Protržení přehrady Desná: Největší vodohospodářská katastrofa na českém území

Se svými 820 m. n. m. byla přehrada Desná původní držitelkou výškového rekordu mezi českými přehradami o celkovém objemu 400 000 m3. To ovšem platilo pouze do 18. září 1916, kdy došlo k největší katastrofě spojené s přehradami na území dnešního Česka – protržení její hráze…

Oblast povodí Bílé a Černé Desné

Na začátku 20. století se povodí Bílé a Černé Desné stalo důležitými centry pro sklářskou a textilní výrobu. V důsledku toho vzrostla poptávka po vodních zdrojích. Vzhledem k tomu, že přírodní vodní zdroje v regionu byly často nedostatečné, zejména v obdobích sucha, bylo založeno vodohospodářské družstvo pro výstavbu přehrad na řekách Bílé, Černé Desné a Kamenici v Libereckém kraji.

Vznik vodohospodářského družstva byl také přímou reakcí na časté povodně v Jizerských horách, které způsobily značné škody na majetku a ztráty na lidských životech. Zmírňování povodní se proto stalo dalším klíčovým cílem pro nádrž Bílá Desná. Povodí Bílé Desné má rozlohu přibližně 7,36 km² s průměrnou nadmořskou výškou přibližně 800 m a ročními srážkami přibližně 1400 mm.

Údolí řeky Bílá Desná se vyznačuje strmým a úzkým profilem; samotné místo přehrady je však výrazně širší a má mírnější svahy břehů. Geologické podmínky v lokalitě představují značné výzvy. Přestože se údolí nachází v mladší archeánské žule, geologické průzkumy nenarazily na pevné skalní podloží. Žula v oblasti je rozlámaná a vyskytují se zde pouze ojedinělé balvany. Navzdory vrtání do hloubky 10 m nebyla nalezena žádná pevná hornina. V důsledku toho byla přehrada postavena na hlinito-písčité nebo štěrkopískové moréně s četnými žulovými úlomky. Podél podélné koruny přehrady se pravděpodobně nacházela významná puklina, což mohlo vést k různým hloubkám skalního podloží na obou stranách údolí.

Stavba přehrady

Stavba přehrady začala v říjnu 1911. Po počáteční přípravě staveniště byly provedeny výkopy základové jámy a instalace pilotového roštu pod spodní výpustní galerií. Bednění bočních stěn, bylo vyrobeno z dřevěných prken. Těleso přehrady bylo vyplněno netříděnou zeminou z oblasti nádrže, zhutněnou ve vrstvách o tloušťce 40 cm. Pro snížení nepropustnosti hráze byla těsnicí zemina ošetřena vápenným mlékem.

Pro zdůvodnění nízké propustnosti zeminy byl během výstavby proveden průsakový test ve vyhloubené jámě. Test ukázal denní pokles hladiny vody o 3 cm. Během výstavby se v betonu na dně výpustné štoly vytvořilo několik trhlin. I když byla nádrž prázdná, prosakovala těmito trhlinami do štoly čistá voda rychlostí přibližně 0,7 l/s. Podle stavebních záznamů „… dělníci používali vodu prosakující z trhlin v štole jako vysoce kvalitní pitnou vodu.“ Stavba hráze byla dokončena v září 1915.

Provoz přehrady – počáteční napouštění

V červnu 1915 začalo první napouštění nádrže. 18. listopadu 1915, po dosažení normální provozní hladiny 817,88 metrů nad mořem, získal projekt oficiální technické a ekonomické schválení. Po napuštění začala přehrada sloužit svému účelu. Konzistentní průtok byl vypouštěn po proudu základovým výpustem, což majitelům mlýnů v údolí pod ním poskytovalo spolehlivé zásobování vodou.

Během napouštění nádrže se objem prosakující vody zvýšil na 3 až 4 l/s v závislosti na hladině nádrže. Je pozoruhodné, že voda zůstala po celou dobu čistá, bez známek vyplavování jemných částic. Přehrada úspěšně odolala zimě, následnému jarnímu tání a letním bouřím, které následovaly.

Protržení hráze Bílá Desná

Před protržením hráze 18. září 1916 nebyly zaznamenány žádné mimořádné hydrologické události, jako například vydatné srážky či lokální záplavy. Ani několik hodin před zřícením nebyly pozorovány žádné známky průsaku hrází. První známky úniku objevili dřevorubci procházející poblíž hráze, kteří si všimli prosakující vody.

Počáteční koncentrovaný únik se nacházel mírně vlevo od stropu galerie na svahu po proudu, poblíž výpustného portálu. Konečná konfigurace protržení v ose hráze je založena na výpovědích svědků a měřeních získaných přibližně týden po selhání v roce 1916. V té době byla šířka protržení u základny na levé straně výpustné galerie přibližně 8 m, zatímco šířka otvoru protržení na koruně hráze byla přibližně 32 m.

Následky katastrofy

Neštěstí se odehrálo nečekaně rychle. První pramínek protékající skrz hráz zaregistrovali již zmínění  dřevorubci okolo 15.30h (hráz se protrhla v 16.15 h). Někteří přihlížející se dokonce shromáždili, aby sledovali stoupající hladinu vody. V obci Bílá Desná byla povodňová vlna vysoká jako řadový dům. Prvně došlo k vyvrácení stromů podél břehů řeky a výsledná směs vody, stromů a kamení se nahromadila v úzkém údolí a dočasně vytvořila umělou hráz.

Když tato bariéra nakonec povolila, uvolnila vlnu vysokou až 20 m, která způsobila nejvážnější škody. Evakuace obce Desná, na níž se voda začala valit, proto prakticky neproběhla a vesnice byla z velké části smetena ze zemského povrchu. Po počátečním zjištění úniku byli obyvatelé žijící pod přehradou neprodleně varováni telefonicky a v místních továrnách i pomocí píšťalek. Navzdory tomuto úsilí nikdo nevěřil, že hrozí povodeň, protože žádné nedávné vydatné srážky neproběhly.

Celkem bylo zničeno na 69 domů. Tamní sklárny, brusírny a pily byly značně poškozeny. Katastrofa si vyžádala 67 životů a 320 lidí přišlo o domov. Mnoho továren bylo vyřazeno z provozu kvůli bahnu a zničenému zařízení, což vedlo ke ztrátě 1 020 pracovních míst. K poskytování pomoci v nouzi a k ​​odklízení trosek z poškozených budov a infrastruktury byli mobilizováni vojáci i váleční zajatci.

Příčiny selhání přehrady Bílá Desná

Stručně řečeno, zahájení a postup selhání přehrady Bílá Desná lze připsat následujícím klíčovým faktorům: Kombinace stlačitelné zeminy v podloží a použití pilotového roštu vedla k nerovnoměrnému sedání tělesa přehrady. Toto rozdílné sedání mělo za následek trhliny jak v konstrukci přehrady, tak v galerii spodních výpustí. Těsnicí materiál byl špatně tříděný, obsahoval přes 85 % písčito-štěrkových částic a v některých částech i větší kameny.

Konstrukce byla chybná, zahrnovala pilotový rošt v podloží, nedostatečnou délku vsakovací vody a pronikání jílovité těsnicí vrstvy ventilovou věží. V současné praxi se na stavebních zeminách běžně provádějí testy vnitřní eroze a v přechodových zónách mezi materiály těsnění hráze a netříděnou hlinitou vrstvou se aplikují účinná filtrační kritéria. Tato opatření vznikla právě díky této katastrofě, a to nejen u nás, ale i ve světě.

O příčinách katastrofy se ještě dlouho po ní vedly spory a to především díky soudnímu řízení s autory a stavebním dozorem stavby, které trvalo celých 17 let. Na vině byla možná geologická porucha ležící hluboko pod hrází, svou roli však pravděpodobně sehrálo uspěchání stavby během nestabilní doby 1. světové války. Po svém protržení nebyla přehrada již nikdy obnovena. Její pozůstatky jsou však na místě k vidění stále. V roce 1996 byly vyhlášeny národní kulturní památkou.

Zdroje: 

RAŠKA, K., EMMER, J. Katastrofická záplava v údolí Bílé Desné.

ŘÍHA, J. Studie historických záplav v Československu.

ROZSYPAL, P. Protržení Bílé Desné z pohledu současné geotechniky.