Rizikovéčinnosti ovlivňující vodárenské využívání podzemních vod

Transkript

1 Rizikovéčinnosti ovlivňující vodárenské využívání podzemních vod RNDr. Svatopluk Šeda OHGS s.r.o.

2 Při posuzování rizikových činností patří mezi klíčové úlohy hydrogeologů definovat místo výskytu vodárensky využívané podzemní vody. Toto místo je funkcí jevu, kterému říkáme přirozená hydrogeologická stratifikace. Je to soubor vlastností zvodněného horninového prostředí, které umožňují vznik jednotlivých vodních útvarů podzemní vody, což jsou významná soustředění podzemních vod v určitém horninovém prostředí charakteristická společnou formou jejich výskytu nebo společnými vlastnostmi vod a znaky hydrologického režimu.

3 RNDr. Svatopluk Šeda Stav jímacích objektů podzemní vody ČR a optimalizace JÚ Jev přirozené hydrogeologické stratifikace můžeme pozorovat na území celé České republiky

4 RNDr. Svatopluk Šeda Stav jímacích objektů podzemní vody ČR a optimalizace JÚ V oblastech krystalinika se vyskytuje dvoukolektorový zvodnělý systém, kdy první zvodeň je vázána na kvartérmí pokryv a pásmo připovrchového rozpojení puklin skalního podkladu a druhá zvodeň na hlubší puklinový systém ve sklaním prostředí.

5 RNDr. Svatopluk Šeda Stav jímacích objektů podzemní vody ČR a optimalizace JÚ

6 RNDr. Svatopluk Šeda Stav jímacích objektů podzemní vody ČR a optimalizace JÚ V oblasti pánevních struktur, především v oblasti České křídové pánve, permokarbonu a karpatské předhlubně je pak vyvinut vícekolektorový zvodněný systém, kdy kromě všudypřítomné kvartérní zvodně je zde vyvinuto ve vertikálním sledu pod sebou několik dalších zvodní, lišících se svou geometrií, propustností, množstvím vody, její jakostí a samozřejmě i různou mírou zranitelnosti.

7

8

9 Uvedená přirozená hydrogeologická stratifikace horninového souboru je jedním z největších přírodních bohatství České republiky a rizikové činnosti ovlivňující vodárenské využívání podzemních vod jsou zcela zásadním způsobem spojeny právě s nebezpečím porušení této přirozené hydrogeologické stratifikace. Proč?

10 Studny V souvislosti se vzrůstajícím vodným stoupá počet individuálních zdrojů vody, zpravidla vrtaných studen. Při jejich provádění by měl být dodržován prioritní hydrogeologický axiom: v jednom jímacím objektu je možno využívat pouze jeden zvodněný kolektor. Má-li první zvodeň požadované kvantitativní a kvalitativní parametry, problém dodržení přírodní hydrogeologické stratifikace odpadá, protože jímací objekt zasáhne pouze do jednoho zvodněného kolektoru a je třeba ho zajistit pouze v povrchovéčásti proti pronikání povrchových a mělkých hypodermických vod.

11

12 Podstatně složitější je však situace v případech, kdy první zvodeń potřebnou vydatnost nebo jakost vody nemá. Pak platí, že jestliže studna, zpravidla vrtaná, zastihuje ve svém sledu více zvodní, respektive vodních útvarů podzemní vody v intencích odstavce (7), 2 vodního zákona, je nutné provést vzájemné hydraulické oddělení těch zvodněných kolektorů, na které jsou vázány rozdílné útvary podzemní vody a do studny lze pustit podzemní vodu pouze jednoho zvodněného kolektoru. To je základní princip zachování přirozené hydrogeologické stratifikace horninového souboru.

13

14 V podstatě stejné by mělo platit i pro monitorovací nebo kontrolní objekty. I ty, pokud mají přinášet hodnotitelné výsledky, musejí mít otevřený úsek pouze v oboru jedné zvodně a veškeré ostatní zvodně nebo zvodněné části jiných kolektorů musejí být i v těchto objektech zaplášťově odtěsněny.

15 Pokud studny nebo monitorovací či kontrolní objekty narušují přirozenou hydrogeologickou stratifikaci horninového souboru, existuje v podstatě jediná cesta: jejich totální rekonstrukce nebo likvidace způsobem vylučujícím propojování zvodněných kolektorů. Současně je třeba nahlas tento stav pojmenovávat, protože škody vznikající neodborným prováděním studen NEVRATNĚ poškozují přírodní prostředí, bohužel však bez jakéhokoliv postihu.

16 Vrty pro tepelnáčerpadla systému voda x voda Tyto vrty jsou v podstatě totéž co studny s tím rozdílem, že jímací vrty vodu jímají a vsakovací vrty tuto zasakují zpět do horninového prostředí. Vodní zákon je v tomto případě mimořádně benevolentní, když v 8 odstavci (1) obecně připouštíčerpání povrchových nebo podzemních vod a jejich následnému vypouštění do těchto vod za účelem získání tepelné energie.

17

18 Vývoj tlakového pole při dvou odběrových a jednom zasakovacím objektu

19 Na co si dát pozor! Pokud je to možné, je třeba odběr a vsakování realizovat do stejné, pokud možno první zvodně; jinéřešení je možné, ale se značnými kvantitativními i kvalitativními riziky; kombinaci podzemní a povrchové vody připustit jen zcela výjimečně.

20 Vrty pro tepelnáčerpadla systému země x voda Tyto vrty jsou dnes v podstatě nejrozšířenějším druhem zásahu do vodního režimu území a s ohledem na počet těchto vrtů, jejich hloubku, subtilní parametry a jejich provádění velmi často bez účasti kvalifikovaného hydrogeologa jsou pro přirozenou hydrogeologickou stratifikaci horninového souboru mimořádně rizikové.

21

22 Na co si dát pozor! riziko těchto vrtů spočívá primárně v jejich hloubce a v malém průměru vrtání. Je-li proto předpoklad, že ve vrtném sledu budou zastiženy zvodně s výrazně odlišnými tlakovými poměry nebo s významně odlišnou jakostí vody, je třeba buď v takovýchto podmínkách vrty vůbec nenavrhovat a neprovádět, anebo pokud je to nezbytné, bylo by třeba volit významně vyšší průměr vrtání (nad 200 mm) umožňující funkční oddělení jednotlivých zvodněných poloh;

23 složitější situace nastává v případě, že ve spodníčásti vrtů pro TČ systému země x voda je zastižena tlaková zvodeň s přetokem. V tomto případě je třeba významně upravit parametry vrtů; nejsložitější situace nastává při provádění těchto vrtů v území výskytu vysoce porézního nebo dokonce krasově nebo pseudokrasově propustného horninovém prostředí. Těmto lokalitám je třeba pokud možno se vyhýbat.

24 Samostatným problémem je přítomnost aditiv v teplovodních oběžných médiích.

25 Vsakování srážkových a odpadních vod Vodní zákon a stavební předpisy dnes obecně vsakování srážkových vod do půdní vrstvy upřednostňují před jinými způsoby nakládání s těmito vodami a i zasakování přečištěných odpadních vod do vod podzemních vod prostřednictvím půdní vrstvy je ve smyslu 38 vodního zákona přípustné. Co je pro kvalitní proces vsakování nezbytné?

26 dodržovat emisní standardy; realizovat kvalitní hydrogeologický průzkum na základě kterého musí být zřejmé, že horninové prostředí je schopno příslušné množství dešťové nebo odpadní vody průběžně pojímat; prověřit riziko jakostního ohrožení podzemních vod vsakováním odpadních vod především v místech využívání vodních zdrojů podzemní vody, a to nejlépe formou konceptuálního modelu vsakování.

27

28 Jak je tedy zřejmé, pokud je nějaká lidskáčinnost spojená s hlubším zásahem do povrchu terénu, vždy je třeba prověřit vliv této činnosti na vodní režim podzemních vod. Největší riziko přitom, protože je nevratné, spočívá v porušení přirozené hydrogeologické stratifikace horninového prostředí.

29

30 Děkuji opakovaně za Vaši pozornost! Svatopluk Šeda OHGS s.r.o. Ústí nad Orlicí