Vodné dielo Ružín

Vodné dielo Ružín je sústavou vodných diel (VD) Ružín I. a Ružín II., vybudovaných na rieke Hornád, nad mestom Košice. Hlavným účeľom sústavy vodných diel je zabezpečiť vodu pre priemysel v oblasti Košíc, nadlepšovanie prietokov, s cieľom zlepšiť čistotu vody v toku, výroba elektrickej energie a čiastočná protipovodňová ochrana územia pod priehradou. Nádrž je využívaná aj na rekreačné účely. Sústavu tvoria dva stupne: stupeň Ružín I v rkm 78,35, ktorý vytvára akumulačnú nádrž a stupeň Ružín II v rkm 68,24 vytvárajúci vyrovnávaciu nádrž, ktorá umožňuje aj spätné prečerpanie spracovaných prietokov. Vzhľadom na energetické využívanie oboch nádrží v podpriehradovou špičkovou a prečerpávacou vodnou elektrárňou Ružín I, sa vlastné nadlepšovanie do toku realizuje priebežnou prevádzkou vodnej elektrárne Ružín II. Sústava vodných diel Ružín I a II bola vybudovaná v r. 1963 - 1970, pričom jej energetická časť bola uvedená do plnej prevádzky až v roku 1973.

VD Ružín I pozostáva z týchto hlavných objektov: akumulačnej nádrže, kamenitej priehrady so združeným funkčným objektom a podpriehradovou VE s privádzačmi. Priehrada VD Ružín I je najvyššou priehradou na Slovensku. Nádrž s maximálnou hladinou 327,0 m n.m. má vzdutie dlhé cca 15,0 km, zasahujúce aj do pravostranného prítoku Hornádu - Hnilca, pri maximálnej hĺbke v priehradnom profile 54,0 m. Z uvedenej výšky pripadá 28,6 m na zásobný a 1,0 m na retenčný ovládaný priestor. Nádrž má nízky regulačný účinok, lebo jej zásobný objem predstavuje len 8,9 % objemu odtoku v priemernom roku. Preto výrazne prevláda ročný cyklus regulovania.

Priehrada akumulačnej nádrže je rockfillová, výšky 64,0 m nad základom, s korunou dĺžky 330 m a so zalomeným hlineným tesnením. Je vybudovaná v morfologicky výhodnom, nesymetrickom profile tvaru "V" (L/H = 5,5). Z toho dôvodu bola v štádiu projektovania študovaná tiež klenbová priehrada. Jej realizáciu však ovplyvnili geologické pomery. Aj keď skalný podklad tvoria granodiority, tieto sú začne porušené, s polohami mylonitov. Skalný povrch je zvetraný do veľkých hĺbok. Pokryvné útvary v údolnej nive tvoria aluviálne náplavy Hornádu, s polohami hlín a hlinitých pieskov. Na svahoch bolo treba odstraňovať hlinito-kamenité až kamenité sute mocnosti 3 až 7,0 m. Priehrada má pomerne štíhly profil, so sklonmi 1:1,4 až 1,5 - tak návodného, ako aj vzdušného svahu. Na návodnom svahu je do profilu zasunutá horná ohrádzka. Na vzdušnej strane dolnej časti je vybudovaná priťažovacia lavica v sklone 1:1,5. Tesnenie priehrady je vybudované z miestnych - náplavových hlín ako tenké tesnenie, namáhané hydraulickým gradientom i = 4 až 5.

V hornej časti (v 2/3 výšky) je tesnenie stredové a v dolnej časti prechádza do sklonu 1:1,5. Tesnenie chráni dvojstupňový filter. Za ním je uložený jemnozrnnejší rockfill. Kameň do návodnej i vzdušnej časti sa ukladal vo vrstvách 1 až 2 m. Tesnenie je do podložia zaviazané injekčnou štôlňou. Z nej je realizovaná jednoradová injekčná clona. Kolmo na pozdĺžnu os priehrady je umiestnená odpadná štôlňa od združeného funkčného bloku. V ňom je situovaný hradený šachtový priepad v hornej časti a v dolnej vtoky do spodného výpustu a do privádzača k VE. Odpadová štôlňa združeného bloku bola vyhĺbená v hlbokom záreze do ľavého svahu údolia. Zárez bol využívaný aj počas výstavby pre obvedenie prietokov, zatiaľ čo stavenisko bolo chránené ohrádzkami. Hradený šachtový priepad má 3 polia hradené segmentmi: 12 x 4,36 m. Celková kapacita priepadu 700 m³.s^-1 je väčšia ako 100-ročný prietok. Na vtokový objekt nadväzuje 130 m dlhý odvádzač - odpadový tunel. Tvoria ho dve rúry umiestnené nad sebou, resp. vedľa seba. Odvádzač zaúsťuje cez rozrážač do vývaru s parabolickou plochou. Vodná elektráreň - Ružín I je situovaná ako podpriehradová, pri úpätí ľavého svahu, vo vzdialenosti cca 100 m od jeho vzdušnej päty. V nej sú inštalované dve reverzibilné Francisove turbíny, ktoré majú spoločný oceľový - tlakový privádzač o priemere 6300 mm. Turbíny s hltnosťou 2 x 67,5 m3.s-1 pracujú v rozmedzí spádov 30 až 52,7 m. Pri čerpadlovej prevádzke je hltnosť agregátov 2 x 43,6 m³.s^-1. Inštalovaný výkon VE je 60 MW a ročná výroba energie 136,0 GWh.

Vodné dielo Ružín II má betónovú gravitačnú priehradu výšky 27 m, s dĺžkou koruny 140 m, ktorá (pri maximálnej hladine 279,0 m n.m.) vytvára vyrovnávaciu nádrž s celkovým objemom 3,7 mil. m³ a pracovným objemom 2,5 mil.m³. Tri dnové výpuste 5x2,6 m, hradené segmentmi, umožňujú prepúšťanie normálnych prietokov aj pri minimálnej hladine v nádrži. Spolu s troma nehradenými priepadmi majú celkovú kapacitu 752 m³.s^-1. Priebežne pracujúca vodná elektráreň má jednu priamoprietočnú horizontálnu turbínu s obtekaným generátorom, s kapacitou 16 m³.s^-1, pracujúcou v spádovom rozmedzí 7,5 až 13,6 m. Inštalovaný výkon tejto VE je 1,9 MW a jej priemerná ročná výroba je 8,6 GWh.