ANALYSIS OF THE WATER QUALITY RISKS IN THE NON- WATERWORKS RESERVOIRS VRANOV NAD DYJÍ ANALÝZA RIZIK OHROŽENÍ KVALITY VODY V NEVODÁRENSKÉ NÁDRŽI VRANOV NAD DYJÍ Nováková P., Toman F. Ústav krajinné ekologie, Agronomická fakulta, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika. E-mail: pnovakov@seznam.cz ABSTRACT Water reservoir Vranov nad Dyjí belongs to the non-waterworks reservoirs, however it has begun to be used as source of potable water since 1982. Nowadays, circa 80 000 inhabitants are supplied with this water source. According to the new law no. 254/2000, new protective zone of the first grade and protective zone of the second grade area no. 1 was established. Because of a large extent of the reservoir catchment, the next protective zone of the second grade will be established successively. Monthly averages during the last 20 years are determined from the chosen factors of water quality in the reservoir. The values are worked on by the principle of regress and factorial analysis. The most important factors that influence the water quality were determined too. On the basis of the correlative and mathematical analysis of the mutual quotients, multiples and causalities of the analysis, it is possible to assess, which factor has the greatest impact on the water quality. Evaluation of the influence degree of the negative factors in the catchment facilitates the determination of the follow areas of protective zone of the second grade. Key words: protective zone, law no. 254/2001, water quality, regress and factorial analysis ABSTRAKT Vodní nádrž Vranov nad Dyjí patří mezi nevodárenské nádrže, avšak v roce 1982 se začala využívat jako zdroj pitné vody. V současné době je z tohoto vodního zdroje, který slouží jako hlavní pro skupinový vodovod Vranov Moravské Budějovice Třebíč, zásobováno více než 80 000 obyvatel na území dvou okresů Znojmo a Třebíč. Dle novely vodního zákona a změny koncepce preventivní ochrany vodních zdrojů zde bylo stanoveno nové OP I. stupně a OP II. stupně- území č. 1. Vzhledem velkému rozsahu povodí nádrže budou dle potřeby další území OP II. stupně stanovována postupně tak, jak to nová vodoprávní legislativa umožňuje. Z vybraných ukazatelů kvality vody v nádrži jsou stanoveny měsíční průměry za uplynulých 20 let. Tyto hodnoty budou zpracovány na principu regresní a faktorové analýzy. Dále byly stanoveny nejvýznamnější faktory ovlivňující kvalitu vody. Na základě korelační a matematické analýzy vzájemných podílů a násobků a příčinnostní analýzy je možné posoudit, který z faktorů 1
má na kvalitu vody největší vliv. Vyhodnocení míry působení těchto negativních faktorů v povodí usnadní stanovení dalších území OP II. stupně. Klíčová slova: ochranná pásma vodních zdrojů, zák. č. 254/2001 Sb. v platném znění, kvalita vody, regresní a faktorová analýza ÚVOD Problematika ochrany vodních zdrojů je v současné době velmi aktuální. Dne 1. ledna 2002 vstoupil v platnost nový zákon o vodách č. 254/2001 Sb. Tato nová vodoprávní legislativa vnesla do vodního hospodářství řadu změn oproti předešlému zákonu o vodách č. 138/1973 Sb. Po demokratických změnách v roce 1989 docházelo k legislativním změnám ve všech resortech a také na úseku vodního hospodářství bylo třeba změnit celý právní systém. Vzhledem k okolnostem proběhl tento proces ve dvou etapách pracovně nazvaných malá novela a velká novela vodního zákona. Malá novela se týkala skutečně především ochranných pásem a následně několika další problémů (celkem asi 6 zákona) a platila od 6.3.1998 jako zákon č. 14/1998 Sb. Přinesla celkovou změnu koncepce ochranných pásem vodních zdrojů v České republice. Velká novelu tento základní princip ochrany převzala a zabývala se ostatními oblastmi vodního hospodářství je to dnes platný nový vodní zákon č. 254/2001 Sb. V souvislosti s problematikou ochranných pásem se do nové legislativy dostalo, že ochrana vydatnosti, jakosti a zdravotní nezávadnosti vodních zdrojů je veřejným zájmem. Vodní zákon umožňuje uložit v ochranných pásmech omezení užívání pozemků a staveb a za prokázané omezení užívání pozemků a staveb v ochranných pásmech vodních zdrojů se poskytují jejich vlastníkům náhrady. Základní změna systému ochranných pásem vychází z toho, že již došlo v současné legislativě k podstatnému zvýšení zajištění geofaktorů životního prostředí novými nebo novelizovanými právními předpisy tedy v oblasti obecné ochrany vod, ovzduší, půdy, odpadového hospodářství aj. Ochranná pásma tak již nemusí jako v minulosti suplovat obecnou ochrana a stávají se skutečně určitou její nadstavbou, danou vždy konkrétními místními podmínkami. Plošná ochranná pásma z minulosti jsou tak nahrazována tzv. zonálními, pásmová ochrana přechází na bodovou. Tato změna koncepce ochrany souvisela i se skutečností, že začal platit i princip poskytování náhrad za prokázané omezení užívání pozemků a staveb v ochranných pásmech, a to nejen u nově stanovovaných ochranných pásem, ale i u existujících. METODIKA Předmětem analýzy rizik ohrožení vydatnosti, jakosti a zdravotní nezávadnosti vody je nevodárenská nádrž Vranov nad Dyjí. Nachází se na řece Dyji, severozápadně od Znojma a Vranova nad Dyjí. Hydrologické povodí nádrže zasahuje do 4 okresů Znojmo, Třebíč, Jihlava, Jindřichův Hradec (č. hydrologického pořadí 4 14 02 051) a velká část povodí leží 2
v Rakousku (cca 46%). Klimaticky se jedná o region MT 2 mírně teplý a mírně vlhký, průměrné roční teploty se pohybují okolo 7-8 o C, a průměrná roční srážka činí asi 650 mm. Nádrž byla postavena v letech 1932 1934, ale vodárensky se začala využívat až od roku 1982, kdy zde byl zřízen vodárenský odběr. Odebíraná povrchová surová voda musí být upravována v ÚV ve Štítarech. Kapacita zdroje i úpravny vody je 240 l/s, povolený odběr je 200 l/s dle rozhodnutí vodoprávního úřadu ve Znojmě. V současné době je využíván asi z 50 % a jako na rozhodující vodní zdroj pro tuto oblast na něho budou v rámci skupinového vodovodu napojovány další lokality. V plné kapacitě je jako zdroj pitné vody nenahraditelný, do určité míry zastupitelný vodárenskou nádrží Mostiště v okrese Žďár nad Sáz., protože třebíčský skupinový vodovod je se skupinovým vodovodem Mostiště propojen do vodárenské soustavy. Základní charakteristiky nádrže: hloubka v místě hráze 57 m délka vzdutí 29,8 km objem prostoru stálého nadržení 31,84 mil. m 3 objem zásobního prostoru 79,668 mil. m 3 celkový objem nádrže 132,696 mil. m 3 Správcem nádrže i toku je Povodí Moravy, a.s., vlastníkem odběrného zařízení je Svazek obcí Vodovody a kanalizace se sídlem v Třebíči, provozovatelem Vodárenská akciová společnost,a.s. Odběrný objekt je umístěn v Jelení zátoce ve vzdálenosti cca 3,5 km od tělesa hráze na plovoucím pontonu. Šířka toku je zde asi 250 m (podle manipulace a výšky hladiny). Břehy jsou zde strmé a skalnaté, bez možnosti přístupu z břehu k vodní hladině - mimo zařízení u odběrného objektu. Po zřízení odběrného zařízení zde byla stanovena pásma hygienické ochrany (dále jen PHO) jako preventivní ochrana - PHO I., II. a III. stupně. PHO I. a II. stupně bylo dále ještě členěno na části a a b, přičemž PHO III. stupně zahrnovalo celé povodí řeky Dyje (na území naší republiky). V jednotlivých PHO byl stanoven přikázaný režim hospodaření. V roce 1985 začala být připravována revize PHO nádrže Vranov, rozhodnutí o změně PHO nabylo právní moci dne 30.5.1991 a byla stanovena nová PHO I., II. a III. stupně, PHO II. stupně bylo ještě rozděleno na PHO II. stupně vnitřní a vnější, kdy ve vnitřním pásmu platil přísnější režim ochrany. Ve smyslu novely zákona o vodách byla v roce 1999 zrušena PHO II.stupně vnější a III. stupně a v roce 2000 byla vypracována a schválena dokumentace ke stanovení nových ochranných pásem. Podle nové platné legislativy je možné stanovovat OP II. stupně postupně a nemusí být vždy jedním souvislým územím. Proto bylo v první fázi navrženo OP I. st. a území č. 1 OP II. st. Území OP I. st. se vztahuje k vodárenskému odběru z nádrže čerpací stanici 3
umístěné na plovoucím pontonu v prostoru Jelení zátoky, je v terénu vyznačeno výstražnými tabulemi a na vodní hladině plovoucími bójemi. OP II. st. území č. 1 je jedno souvislé území navazující na OP I. st. a zahrnující celkovou plochu zátopy včetně ochranného pruhu na břehu. Hranice tohoto území je v podstatě totožná s hranicí pozemků v katastru nemovitostí zapsaných na subjekt Povodí Moravy(viz mapa). Přehledná situace zájmového území Vranovské nádrže hranice OP 1. st hranice OP 2. st. vodní plocha OP II. stupně bude v konečné podobě navrženo ve vyšším počtu území, jejichž hranice spolu nemusí souviset. Vzhledem k tomu, že povodí nádrže je velmi rozsáhlé, je velmi těžké stanovit všechny rizikové faktory a na jejich základě podle potřeby vymezit další území OP II. st. Vodní nádrž je využívána jako víceúčelová a je zde provozována rekreace, která je jedním z hlavních střetů s vodárenskými zájmy. Pokud by se jednalo o území s menší rozlohou, bylo by možné na základě terénního šetření zjistit všechny činitele ohrožující kvalitu vody v nádrži. V tak velkém povodí je to však téměř nemožné a proto byl stanoven jiný postup. V současné době probíhá zpracování výsledků rozborů kvality surové vody v nádrži za uplynulých 20 let - tj. od doby, kdy se vodní nádrž začala využívat k vodárenským účelům. Bylo vybráno 10 nejvýznamnějších ukazatelů kvality vody a pro tyto ukazatele byly zpracovány měsíční průměry a dále byly stanoveny nejvýznamnější faktory ovlivňující kvalitu vody. Na základě korelační a matematické analýzy vzájemných podílů a násobků a příčinnostní analýzy je možné posoudit, který z faktorů má na kvalitu vody největší vliv. Dále bude zpracován faktorový model jednotlivých veličin a modelování časových trendů jednotlivých ukazatelů. Jak již bylo výše uvedeno, v době 4
vodárenského využívaní nádrže došlo 3x ke změně OP. Z výsledků modelování časových trendů bude možné zpětně zhodnotit, zda byla kvalita vody v nádrži nějakým způsobem ovlivněna změnou OP. Tak jak se měnila OP, měnily se také omezení a zákazy určitých činností v povodí nádrže a přikázaný režim hospodaření. V případě Vranovské nádrže je dlouholetým problémem provozování vodní dopravy. Právě na základě modelování časových trendů bude možné např. vyjádřit míru ovlivnění kvality vody vodní dopravou. VÝSLEDKY A DISKUSE Přírodní poměry v okolí nádrže Vranov jsou poměrně vhodné. Údolí kolem vlastní zátopy, zejména kolem odběrného objektu je hluboko zaříznuté do skalnatého terénu, tvořeného biotickými ortorulami zčásti magmatizovanými. Zastoupené horniny nejsou vodou ani lehce rozpustné, ani vyluhovatelné nebo pro vodu průlinově propustné a proto je možné je považovat z hlediska vlivu na vodní zdroj za neutrální. Bezprostřední okolí zátopy je převážně strmé, povětšinou zalesněné a nevyskytují se zde pozemky pro zemědělskou činnost. Na skalním podkladu jsou většinou vytvořeny mělké půdy, v nichž se zachytily lesní dřeviny, které jsou významným prvkem přirozené ochrany vod. Žádný ze sledovaných ukazatelů kvality vody neprojevuje zvýšené hodnoty právě z vlivů přírodního původu. V širším území, které je méně svažité, místy až rovinné, mimo údolí kolem toků, se již vyskytují lesní porosty méně a nachází se zde zemědělská půda. Negativní vliv na podmínky v nádrži mohou mít svažitostní poměry, působení eroze, případně i vznik škod při povodňových stavech, sesuvech půdy, přívalových srážkách nebo náhlém tání. Občas dochází k porušování břehů, do nádrže je splavováno velké množství materiálů zhoršujících kvalitu vody, včetně případného povrchového znečištění. Zemědělská půda s intenzivní výrobou nenavazuje přímo na zájmovou plochu vodní nádrže, ale v oblasti povodí hospodaří celá řada zemědělských subjektů. Vliv zemědělské činnosti na kvalitu vody bude zhodnocen až po celkovém zpracování příčinnostní analýzy a tyto výsledky mohou ovlivnit stanovování další území OP II. st. Významným faktorem ovlivňujícím kvalitu vody v bezprostřední blízkosti nádrže je rekreace. Nádrž je zpřístupněna veřejnosti, není zde zakázáno obecné užívání vody. Nejzávažnějším rizikem pro kvalitu surové vody je produkce odpadních vod z rekreačních objektů, kterých se v okolí nádrže nachází kolem 5 000. Dalším nezanedbatelným rizikem je devastace povrchu územní, trvalých travních porostů, produkce a likvidace odpadů. Vzhledem k provozování vodní dopravy na vodní nádrži jsou velmi nebezpečným faktorem ovlivňujícím kvalitu vody ropné produkty, stavební a nátěrové materiály, chemikálie a opět produkce odpadů a odpadních vod. Vzhledem k tomu, že sledované období je velmi dlouhé a je sledováno 10 ukazatelů kvality vody, není možné uvést zde grafická a tabulková zpracování. Z dosavadních výsledků lze uvést vyhodnocení některých ukazatelů. Průměrné hodnoty fekálních koliformních bakterií mají 5
klesající charakter a pohybují se od 0 do 22 ks/100 ml. Průměrné hodnoty dusičnanů vykazují mírný nárůst a pohybují se v rozmezí 14-30mg/l. Z hodnot dusičnanů je možné vyčíst pravidelný nárůst v jarním období. Průměrné hodnoty CHSK (oxidovatelnost) mají mírně klesající charakter a pohybují se v rozmezí 4,5-6,5 mg O 2 /l. Je možné pozorovat pravidelný nárůst v letním období (srpen). Průměrné hodnoty síranů vykazují velmi mírný nárůst a pohybují se v rozmezí 60-75 mg/l. Maximální hodnota síranů byla dosažena v roce 1993 a ta činila 96 mg/l. ZÁVĚR Všechny činnosti, které ohrožují kvalitu vody v bezprostřední blízkosti nádrže, byly řešeny v rámci již stanovených OP. Vzhledem k rozsahu povodí nádrže je nyní nutné vyhodnotit rizikovou analýzu a následně budou stanovena další území OP II. st. v celém povodí nádrže. POUŽITÁ LITERATURA CULEK, M.: Geomorfologie České republiky, Studia Geographica 23, Brno, 1972. Kutílek, M.: Hydropedologie, SNTL ALFA, Praha, 1978. KVÍTEK, T.: Zemědělské hospodaření uvnitř pásem-sborník konference, 9.12. 1998, Praha. Dokumentace stavby Vranovské nádrže, ONV Třebíč, 1974. Manipulační řád nádrže Vranov nad Dyjí. Návrhy k OP ve smyslu platných předpisů od Povodí Moravy, a.s. (především zákona o vodách a vyhlášky č. 19/1978). Zákon č. 138/1973 Sb.o vodách ve znění dalších předpisů (zák. č. 14/1998 Sb. novela). Zákon o vodách č. 254/2001 Sb. v platném znění. Řešená problematika je dílčí součástí výzkumného záměru MSM432100001, který řeší AF MZLU v Brně. 6