Od roku 2016 byla hráz vodního díla Nové Heřminovy podrobena modelovým zkouškám v prostorách laboratoře vodohospodářského výzkumu Fakulty stavební VUT v Brně pod vedením prof. Ing. Jana Šulce, CSc. Modelový výzkum byl zadán za účelem provedení hydraulických zkoušek a ověření projektového návrhu budoucího vodního díla.
„Trojrozměrné proudění nemůžeme adekvátně vyřešit numericky, abychom současně zvládli zohlednit i veškeré další faktory, třeba takzvaný aerovaný (provzdušněný) průtok. Fyzikální model je zcela odpovídající a můžeme se díky němu zaručit, že hráz bude bezpečná,“ konstatuje profesor Jan Šulc z VUT v Brně.
Modelování samotného tělesa hráze spočívalo ve vybudování dvou modelů. Jako první byl navržen model funkčního bloku v měřítku 1 : 17 a poté vznikl model přehradní hráze VD Nové Heřminovy v měřítku 1 : 35. Na prvním z výše zmíněných modelů (model funkčního bloku) se ověřovala kapacita spodních výpustí, jejich tvar, kapacita přelivů a vliv přelévané vody na chod spodních výpustí. Zajímavostí je i posuzovaný obdélníkový profil spodních výpustí oproti běžně užívaným kruhovým profilům. Dále se například zjišťovalo, zda při manipulacích na vodním díle nedochází ke vzniku vodních vírů na hladině nádrže. Na základě výsledků zkoušek modelu funkčního bloku byly jednoznačně definovány parametry spodních výpustí a bezpečnostního přelivu pro bezpečné převádění povodňových průtoků. Provedený výzkum na hydraulickém modelu funkčního bloku neumožňoval např. posoudit vliv levostranného přítoku z kaskády a další prostorové aspekty, které byly zkoumány v rámci modelového výzkumu na níže popsaném prostorovém modelu v měřítku 1 : 35.
Druhý model přehradní hráze VD Nové Heřminovy v měřítku 1 : 35 řeší prostorové uspořádání pěti funkčních bloků hráze včetně dělicích pilířů na výtoku ze spodních výpustí, které byly umístěny do hydraulického žlabu šířky 2,4 m a účinné hydraulické délky 12,5 m. Účelem hydraulických zkoušek na prostorovém modelu pěti funkčních bloků bylo ověření průtokových kapacit přelivů a spodních výpustí. Na modelu byly zkoušeny varianty manipulací pro převedení povodňových průtoků, a to pomocí tří z celkového počtu čtyř spodních výpustí (rezervní výpust) a pěti bezpečnostních přelivů. Dalším cílem modelových zkoušek bylo prokázat, že kulminační průtok povodňové vlny PV1000 s hodnotou 372 m3/s, jenž je pro vodní dílo průtokem návrhovým, bude bezpečně převeden, aniž by došlo ke škodám na hrázi a vývaru. Současně se prokazovalo bezpečné převádění kontrolní PV10 000, která se vyznačuje kulminačním průtokem 720 m3/s a při které sice ke škodám může dojít, ale nesmí být ohrožena stabilita a bezpečnost hráze.
První fáze modelu situovala přepadové bloky vzhledem k podélné ose hráze tak, že 2,5 bloku bylo umístěno v levobřežním svahu a zbytek ve dně údolí. Znamenalo to tedy, že odtok pod levobřežními bloky na svahu byl navržen formou kaskády. Avšak kombinace vysokých návrhových průtoků, které má vodní dílo převádět, a navrhovaného řešení kaskády v levém zavázání hráze se ukázala jako problematická z hlediska spolehlivosti, vysokého namáhání a nároků na betonové konstrukce. Bylo tedy nezbytné přijmout rozhodnutí o úpravě dispozice hráze tak, aby všechna přelivná pole ústila do vývaru pod hrází.
Proto bylo nutné přistoupit k druhé fázi modelování, kdy došlo k úpravě prostorové koncepce hrázového tělesa. Úprava znamenala posunutí přepadových bloků směrem ke středu hráze. Tím došlo ke změně uspořádání spodních výpustí, výtoku z elektrárny a k rozšíření celého vývaru. Tato koncepce byla úspěšně ověřena. Dalšími výstupy modelu byly zejména ověření tvaru přechodového úseku toku z vývaru do běžné šířky koryta, zavzdušnění a úprava výšky komor spodních výpustí, které budou osazeny regulačními segmentovými uzávěry.
Fyzikální modelování upřesnilo a ověřilo návrhy vodního díla, které tak bude moci plnit efektivně a bezpečně svou funkci. Upravená koncepce přehrady byla úspěšně ověřena pro bezpečný průchod povodní včetně extrémní povodně s dobou opakování jednou za 10 000 let.
„Každé takto významné vodní dílo je potřeba prověřit všemi dostupnými metodami, abychom si byli co nejvíce jisti jeho bezpečností,“ říká technický ředitel státního podniku Povodí Odry Petr Březina a dodává: „Podobným způsobem byly prověřovány v době svého návrhu či v případě rekonstrukcí i další přehrady v kraji, v poslední době např. rekonstrukce přehrad Šance, Morávka či Těrlicko.“