Vodní dílo

Vodním dílem "silotvorným" máme na mysli veškeré stavební i strojní zařízení, které je nutné pro využití energie vody v určitém úseku vodního toku a její přeměnu na mechanickou práci. Vodní dílo má energii přírodního toku v maximální možné míře zužitkovat. Tato přeměna se však děje pouze ve vodním motoru (vodní kolo, turbína). Úkolem ostatních částí vodního díla je dopravit k tomuto motoru bez odporu potřebné množství neznečištěné vody a při tom neztratit nic ze získaného spádu.


Možnost jak toho dosáhnout závisí na stavebním uspořádání a na způsobu nakládání s vodou:

  • vodní dílo ležící přímo v hlavním toku:
    • lodní - plovoucíModel lodního mlýna - škrtnice
    • pobřežní
    • pobřežní povodňové
    • vodní dílo potoční Potoční dílo - kolo na spodní vodu
    • vodní dílo jezové
    • přehrady
  • vodní dílo derivační:
    • nízkotlaké
      • průtočné
      • s akumulací
    • nízkotlaké s tlakovým přivaděčem
      • průtočné
      • s akumulací
    • vysokotlaké
      • průtočné
      • s akumulací
    • kombinované

Energie toku odpovídá součinu spádu a průtoku.

Zatím co průtok je veličina proměnná a více méně závislá na počasí, spád je možno považovat za konstantu danou tvarem terénu. Obě dvě veličiny jsou stejně důležité. Záleží na místních poměrech, kterou z nich lze snadněji získat. V horách a na vysočině je bezesporu snažší získat poměrně rychle dostatečný spád a tím i slušný výkon na tocích s menším průtokem. Obráceně v nížinách se setkáme s líně tekoucí vodou velkého průtoku, avšak šance zajistit větší spád je mizivá. U vodních děl s akumulací vody je vždy zapotřebí použít co možná největší spád. Tím se sníží množství vody, jenž je třeba nashromáždit a nádrž je menší. Pokud to okolnosti dovolují, volí se místo pro zřízení vodního díla blízko terénní nerovnosti, kde přírodní tok prudčeji klesá (peřeje, prudký ohyb, skalní práh) a to tak, že místo odběru je nad tímto místem a voda se vrací až pod ním. Takové řešení ušetří i mnoho metrů náhonu a docílí stejného spádu.

Výkon na hřídeli vodního motoru je dán okamžitým průtokem, čistým spádem na vodním motoru a účinností vodního motoru při daném průtoku:

výkon P [watty] = 0,0981 × průtok Q [ltr./sec.] × spád H [metry] × účinnost [%]



Spád "H" dosazený do výpočtu je spád čistý. Je to původní rozdíl výšky hladin na úseku potoka, snížený o pokles hladiny v náhonu, na česlích, v potrubí a v odpadním kanále. Vzniká nezbytnými ztrátami, nunými k tomu, aby voda do motoru proudila. Při zastaveném stroji se hladina ustálí výše. Proto s tímto rozdílem musíme počítat.

Průtok "Q" dosazený do výpočtu je skutečný průtok přes vodní motor - po odečtení předepsaného sanačního průtoku (pokud je stanoven) a všech nežádoucích prosaků.

Achilovou patou celého výpočtu je i to, že účinnost vodního motoru není při různých průtocích stejná , ale se snižujícím průtokem (plněním) klesá.

Chcete-li znát výkon i v suchém období roku, budete si muset spočítat výkon i při jiném plnění, než při jmenovitém a do vzorce dosadit příslušnou účinnost odpovídající danému plnění.

Obdrželi jste výpočtem výkon, jehož hodnota nenaplnila vaše očekávání? Pozor, voda pracuje 24 hodin denně a 365 dnů v roce, proto i malý výkon dokáže udělat pořádný kus práce.



Naposledy změněno: středa, 6. listopad 2013, 07.13