Ochrana brehov, zemných hrádzí a násypov proti poškodeniu hlodavcami použitím ochrannej georohože RENOMESH

Zdroj: Maccaferri Central Europe

Bobry, nutrie vodné a iné hrabavé hlodavce môžu spôsobovať na brehoch riek, hrádzach, ako aj na cestných a železničných násypoch v blízkosti vodných tokov značné škody. V určitých prípadoch môže ich činnosťou dôjsť až k zvýšenému riziku svahových porúch s vážnymi následkami spojenými so záplavami alebo s narušením prevádzky dopravnej infraštruktúry. Ide pritom o komplikovanú problematiku, keďže mnohé druhy týchto hlodavcov patria medzi zákonom chránené živočíchy.

Dutiny vytvorené týmito hlodavcami v hrádzach a násypoch predstavujú vysoké riziko z pohľadu stability týchto konštrukcií. Zároveň dochádza k porušeniu nepriepustných vrstiev, čo vedie k zvýšenému prietoku vody cez hrádze, zvýšenej erózii a z dlhodobého hľadiska aj k s tým spojenému narušeniu stability, čo môže vyústiť až do kolapsu týchto konštrukcií.

S týmito problémami sa stretávajú správcovia vodných tokov, ciest a železníc nielen na Slovensku, ale aj v celej Európe. Len odhadovaná populácia bobrov v celej Európe je na úrovni 800 000 ks a má rastúci trend.

Opatrenia, ktorými možno predchádzať uvedeným nepriaznivým účinkom, závisia od významnosti ohrozených konštrukcií, miery rizika a potenciálneho nebezpečenstva pre ľudí a infraštruktúru. Samozrejme, voľba opatrení závisí aj od nákladov na realizáciu vybraných opatrení a nákladov spojených s ich údržbou.

Prevencia proti škodám spôsobeným bobrami a inými hrabavými hlodavcami je už viac ako 20 rokov veľmi diskutovanou témou, dokumentovanou v štúdiách realizovaných rôznymi akademickými ústavmi a technickými skupinami.

Okrem hlodavcov predstavujú čoraz väčšie riziko aj diviaky, ktoré síce nevyhrabávajú tunely, ale výrazne narúšajú povrchové časti zemných konštrukcií a spôsobujú protierózno-stabilitné problémy.

Ochrana svahov oceľovými sieťami RENOMESH

Na základe dlhodobých skúseností a vývoja vyvinula spoločnosť Maccaferri relatívne jednoduchú, a pritom veľmi účinnú koncepciu ochrany proti poškodeniu zemných konštrukcií bobrami a inými hrabavými hlodavcami systémom oceľových ochranných sietí RENOMESH.

RENOMESH je rad certifikovanej ochrany, ktorá slúži na zabránenie vniknutia hrabavých hlodavcov a narušenia brehov riek, hrádzí, ako aj cestných a železničných násypov v blízkosti vodných tokov.

RENOMESH je vyrobený z dvojzákrutovej oceľovej siete s povrchovou ochranou Zn + 5 %  Al a prídavnou polymérnou ochranou so zvýšenou odolnosťou proti abrázii PoliMac. Vyniká svojou pevnosťou, ľahkou inštaláciou a životnosťou aj v prostrediach s vysokou agresivitou a mechanickým namáhaním.

Schema narusenia hradze bobrami a hlodavcami
Schéma narušenia hrádze bobrami a hlodavcami | Zdroj: Maccaferri Central Europe

K dispozícii je viacero typov ochranných sietí RENOMESH. Výber závisí od zhodnotenia konkrétnych okrajových podmienok projektu a komplexného posúdenia navrhovaného riešenia. RENOMESH BIO a RENOMESH GREEN sú riešenia 2 v 1, ktoré kombinujú pevnosť oceľovej siete so schopnosťou podporiť rasť vegetácie. RENOMESH BIO tvorí oceľová sieť a biodegradovateľná rohož z prírodných vlákien.

Schema narusenia hradze hlodavcami
Schéma narušenia železničného násypu bobrami a hrabavými hlodavcami  hlodavcami | Zdroj: Maccaferri Central Europe

Pevnosť oceľového pletiva pôsobí pre hlodavce ako nepreniknuteľná bariéra, biodegradovateľná rohož zasa zabezpečuje dočasnú protieróznu funkciu a zadržiavaním vlhkosti podporuje rast vegetácie. RENOMESH GREEN tvorí oceľová sieť, na ktorú je extrudovaná trvalá UV stabilizovaná 3D georohož z polypropylénových vlákien. Georohož zabezpečuje trvalú protieróznu funkciu a dlhodobú stabilitu svahu.

Medzi hlavné komponenty oceľových sietí RENOMESH patria:
• dvojzákrutová oceľová sieť s organickým polymérovým povlakom PoliMac s protieróznou rohožou alebo bez nej, dodávaná v rolkách;
• spojovacie spony vo forme C-krúžkov;
• kotviace prvky na uchytenie siete do podložia.
Alternatívne k oceľovým pleteným sieťam
RENOMESH možno v prípade potreby použiť na zabezpečenie vyššej odolnosti proti prúdeniu vody drôtokamenné matrace RENO PLUS, ktoré sú vďaka zdvojeným priečkam a špeciálne vyvinutým tiahlam v tvare „X“, spájajúcich dno a veko matraca, schopné preniesť výrazne vyššie šmykové napätia až do úrovne 600 N/m2 .

Riešenia na zabránenie vniknutia hrabavých hlodavcov do zemných svahov musia byť schopné odolať roztrhnutiu hrabavými zvieratami, resp. rozhryznutiu. Rad oceľových sietí RENOMESH dosahuje ťahovú pevnosť od 35 do 60 kN/m v závislosti od priemeru drôtu. Ukázalo sa, že tieto riešenia sú účinné proti rozhryznutiu – hrúbka oceľového drôtu bezpečne postačuje, navyše, dvojzákrutové spoje oceľových drôtov zabraňujú šíreniu poruchy aj v prípade lokálneho porušenia drôtu.

Z dôvodu dobrej odolnosti vo vode sa v minulosti používali aj geosyntetické materiály. Časom sa však ukázalo, že nie sú dostatočne účinné proti hlodavcom. Test vykonaný na Technickej univerzite vo Viedni na niekoľkých typoch ochranných systémov preukázal, že systémy na báze oceľových sietí sú jediné spoľahlivé a odolné proti pôsobeniu všetkých nepriaznivých namáhaní.

Výskum a referenčné stavby

S cieľom stanoviť reprezentatívnu kvalitatívnu úroveň oceľových sietí ako účinných a funkčných systémov ochrany pred hlodavcami sa realizovalo veľa projektov na vodných tokoch, z ktorých mnohé boli pod dohľadom výskumných centier technických univerzít a iných verejných inštitúcií. K dnešnému dňu existuje dostatočné množstvo štúdií, ktoré jednoznačne preukázali, že systémy oceľových sietí RENOMESH fungujú spoľahlivo a sú vhodné z funkčného aj environmentálneho hľadiska.

Pohľad na zemnú hrádzu narušenú hlodavcami
Pohľad na zemnú hrádzu narušenú hlodavcami | Zdroj: Maccaferri Central Europe
Typy systémov ochranných sietí RENOMESH
Typy systémov ochranných sietí RENOMESH | Zdroj: Maccaferri Central Europe
Skúšky ochranných materiálov proti vniknutiu hlodavcov
Skúšky ochranných materiálov proti vniknutiu hlodavcov | Zdroj: Maccaferri Central Europe

Taliansko: smernica ministerstva životného prostredia a dlhodobá štúdia po 10 rokoch

Na základe vyššie uvedených problémov podporilo ministerstvo životného prostredia v spolupráci s Národným inštitútom pre voľne žijúce živočíchy a Inštitútom pre ochranu a výskum životného prostredia (ISPRA) dlhodobú štúdiu zameranú na monitorovanie sanačných opatrení na zabránenie erózie a prenikania hlodavcov do násypov.

Vybral sa testovací vodný tok (Canale Zabarelle, Rovigo), na ktorom sa aplikovali rôzne systémy ochrany vrátane oceľových sietí s georohožou aj bez nej.Testovacie úseky boli vybudované v roku 2003, následne boli do testovacieho vodného toku vypustené nutrie s GPS vysielačom na sledovanie pohybu.

Drôtokamenné matrace RENO PLUS na aplikácie ochrany svahov s rýchlym prúdením vody
Drôtokamenné matrace RENO PLUS na aplikácie ochrany svahov s rýchlym prúdením vody | Zdroj: Maccaferri Central Europe,

Výsledky čoskoro ukázali, že zvieratá sa presunuli do inej časti vodného toku. V roku 2013 rovnaký orgán (ISPRA) zorganizoval prieskum na vyhodnotenie ochranných riešení. Pozorovania ukázali, že tam, kde bola použitá oceľová sieť s extrudovanou georohožou, nebol zistený úbytok jemnozrnných častíc násypu ani poškodenie oceľovej siete v dôsledku kosenia.

V úsekoch, kde boli použité oceľové siete bez georohože, bol zaznamenaný úbytok jemnozrnných častíc. Tým sa oceľová sieť dostala do priameho kontaktu s prostredím, čo viedlo k čiastočnému poškodeniu siete počas kosenia trávy. Prienik hlodavcov však nebol zistený.

Závery výskumu ukázali, že štruktúra samotnej oceľovej siete nezabezpečuje dostatočnú protieróznu funkciu a zároveň sieť nie je chránená. Preto je najvhodnejším riešením použitie oceľovej siete s extrudovanou georohožou.

Rakúsko: skúšky účinnosti a realizácia ochrany na ploche 300 000 m2

V Rakúsku sa po desaťročia vyskytovali škody na vodných tokoch spôsobené činnosťou bobrov. V roku 2008 sa pri navrhovaní ochranných opatrení na rieke March prvýkrát zohľadnil vplyv bobrov a iných živočíchov na prevenciu potenciálnych škôd.

Po zohľadnení variability druhov a typov cicavcov a hlodavcov a tiež požadovaných pevnostných charakteristík bol vybudovaný prvý skúšobný projekt s použitím dvojzákrutovej oceľovej siete na brehu rieky. Vedecká štúdia bola súčasťou diplomovej práce vypracovanej pre Inštitút aplikovanej geotechniky na Technickej univerzite vo Viedni.

Prijaté opatrenia boli rozdelené do dvoch sekcií, v ktorých boli použité rôzne ochranné systémy – s oceľovou dvojzákrutovou sieťou a bez nej. Pri systémoch bez oceľovej siete sa po krátkom čase ukázalo, že v dôsledku uhryznutia hlodavcami dochádza k poškodeniu pomerne veľkej plochy, a teda tento typ materiálu nie je odolný proti prehryznutiu.

Na základe týchto zistení dospela Technická univerzita vo Viedni k záveru, že systém dvojzákrutovej oceľovej siete s extrudovanou georohožou je najúčinnejším systémom ochranných opatrení proti poškodeniu zemných konštrukcií bobrami a inými hrabavými hlodavcami.

Nemecko:Brandenburg, Ferch – referenčná stavba

V období od apríla do júna 2020 bolo na železničnej trati v blízkosti obce Ferch (v okrese Postupim), ktorá vedie popri rieke Havel a jazere Schwielowsee, realizovaná ochrana svahov oceľovými sieťami RENOMESH.

Ochrana železničného násypu systémom RENOMESH GREEN, Ferch, Nemecko
Ochrana železničného násypu systémom RENOMESH GREEN, Ferch, Nemecko | Zdroj: Maccaferri Central Europe,

Správca trate nemeckých železníc (Deutsche Bahn) predtým zaznamenal rozsiahle problémy s eróziou svahov a ich poruchami pre prítomnosť bobrov. Realizovaná oprava násypov priniesla veľmi pozitívne výsledky. Obdobných aplikácií je v západnej Európe nespočetné množstvo.

Ochrana železničného násypu systémom RENOMESH GREEN po zazelenaní, Ferch, Nemecko
Ochrana železničného násypu systémom RENOMESH GREEN po zazelenaní, Ferch, Nemecko | Zdroj: Maccaferri Central Europe,

Záver

Na základe overených technických parametrov, výskumu a vývoja, ako aj referenčných stavieb sa systémy ochranných sietí RENOMESH ukazujú ako veľmi vhodné riešenie na ochranu brehov riek, hrádzí, ako aj cestných a železničných násypov v blízkosti vodných tokov pred poškodením bobrami, nutriami a inými hlodavcami, resp. zajacmi alebo diviakmi. Tieto ochranné systémy majú okrem toho pozitívny vplyv na samotnú zemnú konštrukciu z hľadiska erózie a podpory rastu vegetácie.

Ochrana železničného násypu systémom RENOMESH GREEN po zazelenaní, Ferch, Nemecko
Ochrana železničného násypu systémom RENOMESH GREEN po zazelenaní, Ferch, Nemecko | Zdroj: Maccaferri Central Europe

Dlhoročné skúsenosti s aplikáciami a výskumom týchto ochranných systémov z Talianska, Rakúska a Nemecka možno zhrnúť do nasledujúcich bodov:
• Systémy ochranných sietí sú funkčné a overené výskumom a mnohými referenčnými stavbami.
• Výrobky sú certifikované pre daný typ aplikácie a environmentálne vhodné a neškodné pre životné prostredie.
• Odolnosť systémov ochranných sietí proti korózii je zabezpečená polymérnou ochranou oceľových drôtov so zvýšenou odolnosťou proti abrázii PoliMac so životnosťou až
120 rokov v zmysle normy STN EN 10223-3.
• Polymérna ochrana so zvýšenou odolnosťou proti abrázii PoliMac nepodlieha uvoľňovaniu mikroplastov do okolitého prostredia.
• Ochranné systémy sa jednoducho inštalujú
– ochranné siete sú flexibilné a dajú sa prispôsobiť aj komplikovanému tvaru terénu.
• Systémy podporujú protieróznu ochranu a zabraňujú vyplavovaniu jemnozrnných častíc.
• Systémy nevytvárajú prekážku pre servisné alebo kosiace vozidlá – ľahko sa udržiavajú.
• Náklady na realizáciu sú v porovnaní s inými riešeniami (kamenné nahádzky, betónové konštrukcie…) nízke.
• S dodaním a realizáciou opatrení je spojená veľmi nízka uhlíková stopa.

TEXT: Ing. Jaroslav Adamec, Ing. Martin Hanuštiak, Ing. Tomáš Rezbárik
FOTO: Maccaferri Central Europe, s. r. o.