Vodohospodářské stavby na horní a střední Vltavě

Následující řádky stručně popisují vodohospodářské stavby na horní a střední Vltavě mezi které patří přehrady, jezy a vodní elektrárny. Ty jako celek tvoří takzvanou Vltavskou kaskádu skládající se ze 7 přehrad (Lipno I a II, Hněvkovice, Orlík, Kamýk, Slapy a Štěchovice) ke kterým dále patří jezy, zejména 6 jezů (České Vrbné, Hluboká, Hněvkovice jez, Kořensko a Vrané nad Vltavou), které jsou kromě vodních elektráren vybaveny i plavebními komorami, které umožňují splavnění střední Vltavy pro rekreační plavidla (vodní cesta třídy I) až do Českých Budějovic. Na horním úseku Vltavy nad Českými Budějovicemi je pak řada historických jezů. Členění je podle polohy jednotlivých děl po proudu dolů.



Lipno I (1952 - 1960) - ř. km 329,5

Přehrada Lipno I. byla dostavěna jako druhá z trojice velkých přehrad po Slapech. Zatopená plocha 48,70 km2 je největší vodní plocha v ČR a proto se jí přezdívá České nebo Jihočeské moře. Přehrada Lipno I je díky geomorfologickým poměrům vytvořena poměrně nízkou hrází na náhorní plošině. O stavbě bylo rozhodnuto v roce 1946 a ihned byly zahájeny přípravné práce. Projekt byl schválen v roce 1952, kdy začaly hlavní stavební práce na vodním díle probíhající až do roku 1959. Základní koncepci navrhl hlavní inženýr projektu Ing. Augustin Ulrich, kterého vystřídal v roce 1956 Ing. Jindřich Šiman, do té doby jako hlavní projektant stavební části. Hráz vodního díla o délce 296 m je z jedné třetiny z levé strany betonová gravitační a ze dvou třetin sypaná zemní nehomogenní se středním těsnícím jádrem. Její výška je 25,8 m. V betonové části hráze jsou osazeny dvě spodní výpusti o průměru 2500 mm s brýlovými uzávěry na návodní straně a segmenty na vzdušní straně s kapacitou 2 x 86,1 m3.s-1. V blocích nad spodními výpustěmi jsou dále umístěny dvě pole korunových bezpečnostních přelivů o šířce 2 x 10 m, které jsou hrazeny klapkami, s kapacitou 148 m3.s-1. Elektrárna je umístěna na levé straně vedle hráze v hloubce cca 160 m v uměle vytvořené podzemní kaverně, která svými rozměry odpovídá Svatovítské katedrále v Praze. Na elektrárnu je voda vedena z levého břehu vtokovým objektem a svislými přivaděči, které jsou osazené kulovými uzávěry. Jde o tzv. švédský typ elektrárny. Je vybavena dvěma Francisovými turbínami s celkovým maximálním výkonem 120 MW pracujícími ve špičkovém provozu při využití 161,7 – 149,4 m spádu v závislosti na úrovni hladiny v nádrži. Z elektrárny pak voda odtéká cca 3,6 km dlouhou štolou do vyrovnávací nádrže Lipno II u Vyššího Brodu. Nádrž Lipno I a Lipno II tak tvoří komplexní vodní dílo.


VD Lipno I



Hydroelektrárna firmy Ignác Spiro & Söhne a Spirův jez a (1902 - 1929) - ř. km 325,4

Největší hydroelektrárna firmy Ignác Spiro & Söhne na území Rakouska – Uherska a v celé střední Evropě vůbec byla dokončena v roce 1902. Podle Adamsovy elektrárny postavené v USA u Niagarských vodopádů se mezi lidem nazývala „česká Niagara“ a byla velmi významné hydrotechnické dílo, které přispělo k elektrifikaci celého Vyššího Brodu, Českého Krumlova a širokého území jihovýchodní Šumavy. Spád elektrárny byl 95 m a celkový výkon třech Francisových turbín byl 5,1 MW. V roce 1929 byl při rekonstrukcí výkon rozšířen až na 17MW. V roce 1959 dostavbou přehrady Lipno však ztrácí hydroelektrárna svůj význam, strojní vybavení bylo postupně rozebíráno a došlo k její celkové likvidaci. Z celé stavby zbyl ve funkci pouze jez v Loučovicích, který byl pojmenován po průmyslníkovi židovského původu Ignáci Spirovi byl součástí hydroelektrárny u Vyššího Brodu a byl dokončen v roce 1929 cca 100m pod původním jezem z roku 1902, který tím nahradil. Jedná se o hydrostaticky hrazený jez o dvou polích délky 14,6 m. Jeho pohyblivá část složená ze dvojice protilehlých proti sobě se sklápějících dřevěných desek je ovládána přepouštěním a tlakem vody z horní zdrže. Jde tedy o jez švýcarského typu Huber-Lutz (název podle typu hrazení švýcarských konstruktérů). Jez je dnes vybaven malou vodní elektrárnou umístěnou u jezu.


Spirův jez v Loučovicích



Lipno II (1952 - 1960) - ř. km 319,1

Vodní dílo Lipno II slouží k vyrovnávání rozkolísaných průtoků ze špičkového provozu elektrárny Lipno I a je nedílnou součástí celého díla. Její hráz je převážně zemní přímá o délce 224 m a výšce 19,5 m. Středová část je betonová gravitační. Zde jsou umístěny funkční prvky s výpustěmi tvořenými netypicky třemi násoskami ve třech výškových úrovních a přelivy o rozměrech 2 x 10 m hrazenými klapkami o výšce 2,8 m. Na levé straně je průběžná elektrárna s jednou Kaplanovou turbínou o výkonu 1,5 MW.


VD Lipno II



Jezy na horní Vltavě pod Lipnem

Mezi Lipnem II a Českými Budějovicemi je celkem v současné době 18 funkčních jezů, z nichž 3 jsou hrazeny pohyblivou konstrukcí moderního typu (viz dále). Jedná se o válcový jez Jiráskův v Českých Budějovicích, Trilčúv se stavidly a vakový v Plané. Ostatní pevné jezy jsou pak většinou klasické konstrukce s vorovými propustmi a případným nátokem na bývalé mlýny, pily, hamry nebo novodobě vodní elektrárny, které se u jezů postupně rozvíjejí od počátku 20. století a nyní jich je zde v provozu 11 s výkony v rozmezí od 100 kW - Rožnovský až po 860 kW - Trilčův. Účelem budování jezů bylo od pradávna využití vodní energie, pro zajištění plavby zejména vorů v minulosti jsou jezy vybavené vorovými propustmi využívanými dnes hojně vodáky.



Jez Planá (rekonstrukce 2016) – ř. km 245,3

Poničený jez v Plané byl v roce 2016 rekonstruován na moderní hrazený jez pomocí vakového uzávěru se spádem 2,4 m. Součástí jezu je vodní elektrárna moderní konstrukce se 3 Archimédovými šrouby poskytující výkon 600 kW. Při jezu je i vodácká propust a rybí přechod.


Jez Planá



Trilčův jez (1937) – ř. km 241,7

Jez byl vybudován nad Českými Budějovicemi za účelem stabilizace hladiny Vltavy, k odběru vody a výrobě elektrické energie v elektrárně umístěné na pravém břehu se 2 Kaplanovými turbínami o celkovém výkonu 860 kW. Spád jezu o 2 polích hrazených stavidly je 3,7 m. Na levé straně je umístěna vorová propust.


Trilčův jez



Jiráskův jez v Českých Budějovicích (1932) – ř. km 239,5

Jiráskův jez byl vybudován za účelem výroby vodní energie a regulaci Vltavy a Malše. Své jméno získal po stavebním radovi ing. Antonínovi Jiráskovi, který byl projektantem jezu. Jez se spádem 3,4 m je tvořen 2 poli o šířce 28 m hrazenými válcovými uzávěry. Součástí je vorová propust na levé straně a vodní elektrárna na pravé straně se 2 Francisovými turbínami. Třetí nahradila v roce 1936 Kaplanova turbína s výkonem 300 kW. Celkový výkon elektrárny je 760kW.


Jiráskův jez v Českých Budějovicích



České Vrbné (rekonstrukce 2011) – ř. km 233,1

Původní jez z roku 1969 byl rekonstruován na moderní jez se 2 klapkami a plavební komorou pro plavidla s výtlakem do 300 t o rozměrech 44,5 x 6 m. Spád jezu je 7 m. Vodní elektrárna je vybavena 2 Kaplanovými turbínami o celkovém výkonu 1,96 MW. Je umístěná na levém břehu. Plavební komora pro lodě do 300 t je u pravého břehu. Součástí jezu na levé straně je ještě vodácký kanál a ochranné přístaviště pro 25 plavidel. Zajímavostí je jediný sklopný silniční most v ČR přes vjezdový kanál do přístaviště.


VD České Vrbné



Hluboká (1935, dostavba 2012) – ř. km 229

Současný jez nahradil původní jez při regulaci toku v roce 1935. Jedná se o jez se 3 poli hrazenými stavidly se spádem 2,6 m. V roce 2012 byla v místě bývalé vorové propusti vybudována plavební komora pro plavidla do 300 t. Vodní elektrárna napájená derivačním kanálem byla vybudována 700 m pod jezem. V elektrárně pracuje Kaplanova turbína o výkonu 300 kW. Ta nahradila původní 2 menší Kaplanovy turbíny s výkonem 90 kW. Od roku 2014 je u jezu ještě nový sportovní přístav pro 73 plavodel.


VD Hluboká



Hněvkovice (1986 -1991) - ř. km 210,4

V 80. letech 20. století, v rámci závěrečného rozvoje Vltavské kaskády vznikají dvě vodní díla (Hněvkovice a Kořensko) s poměrně specifickým hlavním účelem, kterým je zajištění chladící a technologické vody pro budovanou jadernou elektrárnu (JE) Temelín. Prvním z nich je Vodní dílo Hněvkovice, které se nachází 5 km jižně od Týna nad Vltavou. Hněvkovická nádrž byla plánována tak, aby ve spolupráci s vodním dílem Lipno I byla schopna i v suchých letech zabezpečit požadované odběry pro jadernou elektrárnu Temelín. Obě díla zároveň zajišťují využití hydroenergetického potenciálu řeky pro výrobu elektrické energie. Vodní dílo Hněvkovice tvoří betonová tížná hráz se třemi korunovými hrazenými přelivy o šířce 12 m a kapacitou 1010 m3.s-1. Délka hráze je 191 m, výška 23,5 m. U pravého břehu je umístěna plavební komora pro lodě do 300 t. Obtokový kanál plavební komory slouží zároveň jako jediná spodní výpust o kapacitě 28,1 m3.s-1. U levé strany je vodní elektrárna se dvěma Kaplanovými turbínami o celkovém maximální výkonu 9,6 MW při spádu 9,3-14,8 m. Na levém břehu je též čerpací stanice technologické vody do areálu JE Temelín o kapacitě 4,16 m3.s-1 s výtlačným řadem o délce 5,8 km s dvojicí potrubí o průměru 1400 a 1600 mm. Vysoké nároky na jakost vody pro jadernou elektrárnu přispěly také k efektivnímu řešení problému závažného znečištění Vltavy odpadní vodou zejména z Papírny ve Větřní, který se nepodařilo po léta řešit.


VD Hněvkovice



Hněvkovice jez (rekonstrukce 2017) – ř. km 208,9

Pod přehradou Hněvkovice se nachází ještě stejnojmenný historický pevný jez Hněvkovice. Ten byl kompletně rekonstruován v roce 2017 a nejvýznamnější změna byla dobudování plavební komory překonávající spád 1,3 m. Součástí stavby je i malá vodní elektrárna o výkonu 30 kW.


Jez Hněvkovice



Kořensko (1986 -1991) - ř. km 200,4

Vodní dílo Kořensko je trochu netypické, jelikož se jedná se o tzv. ponořený stupeň, který je při plném vzdutí Orlíka zcela zatopen vodou orlické nádrže. Jeho účelem je rovnoměrné ředění odpadní vody z jaderné elektrárny Temelín, výroba vodní energie a zajištění splavnosti při nižších stavech v orlické nádrži, kdy její vzdutí již nedosahuje pod jez Hněvkovice. Jedná se o klapkový jez se čtyřmi poli, každé o délce 20 m. Maximální spád je 6,2 m a závisí na úrovni dolní vody v nádrži Orlík. Na levé straně je situována elektrárna se dvěma Kaplanovými turbínami o výkonu 3,8 MW a vedle plavební komora pro lodě do 300 t.


VD Kořensko



Orlík (1957 -1962) - ř. km 144,7

Přehrada Orlík je největší vodní dílo z celé Vltavské kaskády a jeho nedílnou součástí je i přehrada Kamýk nad Vltavou, která byla vybudována současně zejména z důvodu vyrovnávání rozkolísaných průtoků a nemožnosti vybudovat velkou přehradu přímo v profilu Kamýk. Vhodné místo bylo nalezeno až o 10 km výše, kde mohlo vzniknout vodní dílo, které získalo netypicky jméno podle známého stejnojmenného zámku tyčícího se nad údolím Vltavy. Orlík byl postaven jako poslední z trojice velkých přehrad po Slapech a Lipnu. Maximálním objemem zadržené vody 716,5 mil. m3 je největší vodní nádrží v ČR. Vzdutí vody o délce 65 km zasahuje až pod jez Hněvkovice. Hráz Orlíka je tížná betonová přímá. S výškou 91 m nad základem je nejvyšší betonovou hrází a celkově druhá nejvyšší v ČR po Dalešicích na řece Jihlavě, kde je kamenitá hráz s výškou 100 m dokončená roku 1978. Z tisíců lidí podílejících se na stavbě je třeba zmínit zejména projektanty Ing. L. Zárubu-Pfeffermanna a Ing. Miloše Kredbu a dále stavitele Ing. Aloise Krause (člen Inženýrské komory, který svůj profesní život zasvětil přehradnímu stavitelství). Hráz dlouhá 450 m byla betonována po blocích o různé šířce. Voda Vltavy za stavby byla nejprve svedena po levé straně prostorem budoucí elektrárny a poté odvedena do vybudovaných provizorních propustí v místě základů dvou bloků budoucích spodních výpustí o průměru 4 m s kapacitou 31 m3.s-1. Tím mohla vzniknout stavební jímka pro stavbu levé strany hráze a elektrárny. Po vybudování levé strany hráze byly provizorní propusti slavnostně uzavřeny 29. září 1960 a nádrž se pomalu začala plnit. Pro převedení povodňových průtoků slouží tři pole bezpečnostních přelivů o rozměrech 15x8 m, které jsou hrazeny segmentovými uzávěry s kapacitou 2183 m3.s-1. Vodní elektrárna je umístěna v samostatné budově u paty hráze na levé straně. Je osazena čtyřmi soustrojími s Kaplanovými turbínami o maximální hltnosti 4x150 m3.s-1 a pracovním spádem 45,0–71,5 m. Maximální výkon vodní elektrárny, která pracuje ve špičkovém provozu společně s elektrárnou Kamýk, je 364 MW a je významnou složkou v energetické soustavě zejména v oblasti dodávek cenného špičkového výkonu a regulace celé soustavy. Přehrada je vybavena též šikmým lodním výtahem pro malá plavidla do 3,5 t a nedokončeným šikmým zdvihadlem pro plavidla do 300 t. V současní době probíhá výstavba nového bezpečnostního přelivu o dalších 3 polích na pravé straně hráze s šikmým skluzem pro odvod vody pod hráz.


VD Orlík



Kamýk (1957 -1962) - ř. km 134,73

Vodní dílo Kamýk bylo připravováno již od roku 1911. Tento projekt Ing. Radouše uvažoval hráz vysokou 20 m s prioritně energetickým využitím. Příprava stavby díla, tak jak ho známe dnes, začala až v roce 1951. Vodní dílo Kamýk bylo dokončeno v roce 1966 spolu s VD Orlík. Přehradním tělesem Kamýka, který navrhoval Ing. Josef Holoubek, je přímá, tížná betonová hráz o celkové délce 158 m. Výška hráze nad základovou spárou je 24,5 m. Korunový přeliv je tvořen čtyřmi poli, která jsou hrazena segmentovými uzávěry o délce 4x18 m. Elektrárna je situována při levém břehu a je osazena čtyřmi Kaplanovými turbínami o celkovém výkonu 40 MW. Při pravém břehu je umístěna plavební komora pro přepravu plavidel do 300 t. Kamýk slouží k vyrovnávání špičkových odtoků z hydrocentrály Orlík, současně se využívá k výrobě špičkové elektrické energie a k odběrům pitné a průmyslové vody.


VD Kamýk



Slapy (1949 -1955) - ř. km 91,61

Přehrada Slapy byla vybudována v místě bývalých Svatojánských proudů jako první z trojice velkých přehrad Vltavské kaskády převážně jako hydroenergetické dílo. Po počátečních úvahách v první polovině 20. století bylo s přípravnými pracemi započato již během války a samotná stavba začala v roce 1949 ražbou obtokové štoly. Stavebně montážní práce po schválení projektu začaly v roce 1952 a dílo bylo dokončeno v poměrně krátké době v roce 1955. Maximální objem zadržené vody činí 269,3 mil. m3 a neplánovaně ho naplnila během pár dní v roce 1954 povodeň, což pravděpodobně vyvolalo v široké laické veřejnosti mylnou představu o absolutní protipovodňové ochraně na Vltavě. Vzdutí nádrže o délce cca 44 km zasahuje až pod vodní dílo Kamýk. Hráz přehrady je tížná betonová přímá s výškou 67,5 m nad základem, což v době výstavby byla nejvyšší hráz v České republice (dnes je 4. nejvyšší). Díky sevřenému údolí je její délka v koruně jen 260 m. Projektantem byl Libor Záruba-Pfeffermann (1909-2004), znám také jako Libor Záruba. Voda Vltavy za stavby byla svedena obtokovou štolou vybudovanou na pravém břehu a pomocí dvou zemních hrází, které v případě příchodu povodně umožňovaly přelití při nedostatečné kapacitě štoly, vznikla suchá stavební jímka pro nerušenou stavbu celé hráze. Štola, ze které je patrné její vyústění na pravém břehu, byla po dostavbě natrvalo uzavřena naplavovanou betonovou zátkou. K vypouštění vody z nádrže byly v krajních blocích vybudovány dvě spodní výpusti o průměru 4 m s kapacitou 363 m3.s-1 osazené revizními tabulovými uzávěry na návodní straně a též provozními Johnsonovými uzávěry, které umožňují plynulou regulaci průtoku. Pro převedení povodňových průtoků slouží čtyři pole korunového bezpečnostního přelivu o rozměrech 15x8 m, které jsou hrazeny segmentovými uzávěry. Jejich kapacita je 3000 m3.s-1. Vybudováním přehrady došlo k definitivnímu přerušení plavby na Vltavě, i když součástí projektu byla i příprava pro dodnes nerealizované plavební zařízení pro plavidla do 300 t. O jejím obnovení (pro plavidla do 300 t) se v posledních letech opět uvažuje a snad i těch se v blízké budoucnosti dočkáme. Slapy jsou rekreačně více exponované než Orlík, proto je ve spolupráci s VD Orlík na Slapech upřednostněno malé kolísání hladiny pro lepší rekreační využití, s tím, že pro zásobní účely a s tím spojené kolísání hladiny je přednostně využívána nádrž Orlík.


VD Slapy



Štěchovice (1938 - 1944) - ř. km 84,4

V roce 1938 se zahajuje stavba VD Štěchovice, ale do průběhu výstavby zasahuje 2. světová válka. Pro německé okupační úřady bylo dobudování Štěchovic prioritou, neboť se očekávalo, že během války přinese vodní dílo velký hospodářský prospěch. Proto jsou na stavbu přehrady a přečerpávající vodní elektrárny ve Štěchovicích po uzavření vysokých škol nasazeni i studenti. Vodní dílo Štěchovice bylo postaveno jako druhý nejstarší stupeň (zároveň ale jako první přehrada) Vltavské kaskády podle původního plánu Ředitelství vodních ces. Hlavním účelem VD je vyrovnání kolísavého odtoku ze špičkových vodních elektráren Slapy a Orlík na střední Vltavě a jeho následné využití v průběžné vodní elektrárně. Spolu s nádrží VD Vrané pomáhá vyrovnávat odtok z Vltavské kaskády, zlepšuje vodohospodářské poměry na dolní Vltavě i dolním Labi. Při dostavbě bylo ale hlavním účelem výroba elektrické energie a také plavba. Nedílnou součástí VD je ještě přečerpávací vodní elektrárna s horní nádrží umístěnou na vrchu Homole, která je spojená s elektrárnou dvojicí ocelových potrubí, a dále plavební komora o rozměrech 118,4 x 12 m překonávající úctyhodné převýšení 20 m, které je největší ve střední Evropě. Betonová tížná hráz je vysoká 22 m vybavená pěti přelivnými poli o šíři 20 m hrazené zdvižnými stavidly.


VD Štěchovice



Vrané nad Vltavou (1930 - 1935) - ř. km 71,325

Vodní dílo Vrané nad Vltavou je prvním vybudovaným a nejstarším stupněm Vltavské kaskády. Současně se stavbou samotného vodního díla probíhaly stavební úpravy i v plavební trati. Hlavním důvodem výstavby byly plavební účely, tj. zajištění vhodných plavebních podmínek v řece Vltavě. Další funkce jsou vyrovnání odtoku ze špičkových elektráren Vltavské kaskády (VE Slapy, VE Štěchovice a PVE Štěchovice) a zajištění min. průtoku v dolní části Vltavy. Nedílnou součástí VD je jez, který je rozdělen na čtyři přelivná pole šíře 20 m. Pole jsou osazená ocelovými, dělenými stavidly typu Stoney, zavěšenými na gallových řetězech. Hrazená výška konstrukcí je 9,7 m. Spád jezu je 10,8 m. Nad jezem na pilířích je umístěná krytá ocelová mostovka, kde jsou ve strojovnách a drážkách dělicích pilířů umístěny ovládací mechanizmy uzávěrů. Nízkotlaká vodní elektrárna Vrané nad Vltavou, která byla vybudována jako první velká vodní elektrárna na Vltavě je také součástí celého díla. Do provozu byla uvedena v roce 1936. Vranská zdrž slouží zároveň jako spodní nádrž pro přečerpávací vodní elektrárnu Štěchovice. Budova elektrárny je umístěna v ose jezu na pravém břehu a má klasické vybavení průtočné elektrárny. Jsou v ní instalovány dvě vertikální Kaplanovy turbíny pro návrhový spád 10,2 m, návrhový průtok 2 x 90 m3/s s celkovým výkonem 16,0 MW. Vrané nad Vltavou je poslední dílo Vltavské kaskády. Součástí díla jsou také plavební komory umístěné vedle sebe při levém břehu (jsou předsunuty do horní vody). Velká plavební komora (VPK) měla sloužit normální nákladní dopravě, a hlavně k proplavování vorů, malá plavební komora (MPK) měla sloužit hlavně k proplavování osobních parníků. V současné době jimi proplouvají zejména výletní plavidla z části vodní dopravní cesty Praha – Slapy. Obě plavební komory mají užitnou šířku 12 m. Velká plavební komora je vlaková, délky 134 m. V horním ohlaví velké plavební komory jsou osazena stavidlová vrata (typu Stoney), ve střední části a dolním ohlaví vrata vzpěrná. Komora je středními vraty rozdělena na menší a větší část pro možnost rychlejšího proplavení kratších plavidel. Malá plavební komora je 85 m dlouhá a v obou jejich ohlavích jsou osazena vzpěrná vrata. Plnění a prázdnění obou komor je pomocí dlouhých obtoků.


VD Vrané nad Vltavou



Vltavská kaskáda

Součástí Vltavské kaskády od Lipna po soutok s Berounkou je v současné době 7 přehrad a 24 funkčních jezů, z nichž 8 je hrazených pohyblivou konstrukcí moderního typu. Z hlediska plavby lze řeku Vltavu rozdělit do tří úseků, čemuž odpovídá i vystrojení jednotlivých jezů a přehrad. Spodní úsek až pod VD Slapy je v třídě vodní cesty IV, tomu také odpovídají i rozměry plavebních komor budovaných v období první republiky. Sem patří VD Vrané a Štěchovice. Úsek od Slap až do Českých Budějovic je splavněn pro rekreační plavbu v třídě vodní cesty I, tedy pro lodě do 300 t s rozměry 44,5 x 5,6 m. Poslední překážkou na cestě do Budějovic jsou hráze vodních děl Slapy a Orlík, kde zbývá dobudovat lodní zdvihadla. Úsek Vltavy nad Českými Budějovicemi pak s klasickou plavbou nepočítá, proto zde jsou jezy vybaveny pouze bývalými vorovými propustmi.