asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví
Partneři kategorie

Analýza: Vodní elektrárny

26.12.2017

Voda je nejstarší lidmi využívaný zdroj energie. Podobně vodní cesty jsou lidmi k dopravě osob i zboží využívány odnepaměti. Dnešní doba se ale k vodním dílům staví velmi kriticky až odmítavě. Záměr vybudovat vodní dílo se stává politickou otázkou, a to i v mezinárodním měřítku.

Uspokojení rostoucích požadavků na dopravu a na energii, dnes již výhradně způsobem šetrným k životnímu prostředí, jsou témata, která budou ještě mnoho let ovlivňovat aktivity ve vědě a výzkumu, průmyslu, politice, filosofii a rezonují i v sociálních otázkách. A i když zákony hydrodynamiky a zákon Archimedův platí všude stejně, významnější vodní díla jsou po stavební stránce unikáty. Po stránce architektury a urbanismu nadlouho mění krajinu a způsoby jejího využití, chcete-li způsoby života v ní. Proto jsou vodní díla téměř vždy stavbami zvláštními. Podívejme se s odstupem na dvě, jejichž vznik byl mimořádně složitý, technicky i společensky.

Povodně, elektřina, doprava

V letech 2006 až 2008 byla v Číně dokončena přehrada Tři soutěsky. Byla zbudována na řece Jang-c‘-ťiang (nebo Chang Jiang, Dlouhá řeka). První letopočet se váže k dokončení hráze, druhý k dokončení elektrárny. Je to největší přehrada a vodní elektrárna na světě. Dílo hodné čínské velkorysosti, ale také vrchol technického a stavitelského umění. Stavba trvala sedmnáct let a účastnilo se jí na čtvrt milionu lidí. První projekt na přehrazení Jang-c‘-ťiang na středním toku, v jeho úzkém, hluboko do skal zaříznutém kaňonu dlouhém 600 kilometrů, pochází z roku 1919.

Byl však pro Čínu v té době příliš nákladný a doby následující nepřály projektu politicky. Záměr byl znovu oživen v 80. letech minulého století, kdy ČLR procházela politickými reformami a započal její rychlý hospodářský vzestup. Ten také určil dva ze tří základních úkolů, které přehrada měla naplnit. Prvním z nich je zlepšení plavebních podmínek na řece, která svou splavnou délkou 3000 km a ústím v námořním přístavu Šanghaj tvoří nejdůležitější říční dopravní tepnu v ČLR. V povodí řeky je soustředěn značný ekonomický potenciál země, produkuje se zde 40 % všeho obilí Číny a žije zde 300 milionů lidí. Po dolním a středním toku se běžně plaví moderní soupravy o nosnosti 10 až 30 tisíc tun. Přeprava zboží po řece se za posledních 40 let zvýšila zhruba dvacetinásobně.

V dopravním systému řeky Jang-c‘-ťiang například bylo v posledních letech postaveno čtrnáct chemických závodů, jejichž dopravní obsluhu ze 65 % zajišťuje vnitrozemská plavba. Rovněž čtyři nové petrochemické podniky jsou dopravně obsluhovány téměř zcela po řece. Nové ocelárny v Šanghaji počítají s podílem plavby na své dopravní obslužnosti téměř 85 %.

Druhým úkolem bylo uspokojení rostoucí poptávky po elektrické energii. Třetím záměrem projektu, vyplývajícím z historických zkušeností, byla ochrana území na středním a dolním toku před ničivými povodněmi. Nejčastěji bývají připomínány dvě mohutné povodně z let 1931 a 1935, při každé z nich zahynulo 150 tisíc lidí. V roce 1992 projekt přehrady Tři soutěsky schválilo Všečínské shromáždění lidových zástupců.

Stavba byla zahájena v roce 1994. Přehrada je řešena tradičně jako betonová gravitační hráz s příčným uložením vzdouvací přelivné a výpustné části a odběrným vedením. Výška hráze činí 181 m, délka v koruně přehrady je 2310 metrů. Levá vtoková sekce o délce 643,7 m zahrnuje přívodní potrubí na čtrnáct soustrojí. V pravé sekci je v přehradních blocích osazeno dvanáct odběrných tlakových potrubí, konstrukčně řešených stejně jako levá část.

 Tři soutěsky (Čína) – největší přehrada a vodní elektrárna na světě

 Tři soutěsky (Čína) – největší přehrada a vodní elektrárna na světě

Na stavbu díla bylo použito podle odhadu 28 mil. m3 betonu. Jde převážně o masivní betonové konstrukce, u nichž má mimořádný význam zvládnutí problému hydratačního tepla a omezení rizika vzniku trhlin. V betonové směsi bylo použito kamenivo o maximálním zrnu až 150 mm a až 45 % pojiva tvořil popílek. Ochlazovalo se kamenivo, použilo se i jistého podílu ledu v záměsové vodě.

Uložený beton se vnitřně ochlazoval zabudovanými potrubními okruhy, značná péče byla věnována i ochraně lícních ploch nově vybetonovaných částí. Vodní elektrárna je umístěna do paty přehrady a je rozdělena do dvou samostatných provozů. Na severní straně přehrady je čtrnáct turbínových soustrojí, na jižní dvanáct. Dodatečně bylo dalších šest turbín instalováno v podzemním objektu na jižní straně přehrady. Celkem tedy dvaatřicet turbosoustrojí disponuje výkonem 22 500 MW.

Při projektování přehrady se počítalo, že elektrárna pokryje 10 % spotřeby elektřiny v zemi. Protože však spotřeba rostla velmi rychle, uvádí se dnes podíl kolem 3 %. Plánovalo se, že elektrárna vyrobí 100 TWh ročně, průměr se pohybuje kolem 85 TWh, tedy přibližně tolik, co v celé ČR. Hltnost turbín odpovídá průtoku řeky, takže elektrárna není projektována na vykrývání odběrových špiček. V případě nedostatku vody nemůže využívat svého plného výkonu.

Objekty pro plavební účely jsou vybudovány na levém břehu. Prostory pro komory a zdvihy byly vylámány do skály. Pro představu: celkový objem výkopů dosáhl 56 mil. m3, to je polovina objemu všech výkopů při stavbě přehrady. Proplavba je možná ve dvou větvích plavebních komor, vždy tří navazujících na sebe. Mohou jimi proplavat lodě o výtlaku 10 tis. tun, komory mají rozměry 280 × 34 metry. Menší plavidla do 3000 tun mohou využít vertikálního lodního zdvihadla. Všechna tato zařízení umožňují proplavbu 50 mil. tun nákladu ročně v každém směru.

Přijměte opatření, než bude zle

Stavba i při své technické náročnosti byla dokončena v plánovaném termínu. Byla ale také konfrontována s veřejným míněním, s kritikou čínského politického režimu a s odporem ochránců životního prostředí, a to již ve stadiu zveřejnění návrhu a projektu díla. Bylo zřejmé, že pod hladinou nově vzniklého jezera zmizí jedinečné přírodní scenérie, ale také mnohé vesnice i větší města, jedinečné kulturní a historické památky a zemědělská půda. Čínská vláda kvůli přehradě musela přesídlit přibližně 1,4 milionu lidí. Vědci z americké státní agentury pro kosmický výzkum (NASA) varovali, že zadržení tak velkého objemu vody může vychýlit zemskou osu.

Čínská vláda přesto od projektu neupustila. Avšak některá varování se naplnila. Už během výstavby a postupného napouštění jezera docházelo k mohutným sesuvům půdy z horských úbočí. Ty způsobily další hospodářské ztráty i ztráty na životech (celkem se uvádí přibližně 1500 obětí při stavbě přehrady) a bylo nutné zvýšit počet přesídlených lidí. V roce 2007 Komunistická strana Číny zveřejnila prohlášení, podle kterého se tehdy probíhající výstavba přehrady potýká se značnými ekologickými problémy, které pokud nebudou řešeny, hrozí přerůst v katastrofu. Byla přijata a uskutečněna opatření, aby se tak nestalo.

Stavba přehrad, a opravdu ne malých, má v Číně velmi dlouhou a úspěšnou tradici. Již v roce 2003 přesáhl instalovaný výkon hydroelektráren v zemi 80 000 MW, což bylo o něco více než v USA. Kromě špičkových technologií se tak ve Třech soutěskách zračí i velmi bohaté zkušenosti a výsledky mnohaletých výzkumů. Dá se také říci, že vzhledem k zúčastněným kapacitám, jak stavebním, tak průmyslovým a vědeckým, je přehrada projektem mezinárodním. Katastrofa se ještě nekonala, Země se nepohnula.

Přehrada chrání oblasti pod sebou před záplavami. Jak, to předvedla už v době své výstavby při záplavách v roce 1998. Počet ochráněných a zachráněných lidí patrně převýší počet lidí přesídlených, ale budou to lidé, kteří teprve přijdou. Hmotné škody, které by povodně napáchaly a už nenapáchají, odborníci odhadují na mnohem vyšší, než byly investiční náklady na výstavbu.

Narozdíl od lidí ochráněných před záplavami, lidé přesídlení žijí mezi námi. Jejich osudy budou patrně ještě dlouho jitřit city a titulky novin. Již nyní se píše, že čínská vláda nesplnila slib, že tito lidé dostanou odpovídající obydlí i půdu. Že mnohé osudy přesídlenců jsou velmi pohnuté a kritici bývají nevybíravě umlčováni. To ale není problém ani technický, ani environmentální, nýbrž, řekněme, politicko-společenský.

Rozhodně málokterá přehrada, respektive stavební dílo obecně, je pod takovou společenskou kontrolou jako Tři soutěsky. Což není na škodu. Dalším záměrům se však podobné pozornosti nedopřává, i když si se Třemi soutěskami nezadají. Podle státního plánu ČLR by se mělo stavět 10 tis. MW výkonu ve vodních zdrojích ročně tak, aby v roce 2020 bylo dosaženo kapacity 270 000 MW. Z toho 70 % má být postaveno v horním povodí řeky Jang-c‘-ťiang. Jedná se například o přehrady Longtan (5400 MW), Lawixa (4700 MW), Jineping s nejvyšší přehradou na světě (305 m) či Xiloudu (12 600 MW).

Katastrofa na Dunaji

Soustava vodních děl Gabčíkovo-Nagymaros se měla realizovat za spolupráce dvou sousedních evropských zemí. Motivací ke stavbě vodního díla na Dunaji, prakticky v hlavním městě Slovenské republiky, byla ochrana území Žitného ostrova, velmi cenných jak po ekologické, tak po hospodářské stránce. Šlo o to zachovat původní lužní lesy, které začaly vysychat v důsledku sníženého průtoku vody v Dunaji, což bylo opět důsledkem stavby hrází na tomto toku výše proti proudu v Rakousku. Zároveň zde byla snaha ochránit úrodná obilná pole před povodněmi.

Dodnes se živě vzpomíná na léta 1954 a zejména 1965, kdy přívalová vlna z koryta Dunaje roztrhla u obce Patince ochrannou hráz a likvidovala vše, co jí stálo v cestě. Následně podlehla tlaku vody i protipovodňová zábrana u Číčova a dílo zkázy bylo dokonáno. Z Dunaje se vylila více než miliarda krychlových metrů vody. Ta zničila čtyři tisíce domů a 6180 obydlí poškodila, zaplavila 250 km silnic a 70 km železnic, zničila úrodu na 94 tisících hektarech. Evakuováno bylo více než čtyřiapadesát tisíc lidí. Na pomoc jižnímu Slovensku tehdy vyrukovala celá republika.

Účelem stavby bylo rovněž zlepšení plavebních podmínek na Dunaji, jehož význam jako dopravní cesty neustále vzrůstá. Jen mezi roky 1951 až 1980 se objem nákladní dopravy po Dunaji zvýšil asi desetinásobně. Další impuls přišel v roce 1984, kdy byl uveden do provozu rumunský průplav Cernavoda-Constanta, který propojil Dunaj s významným černomořským přístavem. Plavební podmínky však zhoršovala anomálie dunajského toku, takzvaný brodový úsek mezi Bratislavou a Komárnem. Střední sklon řeky se zde náhle mírní a klesá unášecí schopnost řeky. V důsledku toho se zde usazují splaveniny, štěrky a písky, takže se vytvářejí mělčiny, takzvané brody. Tento problém měl být vodním dílem Gabčíkovo-Nagymaros odstraněn. Třetím účelem vodních děl byla stavba vodní elektrárny.

 Vodní dílo Gabčíkovo (Slovensko) 

Vodní dílo Gabčíkovo (Slovensko)

Záměr postavit velkou přehradu se začal rýsovat, omezíme-li se jen na 20. století, už v roce 1935 a přišel s ním uherský ministr průmyslu v Budapešti Géza Bornemisza. V srpnu 1956 zadala československá vláda, vedená Slovákem Viliamem Širokým, akademii věd úkol, jak komplexně využít Dunaj. Pod vedením projektanta Petra Danišoviče vznikla koncepce vodních děl, kterou v roce 1963 projednaly vládní delegace Československa a Maďarska. Z protokolu o jednání vyplývá, že díla Gabčíkovo a Nagymaros měla být dokončena v roce 1975.

Nicméně až v roce 1976 tehdejší Československá socialistická republika a Maďarská lidová republika vyhotovily Společný smluvní projekt. Maďarsko následně vypracovalo prováděcí projekty, československá strana projekt úvodní. Stavební náklady si partneři rozdělili půl napůl. Protože většina přehrady se nacházela na území ČSSR, muselo Maďarsko zajistit výstavbu některých částí díla i za svými hranicemi. Naopak, protože většina prospěchu by připadla československému státu, bylo domluveno, že Maďarsko bude odebírat část elektřiny vyráběné v budoucí hydroelektrárně.

Stavba se ale záhy setkala s kritikou ochránců přírody. V Maďarsku, kde byl ve 2. polovině 80. let volnější režim než v Československu, se tématu vodního díla chopila politická opozice. V roce 1989 se Maďarsko rozhodlo jednostranně od smlouvy odstoupit a práce na díle zastavilo, aniž by svůj krok konzultovalo nebo ohlásilo druhé smluvní straně. To už bylo Gabčíkovo dokončeno téměř z 90 %. Jednostranné vypovězení však původní dohoda vůbec nebrala v úvahu. Československo proto akt maďarských partnerů považovalo za neplatný a pokračovalo ve stavbě.

Zpracovalo varianty, jak pokračovat. Mezi návrhy bylo i úplné zastavení stavby a uvedení stavebního území do původního stavu. Současně sice probíhala i dvoustranná československo-maďarská jednání, ta ale nedospěla k žádné dohodě. Nakonec byla zvolena takzvaná varianta C, jež byla také realizována. Proti původnímu záměru nebyl vybudován stupeň Nagymaros, který měl být celý na maďarské straně. Plánovanou pomocnou přehradu v Dunakiliti nahradila hráz v Čunově.

Stalinisti u soudu

Na díle Gabčíkovo byla doprojektována a vybudována dělicí hráz, která rozdělovala jezero na část slovenskou a část, která měla být na maďarské straně. Velikost přehradního jezera se tak zmenšila o 40 %. V říjnu 1992 byla většina toku řeky odkloněna na československé území napájecím kanálem pro Gabčíkovo. Původní koryto Dunaje bylo sice ponecháno, ale byl snížen průtok. Téhož roku bylo vodní dílo ve své tehdy provizorní podobě uvedeno do provozu.

„Vodní elektrárna Gabčíkovo je v Evropě nejnelidštější a nejkrutější stavba a důsledky její existence budou namířeny proti lidským zájmům. Žijeme pod terorem mafie politiků pohybujících se na pomyslném zločinném začarovaném kruhu, a ekonomů, inženýrů a techniků s hanebnou odborností,“ napsal Miklós Duray, slovenský politik, v maďarském listu Új Magyarország, v červenci 1991.

Bedřich Moldán, profesor ekologie a zástupce ředitele Centra pro otázky životního prostředí Univerzity Karlovy, v letech 1990 a 1991 mi­nistr životního prostředí v české vládě, v listopadu 1992 v Hospodářských novinách napsal: „Výsledkem stavby bude /.../ velice málo elektřiny, ale zato velký kopec ekologických a jiných problémů. Není pochyb o tom, že Gabčíkovo znamená katastrofu.“

Věci se chopily i národnostně zaměřené spolky. „Odvěkým slovenským nacionalistům se obrovitá stavba v území souvisle osídleném Maďary znamenitě hodila. /.../ Po listopadu 1989 byla objektivně dána možnost stavbu okamžitě zastavit a jednat o společné likvidaci stavby. /.../ Stalinismem odkojená banda slovenských technokratů a nacionalistů však na tuto možnost nereflektovala. Vyzýváme maďarskou stranu k tvrdému a rozhodnému postupu při dalších jednáních a opatřeních ve věci gabčíkovské stavby,“ napsali v dopise maďarskému velvyslanci v Praze ing. Aleš Šulc, ing. Pavel Křivka a ing. Pavel Punčochář, CSc., jménem organizace Zelený kruh.

V říjnu roku 1992 doručil britský velvyslanec do Prahy demarši Politického výboru Evropských společenství. Brusel žádal okamžitě vytvořit dvoustrannou komisi a nepokračovat v pracích. Federálním ministrem zahraničí ČSFR byl Slovák Jozef Moravčík a právě jemu připadl úkol informovat velvyslance ES a Maďarska, že československá vláda nemůže přijímat žádné závazky, protože je nemá kdo naplnit. Připomeňme, že ve druhé polovině roku 1992 už byla Slovenskou národní radou přijata Deklarace o svrchovanosti Slovenské republiky a prakticky se začalo připravovat rozdělení československé federace.

V té době byl v Německu na státní návštěvě předseda slovenské vlády Vladimír Mečiar. Tamní ministr zahraničí Klaus Kinkel mu údajně sdělil cosi ve smyslu, že žádná diskutabilní přehrada nesmí narušit stabilitu v regionu. A předseda české vlády Václav Klaus jasně deklaruje: „Gabčíkovo není problém české, ale slovenské vlády.“ Rokování v Bruselu k vytvoření trojstranné komise nevedly.
„Varianta C, kterou vláda schválila, byla kritizována ze všech stran. Dnes jsem rád, že jsme na svém rozhodnutí trvali,“ cituje EnviWeb.cz Jána Čarnogurského, tehdejšího předsedu slovenské vlády.

V roce 1996 byla uvedena do provozu elektrárna Gabčíkovo. Přehradní hráz ve svých útrobách skrývá osm turbosoustrojí osazených kaplanovými turbínami s oběžnými koly o průměru 9,2 m. Každé soustrojí má výkon 90 MW. Činnost elektrárny je založena na průtoku (Dunaj je vodnatější než například Rýn), a i když v důsledku neexistence vyrovnávací nádrže Nagymaros nelze po většinu roku využívat celou její kapacitu, patří k nejdůležitějším i největším zdrojům slovenské energetické soustavy. Uvádí se, že Gabčíkovo kryje 8 až 10 % národní spotřeby elektřiny.

Na vodním díle jsou umístěny dvě plavební komory o délce 275 a šířce 34 metry a umožňují tak proplavbu lodí třídy VIc. Výškový rozdíl 23 metry jejich pomocí lodě překonají za 18 minut, ročně tak umožňují proplavit devatenáct tisíc plavidel. Gabčíkovo výrazně přispělo ke zvýšení kapacity a plynulosti lodní dopravy mezi Rýnem a Dunajem, resp. Severním a Černým mořem po otevření kanálu Rýn-Mohan-Dunaj v Německu v roce 1992. Problémem zůstávají brody v úseku pod Gabčíkovem ke Komárnu a Budapešti v důsledku chybějícího stupně Nagymaros.

Protipovodňová funkce díla byla prověřena stoletou vodou, která po Dunaji dorazila v roce 2002. Gabčíkovo odolalo a ochráněna zůstala území jak slovenská, tak i maďarská. Lužní lesy jsou plynule dotovány vodou z přehradního jezera Gabčíkovo. Ekologické poměry nejen v lesích, ale i v dunajských vodách a zdrojích pitné vody jsou pod soustavnou kontrolou vědců i veřejnosti. Ta může využívat revitalizovaná území kolem vodního díla, včetně vodního sportovního areálu v Čunově. Celá oblast je dnes vyhledávaným turistickým a rekreačním místem.

Slovenská a Maďarská republika svůj spor o vypovězení smlouvy v roce 1997 podstoupily mezinárodnímu soudu v Haagu. Ten rozhodl tak, že Maďarsko nemělo smlouvu vypovídat a ta je stále platná. Slovensko mělo právo dílo dokončit. Ale ne spustit. Soudní rozhodnutí, stručně řečeno, nabádá obě strany, aby se dohodly v intencích smlouvy z roku 1977, mimo jiné aby i maďarské straně plynuly z díla výhody, které původní smlouva předpokládala. Dvoustranná jednání tedy pokračovala i na konci minulého století o tom, jak rozsudek mezinárodního soudu naplnit. Dohoda se rýsovala už v roce 1998. Nová maďarská vláda vítěze tehdejších voleb Viktora Orbána ji však smetla se stolu. K jednání je nyní za SR zmocněno ministerstvo dopravy a výstavby.

Renáta Vadkertiová z útvaru zplnomocněnce vlády pro výstavbu a provoz soustavy vodních děl Gabčíkovo-Nagymaros časopisu ASB sdělila: „Slovenská strana přistupuje k dostavbě soustavy vodních děl ve smyslu uzavřených a dohodnutých vztahů. Jedná se o interní záležitost dvou států, které se snaží dohodnout, proto momentálně rokujeme o věcech, které jsou prospěšné a nevyvratitelné pro obě strany. Podstatné je, že pověření zástupci obou zemí spolu komunikují a snaží se v dalším domluvit tak, aby to bylo přijatelné pro obě země.“

 

TEXT: JAN TESAŘ, Foto: Shutterstock

Článek byl uveřejněn v časopisu ASB 4/2017.

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media