Výzkum, který probíhal na Fakultě stavební ČVUT v Praze v letech 2009 – 2010, se věnoval problematice lokality plánovaného umístění plavební komory, bezpečnosti plavebního provozu či převádění povodňových průtoků.
Model komory v měřítku 1:50 ve vodohospodářské laboratoři fakulty
„V měřítku 1:50 jsme ve vodohospodářské laboratoři fakulty vytvořili reálný model plavební komory, který upozornil na problémy, jež by mohly při jejím provozu vzniknout. Na základě toho byly upraveny některé prvky v projektové dokumentaci a následně i při vlastní realizaci komory. Významně tak byl například zkrácen dělicí pilíř mezi pohyblivým a pevným jezem,“ vysvětluje doc. Dr. Ing. Pavel Fošumpaur z katedry hydrotechniky, který projekt výzkumu vedl. „Model se vyráběl čtyři měsíce, vycházel z geodetického zaměření koryta řeky a zapracovaných hydrologických podkladů týkajících se průtoků a přesně odpovídal podmínkám budoucího místa stavby,“ doplňuje Pavel Fošumpaur. Výzkum hněvkovické plavební komory byl náročný, protože dílo představuje interakci mnoha prvků. „Jde o velmi složitou hydrotechnickou stavbu, je zde pevný jez, pohyblivý jez, dvě vodní elektrárny, plavební komora a levobřežní koridor, který bude sloužit jak pro sportovní účely vodákům, tak bude plnit funkci kartáčového přechodu pro migraci ryb,“ uvádí Pavel Fošumpaur z Fakulty stavební ČVUT. Na základě tohoto výzkumu byl například doporučen rozsah nutného opevnění koryta těžkým kamenným záhozem, aby nedocházelo k ohrožení stability objektů při povodni.
Experimenty s modely reálných lodí
Výzkum plavebních podmínek probíhal formou nautických experimentů, kdy se na modelu koryta testuje plavba a manévry s modely skutečných říčních lodí. „Použili jsme například model lodi Maďarka, která je provozovaná na horní Vltavě,“ vysvětluje říční kapitán a zároveň vedoucí oddělení plavebního dozoru Ing. Josef Leffler ze Státní plavební správy. Testy s modely reálných lodí umožňují vyzkoušet, jak působí proudění na plavidlo vplouvající či vyplouvající z komory. „Obzvláště důležité jsou manévry kolem komor, protože lodě se zde pohybují pomaleji a jsou hůře ovladatelné. Je zde proto potřeba klidná voda a model nám dává šanci vyzkoušet, jaký je skutečný stav a podle toho dílo upravit,“ objasňuje Josef Leffler a dodává, „právě u hněvkovické plavební komory se díky modelu ukázalo, že je nutné upravit prostor pro zajištění bezpečného vplouvání a vyplouvání plavidel z komory.“
Modely plavebních komor slouží u složitých staveb
Modely plavebních komor se nevyužívají standardně, uplatňují se především v rámci předprojektové přípravy složitých hydrotechnických staveb. „Jejich příprava je náročná, ale umožňuje prověřit několik variant technického řešení a nalézt vhodnou variantu. Zároveň se tak ušetří mnohonásobně vyšší náklady, které by vyžadovala úprava již postavené plavební komory nebo jezu na místě. Díky modelu lze identifikovat řadu potenciálních kritických míst v bezpečí laboratoře, a vyhnout se tak situacím, které by nastaly za povodní nebo jiných krizových situací,“ uvádí Ing. Jan Bukovský z Ředitelství vodních cest ČR, které je investorem díla. U plavební komory v Hněvkovicích pomohl model nalézt vhodný tvar rejd, kapacitu jezových polí, a úpravu vývaru jezu tak, aby proudění vody bylo lineární a nedocházelo k nebezpečným turbulencím a vymílání koryta.
V případě vltavské vodní cesty se reálný model odpovídající místní situaci prováděl i u plavební komory České Vrbné, zde se realizovalo celé zdymadlo i přístav. Dalším zdymadlem, které kvůli obtížnému vjezdu do přístavu vzniklo nejdříve v podobě modelu, byla Hluboká nad Vltavou. Všechny uvedené modely i výzkum s nimi spjatý se prováděl na Fakultě stavební ČVUT v Praze.