kolenový průtokoměr o středním poloměru 0,8 Kolenový průtokoměr o velkém poloměru 0,6 Kolenový průtokoměr s úhlem 45o 0,4 Armatura tvaru T, průtok hlavní větví 0,6 Armatura tvaru T, průtok z vedlejší větve 1,8 Vtok s ostrou vstupní hranou 0,5 Výtok z potrubí do nádrže 1,0

Zakázka 4082/002 srpen 2019 28

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

4.2 Stavba modelu Matematický model části Posázavského vodovodu mezi odbočkou Libeř a VDJ Pepř, samotné odbočky, řadu pro plnění VDJ Libeř a zásobení obcí připojených na stejnou odbočku, je koncipován jako model, který primárně slouží pro účely vyhodnocení kapacity řadů a pro návrh opatření pro zajištění vyhovujících tlakových poměrů při zásobení jednotlivých lokalit z vodojemu Pepř. Z toho důvodu neobsahuje čerpací stanici Vestec a výtlačný řad z ní, ani vodovodní síť v Libři, Ohrobci, Březovém_Olešku a ve Vraném nad Vltavou. Model zahrnuje detailně pouze vodovdoní síť v Libni a Zvoli, protože skrz tuto síť je jsou zásobeny obce vyskytující se po směru proudění. Přívodní řad do Ohrobce končí u prvních nemovitostí. Stejně tak je tomu u Vraného nad Vltavou. Model obsahuje hlavní řad vedoucí skrz Březouvou- Oleško. Metodika zpracování vychází z návaznosti na digitální datové vstupy – topologie sítě v modelu vychází z vektorových dat formátu PDF digitálních a dat DGN předaných provozovateli. Distribuce stávajících odběrů v modelu vodovodní sítě Libně vychází z dat Zákaznického informačního systému (ZIS). Distribuce odběrů na vodovodní síti Zvole je dle rozmístění jednotlivých nemovitostí a předpokladu stejného odběru pro každou nemovitost. Časový průběh odběrů vychází z modelových křivek hodinové nerovnoměrnosti uvedených v předešlé kapitole. Schematizace objektů v modelu vychází z dodaných podkladů a informací zjištěných terénním průzkumem, přičemž jsou dodrženy všechny podstatné funkce objektů. Stavba modelu proběhla v softwaru InfoWater, který umožňuje provádět výpočty jak ustáleného proudění, tak tzv. extended period simulace na základě výpočtu kvaziustáleho proudění. Časový krok simulačních výpočtů pro posouzení stávajícího a výhledových stavů a pro návrh opatření byl 1 hodina. Délka simulovaného časového úseku bylo 48 hodin..

4.2.1 Data o topologii sítě a jejich import do modelu Pro stavbu modelu byl použit předaný zákres vodovodních řadů ve formátu PDFa DGN, který byl následně převeden na do formátu SHP v programu ArcMap. Následně byla jednotlivým řadům přiřazena dimenze a materiál dle popisků v zákresu. Tyto údaje byly následně aktualizovány na základě terénního průzkumu a konzultací se zaměstnanci provozu. V případě potrubí z PE a PVC bylo zapotřebí přepočítat vnější profil na vnitřní podle převodníku v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. (předpoklad PN10). Následně byla data importována do programu InfoWater, ve kterém proběhla jejich kontrola a případná oprava (odstranění duplicit, ztotožnění koncových bodů řadů, doplnění uzlových bodů). Výsledný model je zobrazen v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. s vyznačením vyznačením dimenzí.

Tab. 11 Nominální (DN) a vnitřní (Di) průměry potrubí pro PE a PVC, PN10 Di [mm] DN [mm] PE PVC 90 81,4 110 96,8 101,6 160 149,6 225 207,8

Zakázka 4082/002 srpen 2019 29

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Obr.15. Matematický model – tematická mapa podle dimenzí potrubí.

4.2.2 Nadmořské výšky uzlů Pro import nadmořských výšek jednotlivých uzlů modelu byl použit digitální model terénu sestavený na základě bodového pole nadmořských výšek páté generace. V programy ArcMap byl z bodového pole vygenerován digitální model terénu v rastrovém formátu, ze kterého byly následně nadmořské výšky programem InfoWater extrahovány a vloženy do uzlů modelu. Propojení modelu s DMT je provedeno tak, že v případě rozšíření nebo změny topologie potrubní sítě je možné nadmořské výška nových nebo modifikovaných uzlových prvků snadno aktualizovat. Digitální model terénu je zobrazen v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů..

Zakázka 4082/002 srpen 2019 30

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Obr.16. : Grafický výstup digitálního modelu terénu.

4.2.3 Modelování odběrů Distribuce odběrů do uzlů matematického modelu byla v případě Libně provedena na základě informací ze Zákaznického informačního systému. K jednotlivým adresám odběrných míst byly dohledány WGS souřadnice pomocí služby API Mapy.cz. WGS souřadnice byly následně transformovány do systému S-JTSK a importovány spolu informací o velikosti vodného a stočného do programu ArcMap. Byl vypočten podíl jednotlivých odběrných míst na celkové spotřebě a tyto podíly byly následně v programu InfoWater alokovány do nejbližších potrubních úseků a z nich do koncových uzlů úseků. Protože se ve výhledových stavech předpokládá připojení i doposud nepřipojených obyvatel, byla do distribuce odběrů zahrnuta i adresní místa s nulovým vodným, ale nenulovým stočným. Kolísání odběrů v Libni v průběhu dne bylo do modelu zahrnuto prostřednictvím křivky denní nerovnoměrnosti dle Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.. Průtok vody nefakturované byl v Libni modelován jako konstantní v čase a distribuován do uzlů metodou redukované délky.

Odběry Libře, Ohrobce, Březová-Oleško, Vrané nad Vltavou byly modelovány jako uzlové odběry. Velikost odběrů byla nastavena dle tabulek v části zatěžovací stavy. Pro každý odběr byla zároveň nastavena křivka nerovnoměrnosti odběru dle Části časová nerovnoměrnost potřeby.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 31

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

4.2.4 Vodojemy Protože jsou vodojemy na Pepři vzájemně propojeny a fungují jako spojené nádoby, jsou v modelu schematizovány jako jedna nádrž s předepsanou kótou hladiny. Pro potřeby posouzení stávajícího a výhledových stavů a návrh opatření se předpokládá hladina na minimální kótě (445,3 m n. m.), což je nejméně příznivý případ. Prázdnění přivaděče při poklesu tlakové čáry na odtoku pod kótu potrubí je simulováno pomocí reservoáru s kótou hladiny 444 m n. m. připojeného přes zpětnou klapku na odtok z VDJ – reservoár neumožní pokles tlaku na odtoku pod uvedenou kótu. Přítok nad hladinu vodojemu Pepř je v modelu schematizován pomocí ventilu typu PSV. Propoj z odtoku z VDJ Pepř na přítok je schematizován jako potrubí průměru 100 mm se zpětnou klapkou. Vliv dalších armatur je do modelu zahrnut pomocí součinitele místní ztráty potrubního úseku, jeho velikost je stanovena na základě kalibrace.

Vodojem Libeř je simulován se zjednodušením nátoku řízeného dle hladiny ve VDJ otevřeno/zavřeno. Zjednodušení se týká proměnného nátoku dle uzavírání plovákového uzávěru. Pro samotné tlakové poměry na přiváděcích řadech nemá toto zjednodušení významný vliv. Hladina nátoku do VDJ simulována na kotě maximální hladiny 407,8 m n .m.

Vodojem Vrané nad Vltavou 340 m3. Minimální hladina ve VDJ byla nastavena dle studie Dolnobřežensko 297 m n.m. . Řízení nátoku do VDJ je simulováno dle hladiny ve VDJ otevřeno/zavřeno 4,1/4,9m. Maximální nátok byl vždy nastaven na průměrný denní průtok.

4.2.5 Čerpací stanice Protože pro posouzení tlakových poměrů na přiváděcích řadech je rozhodující stav, kdy ČS Vestec nečerpá a voda je odebírána z VDJ Pepř, není čerpací stanice Vestec do modelu zahrnuta. Čerpací stanice navržené v rámci studie „Dolnobřežansko – zásobení vodou“ jsou navržené jako ATS s proměnnými otáčkami a konstantním výstupním tlakem, proto jsou tato čerpadla simulovány jako čerpadla s plochou pracovní křivkou. Přesné parametry čerpadel nejsou v rámci této studie určovány.

4.2.6 Armaturní šachty Vodoměrná šachta na odbočce z Posázavského vodovodu („U Posedu“), redukční šachta („U Závory“) a předávací šachta pro Zvoli („U Hřiště“) jsou schematizovány jako potrubní úseky. Stejně tak předávací šachta pro Ohrobec a Březovou. Vliv vystrojení šachet je do modelu zahrnut pomocí součinitele místní ztráty potrubního úseku, velikost součinitele je stanovena na základě kalibrace a zkušeností zhotovitele. V případě redukční šachty je v modelu použit ventil typu PRV s výstupním tlakem 5 bar (model stávajícího stavu). Dalším důležitým omezením je nově instalovaná armatura v předávací šachtě pro Březovou- Oleško, kam je namontován omezovač průtoku na 8 l/s.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 32

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5 Posouzení zatěžovacích stavů a variant opatření Posouzení je provedeno s využitím modelových simulací kvaziustáleného proudění ve vodovodní síti při zatížení vodovodu jednotlivými zatěžovacími stavy. Kritérii pro posouzení jsou minimální tlaky v uzlech modelu a maximální tlakové ztráty v potrubních úsecích. Maximální rychlosti by neměly překračovat 1,5 m/s. Požadované minimální a maximální tlaky (tlakové výšky nad úrovní terénu) pro spotřebiště jsou dány vyhláškou MZe 428/2001 Sb. a jsou následující:

● Minimální tlak ve spotřebišti v úrovni terénu………………………………. 25 m v. sl. - v případě maximálně dvoupodlažní zástavby typu rodinných domů… 15 m v. sl. ● Maximální tlak ve spotřebišti v úrovni terénu……………………………… 60 m v. sl. - v odůvodněných případech až……………………………………………. 70 m v. sl.

Pro posuzování zatěžovacích stavů je zároveň důležité, že pro spotřebiště Ohrobec, Zvoli, Březovou-Oleško a Vrané nad Vlavou byly nastaveny křivky nerovnoměrnosti odběru s překrývající se odběrovou špičkou, to by mělo nasimulovat největší možné zatížení sítě.

5.1 Posouzení stávajícího stavu Posouzení současného stavuje bylo částečně řešeno ve studii [1]. Pro kompletní posouzení byl výpočet zopakován pro celou oblast. Důležitou součástí je nainstalovaný omezovač průtoku v předávací šachtě za Zvolí nastavený na (8 l/s).

5.1.1 Bez realizace obchvatu Libně a rekonstrukce řadu před ní Simulace byla provedena pro maximální denní a hodinovou potřebu vody dle Současného zatěžovacího stavu. Z následujícího obrázku je vidět, že tlakové poměry při současném způsobu zásobení jsou za hranici pohodlného používání a při simulovaných stavech, které odpovídají dnům s extrémní potřebou vody. Největším omezujícím prvkem je řad připojený na posázavský vodovod mezi přivaděčem a šachtou „U Závory“. Jedná se o celkově o cca 550 metrů řadu, který je ve velmi špatném stavu. Dalším faktem konstatovaným ve studii [1] je, že navýšení průchodnosti je možno jen při zvýšení výstupního tlaku z redukční šachty „U Posedu“ a opatření na snížení tlaku na přípojkách či řadech.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 33

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Obr.17. Tlakové poměry – minimální tlaky Důležitým faktem je zároveň, že maximální hodinový odběr Vraného a Březové najednou je 8,6 l/s a maximální povolený průtok ze Zvole je 8 l/s. Domluvený maximální odběr je 9 l/s i přesto byl instalován omezovač průtoku na hodnotu menší. Na následujícím obrázku jsou zobrazeny maximální tlaky v zásobené oblasti. Je patrné, že i když je vstupní tlak do Zvole okolo 40 m v.sl. díky rozmanité morfologii dosahují maximální tlaky rozmezí 60 až 30 m v.sl.. Horní hranice je na hranici povolených tlaků na síti dle současné legislativy.

Obr.18. Tlakové poměry – maximální tlaky

Zakázka 4082/002 srpen 2019 34

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.1.2 Posouzení současného stavu s realizací obchvatu Libně a rekonstrukcí řadu před ní Další možnou variantou, jak navýšit kapacitu, která bude ovšem dražší, ale koncepčně správnější, je vybudování bypass Libně. Tato varianta při prodloužení bypassu od šachty „U Závory umožní zásobení samotné Libně přes vodojem. To přispěje k menšímu zatížení zdroje (ATS Vestec/ VDJ Pepř) při odběrových špičkách.

Obr.19. . Schéma zásobení oblasti po vybudování bypassu Libně. Ze simulace odběrů je patrné, že minimální tlaky na celé síti se zvýší a bude tak možno odebírat větší množství vody. To je patrné z následujícího obrázku, kde jsou zobrazeny minimální tlaky.

Obr.20. Tlakové poměry – minimální tlaky

Zakázka 4082/002 srpen 2019 35

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Zároveň je nutné říci, že pouhé zhotovení bypassu, zvýší zároveň i maximální tlaky na síti. Tento fakt v níže položených oblastech zvýší tlak až nad hranici 70 m v.sl., proto bude nutné v místě napojení bypassu instalovat omezovač tlaku a nastavit ho tak, aby nedocházelo k překračování maximálních povolených tlaků na síti. Výstavba bypassu zajistí bezpečné zásobení všech obyvatel v současnosti napojených na vodovodní síť a umožní v celé oblasti zvýšení odebíraného množství.

Obr.21. Tlakové poměry – maximální tlaky Jak vypadají tlakové poměry mezi VDJ Pepř a spotřebištěm Vrané nad Vltavou je vidět na podélném profilu současného stavu, který je součástí příloh této studie. V rámci studie bylo zároveň stanovováno maximální množství, o které může být navýšen odběr v předávací šachtě pro Březovou-Oleško. To bylo stanoveno pro stav, kdy nepoklesne minimální tlak na síti ve Zvoli, na 3 l/s. Toto množství představuje 1600 lidí napojených přes vodojem nebo 700 lidí napojených přímo na řad. Zároveň je nutné říci, že při navýšení odběrů před touto předávací šachtou zmenší možné navýšení odběrů v tomto místě.

Při navrhování opatření v rámci studie [1] bylo zároveň navrženo zkapacitnění zpětného obtoku ve VDJ Pepř a pro větší zvýšení odběrů nutnost instalace ATS stanice.

Tab. 12 Rekapitulace navržených opatření současný stav

Opatření pro výhledový stav Max dle studie VRV 2017 Zvýšení kapacity řadu mezi šachtou „U Posedu“ a „U Závory“ (přestrojení šachet + nové potrubí), upravená trasa – alternativa k opatření (2a) Nová ATS ve VDJ Pepř + přestrojení Opatření bypass Libeň Bypass DN200 dl. 1850m

Zakázka 4082/002 srpen 2019 36

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.2 Posouzení výhledového stavu do 5 let Posuzování výhledového stavu bylo provedena na základě matematických modelu, do kterých byly nastaveny potřeby vody dle Zatěžovacího stavu Do 5 let. Posouzení bylo provedeno pro tři čtyři varianty. Jednotlivé principy a změny oproti současnému stavu jsou popsány u jednotlivých variant. Vždy vychází z aktuální zpracovávané projektové dokumentace na základě studie Dolnobřežansko - zásobení vodou (podklad předaný firmou d-plus s.r.o.). V časovém horizontu do 5 let je zároveň počítáno s připojením obce Psáry na Posázavský skupinový vodovod. Celkové potřebné množství vody v tomto posuzovaném stavu představuje 43,3 l/s.

5.2.1 Varianta bez dalších opatření Tato varianta spočívá v zatížení vodovodní sítě příslušným odběrem a modelování vodovodní sítě s rekonstruovaným řadem před Libní a realizovaným bypassem samotné Libně. Průtokové schéma je zobrazeno na následujícím obrázku. V modelu byl odstraněn omezovač průtoku na konci Zvole pro posouzení vlivu navýšení odběrů na celou síť.

Obr.22. Průtokové schéma připojených obcí do 5 let

Zakázka 4082/002 srpen 2019 37

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Výsledky výpočtů jsou prokazují, že systém, tak jak byl popsán není schopen zásobit celou oblast vodou pro plánovaný počet obyvatel. Vyplívá to jednoznačně z hodnot minimálních tlaků. Dokonce by takto velké odběry vyvolali podtlaky na vodovodní síti což je nepřípustné z hlediska pevnosti (stability) vodovodní sítě. K největším hodnotám podtlaků by docházelo na konci Zvole z hlediska proudění vody. Tento fakt je patrný v příloze podélné profily „do 5 let“. Řady s větší rychlostí proudění jsou na následujícím obrázku zobrazeny oranžově nebo červeně. Tyto řady způsobují největší tlakové ztráty při proudění. V rámci následujících variant opatření bude snaha o snížení těchto ztrát. Jedná se především o řad mezi odbočkou na Ohrobec a Zvolí.

Obr.23. - Tlakové poměry varianta do 5 let ber opatření – minimální tlaky, max. rychlosti

Zakázka 4082/002 srpen 2019 38

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.2.2 Varianta VDJ Březová Výstavba vodojemu pro Březovou Oleško by pomohla odlehčení přivaděče špičkovým odběrům. Proto bylo využito navržené koncepce ze studie Dolnobřežansko – zásobení vodou. V rámci této koncepce je navrženo vybudování vodojemu na vrchu „V Hoře“ s ATS stanicí pro Březovou. Přivaděč do tohoto vodojemu má sloužit zároveň jako přivaděč pro VDJ Vrané. Podél tohoto řadu bude zároveň veden řad pro zpětné zásobené obce Březová Oleško. Napouštění vodojemů je uvažováno konstantním průtokem o velikosti maximální denní potřeby Qd.

Obr.24. Průtočné schéma do 5 let s opatřením VDJ

Tato varianta pomůže zlepšit tlakové poměry na přivaděči, jak bylo předpokládáno. Bohužel zlepšení není dostatečné. Navýšení není takové, že by tlakové poměry ve Zvoli vyhovovali současně platné legislativě. Při porovnání s předchozí variantou se povedlo snížit největší tlakové ztráty, které vykazoval řad mezi odbočkou na Ohrobec a Zvolí. Bohužel tlakové ztráty na novém řadu bypassu Libně nejsou zanedbatelné a nedojde k Výraznému zvýšení tlaku ve Zvoli. Na následujícím obrázku jsou řady zobrazeny barevně dle rychlosti proudění. Řady oranžové a červené jsou řady s většími ztrátami. Případné zvětšení dimenze bypassu Zvole by muselo být na DN 250. Toto by pomohlo navýšit tlaky ve Zvoli tak, aby provozovatel mohl garantovat minimální tlaky na vodovodní síti i při odběrových špičkách. Zároveň je nutné říci, že toto řešení by neumožňovalo další navyšování počtu obyvatel. Proto s tímto navýšením dimenze bypassu nebude v rámci tohoto opatření počítáno.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 39

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Opatření VDJ B-O

Obr.25. Tlakové poměry varianta do 5 let s VDJ – minimální tlaky, max. rychlosti

Dalším opatřením by mohlo být řízené napouštění vodojemů mimo odběrové špičku Zvole. Toto opatření je organizačně složité, jelikož není celá vodohospodářská infrastruktura v režii jednoho provozovatele. Toto opatření by znamenalo napouštění vodojemu po 16 hodin během dne s dvěma odběrovými intervaly. Bohužel tyto intervaly nemusí být každý den stejné. Toto opatření vyžaduje operativní řízení v reálném čase. Bez něj skýtá velká rizika a potencionální poruchy v dodávkách vody. Opatření není dále uvažováno.

V následující tabulce jsou shrnuty opatření, které jsou v této variantě namodelovány a doporučený. Tab. 13 Rekapitulace navržených opatření VDJ Březová - Oleško

Část Dolnobřežanského vodovodu VDJ Březová-Oleško DN 300 dl. 2000 m DN 150 dl. 460 m PK - pro Vrané n. Vltavou VDJ Březová Oleško 2x 200m3 + ATS pro B-O

Tyto opatření samy o sobě nestačí pro zásobení dané oblasti.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 40

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.2.3 Varianta obchvat Zvole Důvodem modelování této varianty je odlehčení přivaděče do Zvole a zároveň samotné síti Zvole od převádění vody pro Vrané nad Vltavou a Březovou. Z tohoto důvodu byla převzata část koncepce ze studie Dolnobřežansko – zásobení vodou. Konkrétně se jedná o trasu a dimenze již navrženého bypassu Zvole, který má být veden od budoucího VDJ pro Zvoli umístěného na řadu mezi Libní a Zvolí u odbočky pro Ohrobec. Odtod vede navržený řad jihozápadním směrem k současné předávací šachtě pro Zvoli. Průtokové schéma je zobrazeno na následujícím obrázku.

Obr.26. Průtočné schéma do 5 let s opatřením bypass Zvole

Simulace prokázali dle očekávání, že výstavbou bypassu dojde k odlehčení vodovodní síti Zvole a odstranění tlakových ztrát před Zvolí. Při odběrových špičkách dochází pořád ve Zvoli k výraznému rozkolísání tlaků. Vyřešit rozkolísání při odběrových špičkách by pomohlo napojení Zvole přes jeho bypass. V této variantě opatření s tímto propojením nebude uvažováno.

Druhým možným opatřením pro odstranění poklesu tlaku by bylo zvětšení dimenze obchvatu Libně, minimální vnitřním průměru potrubí, který by převedl potřebné množství vody, je DN 200. Zlepšení tlakových poměrů ve Zvoli je vidět na následujícím obrázku.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 41

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Opatření bypass Zvole

Obr.27. Tlakové poměry varianta do 5 let s bypassem Zvole se zvětšení bypassu Libně – minimální tlaky, max rychlosti

Dalším řešením by bylo k bypassu Zvole započítat výstavbu vodojemu pro Zvoli a Ohrobec. Toto opatření není možno započítávat k tíži objednatele, nebo případně jednoduše uspíšit plánovanou výstavbu v režii obcí Zvole a Ohrobec. Z těchto důvodů nebude s výstavbou VDJ Zvole počítáno v rámci opatření i když jsou špičkové odběry Zvole a Ohrobce součástí příčin potíží na síti.

V následující tabulce jsou shrnuty opatření, které jsou v této variantě namodelovány a doporučený. Tab. 14 Rekapitulace navržených opatření bypass Zvole

Část Dolnobřežanského vodovodu bypass Zvole Bypass Zvole DN300 dl. 2900m Zvětšení dimenze bypassu Zvole Zvětšení dimenze bypass Libně na DN200

Výhodou této varianty je možnost napojení obce Okrouhlo na bypass. Zároveň obec vlastní svůj vodojem, tak by nedošlo k zatížení přivaděče maximálním hodinovým odběrem pouze denním. Zároveň by mohla být část nákladů rozpočtena i pro Okrouhlo.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 42

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.2.4 Varianta VDJ Březová a obchvat Zvole

Poslední variantou opatření je využít celou koncepci zásobení vodou navrženou ve studii Dolnobřežansko – zásobení vodou. Varianta spočívá v kombinaci obou předešlých variant. Realizaci bypassu Zvole a vystavení vodojemu pro Březovou v realizací nového přivaděče do VDJ Vrané. Způsob zásobení je vidět na následujícím průtočném schématu.

Obr.28. – Průtočné schéma do 5 let s opatřením bypass Zvole a VDJ Březová

Z výsledků simulace zobrazených na obrázku níže je patrné že i při odstranění špičkových odběrů Březové dochází k poklesům tlaků ve Zvoli. Příčinou je obchvat Libně, kde dochází k největším tlakovým ztrátám. Úsek je na obrázku zobrazen oranžovou barvou.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 43

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Obr.29. Tlakové poměry varianta do 5 let s bypassem Zvole a VDJ Březová bez zvětšení bypassu Libně – minimální tlaky, max rychlosti

Jako příklad poklesů tlaků na vodovodní síti je na následujícím obrázku zobrazen průběh tlaku z této simulace. Konkrétně z části „Nová Zvole“ Je na něm vidět, že pokles nastává jen krátkodobě v době odběrové špičky. Zároveň je vidět, že pokles není o moc pod hraniční hodnotu 15 m v.sl.

Obr.30. Průběh tlaku ve Zvoli část „Nová Zvole“

Tato varianta také umožňuje napojení Okrouhla.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 44

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Možných řešení těchto poklesů je několik stejné jako v předešlém případě, kde byl pouze bypass Zvole. • Výstavba VDJ pro Zvoli a Ohrobec • Zásobení Zvole i z druhé strany přes bypass • Zvýšení dimenze bypassu Libně

Z koncepčního hlediska je nejvýhodnější zvýšení dimenze bypassu na minimální dimenzi DN 200. Ostatní řešení můžou fungovat jako havarijní řešení nebo jako další nutné opatření při větším nárůstu obyvatel. Na následujícím obrázku jsou zobrazeny tlakové poměry na síti při zvětšení dimenze bypassu.

Obr.31. Tlakové poměry varianta do 5 let s bypassem Zvole s VDJ Březová bez a se zvětšení bypassu Libně – minimální tlaky, max rychlosti Pro variantu opatření VDJ Březová a obchvatu Zvole navrhujeme následující opatření, které zabezpečí bezproblémovou dodávku vody pro obyvatele v horizontu 5 let.

Tab. 15 Rekapitulace navržených opatření VDJ Březová a bypass Zvole

Část Dolnobřežanského vodovodu Bypass Zvole DN300 dl. 2900m DN 300 dl. 2000 m DN 150 dl. 460 m PK - pro Vrané n. Vltavou VDJ Březová Oleško 2x 200m3 + ATS pro B-O Zvětšení dimenze bypassu Zvole Zvětšení dimenze bypass Libně na DN200

Zakázka 4082/002 srpen 2019 45

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.3 Posouzení výhledového stavu do 30 let Výchozím stavem vodovodní sítě pro posuzování tohoto výhledového stavu je zhotovení všech opatření pro výhledu do 5 let bypass Libně a VDJ Zvole. Zároveň je uvažováno s napojením Okrouhla. Průtokové schéma dle následujícího obrázku.

Obr.32. - Průtokové schéma pro výhled do 30 let

Při navýšení průtoků dle zatěžovacího stavu do 30 let dojde k poklesu tlaku v celé oblasti. K největším tlakovým ztrátám dochází v úseku bypassu libně a řadu dálek k odbočce na Ohrobec. Tlak v samotné Zvoli dokonce při odběrové špičce poklesne pod do záporných hodnot. Tomuto stavu by šlo předejít při připojení Zvole i z druhé strany. Toto ovšem není koncepční řešení a není to pro výhledový stav doporučeno jako dlouhodobé řešení. Jednoznačným doporučením by bylo vybudování vodojemu pro Zvoli a Ohrobec, čímž by poklesly průtoky na nátoku do oblasti. Špičkový odběr (bez VDJ) pro Zvoli s Ohrobcem představuje průtok přes 28 l/s. Přitom odběr s vodojemy by byl pouze okolo 19 l/s. Situace s nepřípustnými tlaky je vidět na obrázku 39. Další velmi důležitou věcí je vybudování ATS ve VDJ Pepř. V předešlích zatěžovacích stavech docházelo k vzniku podtlaků pouze na bypassu ve VDJ Pepř. Ovšem jak bylo vidět na podélných profilech v přílohách 2 a 3 docházelo po trase řadu cca 2 km od vodojemu k poklesu na hranici podtlaků. V případě výhledu do 5 let byl pokles na přípustnou hranici. U výhledu do 30 let dochází k vzniku podtlaku okolo 5 m vodního sloupce, proto je vybudování ATS nezbytné.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 46

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Obr.33. Tlakové poměry varianta do 30 let bez VDJ Zvole – minimální tlaky, max rychlosti Situace minimálních tlaků po vybudování VDJ Zvole je vidět na následujícím obrázku. Součástí samotného vodojemu je i vybudování ATS stanice pro Zvoli a Ohrobec.

Obr.34. Tlakové poměry varianta do 30 let bez VDJ Zvole – minimální tlaky, max rychlosti

Po vybudování VDJ pro Ohrobec a Zvoli bude celá oblast bezpečně zásobena z Posázavského skupinového vodovodu.

Pro Vrané nad Vltavou a Březovou- Oleško nebyla simulována samotná síť v obcích. Plánovaný nárůst obyvatel je velký a nedá se říct jestli síť v jednotlivých spotřebištích dokáže takovéto množství vody převést. U Březového, kde je plánována výstavba nových řadů, lze

Zakázka 4082/002 srpen 2019 47

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva předpokládat, že síť bude připravena. Stejná domněnka nelze říci o vodovodní síti ve Vraném nad Vltavou.

V následující tabulce jsou shrnuty opatření, které jsou v této variantě namodelovány a doporučený. Tab. 16 Rekapitulace navržených opatření do 30 let

Část Dolnobřežanského vodovodu VDJ Zvole 2000m3 + ATS

Zakázka 4082/002 srpen 2019 48

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.4 Návrh objemu vodojemů

Využitelný objem zásobního vodojemu se obvykle volí jako součet objemů, potřebných pro vyrovnání rozdílu mezi přítokem vody do vodojemu a odběrem vody z vodojemu do spotřebiště v době maximální denní potřeby vody, zajištění zásoby vody pro hašení požáru ve smyslu ČSN 730873 a ČSN EN 805 a zajištění zásoby vody pro případ drobných poruch na vodovodní síti nebo na zařízení, zajišťující přívod vody do vodojemu. Využitelný objem zásobního vodojemu se obvykle navrhuje na 60 % až 80 % maximální denní potřeby vody zásobovaného pásma, do kterého je voda z vodojemu přiváděna.

Celkový objem vodojemu V = Vp + Vpož + Vpor

Objem Vp vychází z akumulačního procenta získaného z rozdílu přítoku a odběru do/z vodojemu. Akumulační procento se získá sečtením absolutních hodnot maximální a minimální akumulace vody ve vodojemu.

Objem Vpož slouží k plynulé dodávce požární vody v době zásahu hasičské záchranné služby. Výpočet je popsán při vlastním výpočtu.

Objem Vpor slouží jako rezerva v případě poruchy na přítokové straně vodojemu.

Návrh zásobního objemu vodojemů je proveden pro výhledový stav do 30 let.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 49

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.4.1 VDJ Vrané Výpočet potřebného objemu vodojemu byl proveden za předpokladu konstantního přítoku denního maxima zvětšeného o jeden litr za sekundu. Plnění vodojemu bylo řízeno dle hladiny ve VDJ.

Obr.35. Přítok a odtok do VDJ Vrané

2500

2000

1500

1000 Objemy (m3) Objemy

500

0 0 10 20 30 40 přítok odtok Čas (hod)

Obr.36. kumulativní objemy přítoku a odtoku do VDJ Vrané

Zakázka 4082/002 srpen 2019 50

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Výpočet potřebného objemu

Qd Vprovozní 112 Varné nad Vltavou 12.91 l/s 3 V rezervni 6h 279 m

n 2 t 1 hod Qp 6.5 l/s 3 Vpozar 47 m 12.91 l/s Celkem 3 3 Vcelkova 437 m 1115 m /den t - doba požáru ( min.0,5 hod. doporučená hodnota 2hod.)

3 V60% 669 m n - počet odběrných míst požární vody 3 Dle ČSN 73 0873 Zásobování požární vodou V80% 892 m jsou doporučené min hodnoty objemu 14 až 72 m3 Vpozar = 3,6 * Qp * t * n

Současná objem vodojemu je 360 m3. tento objem pro výhledový stav je nedostatečný. Dle normových hodnot by měl být dvakrát takový tedy 720m3. Jelikož je zdroj vody pro tuto zásobenou oblast štolový přivaděč Želivka a je vysoce pravděpodobné, že bude docházet často k odstávkám tohoto přivaděč, doporučujeme vybudovat vodojem o objemu minimálně denní potřeby, tedy 1100 m3. To představuje vybudování dalších dvou komor o stejném objemu jako má současná komora.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 51

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

5.4.2 VDJ Březová Výpočet potřebného objemu vodojemu byl proveden za předpokladu konstantního přítoku denního maxima zvětšeného o jeden litr za sekundu. Plnění vodojemu bylo řízeno dle hladiny ve VDJ.

Obr.37. Přítok a odtok do VDJ Březová

Obr.38. Kumulativní objemy přítoku a odtoku do VDJ Březová

Zakázka 4082/002 srpen 2019 52

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Výpočet potřebného objemu

Qd Varné nad Vprovozní 195 Vltavou 6.09 l/s 3 V rezervni 6h 132 m

n 2 t 1 hod Qp 6.5 l/s 3 Vpozar 47 m 6.09 l/s Celkem 3 3 Vcelkova 374 m 526 m /den t - doba požáru ( min.0,5 hod. doporučená hodnota 2hod.)

n - počet odběrných míst požární 3 V60% 316 m vody 3 Dle ČSN 73 0873 Zásobování požární V80% 421 m vodou jsou doporučené min hodnoty objemu 14 až 72 m3 Vpozar = 3,6 * Qp * t * n

Dle normových hodnot by měl vodojem o objemu 400m3. Jelikož je zdroj vody pro tuto zásobenou oblast štolový přivaděč Želivka a je vysoce pravděpodobné, že bude docházet často k odstávkám tohoto přivaděč, doporučujeme vybudovat vodojem o objemu minimálně denní potřeby, tedy 500 m3. Čemu by odpovídal objem 2x 250 m3.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 53

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

6 Technická specifikace opatření a odhad nákladů V předchozí kapitole byl proveden návrh a posouzení hydraulických parametrů opatření. V této kapitole jsou opatření technicky specifikována a je proveden odhad investičních nákladů na jejich realizaci. Při odhadu stavebních nákladů se vycházelo z následujících podkladů: • rozpočtový program Kros Plus, oceňování stavebních prací, výrobce ÚRS Praha a.s. (2019), • orientační ceny Ministerstva pro místní rozvoje dle rozpočtových ukazatelů (www.uur.cz) - Průměrné ceny dopravní a technické infrastruktury – aktualizace 2017, • ceny dodavatelských firem – poptávka konkrétních materiálů a typů čerpadel, • UNIKA 2017 - sazebník pro navrhování orientačních nabídkových cen projektových prací a inženýrských činností, • metodický pokyn pro orientační ukazatele výpočtu pořizovací (aktualizované) ceny objektů do Vybraných údajů majetkové evidence vodovodů a kanalizací, pro Plány rozvoje vodovodů a kanalizací a pro Plány financování obnovy vodovodů a kanalizací (čj.: 401/2010 - 15000), • zkušenosti projektanta.

Skladba ceny a využití podkladů pro její odhad je pro případ výstavby vodovodu uvedena v následující tabulce:

Tab. 17 : Složky nákladů na realizaci navrhovaných opatření.

Podklad pro ekonomické Složky nákladů na realizaci navrhovaných opatření vyhodnocení

Přípravné • odhad 7-15 % ze ZRN Projekční práce a inženýrská činnost práce (paušálně)

• URS 2017 rozpočtový Zemní, přípravné a program dokončovací práce • www.uur.cz • zkušeností projektanta Základní rozpočtové • ceny dodavatelských náklady (ZRN) firem Realizační • URS 2017 rozpočtový náklady Trubní vedení program • www.uur.cz

• zkušeností projektanta Celkové náklady na výstavbu na náklady Celkové

• odhad 3 % ze ZRN Vedlejší a ostatní rozpočtové náklady (VRN) (paušálně)

Zakázka 4082/002 srpen 2019 54

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

6.1 Opatření pro Současný stav

6.1.1 Nová ATS ve VDJ Pepř Toto opatření je převzato ze studie [1]. Pouze je doporučeno podle nového přepočtu zvětšit maximální kapacitu stanice z 53 l/s na 55l/s a výtlačnou výšku zvětšit na 10 m z původních 7 m. ATS se navrhuje umístit do armaturní komory VDJ na propoj z odtoku na nátok (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.). Parametry ATS budou Q=55 l/s, H=7 m, ATS bude vybavena frekvenčním měničem a bude regulovat na výstupní kótu čáry tlaku 450,3 m n. m. (maximální poloha hladiny ve vodojemu). ATS nebude muset být vybavena tlakovou nádobou, vyrovnávací funkci zajistí svislé části potrubí nátoku do vodojemu. V rámci realizace ATS bude propoj přestrojen do vyšší dimenze. Dimenze navrtávacího pasu na odtoku z VDJ bude DN150, následovat bude šoupě DN150 a indukční průtokoměr DN150. Za indukčním průtokoměrem se potrubí rozšíří na DN200 až po větvení k jednotlivým čerpadlům. V téže dimenzi bude proveden společný výtlak dvojice čerpadel se zpětnou klapkou, elektrouzávěrem a navrtávacím pasem pro napojení na přítok do vodojemu. Součástí sestavy budou nezbytné montážní vložky, TP kusy, kolena atd.

DN200

DN200

DN150

Obr.39. ATS ve VDJ Pepř (schematicky).

Zakázka 4082/002 srpen 2019 55

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Zakázka 4082/002 srpen 2019 56

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Tab. 18 Výpočet ceny stavebních objektů opatření (5)

cena Počet Cena Stavební objekt Materiál M.J. M.J. M.J. (bez DPH)

[-] [-] [Kč/M.J.] [-] [Kč]

Strojní část,elektro část, montáže, stavební úpravy kpl 300 000 1 300 000

Čerpadla (Q=55 l/s, H=10 m) s ATS ve ATS ks 250 000 2 500 000

VDJ VDJ Pepř frekvenčním měničem, 1+1

CELKEM 800 000

Tab. 19 : Souhrn investičních nákladů opatření (5)

Náklady na přípravu stavby: tis. Kč 70 -DPS Náklady stavby celkem: tis. Kč 824 - ZRN Stavební a provozní objekty tis. Kč 800 - VRN Zařízení staveniště, průzkumné práce, zkoušky atd. tis. Kč 24 STAVBA + PŘÍPRAVA: tis. Kč 894

Zakázka 4082/002 srpen 2019 57

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

6.1.2 Zvýšení kapacity řadu mezi šachtou „U Posedu“ a „U Závory“ Toto opatření je také převzato ze studie [1]. Bylo vybráno jako dražší varianta v porovnání s rekonstrukcí řadu ve stávající trase. Opatření navrhuje položení nového řadu v obecním pozemku v celé délce mezi výtlačným řadem a šachtou „U Závory“ (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.). Jedná se o polní cestu, stavbou budou dotčeny jen dvě parcely v Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.. Napojení nového řadu na výtlak z Vesce se předpokládá navrtávacím pasem DN150. U napojení bude postavena nová monolitická betonová šachta. Vystrojení nové šachty stejně jako přestrojení šachty „U Závory“ bude v případě rekonstrukce stejné, jako v opatření nového řadu. Nová vodoměrná šachta

Šachta „U Závory“

Obr.40. Trasa nového řadu PE DN315 mezi novou odbočkou z Posázavského vodovodu a šachtou „U Závory“.

Tab. 20 Parcely v nové trase. č. parcely Zjedn. ev. Vlastníci Druh pozemku Délka trasy v katastru pozemkový dle katastru v pozemku nemovitostí katastr nemovitostí [m]

212/1 435 Obec Libeř, č. p. 35, 25241 Libeř orná půda 420

435/1 Obec Libeř, č. p. 35, 25241 Libeř ostatní 180 komunikace

Zakázka 4082/002 srpen 2019 58

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

Tab. 21 Výpočet ceny stavebních objektů opatření řad „U Posedu“ a „U Závory“

cena Počet Cena Stavební objekt Materiál M.J. M.J. M.J. (bez DPH) [-] [-] [Kč/M.J.] [-] [Kč]

Dodávka potrubí + stavební práce (výkop, zásypy, přesun hmot, odvoz, HDPE pažení) včetně montáže, desinfekce, tlakové zkoušky + ostatní ostatní 315, m 6 200 600 3 720 000

DN315 (vzdušníky, kalníky, armatury, uzávěry a SDR11

Nový řad Nový PE betonové bloky) – volný terén

Stavební část - vodoměrná šachta ŽB kpl 550 000 1 550 000

Litina Technologická část + montáž DN150 (vystrojení z litinových tvarovek a

Nová Nová a kpl 180 000 1 180 000 šachta armatur - šoupátka DN150, sestava

vodoměrná vodoměru s filtrem DN150, redkuce, ...) DN250, PN16

Litina

Vystrojení šachty z litinových tvarovek a DN150 armatur (šoupátka DN150, sestava a kpl 270 000 1 270 000 vodoměru s filtrem DN150, redkuce, ...)

Závory" DN250, šachty "U Přestrojení PN16 CELKEM 4 720 000

Tab. 22 Souhrn investičních nákladů opatření

Náklady na přípravu stavby: tis. Kč 390 -DUR + DSP + DPS + IČ Náklady stavby celkem: tis. Kč 4 862 - ZRN Stavební a provozní objekty tis. Kč 4720 - VRN Zařízení staveniště, průzkumné práce, zkoušky atd. tis. Kč 142 STAVBA + PŘÍPRAVA: tis. Kč 5 252

Zakázka 4082/002 srpen 2019 59

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

6.1.3 Opatření bypass Libně Opatření bypassu vyplívá ze současné plánované výstavby, která je v současnosti v projekční přípravě, jak bylo popsáno v kapitole 2.3. Součástí by měla být zároveň instalace redukční armatury tak, aby nedocházelo k překračování maximálních povolených tlaků v obcích ležících dále na přivaděči. Ideálním řešením by bylo instalovat redukční ventily na jednotlivých nátocích do obcí Zvole a Ohrobec. Tato varianta by byla dražší a hůře projednatelná. Proto je počítáno pouze s instalací redukční armatury do stávající šachty „U Hřiště“. Dále jsou vypočtený náklady na toto opatření.

Tab. 23 Výpočet ceny stavebních objektů opatření řad „Bypass Libně“

cena Počet Cena Stavební objekt Materiál M.J. M.J. M.J. (bez DPH)

[-] [-] [Kč/M.J.] [-] [Kč]

Řad HDPE DN 200 HDPE m 6 850 1850 12 672 500

Redukční armatura s instalací a

BypassLibeň kpl 150 000 1 150 000 stavební úpravou

CELKEM 12 822 500

Tab. 24 Souhrn investičních nákladů opatření Náklady na přípravu stavby: tis. Kč 898 -DUR+DPS+DPS+IČ Náklady stavby celkem: tis. Kč 13 208

- ZRN Stavební a provozní objekty tis. Kč 12 823

- VRN Zařízení staveniště, tis. Kč 385 průzkumné práce, zkoušky atd. tis. STAVBA + PŘÍPRAVA: 14 105 Kč

Zakázka 4082/002 srpen 2019 60

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

6.2 Opatření pro výhledový stav do 5 let

6.2.1 Opatření bypass Zvole

Bypass Zvole je navržen v dimenzi DN 300. Dimenze umožňuje i zvýšení průtoku při napojení obce Okrouhlo. Zároveň tato dimenze v případě potřeby by umožnila zásobení obce Zvole z druhé strany. Součástí výstavby řadu je výstavba dvou armaturních šachet a výstavba předávací vodoměrné šachty pro Okrouhlo.

Tab. 25 Výpočet ceny stavebních objektů opatření „Bypass Zvole“

cena Počet Cena Stavební objekt Materiál M.J. M.J. M.J. (bez DPH)

[-] [-] [Kč/M.J.] [-] [Kč]

Řad HDPE DN 300 HDPE m 9 670 2900 28 043 000 2x armaturní šachta +

Zvole kpl 950 000 1 950 000 Bypass vodoměrná šachta CELKEM 28 993 000

Tab. 26 Souhrn investičních nákladů opatření „Bypass Zvole“ Náklady na přípravu stavby: tis. Kč 2030 -DUR+DPS+DPS+IČ Náklady stavby celkem: tis. Kč 29 863 - ZRN Stavební a provozní objekty tis. Kč 28 993 - VRN Zařízení staveniště, tis. Kč 870 průzkumné práce, zkoušky atd. tis. STAVBA + PŘÍPRAVA: 31 892 Kč

Celkové náklady na toto opatření představují 31,9 miliónů korun.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 61

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

6.2.2 Opatření VDJ Březová

Toto opatření představuje výstavbu řadu od předávací šachty pro Březovou k VDJ Vrané nad Vltavou. Po 460 m bude na řadu vystavěn VDJ pro Březovou o objemu 2x 250 m3, objem byl stanoven v kapitole 5.4.2. s ohledem na budoucí rozvoj obce a napojení na Štolový přivaděč Želivka. Od vodojemu povede zpětně řad menší dimenze k vodoměrné šachtě pro zásobení obce. Součástí objektu vodojemu bude přerušovací komora pro řad vedoucí do VDJ Vrané.

Tab. 27 Výpočet ceny stavebních objektů opatření „VDJ Březová“

Počet Cena Stavební objekt Materiál M.J. cena M.J. M.J. (bez DPH) [-] [-] [Kč/M.J.] [-] [Kč]

Řad HDPE DN 300 HDPE m 9 670 2000 19 340 000 DN 150 dl. 460 m HDPE m 5 410 460 2 488 600 PK - pro Vrané n. Vltavou kpl 300 000 1 300 000 VDJ Březová Oleško 2x 250m3 12 450 kpl 1 12 450 000 VDJ Březová VDJ + ATS pro B-O 000 CELKEM 34 578 600

Tab. 28 Souhrn investičních nákladů opatření „VDJ Březová“ Celkem Stavební objekt Příprava ZRN VRN objekt tis. Kč tis. Kč tis. Kč tis. Kč

Řad HDPE DN 300 1 354 19 340 580 21 274 DN 150 dl. 460 m 174 2 489 75 2 737 PK - pro Vrané n. Vltavou 21 300 9 330 VDJ Březová Oleško 2x 250m3 + 872 12 450 374 13 695

VDJ Březová VDJ ATS pro B-O

CELKEM stavba + příprava 38 036

Celkové náklady na opatření VDJ Březová jsou 38 miliónů.

6.2.3 Opatření VDJ Březová a obchvat Zvole

Toto opatření se skládá z obou předchozích a cenové náklady jsou součtem těchto opatření. Tedy celkové náklady představují 69,9 miliónu Kč.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 62

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

6.3 Opatření pro výhledový stav do 30 let Pro výhledový stav bylo vycházeno již z kompletní realizace všech předchozích opatření v první řadě opatření ve VDJ Pepř rekonstrukce řadu před Libní a dále obchvatu Libně a Zvole, realizace VDJ Březová.

Dále je nutno pro výhledový stav do 30 let rozšířit VDJ Vrané, který má v současnosti kapacitu 360 m3 na objem 1100 m3.

Tab. 29 Výpočet ceny stavebního objektu „VDJ Vrané rozšíření“

Počet Cena Stavební objekt Materiál M.J. cena M.J. M.J. (bez DPH)

[-] [-] [Kč/M.J.] [-] [Kč]

VDJ Vrané rozšíření na 1100m3 14 430 kpl 1 14 430 000

rozšíření o 2x 400m3 000 VDJ VDJ Vrané

CELKEM 14 430 000

Tab. 30 Souhrn investičních nákladů na rozšíření VDJ Vrané“ Náklady na přípravu stavby: tis. Kč 1 010 -DUR+DPS+DPS+IČ Náklady stavby celkem: tis. Kč 14 863 - ZRN Stavební a provozní objekty tis. Kč 14 430 - VRN Zařízení staveniště, tis. Kč 433 průzkumné práce, zkoušky atd. tis. STAVBA + PŘÍPRAVA: 15 873 Kč

Mimo tyto opatření je pro výhledový stav nutno počítat s výstavbou VDJ pro Zvoli s Ohrobcem o odhadované kapacitě přes 1000 m3. Součástí VDJ bude muset být ATS stanice. Odhadované náklady VDJ s ATS jsou 16,45 +3,3 miliónu Kč bez DPH a Nákladů na přípravu stavby.

Zakázka 4082/002 srpen 2019 63

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

7 Závěry hydraulických simulací

Z výtlačného řadu Posázavského vodovodu z čerpací stanice Vestec do VDJ Pepř je v současnosti provedena odbočka pro zásobování obce Libeř s Libní a pro dále ležící obce ve směru na Vrané nad Vltavou. Na základě zhotoveného kalibrovaného modelu v rámci studie „Hydraulické posouzení vlivu navýšení odběru pro Vrané nad Vltavou na stávající systém zásobení lokality Libeř a Libeň“ a rozšíření o řady ležící dále byl postaven matematický model vodovodní sítě v této oblasti. Model byl následně zatěžován potřebou vody pro tři stavy rozvoje počtu obyvatel. Model byl postupně doplňován o navržená opatření, aby bylo prokázáno, zda dané opatření zlepší podmínky na vodovodní infrastruktuře.

Výpočty kvaziustáleného proudění na modelu ukázaly následující:

• Již v současnosti je celý systém na hranici svých možností, což prokazují i zkušenosti provozu ve Zvoli, kde při překračování odběru 8 l/s pro Březovou a Vrané docházelo ve Zvoli k přerušení dodávek vody. Současná maximální denní potřeba obcí Březová- Oleško a Vrané nad Vltavou představuje 8,5 l/s. • Zároveň současná maximální kapacita zpětného zásobení z VDJ Pepř je cca 20 l/s. Což odpovídá maximální současné potřebě vody pro všechny napojené obce. • V souladu s předešlou studií bylo prokázáno, že největšími omezujícími prvky jsou v současném stavu zpětný bypass ve VDJ Pepř a řad mezi šachtou „U Posedu“ a šachtou “U Závory“. Proto je nutné: o Provést přestrojení propoje ve VDJ Pepř do větší dimenze. Kromě zvýšení kapacity by přestrojení mělo počítat s osazením čerpadel při navýšení odběru vody. o Přestrojit šachty „U Posedu“ a „U Závory“ do větší dimenze a mezi šachtami položit nové potrubí vnitřního průměru 250 mm (navrhuje se PE DN315, SDR11). o Realizovat bypass Libně v minimální dimenzi DN 200 (parametry PE DN250, SDR11) s redukcí tlaku tak, aby nepřesahovali maximální hodnoty tlaku ve spotřebištích 70 m vodního sloupce. • Rekonstrukce řadu napojeného na výtlačný řad a zároveň realizace bypassu Libně s opatřeními ve VDJ Pepři pomůže vyřešit současný stav, protože umožní v oblasti odebírat o 3 l/s vody více. • Pro Výhledový stav do 5 let je nutné realizovat minimálně opatření bypass Zvole, nejlépe včetně VDJ Březová. (Naopak: pro výhledový stav do 5 let realizace pouze opatření VDJ Březová nestačí a to z důvodu velkého rozkolísání v odběrových špičkách až pod minimální povolené hodnoty.) • Pro Výhledový stav do 30 let je nutno počítat s realizací všech opatření navržených v rámci opatření do 5 let a dále s vybudováním dostatečné akumulace pro všechny spotřebiště (VDJ Vrané nad Vltavou, VDJ Zvole, VDJ Ohrobec).

Zakázka 4082/002 srpen 2019 64

Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou – Souhrnná zpráva

8 Doporučení

Rekapitulace hlavních skutečností zjištěných v rámci zpracování studie „Návrh opatření k posílení zásobování vodou z Posázavského skupinového vodovodu obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou“: 1. Obce Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou potřebují zvýšit kapacitu zdroje pitné vody co nejdříve, protože jí mají v předávacím bodě „pod Zvolí“ k dispozici o cca 6% méně než je jejich aktuální potřeba. Na stávající vodovodní sítě již nyní nemohou připojovat své nové obyvatele, o předpokládaném rozvoji civilní zástavby v horizontu 5 a 30 let ani nemluvě! 2. Posázavský skupinový vodovod (dále jen PSV), obec Libeř a obec Zvole pracují v úzké vzájemné koordinaci na zkapacitnění přiváděcího řadu tak, aby mohl nejpozději v roce 2021 dlouhodobě zajišťovat dostatek vody v předávacím místě „před Zvolí“! 3. Jak praktické zkušenosti, tak i provedené hydrotechnické simulace ale jednoznačně ukazují, že nelze efektivně provést množství vody potřebné pro obce Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou mezi předávacími místy „před Zvolí“ a „pod Zvolí“ po stávající trase skrz spotřebiště Zvole a je proto třeba vybudovat tzv. „by-pass Zvole“! 4. Tento by-pass (a VDJ Březová) je také součástí koncové etapy projektu „Dolnobřežanského přivaděče“ (dále jen DBP), který je aktuálně rozpracován do stavu přípravy pro podání Žádosti o územní rozhodnutí. Vzhledem k technické a finanční náročnosti celého DBP se však nedá předpokládat, že bude realizován dříve než za 10 let a tedy akutní potřeby obcí Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou neřeší! 5. Nicméně celou tuto koncovou etapu DBP by bylo možné, vzhledem k její snadné technické oddělitelnosti a vzhledem ke schématu financování DBP, vybudovat nezávisle dříve (do 3 let). 6. Vybudování celé koncové etapy DBP by umožnilo nejrychlejší užívání pitné vody přivedené „před Zvoli“ z PSV také pro obce Březová-Oleško a Vrané nad Vltavou v dostatečném množství, a to i s přihlédnutím k předpokládanému rozvoji obou obcí v horizontu 5 a 30 let. (PSV je připraven ke smluvnímu jednání.) 7. Výše uvedený přístup nevylučuje v dlouhodobém horizontu v případě realizaci celého projektu DBP.

Orientační propočet nezbytných finančních nákladů na realizaci výše navrženého řešení (VIII/2019): A. Celkové náklady všech výše doporučených opatření cca 95 mio CZK. B. Opatření na přivedení vody z PSV do předávacího místa „před Zvoli“ – viz bod 2. uvedený výše – cca 22 mio CZK (z toho cca 6,5 mio CZK hradí PSV samostatně). C. Část „by-pass Zvole a VDJ Březová“ – viz body 3. a 4. uvedené výše – cca 73 mio CZK a. Z toho část „by-pass Zvole“ (cca 3 km; DN300ů materiál litina) cca 33 mio CZK b. Z toho část „VDJ Březová“ (2x 250 m3 a související řady a objekty) cca 40 mio CZK.

---XXX---

Zakázka 4082/002 srpen 2019 65