S L O V E N S K Á A S O C I Á C I A H Y D R O G E O L Ó G O V PODZEMNÁ VODA ROČNÍK XV 1 / 2009 ISSN

Transkript

1

2 S L O V E N S K Á A S O C I Á C I A H Y D R O G E O L Ó G O V PODZEMNÁ VODA ROČNÍK XV 1 / 2009 ISSN

3 OBSAH Jiří Krásný MINULOST, SOUČASNOST A PERSPEKTIVY ČESKÉ HYDROGEOLOGIE...1 Peter Malík, Miroslav Bím REGIONÁLNE HYDROGEOLOGICKÉ ŠTÚDIE NA ÚZEMÍ SLOVENSKA V PRVEJ DEKÁDE 21. STOROČIA...16 Renáta Kadlecová, Miroslav Olmer, Zdeněk Herrmann, Jan Čurda RÁMCOVÝ PŘEHLED REGIONÁLNÍCH HYDROGEOLOGICKÝCH PRACÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY...30 Dušan Bodiš, Eugen Kullman, Anna Hornáčková-Patschová SÚČASNÝ STAV HODNOTENIA KVANTITATÍVNEHO A CHEMICKÉHO STAVU ÚTVAROV PODZEMNÝCH VÔD SLOVENSKEJ REPUBLIKY...42 Jan Švoma, Pavel Dusílek STARÉ A NOVÉ PROBLÉMY PRŮZKUMU, ANALÝZY RIZIK A SANACE ZNEČIŠTĚNÍ PODZEMNÍ VODY V ČESKÉ REPUBLICE PO ROCE Jiří Tylčer PODZEMNÍ VODA MĚSTSKÝCH A PRŮMYSLOVÝCH AGLOMERACÍ...65 Arnošt Grmela, Karel Lusk, Josef Halíř DŮLNÍ HYDROGEOLOGIE DOPADY LIKVIDACE DOLŮ NA POVRCHOVÉ A PODZEMNÍ VODY...75 Jozef Kordík, Igor Slaninka ZOSTAVOVANIE ZÁKLADNÝCH HYDROGEOCHEMICKÝCH MÁP NA SLOVENSKU CESTA K JEDNOTNÝM DIGITÁLNYM PODKLADOM...87 Zlatica Ženišová, Renáta Fľaková, Ivana Jašová, Soňa Cicmanová ANTIMÓN A ARZÉN VO VODÁCH OVPLYVNENÝCH BANSKOU ČINNOSŤOU VO VYBRANÝCH OBLASTIACH SLOVENSKA Pavel Eckhardt, Marta Martínková PCB CONTAMINATED SITES IN THE CZECH REPUBLIC (EKOLOGICKÉ ZÁTĚŽE S PCB V ČESKÉ REPUBLICE)...118

4 CONTENTS Jiří Krásný THE PAST, PRESENT STATE AND CHALLENGES OF THE CZECH HYDROGEOLOGY...1 Peter Malík, Miroslav Bím REGIONAL HYDROGEOLOGICAL STUDIES ON THE TERRITORY OF SLOVAK REPUBLIC IN THE FIRST DECADE OF THE 21 ST CENTURY...16 Renáta Kadlecová, Miroslav Olmer, Zdeněk Herrmann, Jan Čurda GENERAL OVERVIEW OF REGIONAL HYDROGEOLOGICAL RESEARCH IN THE CZECH REPUBLIC TERRITORY...30 Dušan Bodiš, Eugen Kullman, Anna Hornáčková-Patschová PRESENT STATE OF THE GROUNDWATER BODIES QUANTITATIVE AND CHEMICAL STATUS EVALUATION IN SLOVAK REPUBLIC...42 Jan Švoma, Pavel Dusílek FORMER AND CURRENT PROBLEMS OF INVESTIGATION, RISK ASSESSMENT AND REMEDIATION IN THE CZECH REPUBLIC AFTER Jiří Tylčer GROUNDWATER IN URBAN AND INDUSTRIAL AGGLOMERATIONS...65 Arnošt Grmela, Karel Lusk, Josef Halíř MINING HYDROGEOLOGY THE INFLUENCE OF THE MINES LIQUIDATION ON SURFACE AND GROUND WATER...75 Jozef Kordík, Igor Slaninka COMPILATION OF BASIC HYDROGEOCHEMICAL MAPS IN SLOVAKIA TOWARDS THE UNIFIED DIGITAL PRESENTATION...87 Zlatica Ženišová, Renáta Fľaková, Ivana Jašová, Soňa Cicmanová ANTIMONY AND ARSENIC IN WATERS INFLUENCED BY MINING ACTIVITIES IN SELECTED PARTS OF SLOVAKIA Pavel Eckhardt, Marta Martínková PCB CONTAMINATED SITES IN THE CZECH REPUBLIC...118

5 MINULOST, SOUČASNOST A PERSPEKTIVY ČESKÉ HYDROGEOLOGIE THE PAST, PRESENT STATE AND CHALLENGES OF THE CZECH HYDROGEOLOGY Jiří Krásný ABSTRACT History and development of the Czech hydrogeology and principal present-day issues: hydraulic parameters distribution, scale effect and representative elementary volume, renewability and origin of deep groundwaters, problems of hardrock hydrogeology, natural resources and possibilities of groundwater withdrawals. Other discussed topics: global climatic changes, applicability of numerical modelling, hydrogeology and legislation, hydrogeologic education. KEY WORDS Czech hydrogeology, development, hydraulic parameters, groundwater resources and quality, climatic changes, education KLÍČOVÁ SLOVA Česká hydrogeologie, historie, hydraulické parametry, přírodní zdroje a kvalita podzemních vod, klimatické změny, vzdělávání VYUŽÍVÁNÍ PODZEMNÍCH VOD V LIDSKÉ HISTORII, VZNIK A VÝVOJ ČESKÉ HYDROGEOLOGIE Je s podivem, že v protikladu k mnohatisíciletému využívání podzemních vod a vod vůbec jako nepostradatelné lidské potřeby došlo k teoretickému poznání a rozvoji základních hydrogeologických principů teprve v druhé polovině 19. století. Tento rozpor mezi délkou období praktického užívání podzemních vod a existencí hydrogeologie jako samostatného vědního oboru vysvětluje Tolman (1937) tím, že podzemní voda je skryta v podzemí a unikala vážné pozornosti otci všech věd, zvědavosti, dokud intenzivní výzkum zhruba před 40 lety neobjevil význam podzemní vody a mnohé zajímavé jevy, doprovázející její výskyty. V kolébkách lidské civilizace s převládajícím aridním či semi-aridním klimatem, obecně charakteristických nedostatkem vody, byla podzemní voda využívána v celé lidské historii. V našem mírném klimatickém pásmu byla voda daleko dostupnější a běžně přítomná. Většinou byla považována, stejně jako vzduch, téměř za samozřejmost. Osídlení vznikala kolem toků, ale byly hloubeny také studny, dosahující někdy udivujících rozměrů. Zvláštní pozici měly odedávna prameny, které byly v mnohých územích předmětem obdivu až uctívání. Tato tradice se u nás dlouho projevovala výstavbou a udržováním kapliček nad prameny či vznikem poutních míst v jejich okolí. Počátek hydrogeologie jako samostatného vědního oboru se však většinou klade až do druhé poloviny 19. století. V českých zemích spadá do tohoto období množství prací velmi dobré odborné úrovně, zaměřených převážně dvěma směry: na řešení střetů zájmů těžby uhlí s využíváním minerálních vod a na získávání hydrogeologických podkladů pro budování velkých vodovodů. V prvním případě byl hlavním podnětem hydrogeologických aktivit katastrofální průval termálních vod do hnědouhelných dolů mostecké pánve na dole Döllinger u Duchcova v r. 1879, jehož důsledkem bylo do té doby nepředstavitelné regionální ovlivnění hydrogeologických poměrů v puklinovém prostředí a následná ztráta přelivu teplických term, 7 km vzdálených. Druhý významný okruh rozsáhlých průzkumných hydrogeologických prací konce 19. a počátku 20. století byl zaměřen na získávání podkladů pro výstavbu velkých vodovodů v české křídové pánvi, zejména pro Prahu z Káraného (uveden do provozu 1914) a pro Brno z okolí Svitav, jehož provoz byl zahájen již o rok dříve, v r Teprve hydrogeologické studie Oty Hynie ve třicátých letech 20. století však znamenají počátek systematického přístupu k otázkám podzemních vod tedy Doc. RNDr. Krásný Jiř í, CSc. Ústav hydrogeologie, inženýrské geologie a užité geofyziky, Př írodově decká fakulta Univerzity Karlovy, Albertov 6, Praha 2, krasny.hg@seznam.cz 1

6 vzniku české hydrogeologie. Třicátá až padesátá léta 20. století v české hydrogeologii je možno označit za éru Oty Hynie. V tomto období byla většina prováděných hydrogeologických prací orientována na zajištění zdrojů podzemní vody zejména pro zásobování obyvatelstva, ale i průmyslu a zemědělství pitnou a užitkovou vodou. Na dílo Oty Hynie navazovali další odborníci, takže padesátá léta 20. století v tehdejším Československu byla ve znamení nástupu tehdy mladé a zdravě ambiciózní hydrogeologické generace, převážně absolventů katedry hydrogeologie a inženýrské geologie, založené v r na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze. V období 50-tých až 80-tých let 20. století byla česká hydrogeologie zaměřena především na posuzování možností využití a zajišťování zdrojů podzemních vod v lokálním a regionálním měřítku. Postupně se však hydrogeologická činnost stále více orientovala také na environmentální problematiku, zejména ochranu podzemních vod před kontaminací antropogenního původu a následné sanační práce. Dalšími dlouhodobými hydrogeologickými programy v tomto období bylo systematické hydrogeologické mapování, řešení ochrany minerálních vod a střetu zájmů důlní činnosti v územích výskytu minerálních vod, vymezování ochranných pásem prostých a minerálních vod a vytváření pozorovacích sítí podzemních vod. Výsledkem všech těchto činností bylo nahromadění a interpretace ohromného množství dat a zásadní prohloubení systematického regionálně-hydrogeologického poznání Česka. V návaznosti na Hynieho pojetí regionálních hydrogeologických studií bylo u nás dosaženo hydrogeologické prozkoumanosti, která v řadě směrů v té době výrazně převyšovala stupeň hydrogeologického poznání v mnohých dalších tzv. vyspělých státech. Může se zdát poněkud paradoxní, že právě toto období plánovaného socialistického hospodářství tak významně přispělo k rozvoji české hydrogeologie. Centrální podpora systematickým regionálním hydrogeologickým studiím i celému oboru geologie, spolu s pozitivním ovlivněním metodiky tehdejší sovětskou hydrogeologickou školou, patřila nepochybně ke kladům té doby. Na hydrogeologických pracích se v tomto období podílely především Ústřední ústav geologický a národní podnik s celočeskoslovenskou působností Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum (IGHP) se sídlem v Žilině, z nějž se později oddělily jako samostatné národní podniky Stavební geologie Praha a Geotest Brno. Významná byla činnost n.p. Vodní zdroje, Geoindustria a řady dalších institucí. Kromě odborných přínosů druhé poloviny 20. století lze uvést také další hydrogeologické aktivity, které podstatně přispívaly k rozvoji tehdejší české hydrogeologie, vesměs uskutečňované ve spolupráci se slovenskými kolegy: Založení odborné skupiny hydrogeologie v rámci Československé společnosti pro mineralogii a geologii v r Uspořádání devíti celostátních československých hydrogeologických konferencí v období Tato tradice po rozdělení Československa a přechodném přerušení v devadesátých letech byla v r znovuobnovena v Česku 10. hydrogeologickou konferencí ve Stráži pod Ralskem a o něco později i na Slovensku. V r se konal v Českých Budějovicích již 12. český národní hydrogeologický kongres. V letech bylo odbornou skupinou hydrogeologie vydáno celkem 18 svazků Hydrogeologické ročenky. SOUČASNÉ TENDENCE ČESKÉ HYDROGEOLOGIE Původní přírodní podmínky se v současném životním prostředí, významně ovlivňovaném člověkem, značně změnily. Roli podzemní vody je nyní v souvislosti s všeobecně se prohlubujícím poznáním přírodních procesů a se současným technickým rozvojem přisuzován daleko větší význam než dříve. Podzemní voda se kromě své odvěké funkce z droje pitné a užitkové vody pro člověka, stává významným, často omezujícím činitelem při inženýrské činnosti člověka a médiem přenosu přírodních látek i kontaminantů antropogenního i přírodního původu. Podzemní voda je také stále více chápána jako činitel podstatně spolupůsobící při řadě geologických procesů (Ingebritsen, Sanford, 1998). Ve dvou posledních desetiletích 20. století se dosud převažující zaměření hydrogeologie začalo významně měnit. Po r se v Česku rovněž změnila struktura mnohých institucí, zabývajících se hydrogeologií: velké národní podniky se rozpadly na akciové společnosti a další subjekty. Původní orientace hydrogeologie na zajišťování zdrojů podzemních vod a stanovení podmínek jejich praktického využívání se ve shodě s převládajícím trendem v industrializovaných zemích stále více přesouvala na řešení velmi různorodé environmentální problematiky. V souvislosti se stále se zhoršujícím životním prostředím a narůstajícími riziky jeho ohrožení začala být hydrogeologická hlediska nezbytná, někdy dokonce rozhodující při řešení otázek ochrany podzemních vod a životního prostředí vůbec, a to zejména: Při určení rozsahu a charakteru kontaminace podzemních vod a horninového prostředí a získání podkladů pro jejich následnou efektivní sanaci kontaminační hydrogeologie. Při stanovení ochranných pásem zdrojů prostých podzemních vod (dříve tzv. pásem hygienické ochrany) a minerálních vod (přírodních léčivých zdrojů lázeňských míst). 2

7 Při volbě míst vhodných pro skladování komunálních odpadů a hlubinných úložišť toxických a radioaktivních odpadů. Při revitalizaci rozsáhlých území po ukončení těžby nerostných surovin. Při posuzování ekosystémů a jejich závislosti na podzemních vodách. Většina prováděných hydrogeologických prací se tak zaměřila na zcela konkrétní problémy v přesně vymezeném, obvykle nerozsáhlém území. Z administrativních i jiných důvodů byla někdy pomíjena skutečnost, že i při malém rozsahu studovaného území se kromě geologických faktorů, v lidském časovém měřítku většinou neměnných, zabýváme také dynamickým prvkem podzemní vodou. Je proto vždy nezbytné i při lokálních studiích brát v úvahu širší regionálně hydrogeologické souvislosti: podzemní voda do území průzkumu obvykle přitéká z okolí a dále odtéká, což může samozřejmě platit i pro přenos kontaminantů. Současná hydrogeologie poskytuje také nepominutelný základ pro řešení různých dalších praktických úkolů a svými závěry ovlivňuje a mnohdy i limituje řadu oborů národního hospodářství. Významné je její uplatnění při územním plánování, a to jak při rozhodování o odběrech podzemních vod a posuzování vlivu na okolní prostředí, tak při řešení různých otázek v městských a průmyslových aglomeracích ( urbanistická hydrogeologie ) a inženýrskogeologických problémů, např. při posuzování vlivu podzemních vod na různé stavby, při hodnocení stability svahových území a pod. inženýrská hydrogeologie. Důlní hydrogeologie se po dlouhou dobu zabývala především významnými změnami hydrogeologických poměrů, vyvolanými těžbou. V současném období útlumu či zastavení těžby mnohých nerostných surovin se orientace důlní hydrogeologie zaměřuje především na environmentální problematiku, kdy je nutno řešit návrat zdánlivě sice k původním přírodním poměrům, nicméně do zcela zásadně změněné situace, k níž došlo právě v důsledku předchozí těžby a dalších souvisejících antropogenních zásahů. Také v těchto směrech lze v budoucnu očekávat významné uplatňování hydrogeologie. Do širšího okruhu důlní hydrogeologie lze zařadit také hydrogeologickou problematiku naftových a plynových ložisek a podzemních zásobníků plynů. Objevily se i další sféry působnosti hydrogeologie, např. při úvahách o možnostech využívání zdrojů zemského tepla geotermální energie. Původní, spíše přírodovědná náplň hydrogeologie se tak významně posunula k zaměření přírodovědně-technickému. Do značné míry k tomu přispívá také uplatňování moderních technických postupů při stále mnohostrannějším využívání numerického modelování a různých dalších výpočetních metod, které jsou neoddělitelným znakem současné doby. NÁMĚTY K BUDOUCÍM HYDROGEOLOGICKÝM STUDIÍM Hodnocení hydraulických parametrů: použití a nejistoty Charakter hydrogeologického prostředí je určen typem porózity. Přes omezený počet definovaných základních typů porózity, průlinové, puklinové a popř. krasové se reálné horninové prostředí vyznačuje bezpočtem jejich vzájemných kombinací, často s předem nepředvídatelným prostorovým rozdělením. Na základě nesčíslněkrát ověřených poznatků lze konstatovat, že přírodní hydrogeologické prostředí není nikdy homogenní a izotropní. Nejdůležitější vlastnosti hydrogeologického prostředí, schopnost propouštět a akumulovat podzemní vodu, jsou určeny hydraulickými parametry, nejčastěji koeficienty hydraulické vodivosti, transmisivity a storativity. V běžné hydrogeologické praxi se nejčastěji stanovuje koeficient hydraulické vodivosti a transmisivity, méně často storativity. Rozdíly v hodnotách koeficientů hydraulické vodivosti a transmisivity mohou v témže hydrogeologickém prostředí dosahovat až několika řádů (obr. 1). Hydraulická vodivost, zjištěná vyhodnocením běžných přítokových zkoušek v existujícím heterogenním a anizotropním prostředí, obvykle vyjadřuje pouze hypotetickou průměrnou hodnotu z celé mocnosti kolektoru. Zavedení této průměrné hodnoty kdesi uprostřed např. mezi extrémně vodivými puklinami a řádově méně propustným až někdy téměř nepropustným zbývajícím úsekem vrtu může proto vést při řešení konkrétních praktických hydrogeologických úloh k závažnému zkreslení. Obdobně nereálné výsledky dostáváme v sedimentárním prostředí při častém střídání dobře propustných poloh s izolátory. Výsledky karotážních měření ve vrtech naznačují, že je mnohdy nutno vyvarovat se tradičních a apriorních představ, zejména o poměrně rovnoměrném zastoupení puklinové, ale často i průlinové porózity a o hydraulické vodivosti různými metodami zjištěných nehomogenit. Problémem dosud zůstává stanovení podílu průlinové a puklinové porózity v jednotlivých konkrétních případech hydrogeologického prostředí s tzv. dvojnou porózitou. Měřítkový efekt a reprezentativní elementární objem Hydrogeologické znalosti o konkrétním území jsou většinou založeny na výsledcích vrtných prací a přítokových zkoušek. Z nich také obvykle vycházíme při určení charakteru hydrogeologického prostředí. Velké množství čerpacích zkoušek a statistická analýza jejich výsledků umožnily vytvoření závěrů o regionálních charakteristikách propustnosti a transmisivity různých hydrogeologických celků Česka. Kromě rozdílů mezi odlišnými hydrogeologickými prostředími byla prokázána značná variabilita propustnosti a transmisivity 3

8 ve shodných prostředích, dosahující až tří i více řádů (příklady v obr. 1). Tyto rozdíly jsou způsobeny celou hierarchií odlišně propustných nehomogenit různé velikosti, čerpacími zkouškami obvykle neprokazatelných. Prvky nehomogenity mohou být, v závislosti na typu hydrogeologického prostředí, velmi rozdílných velikostí a tvarů. V nezpevněných či málo zpevněných sedimentech určuje prostorové změny hydrogeologického prostředí, rozdělení nehomogenit a hydraulických parametrů a tedy preferenčních zón proudění podzemní vody především složení sedimentů, rozhodující o velikosti průlinové porózity. Nejmenší prvky nehomogenity zde představují intergranulární póry. Prvky nehomogenity různého rozsahu mohou představovat drobné pukliny, puklinové zóny a zlomové systémy hornin krystalinika a zpevněných sedimentů, ale také střídání psamitických a pelitických poloh v sedimentech. V karbonátových horninách a v recentních či Obr. 1: Statistická rozdělení hodnot transmisivity vybraných hydrogeologických prostředí z výsledků přítokových zkoušek ve vrtech (podle Krásného 2002, upraveno) Znázorněná hydrogeologická prostředí (statistické soubory výběry): K krystalinické horniny (většinou ruly) jihočeského moldanubika; vertikálně šrafované pole odpovídá většině kumulativních relativních četností hornin krystalinika (bez krystalických vápenců); PC většina permokarbonských pánví Českého masivu (většinou střídání pískovců a prachovců); I, D jizerské souvrství v Pojizeří (většinou pískovce a vápnité pískovce): I elevace - planiny mezi důly (zóny infiltrace), D údolí Jizery a důly z. od Jizery (zóny drenáže); Q kvartérní fluviální sedimenty podél Labe. Kumulativní relativní četnosti statistických výběrů jsou vyjádřeny body nebo jimi proloženými úsečkami, popř. polem nejčastějších výskytů v případě souboru K. Index Y = index transmisivity Y = log (10 6 q), q = specifická vydatnost v l.s -1.m -1, T = koeficient transmisivity v m 2.d -1, x = aritmetický průměr, s = směrodatná odchylka, ++A, +A, -A, --A = pole pozitivních a negativních anomálií (+A, -A) a extrémních anomálií (++A, --A) mimo interval převládajících hodnot x ± s (hydrogeologického pozadí). Třídy velikosti a variability transmisivity a označení tříd statistických výběrů [např. IV(-V)d] podle klasifikace Krásného (1993). Fig. 1: Statistical distribution of transmissivity of selected hydrogeologic environments in Czechia, based n results of aquifer tests in hydrogeologic boreholes (after Krásný 2002) Statistical samples are represented by cumulative relative frequencies as lines interpolated from particular values: K crystalline rocks (mostly gneisses) in southern Bohemia; the vertically hatched area represents field of most samples of crystalline rocks in the Bohemian Massif (without marbles); PC most Permocarboniferous basins; I, D Jizera formation of the Bohemian Cretaceous basin: I elevations and slopes (recharge areas), D valleys (discharge zones); Q Quaternary fluvial deposits of the Labe River east of Prague. Index Y = index of transmissivity Y = log (10 6 q), q = specific capacity in l.s -1.m -1, T = coefficient of transmissivity in m 2.d -1, x = arithmetic mean, s = standard deviation, ++A, +A, -A, --A = fields of positive and negative anomalies (+A, -A) and of extreme anomalies (++A, --A) out of intervals of prevailing values (hydrogeologic background) x ± s. Classes of transmissivity magnitude and variation after the classification of Krásný (2003). 4

9 subrecentních vulkanitech vznikají složité puklinové systémy až otevřené vzájemně propojené kaverny a kanály. Za nehomogenity velkých rozměrů lze považovat rozsáhlá lépe propustná a transmisivní prostředí, jejichž příčinou jsou faciální změny v sedimentárních formacích či projevy odlišného neotektonického postižení hornin. Charakter informace o hydraulických parametrech velmi závisí na rozsahu prováděných zkoušek a jejich vztahu k rozměrům rozhodujících prvků nehomogenity příslušného hydrogeologického prostředí. Právě v závislosti na poměru velikosti prvků nehomogenity k rozsahu studovaného území a tím i k použité metodice se dosažené výsledky v důsledku tzv. měřítkového efektu velmi mění. Výsledky přítokových zkoušek přinášejí jen část informace o rozdělení hydraulických vlastností v určitém hydrogeologickém prostředí. Další poznatky lze získat terénními či laboratorními zkouškami. Metody používané v hydrogeologickém průzkumu mohou zahrnout jen prostor určité velikosti a jí odpovídající prvky nehomogenity. Měřítkový efekt se uplatňuje nejen při hodnocení hydraulických parametrů, ale je nutno s ním počítat v různé míře i při dalších úvahách o různých hydrogeologických prostředích, proudění či kvalitě podzemních vod. Výsledek je přitom odrazem použitého statistického či jiného zevšeobecňujícího přístupu, směřujícího ke stanovení středních nebo převládajících hodnot, vycházejících z dat v různě rozsáhlých územích či časových intervalech a prostorové i časové variability posuzovaných dat. Při zvětšování studovaného území se průměrná propustnost, určená laboratorními nebo terénními zkouškami, obvykle zvětšuje. Nejmenší rozsah území ( testovaný objem ), kdy již nedochází k průměrným změnám sledovaných parametrů, je označován jako reprezentativní elementární objem ( Representative Elementary Volume REV). REV je považován za kontinuální prostředí, kterým je možno nahradit reálný složitý systém různých pórů - hydrogeologických diskontinuit, vyplněný jednou nebo více kapalinami (Bear, 1994). Výsledky přítokových zkoušek ve vrtech odpovídají rozměru vrtů a okolního prostoru ovlivněného zkouškami. Při použití jiných postupů můžeme vzhledem k měřítkovému efektu dospět k značně odlišným výsledkům. Z rozdílů vyplývají odlišné možnosti využití těchto dat. Míra spolehlivosti dosažených výsledků při zavedení kontinua pak vždy závisí na konkrétních cílech hydrogeologického studia. Rychlost proudění a obnovitelnost podzemních vod, role času v hydrogeologii Možnosti pohybu a výskytu podzemní vody jsou určeny současným charakterem hydrogeologického prostředí, které je výsledkem dlouhodobého geologického vývoje. Naopak množství podzemní vody, které se tvoří infiltrací a dále se určitým hydrogeologickým prostředím pohybuje, závisí na dalších přírodních, především klimatických, ale v poslední době často i na antropogénních podmínkách. Právě podzemní voda, dynamický, v prostoru a čase proměnlivý prvek, vytváří z hydrogeologie zcela specifický obor v rámci geologických věd, jinak zaměřených převážně na studium jevů, probíhajících v dlouhých obdobích. Geologické, klimatické a další přírodní podmínky při své různorodosti určují kombinací svých vlivů prostorově a časově velmi proměnlivé hydrogeologické poměry v různých územích. Doba proudění podzemní vody od oblasti infiltrace k oblastem akumulace anebo drenáže se velmi různí. V závislosti na charakteru hydrogeologického prostředí, propustnosti hornin, hydraulickém gradientu podzemní vody a rozsahu hydrogeologického celku může trvat od hodin a dní do desítek tisíc let (Šilar, 1990) a ve zvláštních případech i mnohem déle. S rychlostí proudění podzemních vod souvisí také jejich stáří. U podzemních vod synsedimentárního původu či u vod, akumulovaných v hydrogeologických kolektorech v důsledku pozvolného sestupného gravitačního proudění slaných vod, vzniklých v dřívějších aridních obdobích, lze stáří podzemních vod i v našich současných klimatických podmínkách odhadovat až na mnoho milionů let. V hydrogeologii se tedy můžeme setkat se stářím vod jak v lidském (dny, týdny, měsíce, roky), tak v geologickém časovém měřítku, v extrémních případech až po stamiliony let. Se stářím, tj. dobou vzniku a rychlostí proudění souvisí také otázka obnovitelnosti či neobnovitelnosti podzemních vod, která má značný význam především v aridních a semiaridních oblastech, kde v současné době dochází vlivem nepříznivých klimatických poměrů k omezené tvorbě přírodních zdrojů podzemních vod. Těmto otázkám by však měla být věnována pozornost i v našich zeměpisných šířkách, zejména s ohledem na dlouhodobé změny tvorby přírodních zdrojů podzemních vod. Za neobnovitelné je nutno považovat i některé složky našich minerálních vod (Krásný, 2009). Samotná rychlost proudění podzemní vody je většinou velmi malá. Kromě výše propustnosti hydrogeologického prostředí ji určuje hydraulický gradient, nabývající v běžných přírodních podmínkách nejčastěji hodnot řádu I ve velmi dobře propustných sedimentech (písky, štěrky) bývá proudění poměrně pomalé, mnohdy jen v jednotkách metrů za den. Větší rychlosti proudění podzemní vody jsou zaznamenávány v horninách s otevřenými a vzájemně propojenými puklinovými systémy. V méně propustných horninách, a také ve větších hloubkách, proudí podzemní voda řádově pomaleji, rychlostí jen v milimetrech i méně za den, nebo v tzv. zóně stagnace setrvává téměř bez pohybu. Ve zcela uzavřených kolektorech mohla podzemní voda přetrvat od dob svého vzniku v minulých geologických 5

10 dobách dlouhá období jako voda synsedimentární (reliktní, connate water ), podobně jako ropná či plynová ložiska. Při hydrogeologických úvahách je důležitá skutečnost, že rychleji než samotné proudění podzemní vody téměř vždy probíhají změny tlaku ve zvodních, projevující se různou rychlostí a dosahem vzájemného ovlivnění v různých hydrogeologických prostředích. Původ hlubokých podzemních vod S otázkou stáří a obnovitelnosti podzemních vod úzce souvisí problematika původu hlubokých vod, jejich chemického složení a příčin vertikální hydrochemické zonálnosti. Existující názory, diskutované mnohými autory, lze shrnout následujícím způsobem: Vznik silně mineralizovaných vod v povrchových bezodtokých nádržích za podmínek (semi-)aridního klimatu v průběhu předchozích dlouhých geologických období a následný sestup těchto vod díky větší hustotě v důsledku gravitačního proudění do větších hloubek ( gravity-driven či density-driven flow ) ve smyslu původního konceptu Filatova (1956), později rozpracovaného dalšími autory exogenní původ. Synsedimentární původ těchto vod ( reliktní nebo fosilní mořské vody) či jejich genetická vazba na vznik ropných ložisek (vody naftového původu). Endogenní původ z hydrotermálních roztoků či jako důsledek postvulkanické činnosti. Recentní vznik interakcí v systému voda-plyn-hornina ve větších hloubkách za odlišných tepelných a tlakových poměrů. Silně mineralizované, proplyněné nebo termální podzemní vody z hlubších hydrochemických zón vystupují někdy na povrch v pramenech a představují kvalitativní anomálie ve srovnání s ostatními prostými podzemními vodami, převládajícími v nejsvrchnější zóně. Jsou odedávna známy jako minerální či termální vody. V poslední době jsou zjišťovány a zachycovány různě hlubokými vrty. Tím se potvrzuje jejich značné rozšíření v hlubších partiích zemské kůry. Všeobecné schéma vertikální hydrochemické zonálnosti (tab. 1) bylo sice prokázáno ve všech hlubokých hydrogeologických pánvích a v poslední době rovněž v hlubokých částech hydrogeologických masivů, v otázkách geneze i prostorového rozdělení různých typů vod stále existuje řada nejistot. Problematika hydrogeologických masivů ( hard rocks ) Kromě tradičně vodohospodářsky využívaných hydrogeologických pánví je v posledních desetiletích celosvětově, a tedy i v mírných klimatických zónách včetně Česka, věnována zvýšená pozornost tzv. hydrogeologickým masivům, tedy prostředí krystalinických a silně zpevněných sedimentárních hornin, označovaných jako hydrogeologické prostředí tvrdých či puklinově porézních hornin ( hard rocks ). Tab. 1: Globální vertikální hydrodynamická a hydrochemická zonálnost (podle Krásného, Sharpa, 2007, upraveno) Tab. 1: Global vertical hydrodynamical and hydrochemical zonality (after Krásný, Sharp, 2007) Přibližný hloubkový dosah zón v různých hydrogeologických prostředích Pánve Masivy Hydrodynamická zóna Proudění podzemní vody Hydrochemická zóna Hlavní složky chemismu podzemní vody Celková mineralizace Další obecné rysy hloubkových změn vzrůst až stovky metrů více desítek metrů lokální (intenzívní, mělké) Ca(-Mg) -HCO 3 (-SO 4 ) 0.0x 0.x g.l -1 teploty až přes tisíc metrů až mnoho tisíc metrů globální proudění nevýznamné stovky metrů mnoho tisíc metrů intermediární (zpomalené) regionální (hluboké, velmi pomalé až stagnace podzemních vod) globální (planetární) Na-HCO 3 (-SO 4 ) Na-Cl Na(-Ca)-Cl až několik g.l -1 až několik set g.l -1 obsahu plynů 6

11 Tyto horniny vycházejí v rozsáhlých územích na zemském povrchu, ale také vytvářejí podloží všech hydrogeologických pánví. Za příčiny uvedené změny v přístupu k tomuto prostředí lze považovat mj. následující: Přírodní zdroje podzemních vod a podzemní odtok v tocích na územích tvořených hydrogeologickými masivy, především těch, které mají svá pramenní území v horských oblastech, byly prokázány jako dostatečně velké k pokrytí místní potřeby vody a k udržení průtoků vodních toků v podhorských oblastech v bezsrážkových obdobích. Vhodně situované vrty nebo jiné v těchto územích tradičně využívané jímací objekty jsou schopné pokrýt potřebu menších sídlišť, továren či zemědělských usedlostí a v některých územích dokonce menších měst. Ekonomická hlediska jsou podstatná při rozhodování, zda využití místních zdrojů není výhodnější než zásobováním vodou ze vzdálenějších zdrojů. Nepříznivé vlivy industrializace a urbanizace, povrchových skládek a hlubokých úložišť toxických a radioaktivních odpadů, hnojiv a pesticidů v zemědělství na půdy, horniny a podzemní vody je nutno sledovat a omezovat také v tomto prostředí. Hydrogeologické poznání je nezbytné při provádění různých povrchových a podzemních staveb a při důlní činnosti. V mnohých územích bylo prokázáno ovlivnění podzemních vod výstavbou i v relativně málo propustných horninách hydrogeologického masivu. Výsledky vrtů, dosahujících až mnohakilometrových hloubek, a poznatky z výstavby podzemních laboratoří, prováděných v poslední době v krystalinických horninách, obvykle v souvislosti se studiem podmínek pro budování hlubokých úložišť radioaktivních, toxických a jiných nebezpečných látek a výzkumem geotermální energie, významně rozšířily naše poznatky o hlubokých partiích tohoto prostředí a znovu otevřely problém časoprostorového charakteru proudění hlubinných podzemních vod a výskytů solanek včetně diskuse o původu těchto vod. Zvětšující se množství disponibilních hydrogeologických dat rovněž stimulovalo úsilí regionalizovat a zevšeobecnit výsledky, zjištěné za různých podmínek. Údaje o výši a prostorovém rozdělení transmisivity hornin, o přírodních zdrojích a kvalitě podzemní vody a poznatků o proudění podzemních vod, zjištěné různými metodickými postupy, poskytují vynikající možnosti pro srovnávací studia v lokálních, regionálních, kontinentálních až globálních měřítcích, a rovněž v rámci různých administrativních celků. Všechny tyto skutečnosti vyvolávají současný zvýšený zájem hydrogeologů o výzkum tohoto složitého prostředí s cíli poskytnout podklady jak pro teoretické úvahy, tak pro jejich následné praktické využití. Dosud ne zcela objasněnými problémy je např. posouzení vlivu různých petrografických typů hornin na výši a rozdělení propustnosti, poznání hloubkových změn propustnosti a intenzity proudění podzemních vod, podmínky tvorby přírodních zdrojů podzemních vod a podzemního odtoku a časoprostorových změn kvality podzemních vod. Přírodní zdroje podzemních vod Ocenění zdrojů podzemní vody je vedle stanovení velikosti a variability transmisivity či propustnosti a jejich prostorového rozdělení dalším důležitým kvantitativním podkladem, nepostradatelným při regionálních hydrogeologických úvahách, včetně oceňování využitelného množství podzemních vod. Zatímco znalost transmisivity určuje schopnost hydrogeologického prostředí poskytnout podzemní vodu k využití jímacími objekty nebo obecně velikost přítoku podzemních vod do určitého území či prostoru (geologické hledisko), velikost přírodních zdrojů podzemní vody a jejich rozdělení v prostoru a čase je základním a výchozím podkladem pro bilanční hydrogeologické úvahy a pro stanovení možností dlouhodobého bezkonfliktního - ve smyslu současně používaných termínů - trvale udržitelného využívání podzemních vod (hydrologické hledisko). V mírném klimatickém pásmu, tedy i v podmínkách Česka, lze přírodní zdroje podzemní vody, tj. množství vody, infiltrující do určitého zvodněného systému, v regionálním měřítku a za málo ovlivněných přírodních poměrů obvykle ztotožnit s podzemním odtokem, který je ve srovnání s povrchovým mnohem vyrovnanější proto je také označován jako základní ( base flow ). Zatímco povrchový odtok se převážně projevuje většími průtoky či vyššími stavy hladin vodních toků po intenzivních deštích, povodních anebo po tání sněhu a v bezsrážkových obdobích zcela ustává, podzemní voda je v obdobích sucha jediným zdrojem vody v povrchových tocích. Průměrný dlouhodobý specifický podzemní odtok z celého území Česka je odhadován ca 2,6 l.s -1.km -2, což představuje přírodní zdroje ve výši asi 205 m 3.s -1 (Krásný et al., 1981, 1982). Z průměrného dlouhodobého celkového odtoku ca 480 m 3.s -1, tj. průměrného specifického odtoku 6,1 l.s -1.km -2 (Němec et al., 2006) je tedy asi 43 % tvořeno podzemním odtokem. Poměr mezi množstvím vody povrchové a podzemní se v různých územích mění a v rámci určitých hydrogeologických podmínek závisí především na klimatických poměrech. Absolutně nejvyšších hodnot v Česku až l.s -1.km -2 dosahuje průměrný dlouhodobý podzemní od- 7

12 tok v horských partiích Krkonoš, Hrubého Jeseníku a Šumavy, tvořených vesměs krystalinickými horninami, ve výškách nad ca m n.m. V těchto územích jsou pro tvorbu podzemního odtoku velmi příznivé klimatické a morfologické podmínky. S klesající nadmořskou výškou se podzemní odtok z uvedených horských území do jejich podhůří všeobecně snižuje. V české křídové pánvi dosahují nejvyšší regionálně převládající hodnoty podzemního odtoku 5 7 l.s -1.km -2 v pískovcových kolektorech a naopak minimálních hodnot jen 0,5 až 2 l.s -1.km -2 v plochých územích, tvořených málo propustnými slínovci. Prostorové rozdělení podzemního odtoku je sice v české křídové pánvi zásadním způsobem určeno litologickým složením hornin, v územích se srovnatelnými litologickými poměry je však i zde významně ovlivňuje reliéf území, výškové a klimatické poměry. Podstatné rozdíly mezi maximálními hodnotami podzemního odtoku v horských krystalinických územích a v pískovcových oblastech české křídové pánve, dosahujícími jen zhruba polovičních hodnot se mohou zdát, s ohledem na všeobecný hydrogeologický charakter a rozdílný vodohospodářský význam obou uvedených prostředí těžko pochopitelné. Mimořádný vodohospodářský význam některých křídových kolektorů vyplývá především z jejich značné transmisivity a často i storativity, umožňující soustředěné a dlouhodobé jímání velkých množství podzemních vod. Jak se však ukazuje v řadě jímacích území v české křídové pánvi, z dlouhodobého hlediska zde existují významné limity ve využívání podzemních vod, spočívající právě v omezených přírodních zdrojích, které mohou být intenzivními odběry podzemních vod, především v delších obdobích, překročeny. Na rozdíl krystalinických prostředí jsou však možnosti akumulace podzemních vod v křídových kolektorech podstatně větší. Ve většině dalších hydrogeologických prostředí Česka výše přírodních zdrojů podzemní vody jen výjimečně překračuje 2 l.s -1.km -2 a v řadě území klesá na hodnoty pouze kolem 0,5 l.s -1 km -2. V zóně mírného klimatického pásma, a tedy i v Česku, je obvykle doplňování podzemních vod vzhledem k dostatečným atmosférickým srážkám a celkové klimatické situaci považováno za dostatečné a tedy trvale bezproblémové. I zde však existují mnohé varující příznaky až projevy vážného narušení přijatelné a trvale udržitelné rovnováhy mezi příjmovou a ztrátovou částí v bilanci podzemních vod či zhoršení kvality vod s nepříznivými ekologickými dopady. Příčinou jsou v některých územích značné odběry podzemních vod, ale i důsledky intenzivní industrializace a urbanizace krajiny. Využitelné množství podzemních vod Stanovení množství podzemní vody, které je možno odebírat z jednotlivých jímacích objektů nebo z jejich skupin, z určitého území, povodí či z velmi rozlehlého zvodněného systému patřilo vždy k nejdůležitějším úkolům hydrogeologické praxe. Závažnosti tohoto aplikovaného hydrogeologického tématu odpovídala míra pozornosti, která mu byla v různých obdobích a zemích věnována. V hydrogeologické minulosti bylo pravděpodobně málo odborných témat, která byla diskutována v takovém rozsahu a z tak odlišných úhlů pohledu. Složitost této klíčové hydrogeologické problematiky naznačují jak rozdíly v definicích používaných termínů, tak v přístupech k jejímu řešení. Odlišnosti vyplývají nejen z doby jejich vzniku, tedy z úrovně obecného hydrogeologického poznání a metodiky řešení problému a z různé váhy přisuzované jednotlivým rozhodujícím faktorům (mj. ekologickým, ekonomickým, sociálním či politickým), ale i z konkrétních podmínek v odlišných územích a z osobní zkušenosti autorů ve zcela konkrétní přírodní či antropogenní situaci. Je také logické, že stanovisko uživatele nebo spotřebitele vody se bude lišit od pohledu přírodovědce či ekologa, zejména v situacích, kdy sám vodu nevyužívá. Lze však shrnout: při různorodosti přírodních a dalších podmínek není možné řešit jednotlivé případy všeobecně platným schématem. Je nutno postupovat flexibilně a s přihlédnutím ke konkrétním poměrům fundovanou hydrogeologickou studii nemůže nahradit směrnice či metodický pokyn. Zřejmě nejvýstižnější, ač stručnou definici využitelného množství podzemních vod zatím uvedl Lohman (1952): Využitelné množství je to množství podzemní vody, které je možno odebírat, aniž se dostaneme do nepříjemností. Tato definice je sice vágní, nicméně moudře ponechává prostor pro řešení konkrétních úkolů ve velice variabilních přírodních, mnohdy antropogenně ovlivněných podmínkách. Lohman sám uvádí s určitou nadsázkou řadu možných nepříjemností, např. být zastřelen zuřivým sousedem. Tato situace zřejmě odráží tehdejší realitu, jak je také ve sporech o vodu ztvárněna v některých filmových westernech. V bývalém Československu měly průzkumy orientované na ocenění využitelného množství podzemních vod dlouhou tradici. Od původních návrhů odběrů z jednotlivých studní a jímacích objektů větších vodovodů se od třicátých let 20. století přecházelo k posuzování regionálních možností využívání podzemních vod v rámci rozsáhlých hydrogeologických celků. Jednoduché a přitom logické přístupy při oceňování regionální využitelnosti podzemních vod u nás uplatňoval prof. Hynie (1949, 1961). Po období prací Oty Hynieho došlo v šedesátých až osmdesátých letech k mimořádnému rozvoji regionálních hydrogeologických průzkumů. V r. 1963, stejně jako v ostatních zemích tehdejší Rady vzájemné hospodářské pomoci, byla ustavena Stálá subkomise pro klasifikaci využitelných zásob podzemních vod jako součást Komise pro klasifikaci zásob 8

13 ložisek nerostných surovin ( KKZ při úřadu předsednictva vlády). Od té doby bylo u nás oceňování využitelného množství podzemních vod (v terminologii KKZ výpočet využitelných zásob podzemních vod ) jednotlivých hydrogeologických rajónů v rámci celého československého státního území systematicky zadáváno hydrogeologickým institucím a pak schvalováno KKZ. Při oceňování využitelného množství podzemní vody se vždy jedná v první řadě o kvantitativní posouzení. To umožňuje stanovit množství podzemní vody, které se v posuzovaném území nachází (obr. 2). Od něj se pak odvíjejí různá další omezení, vyplývající z komplexního zhodnocení mnoha hledisek, přírodovědných, technických, ekonomických, sociálních a legislativních. K zabránění někdy jednostranných, až extrémních přístupů jak na jedné straně odběratelů podzemní vody, tak na druhé straně rigorózních ochránců přírody, je nutno vždy hledat rozumný kompromis, spočívající v takové míře využívání podzemních vod, která v daných podmínkách uspokojí potřeby obyvatel či jiného uživatele, ale přitom nezpůsobí nežádoucí a závažné ovlivnění přírodního prostředí. Obr. 2: Zdroje a zásoby podzemních vod a limity jejich využitelnosti (podle Krásného et al., 2009) V horní části kružnice jsou uvedeny složky zdrojů a zásob podzemních vod, podílející se na využitelném množství podzemních vod, v dolní části hlavní hlediska, snižující možnosti využívání podzemních vod podle konkrétních přírodních a antropogenních podmínek. Fig. 2: Groundwater resources and storage limits of development (after Krásný et al., 2009) In the upper part of the figure particular components of resources as natural, induced and artificial, elastic storage and specific yield are represented, in the lower part factors as groundwater quality, ecological, legislative, economic and technical criteria, decreasing possibilities of groundwater withdrawals under different natural and anthropogenic conditions. Přes velmi různorodé a v různých obdobích se měnící převládající zaměření hydrogeologie hlavním úkolem stále zůstává zajištění vhodných zdrojů podzemní vody pro lidskou potřebu. Ani současné hydrogeologické aktivity, převážně orientované na zdánlivě odlišnou problematiku tzv. kontaminační hydrogeologie, se nevymykají tomuto všeobecnému a prioritnímu zaměření - opatřit vodu pro lidstvo. Jsou pouze posunuty jiným směrem, s akcentem na kvalitu podzemní vody. Při komplexním územním plánování představuje řízené, racionální a pokud možno nekonfliktní využívání podzemní vody stále více základní přístup při potřebě trvale udržitelného sociálně-ekonomického rozvoje. To zahrnuje volbu optimální strategie využívání podzemní vody a její ochrany, v kontextu celkové vodní bilance příslušného území, při minimalizaci nepříznivých dopadů na životní prostředí, včetně určení vztahu podzemních vod k vodám povrchovým při případném kombinovaném využívání vod. Je nutno považovat za závažnou chybu, že v posledních dvou desetiletích byla v Česku velmi omezena regionální hydrogeologická studia k ocenění využitel- 9

14 ného množství podzemní vody, jejichž závěry v předchozím období poskytly významné podklady pro rozhodování o racionálním využívání podzemních vod v rozsáhlých hydrogeologických celcích, ale která také významně přispěla k rozvoji metodiky regionálních hydrogeologických prací. Ze znalosti velikosti přírodních zdrojů podzemních vod a jejich časoprostorových změn je možno na základě posouzení širokého komplexu souvisejících hydrogeologických otázek rozhodovat o konkrétních místech a způsobu využívání podzemních vod, tj. stanovit využitelné množství podzemních vod, toto využívání optimalizovat ve vztahu k povrchovým vodám i k ostatním složkám životního prostředí a formulovat podmínky ochrany podzemních vod. Významnými hledisky jsou přitom také poměr velikosti přírodních zdrojů k zásobám podzemních vod, daným akumulačními možnostmi hodnoceného hydrogeologického celku, doba proudění či zdržení podzemní vody a z toho vyplývající míra obnovitelnosti či neobnovitelnosti přírodních zdrojů podzemních vod. Tento aspekt, zvláště zohledňující delší období, nabývá zvláštního významu při současných úvahách o dlouhodobých klimatických změnách a jejich možných dopadech. DALŠÍ TÉMATA K ZAMYŠLENÍ Globální klimatické změny V současné době je velmi aktuální a intenzivně diskutovaná otázka globálních klimatických změn, obvykle omezovaná na problematiku globálního oteplování a jeho možného dopadu na zdroje podzemních vod a perspektivy budoucího využívání podzemních vod. Rozdíly mezi současnými, někdy až protichůdnými názory nespočívají ani tak ve zpochybňování existence možného globálního oteplování jako spíše v představách o míře a charakteru negativního působení člověka a zejména v přístupech, jak těmto klimatickým změnám a jejich důsledkům čelit. Většina názorů se pohybuje kdesi mezi hranicemi vymezenými dvěma krajními přístupy. Na jedné straně jsou to názory připisující příčinu veškerých či alespoň většiny současných klimatických změn činnosti člověka. K jejich řešení (či vyřešení?) jsou navrhována mnohá opatření, směřující především k omezení současného technického rozvoje lidstva. Je nutno si však klást otázku, jaký bude výsledný efekt, je-li současné oteplování, stejně jako v minulosti proběhlé klimatické změny, především přírodním procesem, při němž se podíl člověka uplatňuje jen v malé míře či minimálně? Geologové si velmi dobře uvědomují mimořádnou roli času v minulých dlouhodobých i krátkodobých přeměnách podoby naší Země, provázených mj. změnami klimatu. Opačným extrémním postojem je vše ponechat do budoucna svému vývoji a očekávat, že příroda si pomůže sama. Bylo by možno jistě uvést řadu příkladů, kdy zásahy člověka, někdy i dobře míněné, vyvolaly nejen nevratné, ale z hlediska přírody i člověka naprosto škodlivé změny. Klíčová je proto otázka, jakým způsobem k důsledkům globálních klimatických změn přistupovat a zejména, jakým způsobem jejich dopadům v rozumné míře čelit, aniž bychom podstatně omezili rozvoj lidstva. Řešení jistě bude možné, avšak určitě odlišným způsobem na různých místech naší Země. Volba napravných opatření musí být založena na multidisciplinárním přírodovědném, historickém a sociálně-ekonomickém posouzení příslušných území, v případě využívání podzemních vod založeném na úvahách o dostupnosti adekvátních zdrojů vod a rozboru různých variant řešení a posouzení všech aspektů ochrany životního prostředí, při vyloučení nekvalifikovaných, tzv. politických rozhodnutí. A jaké změny je možno očekávat v důsledku oteplování na našem území? Především se může snížit tvorba přírodních zdrojů podzemních vod a následně také celkové odtoky v suchých obdobích, udržované především podzemním odtokem. K významnějšímu poklesu tvorby přírodních zdrojů podzemních vod dojde nepochybně v níže položených oblastech. Zvýšení aridity vytvoří předpoklady k většímu zasolení půd a podzemních vod, jehož projevy lze ostatně přinejmenším v intervalech několika minulých století sledovat ve více našich územích, jako např. na jižní Moravě, v novobydžovském zvodněném systému v české křídové pánvi i jinde. Nižšími srážkovými úhrny budou také více postiženy mělké připovrchové kolektory, kde lze očekávat pokles hladin i zmenšení hydraulických gradientů podzemních vod. Pro odběry podzemních vod regionálního významu se zvětší důležitost rozsáhlých a mocných kolektorů hydrogeologických pánví s vysokou transmisivitou a storativitou. Hlavní, až strategický význam budou mít hlubší zvodně dobré kvality, všeobecně málo zranitelné, které budou moci sloužit také jako zdroje pitné vody pro případné emergenční situace. Právě s ohledem na probíhající klimatické změny a poznání jejich dopadu na budoucí možnosti využívání podzemních vod v rámci všech disponibilních vodních zdrojů i jakékoli další posuzování hydrogeologických poměrů považuji v Česku přípravu a realizaci programu systematického dlouhodobého regionálního hydrogeologického průzkumu za nezbytnou. Konceptuální a numerické modely: jsou terénní (hydro)geologové vymírajícím druhem? V současném období mimořádného technického rozvoje zasáhla všeobecná komputerizace také do hydrogeologie a příbuzných oborů. K řešení nejrůznějších problémů jsou využívány numerické modely a jiné sofistikované postupy. Stále více hydrogeologů (a nejen jich) podléhá magické přitažlivosti počítačového disple- 10

15 je a kouzlu použitelných programů. Numerické modely nepochybně znamenají ohromný pokrok a staly se efektivním nástrojem při řešení množství složitých otázek, které v předpočítačové éře nebylo vůbec možné. Nicméně, přechýlení zájmu hydrogeologické komunity o bezvýhradné využívání tohoto nástroje vede k určitému opomíjení některých přístupů, které jsou často zastánci moderních metod vnímány jako zastaralé a nepotřebné. V tomto směru bych rád upozornil na dva okruhy činnosti, na které v dnešní uspěchané době a při někdy poněkud kvapném využívání počítačových produktů zbývá méně času, až v horším případě bývají zcela opomíjeny. Prvním okruhem je nezbytnost zjištění rozsahu dosud zpracovaných podkladů, jejich shromáždění a všestranná analýza. Vzhledem k obvykle značné a stále se prohlubující geologické a hydrogeologické prozkoumanosti většiny našeho území a narůstajícímu množství dalších existujících dat má řádně provedená a všestranná rešerše mimořádný význam. Druhým v současnosti poněkud opomíjeným postupem jsou terénní práce či alespoň terénní rekognoskace. Je sice pravda, že většina našeho území byla podrobně geologicky a hydrogeologicky zmapována v různých měřítcích a výsledky jsou běžně k dispozici. Vzhledem k přírodnímu a prostorovému charakteru zkoumaného hydrogeologického prostředí a mnohým jeho nepravidelnostem však umožňuje bezprostřední kontakt řešitele s příslušným terénem vytvoření vlastních, byť i někdy subjektivních, ale také inspirujících představ, velmi důležitých pro řešení projektu. Proto v rámci všech, jakkoli zaměřených hydrogeologických průzkumů a výzkumů, především však při regionálních, dlouhodobých a finančně náročných projektech by všestranná a důkladná rešerše, doplněná terénním studiem, měla být obsahem první (úvodní) etapy průzkumu. Nelze bezvýhradně spoléhat na to, že model vyřeší vše. Numerické modelování se musí vždy opírat o spolehlivá vstupní data a jejich analýzu. Sebelepší výpočetní metoda nemůže být účinná a její výsledky mohou být dokonce zavádějící, byla-li špatně provedeno vyhodnocení vstupních dat pro sestavení modelu a následnou simulaci. Vždy je nutno přistupovat k řešení hydrogeologických úkolů s využitím všech možných metodických postupů, s maximální snahou tvůrčím způsobem interpretovat získané výsledky a vyhnout se mechanickým přístupům. Tento požadavek není nikterak nový, ani specifický pro Česko. Před mechanickou schematizací reálných poměrů varovali již Ferris et al. (1962), když uvedli, že hydro(geo)log nemůže jen slepě vybrat model, zmáčknout tlačítko a očekávat odpověď. Musí věnovat značný čas a úsilí posouzení, jak přesně skutečné prostředí odpovídá ideálnímu. Nadále je proto nezbytně nutné rozvíjet terénní, laboratorní a interpretační metody, které mohou přispět k našemu lepšímu poznání geometrie a anatomie přírodního i antropogenně ovlivněného hydrogeologického prostředí a umožní přípravu spolehlivých podkladů pro následné numerické modelování. Právní normy hydrogeologie a administrativa Hydrogeologická činnost jak v lokálním, tak v regionálním měřítku je usměrňována množstvím právních norem zákonů a navazujících směrnic. Ty jsou nepochybně nezbytné k vytváření právního pozadí této činnosti. Neměly by se však nikdy stát pouhým nástrojem v rukou správních orgánů, umožňujícím mechanické rozhodování o řešených otázkách. Při řešení konkrétních záležitostí je vždy nezbytné opírat se, v rámci platných předpisů, především o odborná hydrogeologická hodnocení. Legislativou používané termíny by měly svým obsahem odpovídat zavedené a používané odborné hydrogeologické terminologii ani by zbytečně neměly být zaváděny termíny nové. Jako příklad nešťastného byrokratického zásahu lze považovat zahrnutí málo mineralizovaných vod do kategorie přírodní minerální voda. Označení přírodní minerální voda, etymologicky odpovídající právě zvýšeným obsahům minerálních látek ve vodě obsažených, bylo v tomto smyslu běžně chápáno v hydrogeologické a balneologické praxi. Toto pojetí, obecně akceptované odborníky, zabývajícími se minerálními vodami i podzemními vodami všeobecně pozbylo platnosti přijetím vyhlášky Ministerstva zdravotnictví (sine 2001). V důsledku tohoto administrativního rozhodnutí se tak vytvořil dvojí schizofrenní přístup při definici termínu minerální voda. Vedle tradičního, dlouhodobě užívaného přírodovědně a balneologicky podloženého obsahu, opírajícího se o reálnou situaci, byl uměle zaveden nový pohled. Těžko však mluvit o některých vodách jako minerálních, pokud se neliší od vod dodávaných do vodovodů či jednotlivými studnami využívaných jako běžných vod pitných a za minerální byly prohlášeny jen administrativním rozhodnutím. Odstranění dřívějšího logického a konzistentního systému definice minerálních vod způsobilo zmatek. Pomoc je snadná: ponechání termínu minerální voda (popř. léčivá či stolní) ve smyslu dřívějších definic. Pro komerční využití vod lahvovaných či balených lze snadno zvolit jiné označení než voda minerální např. právě balená, lahvovaná anebo stolní. Čeština a ostatní jazyky členských zemí EU by jistě nabídly i jiné možnosti. Někdy i hydrogeologové sami se podílejí na vytváření nástrojů, které mohou vést k chybným administrativním rozhodnutím. Příkladem mohou být různé bodovací systémy např. pro hodnocení zranitelnosti podzemních vod, z nichž je pravděpodobně nejznámější DRASTIC (Aller et al., 1987). Tyto systémy 11