Orlická vodní elektrárna s několika nej…

I po půl století zůstává rozměry i výkonem největším vodním dílem České republiky, chlubí se ve světě nejtenší hrází, zachránila Prahu a část Povltaví před stoletou a tisíciletou povodní, její turbosoustrojí jsou připravena do 2 minut odvrátit kritickou situaci v naší energetické sítí… NEJVĚTŠI GRAVITAČNI HRAZ VE STŘEDNI EVROPĚ Akumulační a špičková hydroelektrárna Orlík je stěžejním článkem vltavské kaskády. Za betonovou hrází s výškou 90,5 m zadržuje 720 mil. m3 vody. Jezero o ploše 27,3 km2 se roztáhlo 68 km po Vltavě, 22 km zasahuje do Otavy a 7 km do Lužnice. Provoz čtyř plně automatických soustrojí s Kaplanovými turbínami po 91 MW je řízen z centrálního dispečinku ve Štěchovicích, v případě špičky odběru v energetické sítě trvá najetí i s přifázováním k síti pouhých 128 sekund! Vedle výroby elektřiny s nejcennějšími kilowatthodinami v době špičkových odběrů slouží půl století k vodohospodářským účelům, jezero samo slouží ročně statisícům rekreantů ročně ke koupání a odpočinku, rybolovu a vodním sportům. Průměrná roční produkce elektřiny se pohybuje kolem 400 GWh, a energetika tak ročně ušetří téměř půl milionu tun uhlí, potřebného jinak k jejich výrobě. CO MUSELO USTOUPIT BUDOVATELŮM Před zahájením stavby roku 1957 muselo za v socialismu krutých podmínek pro majitele zmizet ze zátopové oblasti několik vesnic (650 statků, hospodářství a domů), dvacítka mlýnů a pil, unikátní řetězový most v Podolsku. Nucené odlesnění postihlo údolí Vltavy v délce 60 km. Ruiny objektů se poprvé a snad naposled objevily roku 2003 při extrémním poklesu hladiny následkem mimořádného sucha. Stavebně musely být zabezpečeny hrady Orlík a Zvíkov a kostel v Červené, postupně s přibývajícím jezerem vyrůstaly nové mosty a silnice. Na stavbě se podílelo 1500 pracovníků pod vedením hlavního inženýra Aloise Krause, o kterém historikové uvádějí, že doslova po kolenou zaměřoval pozici hráze do skalních stěn, aby zajistil bezpečnost na svou dobu mimořádně velké a přitom tenké gravitační hráze. Na výstavbu se spotřebovalo přes 1 mil. m3 betonu a 12 000 t oceli. K dopravě materiálu musela být zřízena železniční vlečka z Tochovic. První turbosoustrojí bylo slavnostně spuštěno 8 měsíců před plánovaným termínem dokončení 22. prosince 1961, plného výkonu 364 MW dosáhla Orlická elektrárna 10. dubna 1962 po spuštění čtvrtého turbosoustrojí. Rekultivační práce v okolí i v zátopové oblasti však pokračovaly až do roku 1966. ELEKTRARNA POD KORUNOVYMI PŘELIVY Strojovna elektrárny je umístěna u paty hráze, střechu nad halou vysokou 20 m tvoří 60 cm tlustá betonová skořepina přelivů. Voda do čtyř Kaplanových turbín vyrobených v ČKD- -Blansko je přiváděna čtveřicí ocelových trub o průměru 6,25 m, vtok je vybaven rychlouzávěry a provizorním hrazením, obsluhovaným jeřábem na kolejové dráze vedené po okraji koruny. Původní čtveřice soustrojí vysokých 27,5 m měla 10lopatková kola o průměru 3,7 m, a v tomto provedení jako světová rarita bylo vystavováno před čs. pavilonem na legendárním prvním Expu 1958 v Bruselu. Hltnost turbín dosahuje až 150 m3/s. Při pozdější rekonstrukci byly turbíny nahrazeny 8lopatkovým oběžnými koly s vyšší hydraulickou účinností. Generátory, nad nimi při 188 ot/min generují ve statorech elektrický proud s napětím 15 kV, což je transformováno v 6 jednofázových jednotkách na ochozu paty hráze na velmi vysoké napětí 220 kV. VIZITKOU KVALITY HRAZE JE MINIMALNI PRŮSAK Přímá tížná betonová hráz dlouhá 450 m má dvě spodní výpusti o průměru 4 m a tři bezpečnostní přelivná pole široká 15 m vybavená segmentovými uzávěry o výšce 8 m. To, že pod korunovými přelivy je skryta hala elektrárny bylo v době stavby evropskou raritou, která si vyžádala mj. bezpečné utěsnění 60 cm tlustého stropu se žlaby přelivů, a složitou síť průsakových žlábků. Další kuriozitou je instalace rozvodny 110 kV přímo v objektu (nikoliv jako obvykle stranou hráze). Podemletí přehrady brání 95 m dlouhý a 5 m hluboký vývar sloužící k utlumení kinetické energie vody přepadající přes přepady nebo proudící z turbín a spodních výpustí s tabulovými rychlouzávěry na návodní straně a z návodní strany opatřených Johnsonovými rychlouzávěry. Při plném otevření spodní výpustí vzniká ve vývaru až 10metrová vlna. Hráz stavěli z postupně betonovaných 33 monobloků. Dilatační spáry mezi nimi těsní speciální izolace z měděných plechů, ucpávek a asfaltu. Průsak vody v důsledku změn teploty a měnícího se tlaku vody při značně kolísající výšce hladiny (od 45 do 74 m) je přísně hlídán v revizních chodbách. Tato skutečnost je zejména předmětem obdivu zvědavých návštěvníků, kteří se mohou zúčastnit letních prohlídek přehrady, protkané v 5 patrech sítí chodeb. Dilatace bloků se sleduje pomocí tzv. deformerů s přesností tisícin milimetru. Koruna hráze vykazuje v průběhu roku diference pod 5 mm. Celkový průsak vody neustále kontrolovaný se pohybuje jen kolem 0,5 l/s, což pro představu odpovídá proudu vody z naplno otočeného domácího vodovodního kohoutku. ROKU 2002 ZADRŽEL ORLIK TISICILETOU VODU Dlouhodobý průměrný roční průtok Orlíkem se pohybuje kolem 84 m3/s. Projekt počítal podle inženýrských zvyklostí se stoletou vodou odhadnutou hydrology na 2050 m3/s. Při naprosto nečekané povodni roku 2002 však dosáhl přítok do již plné nádrže 3900 m3/s, což odpovídá hypoteticky tzv. desetitisícileté vodě. Po stoupnutí hladiny 1,57 m nad maximální přípustnou kótu protékalo přes přepady a všechny výpustné otvory a turbíny podle výpočtů 3200 m3, což znamenalo tisíciletou vodu! Ve spádové oblasti nad přehradou v létě 2002 spadlo 2,5 mld. m3 vody. Kapacita přehrady podržela povodňovou vlnu o 17 h, což umožnilo Praze a městům na Vltavě připravit se. Díky tomu podle expertů nebyl zničen Karlův most a nedošlo k nedozírným škodám zátopou Starého Města a Malé Strany. Samotnou přehradu i elektrárnu však povodeň krutě poničila a na 16 měsíců vyřadila z provozu. Došlo k zatopení nízko položené strojovny i vnitřního vybavení hráze a jejích měřicích systémů, k poškození břehových opevnění pod přehradou a k nepředstavitelné destrukci betonového vývaru zejména v okolí prahu, který byl doslova obroušen. Betonové dno bylo podemleto a vytvořily se v něm několikametrové kaverny. Turbíny stály 480 dnů mimo provoz, každý den ztrátou výkonu stál naši energetiku víc jak milion korun. DO REKONSTRUKCE PO POVODNICH ZASAHL SIEMENS V rámci odstraňování škod došlo i k rekonstrukci turbogenerátorů TG2 a TG3 a k modernizaci statorů spojené s výměnou vinutí a náhradou izolačních systémů, které bylo včetně zdokonalení transformátorů svěřeno společnosti Siemens Engineering. Od roku 2002 je řídicí centrum elektrárny plně digitalizováno a bezobslužný provoz i chod turbogenerátorů je řízen dálkově z dispečinku ČEZ ve Štěchovicích. V menším velínu s kontrolními panely dozoruje na správný chod dozorný, který by zasáhl v případě poruchy, kontroluje požární hlásiče a monitoruje sedm důležitých míst pomocí záznamových videokamer. PROBLEMY S LODNIM VYTAHEM Přehrada měla být vybavena lodním zdvihadlem pro lodě o výtlaku do 300 t se šíří do 6 m, které by umožnilo atraktivní plavby větších rekreačních a výletních lodí mezi Budějovicemi a Prahou. Dráha dlouhá 190 m ve sklonu 220 m však nebyla zcela dokončena, a proto je paralelně zřízen provizorní kolejový lanový výtah, schopný přepravovat čluny s délkou do 33 m do výtlaku 3,5 tun s maximální šířkou 2,6 m. Dokončení výtahu, které počítalo alespoň zčásti s financováním z fondů Evropské unie, je odloženo na neurčito. PŘIPRAVOVANA REVITALIZACE ORLIKU I když je legendární hráz vlivem počasí i nečistot v ovzduší dosti omšelá, starostové obcí v jejím okolí by jí rádi vrátili někdejší lesk a přilákali do oblasti více turistů. Loni proto připravili obsáhlou studii, která jednak kritizuje největší současné nešvary (špinavou nazelenalou vodu, vysloužilé hausbóty na březích, nedostatečné atraktivnější využití jezera i okolní přírody). Dožadují se zejména stavby přístavu pro lodě a dokončení výkonnější lodní zdviže, která by otevřela cestu rekreačním plavbám, vybudování kvalitnějších kempů, luxusnějších hotelů, alespoň jednoho golfového hřiště a zábavního parku, a samozřejmě i jejich propojení silnicemi, chodníky a cyklostezkami. Očista jezera ovšem vyžaduje vybudovat v obcích v povodí chybějící kanalizaci a čistírny odpadních vod. U Starého Sedla se např. plánuje sportovní přístaviště, s přístavem pro kanoisty a kotviště pro hausbóty se počítá ve Voltýřovské a Hrejkovické zátoce, na Zvíkovském Podhradí má být zřízen převoz. Jen golfové hřiště prý ale spolkne 150 milionů. Celková investice do zatraktivnění lokality během 5 až 10 let se odhaduje na 2 až 3 miliardy Kč a zřejmě se neobejde bez dotací EU. Jan Tůma Foto: archiv autora a Siemens AG