METODIKA STANOVENÍ PRAHOVÝCH HODNOT PRO PODZEMNÍ VODU V INTERAKCI S POVRCHOVOU VODOU

Transkript

1 Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i. Oddělení ochrany podzemních vod Ing. Marie Kozlová METODIKA STANOVENÍ PRAHOVÝCH HODNOT PRO PODZEMNÍ VODU V INTERAKCI S POVRCHOVOU VODOU VaV SP/Ze1/153/07 Zákonitosti interakce systému voda-hornina-krajina a jejich využití při ochraně podzemních vod v České republice Praha, srpen 2011

2

3 Název a sídlo organizace: Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i Podbabská 30, Praha 6 Ředitel: Mgr. Mark Rieder Zadavatel: Česká geologická služba Klárov 3/131, Praha 1 Zástupce zadavatele: RNDr. Renáta Kadlecová Zahájení a ukončení úkolu: Místo uložení zprávy: SVTI VÚV TGM, v.v.i. Náměstek ředitele pro výzkumnou a odbornou činnost: Ing. Petr Bouška, Ph.D. Vedoucí odboru: Ing. Anna Hrabánková Hlavní řešitel: Ing. Marie Kozlová Spoluřešitelé: RNDr. Hana Prchalová

4

5 Obsah 1 ÚVOD Cíle metodiky Struktura metodiky POŽADAVKY NA HODNOCENÍ CHEMICKÉHO STAVU ÚTVARŮ PODZEMNÍCH VOD Z HLEDISKA SOUVISEJÍCÍCH ÚTVARŮ POVRCHOVÝCH VOD PODLE SMĚRNÉHO DOKUMENTU Č SHRNUTÍ PŘÍSTUPŮ PRO STANOVENÍ PRAHOVÝCH HODNOT PRO ÚTVARY PODZEMNÍCH VOD UPLATŇOVANÝCH V DALŠÍCH EVROPSKÝCH ZEMÍCH NÁVRH ZPŮSOBU KVANTIFIKACE PODÍLU PODZEMNÍCH VOD NA POVRCHOVÉ VODY Podkladová data a metody jejich stanovení Base Flow Indexy stanovené ve Směrném vodohospodářském plánu z roku Base Flow Indexy stanovené na vybraných měrných profilech Českého hydrometeorologického ústavu Srovnání Base Flow Indexů Analýza povodí povrchových vod Analýza povodí povrchových vod na základě Base Flow Indexů z roku Analýza povodí povrchových vod na základě Base Flow Indexů stanovených na vybraných měrných profilech Českého hydrometeorologického ústavu Rozpory mezi oběma analýzami povodí povrchových vod na základě Base Flow Indexů Analýza útvarů podzemních vod s významnější interakcí s povrchovými vodami METODICKÝ POSTUP PRO STANOVENÍ PRAHOVÝCH HODNOT PRO PODZEMNÍ VODU V INTERAKCI S POVRCHOVOU VODOU Společné ukazatele pro hodnocení stavu útvarů podzemních a povrchových vod Výběr ukazatelů dobrého stavu útvarů povrchových vod relevantních pro stanovení prahových hodnot pro podzemní vody Identifikace území se zohledněním interakce podzemní a povrchové vody při stanovení prahových hodnot pro podzemní vody Stanovení prahových hodnot podzemních vod pro navazující povrchové vody Obecné principy pro stanovení prahových hodnot u přirozeně se vyskytujících látek Obecné principy pro stanovení prahových hodnot u syntetických látek Identifikace monitorovacích míst pro prahové hodnoty podzemních vod v interakci s povrchovými vodami

6 6 ZÁVĚRY A DOPORUČENÍ Závěry a doporučení pro analýzu útvarů podzemních vod s významnější interakcí s povrchovými vodami Závěry a doporučení k metodickému postupu pro stanovení prahových hodnot pro podzemní vodu v interakci s povrchovou vodou Výběr relevantních společných ukazatelů Identifikace území se zohledněním interakce podzemní a povrchové vody při stanovení prahových hodnot pro podzemní vody Stanovení prahových hodnot podzemních vod pro navazující povrchové vody Identifikace monitorovacích míst pro prahové hodnoty podzemních vod v interakci s povrchovými vodami...36 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK...37 SEZNAM LITERATURY

7 1 Úvod Koncepce ochrany vod podle legislativních požadavků Rámcové směrnice o vodě Evropské unie je postavena na plnění tzv. environmentálních cílů, mezi něž patří dosažení dobrého stavu všech vod. Dobrý stav vod (povrchových, podzemních, brakických i pobřežních) oproti dřívějšímu běžnému pojetí ochrany vod zahrnuje jak kvalitativní a kvantitativní požadavky na užívání těchto vod lidmi, tak i potřeby biologických společenstev na vody vázaných (včetně chráněných terestrických ekosystémů). Pro plnění těchto cílů je nejprve nutné popsat, jak dobrý stav konkrétního typu vod z hlediska všech výše popsaných aspektů vypadá a k tomu slouží mj. prahové hodnoty, což jsou obvykle limity popisující mez, odkud je stav vody již nevyhovující, neboli neumožňuje plnění environmentálních cílů. Základními evropskými předpisy, které stanovují požadavky EU na ochranu zejména vnitrozemských vod, jsou tzv. rámcová směrnice o vodě (Směrnice 2000/60/ES, kterou se stanoví rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky v platném znění) a tzv. dceřiná směrnice (Směrnice 2006/118/ES o ochraně podzemních vod před znečištěním a zhoršováním stavu). Pro plnění cílů rámcové směrnice o vodě a zajištění porovnatelnosti metod a hlavně jejich výsledků v jednotlivých členských zemích EU jsou dále vydávány tzv. směrné dokumenty k jednotlivým tématikám, které sice nemají právní závaznost jako směrnice či nařízení, ale předpokládá se, že se jimi členské země budou samy dobrovolně řídit. Tato metodika tedy vychází z požadavků výše uvedených směrnic a zároveň respektuje postupy směrných dokumentů. Prahové hodnoty chemického stavu útvarů podzemních vod (a posléze vlastní hodnocení chemického stavu) se podle Směrného dokumentu č. 18: GUIDANCE ON GROUNDWATER STATUS AND TREND ASSESSMENT (2009), dále jen směrného dokumentu, stanovují jednak pro environmentální kritéria a jednak pro užívání podzemních vod. Prakticky to znamená zohlednit jednak používání podzemních vod pro pitné účely a dále zohlednit receptor tj. podzemní vodu jako takovou, dále související povrchové vody a související terestrické ekosystémy. Prahové hodnoty pro podzemní vody jako takové se zohledněním používání podzemních vod pro pitné účely již byly v minulých letech stanoveny a použity pro tvorbu prvních plánů oblastí povodí. Zde jsou řešeny prahové hodnoty pro související povrchové vody. Ve většině případů budou prahové hodnoty pro podzemní vodu jako takovou vyhovující i pro povrchové vody, některé prahové hodnoty ale bude nutno z důvodu ochrany souvisejících povrchových vod zpřísnit. Směrný dokument předpokládá, že hodnocení chemického stavu útvarů podzemních vod (a tím i stanovení prahových hodnot) pro receptor povrchové vody bude řešeno jen v případě, že byl u navazujícího útvaru povrchových vod zjištěn nevyhovující chemický nebo ekologický stav, popř. bylo-li zde indikováno riziko nedosažení tohoto stavu pro danou znečišťující látku či indikátor stavu. Zároveň se ale předpokládá, že takový stav útvaru povrchové vody není prokazatelně způsoben pouze znečištěním pocházejícím z vypouštění odpadních vod do vod povrchových. Výsledky tohoto hodnocení (stejně jako nově stanovené prahové hodnoty pro podzemní vody, pokud nebudou v rozporu s přirozeným chemismem podzemních vod, tedy nebudou přísnější než hodnoty přirozeného pozadí podzemní vody) budou platné pouze pro konkrétní útvary podzemních vod a související útvary povrchových vod a nebudou přenositelné. Z výstupů projektu SP/2e1/153/07 Zákonitosti interakce systému voda-horninakrajina a jejich využití při ochraně podzemních vod v České republice ovšem vyplývá, že v ČR existují oblasti, kde k negativnímu ovlivňování povrchových vod jakostí podzemních vod může docházet častěji a kde toto ovlivnění může mít regionální dosah. Při návrhu prahových hodnot (a následně postupu hodnocení chemického stavu podzemních vod) pro související povrchové vody je nutno primárně a metodicky řešit oblasti, kde je významný podíl podzemní vody na celkovém odtoku a tuto metodiku s určitými omezeními a úpravami 5

8 uplatňovat v případech lokálního ovlivnění, které se může vyskytnout kdekoliv podle aktuální situace. Taková úprava prahových hodnot bude v souladu s bodem 1) a) v části A přílohy II směrnice 2006/118/ES o ochraně podzemních vod před znečištěním a zhoršováním stavu, dále jen dceřiné směrnice. 1.1 Cíle metodiky Hlavním cílem této práce je návrh postupu pro stanovení prahových hodnot podzemních vod pro receptor povrchovou vodu využitelný v podmínkách České republiky. Tento postup zahrnuje následující části: identifikaci území s významným podílem podzemních vod na celkovém odtoku a ostatních lokalit, kde interakce podzemních vod s povrchovými vodami může nepříznivě ovlivňovat stav útvarů povrchových vod; zjištění společných ukazatelů pro hodnocení stavu útvarů podzemních a povrchových vod; výběr relevantních ukazatelů podzemních vod s méně přísnými prahovými hodnotami v porovnání s požadavky na povrchové vody; stanovení nových prahových hodnot podzemních vod pro navazující povrchové vody; identifikaci monitorovacích míst, kde budou muset být dosaženy prahové hodnoty pro související povrchové vody; určení nejistot spjatých s předchozími kroky a metodami k jejich zpracování. 1.2 Struktura metodiky Požadavky na stanovení prahových hodnot podzemních vod v interakci s povrchovou vodou shrnuje následující kapitola. Přístupy dalších evropských zemí k této problematice stručně popisuje kapitola č. 3. Identifikace území s významnou interakcí povrchových a podzemních vod je řešena v rámci samostatné kapitoly č. 4, nejprve z hlediska hydrologických (mezi)povodí a pak pro jednotlivé útvary podzemních vod. Metodické postupy pro stanovení prahových hodnot podzemních vod pro receptor povrchové vody jsou předmětem kapitoly 5. Na závěr práce jsou shrnuty základní postupy, nejistoty, které je provázejí a části, které bylo v době zpracování možné pojmout pouze v obecné rovině a které bude třeba zpracovat až na základě nových poznatků a legislativních požadavků na národní i evropské úrovni. 6

9 2 Požadavky na hodnocení chemického stavu útvarů podzemních vod z hlediska souvisejících útvarů povrchových vod podle Směrného dokumentu č. 18 Postup vychází z bodů hodnocení chemického stavu podzemních vod z hlediska dopadu na receptor - povrchové vody, uvedeného ve Směrném dokumentu č. 18: GUIDANCE ON GROUNDWATER STATUS AND TREND ASSESSMENT v kapitole Postup hodnocení chemického stavu podzemních vod z hlediska receptoru - povrchových vod - zahrnuje tyto kroky (též viz následující schéma): 1) Určení, zda je útvar povrchových vod v nevyhovujícím stavu (popř. rizikový) pro tento ukazatel a zda na tom má podíl chemický stav podzemních vod, resp. zda dochází k významné interakci útvaru podzemních vod s útvarem povrchových vod. 2) Překročení limitu ukazatele stavu povrchových vod v kterémkoli monitorovacím bodu útvaru podzemních vod (pro daný ukazatel stavu podzemních vod musí být zjištěny průměrné hodnoty překračující normy environmentální kvality povrchových vod nebo prahové hodnoty ekologického stavu povrchových vod nejméně v jednom monitorovacím objektu). 3) Ověření, že polutant může být podzemní vodou z tohoto místa transportován do receptoru povrchové vody. 4) odhad množství (a koncentrace) znečišťující látky, která (pravděpodobně) bude transportována do souvisejícího útvaru povrchových vod. Odhad má být proveden na základě znalosti poměru ředění, přičemž se doporučuje použít jako kritérium hodnotu látkového odtoku v případě, že podzemní voda přispívá ke znečištění nejméně 50 %. 7

10 Obr. 2.1 Schéma hodnocení chemického stavu podzemních vod z hlediska dopadu na receptor - povrchové vody Zdroj: Směrný dokument č. 18,

11 Prvním obecným krokem v bodu 1) by podle autorů této práce mělo být určení relevantních společných ukazatelů, kde limity pro povrchové vody jsou přísnější, než pro podzemní vody. V případě ostatních ukazatelů nemá smysl další analýzy provádět. Prokázání vlivu stavu podzemní vody na nepříznivé výsledky hodnocení chemického či ekologického stavu povrchových vod nebo rizikovosti je naopak třeba provádět zcela individuálně a mělo by se mj. opírat o výsledky analýzy vlivů a dopadů jak pro útvar podzemní, tak povrchové vody. Bod 3) lze podle názoru autorů nahradit výběrem reprezentativních monitorovacích objektů pro daný receptor (povrchovou vodu) zejména v případech, kdy se ovlivnění útvaru povrchové vody odehrává na výrazně menším území v porovnání s plochou útvaru podzemní vody a z hlediska útvaru podzemní vody se tak jedná pouze o lokální problém. Stanovení reprezentativních monitorovacích bodů by se mělo opírat o konceptuální model útvaru podzemní vody a také pokud možno o zjištěné směry proudění podzemní vody. Zároveň by mělo zohledňovat všechny relevantní významné antropogenní činnosti (např. umístění zdrojů znečištění, významné odběry apod.). Ve schematizovaném postupu není uveden ještě jeden nutný krok, a tím je posouzení, kdy prahová hodnota pro podzemní vody nemůže být zpřísněná na úroveň limitu pro receptor povrchové vody z důvodu příliš vysoké hodnoty přirozeného pozadí, která je útvaru podzemní vody vlastní. V takovém případě může být prahová hodnota snížena maximálně na úroveň přirozeného pozadí a problém s nastavením limitů by se mohl v případě prokázané významné interakce povrchové a podzemní vody přesunout na zmírnění limitů pro útvar povrchové vody z důvodu zvláštních přírodních podmínek. Hodnocení chemického stavu podle směrného dokumentu má v obecné rovině obsahovat tyto prvky: 1) kritéria pro hodnocení (prahové hodnoty či normy jakosti podzemní vody z přílohy I dceřiné směrnice); 2) agregaci dat (zde se jedná zejména o časovou agregaci dat z jednotlivých monitorovacích objektů); 3) určení rozsahu útvaru (plošného či objemového), kde je překročena prahová hodnota; 4) lokalizace překročení prahové hodnoty; 5) spolehlivost hodnocení. Předmětem této metodiky je stanovení prahových hodnot pro receptor povrchové vody v rámci bodu 1). Otázka agregace dat je předmětem celkového konceptu hodnocení chemického stavu útvarů podzemních vod a je řešena mimo tuto metodiku. Význam určení reprezentativnosti monitorovacích objektů pro daný receptor souvisí s body 3) a především 4). Otázky spojené se spolehlivostí hodnocení jsou načrtnuty v závěru metodiky. 9

12 3 Shrnutí přístupů pro stanovení prahových hodnot pro útvary podzemních vod uplatňovaných v dalších evropských zemích Zjednodušené postupy stanovení prahových hodnot jako takových byly zjišťovány na základě vyplněných souhrnných dotazníků Pracovní skupiny C Groundwater pro společnou implementaci Rámcové směrnice o vodě. Podrobnost rozvedených postupů se značně lišila (někde popis i zcela chyběl), stejně jako ve výsledku zohledněná kritéria vstupující do postupu pro stanovení prahových hodnot a množství stanovených ukazatelů. Nejčastějším kritériem pro užívání použitým pro odvození prahových hodnot byly standardy pro vody určené pro pitné účely (ať již převzaté z norem EU nebo z národních předpisů), které nějakým způsobem zohlednila prakticky každá členská země, a to obvykle na celonárodní úrovni. U přirozeně se vyskytujících látek byly obvykle zjišťovány i hodnoty přirozeného pozadí a v takovém případě, pokud převyšovaly ostatní kritéria, byly stanoveny prahové hodnoty rovné přirozenému pozadí (na úrovni jednotlivých útvarů). Tento postup aplikovalo např. Rakousko, Polsko či Německo. Francie naopak referuje, že v jejích podmínkách se takové látky nikdy nevyskytují z obou zdrojů najednou (tzn. uvolněné z geogenního prostředí a zároveň vnikající jako znečištění antropogenního původu). Na Slovensku v některých případech stanovily prahové hodnoty na polovině vzdálenosti mezi hodnotou přirozeného pozadí a limitem pro pitné vody. Povrchová voda vstupovala jako receptor do hodnocení teoreticky sice často, ovšem mnohé země přiznaly, že faktory determinující konečné nastavení prahových hodnot jim v důsledku nedostatečného poznání nakonec obvykle chyběly. Např. Francie uvádí, že byla snaha použít faktor ředění a přirozeného odbourávání polutantu (Dilution Factor/Attenuation Factor - DF/AF) i látkový odtok, nicméně není jasné (ani autorům dotazníku), zda se alespoň v jednom z útvarů podařilo tyto děje vyčíslit a použít je pro návrh prahových hodnot. Polsko také konstatuje nedostatečné znalosti látkového odtoku. Typické je spíš začlenění určité prozkoumanější problematiky konkrétního znečištění do odvození prahových hodnot: Rakousko odvodilo pro receptor povrchová voda prahové hodnoty pouze pro ortofosfáty, které způsobují eutrofizaci, Maďarsko zase zohlednilo nároky vodních ekosystémů v krasových oblastech s prameny. Specifický způsob z pohledu začlenění všech prvků hodnocení aplikovalo Německo, které se snaží používat na celonárodní úrovni vždy to nejpřísnější z kritérií. 10

13 4 Návrh způsobu kvantifikace podílu podzemních vod na povrchové vody Pro kvantifikaci podílu podzemních vod na povrchových vodách se vycházelo z dlouhodobých průměrných hodnot podílu základního odtoku podzemních vod na celkovém odtoku z povodí (tzv. Base Flow Index - dále BFI), které byly stanoveny již v minulosti při pracích na Směrném vodohospodářském plánu z roku 1976 a které se určují i v současnosti pro různé měrné profily povrchových vod pod Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ). Base Flow Index, vyjádřen v procentech, slouží jako první směrodatný indikátor určení oblastí, kde mohou podzemní vody významně ovlivnit ekologický nebo chemický stav útvarů povrchových vod. Ovlivněno je primárně množství povrchových vod, ale také fyzikálně-chemické či chemické ukazatele povrchových vod. Nezanedbatelná část znečištění povrchových vod může v těchto oblastech pocházet právě z vod podzemních, které jakožto významný zdroj vody zejména v období sucha determinují chemický a ekologický stav útvarů povrchových vod. Zřejmou nevýhodou použití BFI pro kvantifikaci podzemních vod na povrchových vodách je omezená možnost použití pouze pro malá (horní) povodí, neboť hodnoty základního odtoku podzemních vod, tj. dílčí část BFI, nelze automaticky ztotožňovat s celkovým podzemním odtokem ze struktury, ani z povodí. Čím větší povodí má být BFI charakterizováno, tím problematičtější je zejména určení vazby na útvary podzemních vod, protože značně narůstá heterogenita pro podmínky oběhu podzemní vody. Pro vyčíslení podílu podzemních vod na povrchových vodách i v malých povodích je přesto problematické zejména určení hydrogeologických struktur (tedy útvarů podzemních vod), které jsou hodnotami BFI v profilech povrchových toků reprezentovány. Jako nejpoužitelnější se nakonec ukázala cesta, kdy byly nejprve analyzovány hodnoty BFI v rámci hydrologických povodí a na základě toho byly vytipovány oblasti, které by zasluhovaly zvláštní pozornost při své správě (zejména pro návrhy prahových hodnot pro podzemní vody se zřetelem na vysokou pravděpodobnost znečišťování navazujících povrchových vod). V závěru této kapitoly byla provedena též jednoduchá analýza útvarů podzemních vod, k nimž byly nalezeny na základě mapových podkladů reprezentativní profily s vyššími hodnotami BFI. Reprezentativnost profilů je zde doprovázena hrubým odhadem plochy útvaru, k níž se hodnota BFI váže, popř. počtem dotčených pracovních jednotek u dělitelných útvarů. Identifikace hydrogeologických struktur s významnější vazbou na stav povrchových vod proběhla pouze u útvarů základní vrstvy a Jizerského coniaku. Ostatní zástupci svrchní a hlubinné vrstvy byly z analýzy vynechány. Závěry posledně jmenované analýzy by však měly být aktualizovány a případně revidovány podle vývoje poznatků o BFI a dále podle map hydroizohyps, resp. hydroizopiez v případě útvarů podzemních vod s napjatou hladinou, či modelů proudění podzemní vody ve struktuře na základě podrobného šetření tam, kde jsou tato data k dispozici. 4.1 Podkladová data a metody jejich stanovení Base Flow Indexy stanovené ve Směrném vodohospodářském plánu z roku 1976 První sada dat BFI byla pořízena během prací na Směrném vodohospodářském plánu (SVHP) vypracovaném v letech 1968 až 1975, a byla v něm zobrazená v bilančních přílohách - hydrogeologických mapách v měřítku 1 : Tyto hodnoty byly stanovené jako poměry průměrného odtoku ze zdrojů podzemní vody (PQ) v l/(s.km 2 ) k celoročnímu průměrnému průtoku (Qa). Průměrné hodnoty byly stanovené z víceletých časových řad, 11

14 obvykle 10 až 12letých, výjimečně i 35letých. Období se vztahují nejčastěji k letům 1956 až 1968, ale některé časové řady začínají již v roce 1923 a jiné končí až To znamená, že se jedná prakticky o neovlivněné nebo minimálně ovlivněné časové řady. Metoda stanovení BFI vycházela z metody Killeho (1970), známé též pod názvem metoda minimálních měsíčních průtoků. Jedná se z větší části o empirickou metodu, která na základě minimálních průměrných denních průtoků v jednotlivých měsících vybraného období a jejich následné matematické a grafické analýze podává obraz o průměrném podzemním odtoku. Vhodná je zejména pro hydrogeologicky uzavřená povodí. Hodnoty Base Flow Indexu jsou uváděny v procentech a pohybují se v rozmezí od 11 do 73 %. Vyskytuje se zde i hodnota 100 %, která je zřejmou chybou, autoři nicméně předpokládají, že indikuje významnou interakci podzemních a povrchových vod, proto ji až na výjimky i nadále uvádějí nepozměněnou. Hodnoty byly stanoveny celkem pro 97 profilů pokrývajících s různou hustotou celé území ČR. U některých profilů se zákres polohy profilu mírně liší od dnešní lokalizace, většinou se ale jedná o posun na toku (až o 2 km), který ovšem nemění (nebo pouze zanedbatelně mění) charakter profilu vzhledem k přítokům a ploše povodí. Pouze u profilu Lužnice - Zlatá stoka původní zákresy sítě toků a polohy profilu vůbec nekorespondují se současnou situací. Hodnoty BFI z profilů SVHP jsou znázorněny na obrázcích 4.1 a 4.2. Relativní četnosti BFI podle SVHP 1976 Relativní četnosti (%) ,7 17,5 11,3 10,3 9,3 7,2 6,2 4,1 3,1 2,1 2,1 1,0 1,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0, Horní hranice kategorie BFI (%) Obr. 4.1 Relativní četnosti Base Flow Indexů stanovených v rámci Směrného vodohospodářského plánu z roku

15 Obr. 4.2 Hodnoty BFI na území ČR stanovené v rámci Směrného vodohospodářského plánu z roku 1976

16 4.1.2 Base Flow Indexy stanovené na vybraných měrných profilech Českého hydrometeorologického ústavu Hodnoty BFI stanovuje ČHMÚ na současných profilech povrchových toků v rámci neovlivněných částí malých povodí. Podmínkou je nejen omezená velikost plochy (obvykle do 500 km 2 ), ale též absence nádrží a dalších vlivů nad měrným profilem, které by způsobovaly umělé zásahy do režimu podzemních i povrchových vod. Metoda stanovení BFI vychází z modifikované metody Klinera a Kněžka (1974) využívající pozorování podzemních vod. Namísto rozdílů hladiny podzemní vody a hladiny toku (nezávisle proměnná) využívá pro konstrukci obalových křivek pouze stavy podzemních vod a průtoky v řece. Metoda předpokládá regionální reprezentativnost a dále neovlivněný režim sledovaných objektů. Celkem byl BFI vyčíslen na 127 měrných profilech. Hodnoty se pohybovaly mezi 11 až 87 % (viz následující obrázky). Relativní četnosti BFI podle ČHMÚ Relativní četnosti (%) ,7 20,5 17,3 10,2 0,0 0,0 1,6 7,1 4,7 4,7 5,5 3,9 3,1 0,8 0,0 0,0 0,0 0,8 0,0 0, Horní hranice kategorie BFI (%) Obr. 4.3 Relativní četnosti Base Flow Indexů stanovených podle ČHMÚ 14

17 Obr. 4.4 Hodnoty BFI na území ČR stanovené na měrných profilech povrchových vod ČHMÚ

18 4.1.3 Srovnání Base Flow Indexů Data pocházející z obou metod nepokrývají stejné oblasti - původní BFI z roku 1976 byly stanoveny i na profilech v dolních částech toků na rozdíl od BFI ČHMÚ vyčíslených pouze pro menší povodí (cca do 500 km 2 ). Předpoklad neovlivněnosti těchto povodí byl v zásadě splněn v obou případech. Výsledky obou metod mohou být porovnány na celkem 22 společných měrných profilech (viz následující tabulka) v malých povodích. Z grafu (obr. 4.5) znázorňujícího procentuální rozdíl hodnot BFI z roku 1976 vůči současným hodnotám dle ČHMÚ (referenční hodnoty) v závislosti na velikosti těchto hodnot je patrné, že pro současné hodnoty BFI menší než 50 % původní metoda výsledky podstatně nadhodnocovala a pro vyšší hodnoty naopak systematicky podhodnocovala. Tab. 4.1 Porovnání hodnot BFI stanovených v rámci obou datových sad ID stanice Název stanice Název toku Oblast povodí BFI 1976 (%) BFI ČHMÚ (%) Rozdíl (%) 0300 Rychnov nad Kněžnou Kněžná La Dolní Libchavy Tichá Orlice La Ústí nad Orlicí Třebovka La Chábory Dědina La Mitrov Dědina La Litomyšl Loučná La Cerekvice nad Loučnou Loučná La Zámrsk Loučná La Nový Bydžov Cidlina La Chocnějovice Mohelka La Dolní Bukovina Zábrdka La Králův Dvůr Litavka Be Stráž pod Ralskem Ještědský potok Oh Česká Lípa Ploučnice Oh Dolní Libchava Šporka Oh Šenov-Nový Jičín Jičínka Od Opava Opava Od Věřňovice Olše Od Hraničky Třebůvka Mo Olomouc-Nové Sady Morava Mo Dolní Loučky Bobrůvka Dy Ptáčov Jihlava Dy

19 Procentuální rozdíl staré metody vzhledem k metodě stanovení BFI dle ČHMÚ Rozdíl (%) Limit rozdílu BFI dle ČHMÚ (%) Obr. 4.5 Grafické srovnání procentuálního rozdílu hodnot BFI stanovených v rámci obou datových sad Pro další analýzy byly použity dále neupravené hodnoty z obou datových sad. Pro výpočet vhodné korekce by byl zapotřebí obsáhlejší soubor srovnávacích dat. Navíc pro určení míst s významnou vazbou na podzemní vody (viz následující kapitola) byla na základě expertního odhadu použita hodnota BFI 50 % a více, u níž se charakter dat mění vzhledem k referenčním novým datům dle ČHMÚ a tím spíše by se musela formule pro přepočet opírat o statisticky dostatečně velký soubor dat. 17

20 Obr. 4.6 Grafické srovnání hodnot BFI na území ČR stanovených v rámci obou datových sad

21 4.2 Analýza povodí povrchových vod Hodnoty BFI byly analyzovány z hlediska prostorového rozmístění na hlavních tocích a jejich přítocích. Jako významné byly určeny ty profily, v nichž poměr průměrného odtoku ze zdrojů podzemní vody na celkovém odtoku převyšoval 50 %. Toto kritérium bylo zvoleno na základě expertního odhadu a zároveň se opírá o poslední bod doporučeného metodického postupu pro hodnocení chemického stavu podzemních vod v návaznosti na související povrchové vody, v němž má být vyčíslen látkový odtok znečišťující látky (více viz Směrný dokument č. 18, 2009), který s poměrem ředění přímo souvisí, stejně jako BFI. Analýza profilů indikujících lokality s významným podílem podzemních vod na celkovém odtoku byla provedena na základě obou sad dat Analýza povodí povrchových vod na základě Base Flow Indexů z roku 1976 V povodí Labe byly pouze výjimečně lokalizovány významné přímé přítoky Labe s vyššími hodnotami - jednalo se zejména o Loučnou s 51 až 57 % u 3 ze 4 profilů a Ploučnici se všemi 4 profily v rozmezí od 61 do 71 % včetně jejího přítoku Ještědského potoku s 55 %. Jizera překročila 50 % hodnotu Base Flow Indexu pouze na jednom profilu, nicméně všechny její přítoky s profily vykazovaly vysoké hodnoty mezi 59 až 73 % (na Žehrovce, Mohelce, Zábrdce, Bělé a Kněžmostce). Vysoká hodnota Base Flow Indexu (57 %) byla stanovena i pro Třebovku, přítok Tiché Orlice, a pro Javorku (70 %) vlévající se do Cidliny. Base Flow Index 51 % byl vyčíslen i na profilu Lužnice. V povodí Odry se nevyskytoval žádný profil s hodnotami nad 50 %. Na Moravě převyšoval danou hodnotu jediný profil ve střední části toku, kam se vlévá Blata (53 %) a Třebůvka (58 a 60 %). Z přítoků Dyje byly významné Svitava (100 a 61 %) a Litava (51 %). Hodnota 100 % je považována za nesprávnou, proto není v tabulce reportována. Tab. 4.2 Významná povodí povrchových toků z hlediska podílu podzemních vod na celkovém odtoku stanovená na základě BFI dle SVHP 1976 Hlavní tok povodí: přítok - přítok přítoku... Počet profilů s BFI > 50 % BFI max (%) (Labe) (Tichá Orlice) Třebovka 1 57 Loučná 3 57 (Cidlina) Javorka Žehrovka 1 73 Mohelka 1 53 Zábrdka 1 73 Bělá 1 71 Jizera Kněžmostka 1 59 Vltava Lužnice Ploučnice Ještědský potok 1 55 Morava 1 54 Třebůvka 2 60 Blata 1 53 Svitava 2 61 (Dyje) Litava

22 4.2.2 Analýza povodí povrchových vod na základě Base Flow Indexů stanovených na vybraných měrných profilech Českého hydrometeorologického ústavu V povodí Labe byly indikovány jako významné z hlediska podílu odtoku podzemních vod na celkovém odtoku následující toky a jejich povodí: Pilníkovský potok, Metuje, Loučná (se 3 profily nad 50 %), Výrovka se 2 profily, Zábrdka jakožto přítok Jizery s nejvyšší hodnotou (BFI 87 %), Liběchovka, Ještědský potok a Svitávka jakožto přítoky Ploučnice (též s jedním významným profilem) a Kamenice. Navíc byly určeny ještě 3 další významné přítoky Vltavy: Polečnice, Úterský potok vlévající se do Mže a Bakovský potok. Na Ohři nebyl zjištěn, podobně jako pro data z roku 1976, žádný významný profil. V povodí Odry byla 50 % hodnota BFI překročena pouze na jednom profilu Lužické Nisy a v povodí Dyje pouze na Trkmance. Tab. 4.3 Významná povodí povrchových toků z hlediska podílu podzemních vod na celkovém odtoku stanovená na základě BFI na měrných profilech ČHMÚ Hlavní tok povodí: přítok - přítok přítoku Počet profilů s BFI > 50 % BFI max (%) (Labe) Pilníkovský potok 1 57 Metuje 1 58 Loučná 3 65 Výrovka 2 59 (Jizera) Zábrdka 1 87 (Vltava) Polečnice 1 51 (Mže) - Úterský potok 1 54 Bakovský potok 1 57 Liběchovka 1 66 Ploučnice Ještědský potok 1 52 Svitávka (Morava) Trkmanka 1 54 (Odra) Lužická Nisa Rozpory mezi oběma analýzami povodí povrchových vod na základě Base Flow Indexů Pro úplnost analýz bylo nezbytné provést srovnání, zda jsou v rozporu zejména ty hodnoty, na základě nichž byly určeny povodí toků významně dotovaných podzemními vodami. V povodích s významnějším podílem podzemního odtoku byly častěji k dispozici hodnoty pouze z jedné sady dat (např. na Svitavě). Nicméně v některých oblastech byly k dispozici i společné hodnoty. Ty si buď odporovaly pouze v jednom případě a na základě zbylých dat se v určení významnosti shodovaly (profil Litomyšl - Loučná vykazoval na rozdíl od ostatních profilů Loučné nesoulad BFI - 44 % dříve a 51 nyní), nebo se vylučovaly zcela, protože nebylo z obou metod dostatek dalších dat. Tento nesoulad byl zjištěn u Třebovky, kde nové hodnoty byly takřka dvakrát menší než původní (29 proti původním 57 %), dále u Mohelky (53 versus 39 %) a Třebůvky s 58 a 44 %. Posledním případem nesouladů byla situace, kdy si odporovaly hodnoty v nedalekých profilech z různé doby - tento případ nastal na Mohelce (53 % na starém a 39 na blízko situovaném novém měrném profilu). 20