Global - Geo, s.r.o. Ak. Heyrovského 1178, 500 03 Hradec Králové zapsán v obchodním rejstříku u Krajského soudu v Hradci Králové, oddíl C, vložka 21046
STUDIE ODTOKOVÝCH POMĚRŮ LOKALIATA V-Z7 A V-Z8 VŠESTARY
Hradec Králové červenec 2014
IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE ZAKÁZKY Název zakázky:
Studie odtokových poměrů lokalita V-Z7 a V-Z8 - Všestary
Objednatel:
Ing.arch. et Ing. Pavel Doležal Všestary 1 503 12 Hradec Králové
Zhotovitel:
Global - Geo s.r.o. Ak. Heyrovského 1178 500 03Hradec Králové
Číslo zakázky:
125/07/14
Odpovědný řešitel:
Ing. Pavel Žaba Číslo autorizace: 1913/2004 Obor: Inženýrská geologie a hydrogeologie
Hradec Králové 17. 7. 2014
IČO: DIČ:
27472540 CZ27472540
TEL.: E-mail
608 582 772
[email protected]
OBSAH ÚVOD .............................................................................................5 1. PŘEDANÉ A POUŽITÉ PODKLADY..........................................5 2. POPIS LOKALITY......................................................................5 3. METODIKA A ROZSAH PRŮZKUMNÝCH PRACÍ ...................5 3. 1 Archivní šetření............................................................................................ 6 3. 2 Terénní rekognoskace a měření.............................................................. 6
4. GEOMORFOLOGICKÉ, KLIMATICKÉ, GEOLOGICKÉ A HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY..............................................7 4. 1 Geomorfologické poměry.......................................................................... 7 4. 2 Klimatické poměry...................................................................................... 7 4. 3 Geologické poměry..................................................................................... 8 4. 4 Hydrogeologické a hydrologické poměry ................................................ 9
5. HYDROLOGICKÉ POSOUZENÍ .............................................. 10 6. DOPORUČENÍ PRO SNÍŽENÍ NEGATIVNÍCH DOPADŮ VÝSTAVBY............................................................................... 10 6. 1 Návrh snížení povrchového odtoku ...................................................... 11
7. ZÁVĚR ...................................................................................... 11
IČO: DIČ:
27472540 CZ27472540
TEL.: E-mail
608 582 772
[email protected]
SEZNAM PŘÍLOH
1. PŘEHLEDNÁ SITUACE M 1 : 10 000 2. PŘEHLEDNÁ SITUACE MĚŘENÝCH STUDNÍ M 1 : 5 000 3. PODROBNÁ SITUACE MĚŘENÝCH STUDNÍ M 1 : 2 880 4. VYMEZENÉ POVODÍ PRO ODTOK VOD K ZÁJMOVÉMU ÚZEMÍ 5. DOKUMENTACE ARCHIVNÍCH SOND
4 Global - Geo s.r.o.
ÚVOD Cílem studie je zjištění stávající hydrogeologické situace ve vymezené části obce Všestary v souvislosti s plánovaným rozvojem lokalit označených v urbanistické studii V-Z7 a V-Z8. Studie řeší možnosti likvidace srážkových vod z budoucích zpevnělých ploch tj. střech objektů a komunikací a dále i odtokové poměry širšího sběrného území s ohledem na umístění lokality ve svažitém terénu. Studie je zpracována pro účel urbanistického plánování.
1. PŘEDANÉ A POUŽITÉ PODKLADY Pro zpracování hydrogeologického průzkumu jsme měli k dispozici tyto podklady: •
Situace – výřez urbanistického plánu,
•
informace z vrtné prozkoumanosti, registru sesuvů, poddolovaných území, ložisek nerostných surovin a chráněných ložiskových území České geologické služby – GEOFOND ČR,
•
Místní šetření – záměr domovních studní
2. POPIS LOKALITY Územní studie se týká pozemků dle KN: p.č. 316/1 (ve zpřesnění zjednodušené evidence pak pozemky p.č. 291 PK, p.č. 293/1 PK, p.č. 293/2 PK, p.č .297/3 PK, p.č. 300 PK, p.č. 301 PK, p.č. 339 PK), p.č. 316/14, p.č. 316/15, p.č. 316/16, p.č. 294/1, p.č. 419/3, p.č. 421, p.č. 266, p.č. 421/2, p.č. 421/3, p.č. 421/4, p.č. 421/5, p.č. 421/7, p.č. 420/5, p.č. 270/1, vše v k.ú. Všestary. Lokality V-Z7 a V-Z8 jsou vymezeny na pozemcích p.č. 316/1, 316/14, 316/15 a 316/16 v katastrálním území Všestary. Poloha lokality je přehledně zobrazena na výřezu mapového listu ZM 13 - 22 - 17 měřítka 1 : 10 000 v příloze č. 1. V současné době je prostor lokalit V-Z7 a V-Z8 využíván jako orná půda. Jako pole slouží rovněž i výše položené pozemky, které jsou součástí vymezené oblasti stoku – mikropovodí viz. příloha č. 4.
3. METODIKA A ROZSAH PRŮZKUMNÝCH PRACÍ Potřebné průzkumné práce byly provedeny tak, aby mohly být posouzeny hydrogeologické poměry v širším území (mikropovodí), parametry zemního prostředí a jeho vhodnost k zasakování dešťových vod. Pro zjištění hladiny podzemních vod a gradientu jejich odtoku byl proveden záměr domovních studní, který byl následně doplněn o nivelační měření. Průzkum byl proveden na základě požadavků objednatele.
5 Global - Geo s.r.o.
V rámci průzkumných prací byly použity tyto průzkumné metody: • • 3. 1
archivní šetření, terénní rekognoskace a měření. Archivní šetření
V zájmovém prostoru byly v minulosti prováděny průzkumné geologické práce jak inženýrsko-geologického tak i hydrogeologického zaměření. Z posudků evidovaných Českou geologickou službou - Geofondem byly vybrány celkem 4 zprávy a 4 archivní vrty. Z vlastních průzkumných prací je využita kopaná sonda KS-1, která byla vyhloubena v rámci průzkumu před výstavbou blízkého Archeoparku. Zatřídění zemin z vrtného výnosu je zejména u starších posudků provedeno podle již neplatných norem a je tedy interpretováno s jistou nepřesností. Tabulka č. 1 - Přehled použitých posudků: GF P122092
RNDr. Medřík: Všestary – poldr, geologický průzkum, (Bartoš – geovrty, s.r.o., Chrudim, 2008), vrt V-4
GF P053758
Antálková: Výsledky čerpací zkoušky na akci Všestary, (Vodní zdroje Praha, závod Bylany, 1975), vrt HSV-1
GF P066132
Stuchlík: Podrobný stavebně-geologický průzkum pro Kulturní středisko ve Všestarech, (Stavoprojekt Hradec Králové, 1989), vrt V-10
GF V069321
Mareš: Zpráva o inženýrsko-geologickém průzkumu staveniště MŠ ve Všestarech (Stavební geologie Praha, 1973), vrt W-4 Žaba: Archeopark – Všestary (Global – Geo, s.r.o., 2011) KS-1
Použité sondy z vybraných prací jsou vedeny pod svými čísly z posudků. K lokalizaci vrtaných sod bylo využito dostupných podkladů Geofondu. Jednotlivé vrty a kopaná sonda jsou zobrazeny v situaci v příloze č. 5. 3. 2
Terénní rekognoskace a měření
V průběhu měsíce června a července byly provedeny terénní pochůzky zaměřené zejména na obeznámení se s lokalitou a zmapování zdrojů individuálního zásobování - studní. Dále bylo provedeno nivelační měření, které slouží v porovnání s hladinou vody ke stanovení směru proudění podzemních vod. Výšky uvedené tabulce zaměřených studní v systému Balt po vyrovnání byly zjištěny technickou nivelací přístrojem SOUTH NL 26 a následně pro účely archivace vztaženy k bodům státní nivelace. Poloha měřených studní je zobrazena v přílohách č. 2 a 3 této zprávy. 6 Global - Geo s.r.o.
4. GEOMORFOLOGICKÉ, KLIMATICKÉ, GEOLOGICKÉ A HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY 4. 1
Geomorfologické poměry
Ze širšího geomorfologického pohledu je řešené území součástí okrsku Libčanská plošina (VIC-1B-b), podcelku Chlumecká tabule, jako rozlehlé ploché pahorkatiny, rozprostírající se v centrální části Východolabské tabule. Morfologie zvlněného terénu s poměrně malými výškovými rozdíly je určena genezí podložního křídového útvaru a jeho kvartérního pokryvu. Nadmořská výška v širším okolí se pohybuje od 337 m n. m. (vrchol Chlumu), po 258 m n. m. v místech, kde tok Melounky opouští k. ú. Všestary. V místě plánované výstavby je terén mírně skloněn k jihozápadu s průměrnou nadmořskou výškou 275 m n. m. Lokalita je odvodňována Červeným potokem. Zájmové území se nachází mimo záplavové území, legislativně stanovená ochranná pásma vodních zdrojů a území se zvýšenou ochranou přírody a životního prostředí. 4. 2
Klimatické poměry
Z hlediska klimatické klasifikace dle Atlasu podnebí Česka (2007) náleží zájmové do mírně teplé oblasti a okrsku B1 - mírně teplý, suchý, s mírnou zimou. Dle Quittovy klasifikace (1971), spadá do klimatické oblasti W2 vyznačující se dlouhým teplým a suchým létem, velmi krátkým přechodným obdobím a teplým až mírně teplým jarem a podzimem, krátkou, mírně teplou a suchou až velmi suchou zimou. Pro ilustraci v následujících tabulkách č. 2 a 3 uvádíme průměrnou teplotu vzduchu a průměrný úhrn srážek z nejblíže situované klimatické stanice ČHMÚ Nový Hradec Králové. Tabulka č. 2 - Průměrná teplota vzduchu: Stanice Nový HK
I. II. III. -2,1 -1,0 2,7
IV. 7,4
V. VI. VII. VIII. 12,8 15,6 17,4 16,8
IX. 13,5
X. XI. XII. Rok IV-IX 8,3 3,1 -0,4 7,8 13,9
Tabulka č. 3 - Průměrný úhrn srážek (mm) za období 1931 - 1960 Stanice I. Nový H.K. 40
II. 32
III. 34
IV. 43
V. 58
VI. 65
VII. 78
VIII. 70
IX. 48
X. 47
XI. 44
XII. 43
Rok IV-IX 602 362
Z přehledu je patrné, že nejteplejším měsícem je červenec s průměrnou teplotou kolem 17,4 °C, nejstudenějším měsícem je leden s průměrnou teplotou kolem -2,1 °C. Průměrný počet mrazových dnů je 100 - 110, srážkový úhrn ve vegetačním období je 350 - 400 mm, v zimním období 200 - 250 mm. Pro vymezení rizik vyplývajících z tzv. extrémních srážek jsou však důležitější krátkodobější úhrny v řádu minut až hodin.
7 Global - Geo s.r.o.
4. 3
Geologické poměry
Po regionálně geologické stránce se lokalita nachází v ústřední křídové synklinále SV Čech, litofaciálně náleží k labské oblasti. Skalní podloží je budováno sedimentárními horninami svrchní křídy o celkové mocnosti až 500 m. K povrchu terénu vystupují sedimenty svrchního coniaku tzv. březenského souvrství. Litologicky se jedná o vápnité jílovce, slínovce vápnité prachovce, které bývají rozpukané a ve svrchní části zvětralé ve slín či jíl. Směrem do hloubky horniny přecházejí do navětralých partií, silně až středně rozpukaných. Rozpad je polyedrický až lavicovitý, pukliny jsou sevřené, s hnědými až rezavohnědými povlaky oxidů na plochách diskontinuit. V blízkosti zájmového prostoru je archivní vrtnou sondáží ověřen strop zvětralých slínovců v hlobkách 2,2 - 4,4 m pod terénem. Křídové horniny tak nevystupují na den, ale jsou překryty kvartérními eolickými sprašovými sedimenty pleistocénního stáří. Mocnost spraší přesahuje v širším okolí i 8 m. Relikt štěrkopískové terasy popsaný v některých sondách, které jsou však již mimo vymezené území, nebude ve vymezeném mikropovodí přítomen. Ve vymezeném mikropovodí se na sprašovém, velmi špatně propustném substrátu nachází hnědozemě tzn. půdy s nízkou rychlostí infiltrace (0,02 - 0,06 mm / min). Obr. č. 1 Výřez z geologické mapy 1:50 000
ZAJMOVE ÚZEMÍ
8 Global - Geo s.r.o.
4. 4 Hydrogeologické a hydrologické poměry Z hlediska hydrogeologického rajónování ČR patří zájmové území do rajónu základní vrstvy č. 4360 - Labská křída. Rajón zahrnuje centrální část křídové pánve, která se vyznačuje nepatrnou intenzitou oběhu podzemní vody. V plochém povrchu oblasti dominuje teplické a březenské souvrství v nepropustné jílovité labské facii. V přípovrchové zóně rozvolnění slínovců se vytváří lokální mírně napjatá zvodeň vázaná na puklinový systém. Toto zvodnění lze očekávat až pod hloubkou 15 - 20m. Kvartérní zvodnění je vázané na písčitější polohy v jinak monotónním souvrství prachovitých hlín. Zájmové území se nenachází v chráněné oblasti přirozené akumulace vod (CHOPAV), nespadá do ochranného pásma vodních zdrojů či ochranného pásma léčivých zdrojů. Lokalita leží mimo záplavové území. Území patří do povodí Melounky s číslem dílčího hydrologického pořadí 1-0301-0050. Vzhledem ke generálnímu sklonu území lze očekávat odtokový gradient JZ a ZJZ směrem k toku Melounky. V rámci studie byla vykonána terénní rekognoskace zájmové lokality, spojená se zaměřením hladin podzemní vody ve stávajících studnách v navazujícím intravilánu obce, jež se nacházejí v sousedství předmětné lokality. Výškové připojení hydrogeologických objektů do systému BPV bylo provedeno metodou technické nivelace. Výchozími body byly zvoleny body ČSNS a ZBP na území obce Všestary. Tabulka č. 4 - měření domovních studní Název
č.p. parcela
S-1 S-2 S-3 S-4
86 88 148 151
275/1 275/3 294/6 294/9
HPVu terén (m) 2,05 1,80 4,90 5,24
S-5 S-6 S-7 S-8 S-9 S-10 S-11 S-12 S-13
99 79 109 106 130 57 56 76 94
296/1 st. 94 316/4 316/7 316/11 342 st. 61 st. 91 239/5
5,25 3,64 4,26 5,50 6,18 3,70 2,02 1,80 1,15
Celk. hloubka (m) 3,80 7,28 8,40
6,40 5,45 6,30 7,30 12,85 7,85 3,85 8,75
Nadmořská výška HPV (BPV) 264,66 265,43 265,90 267,68
Nadmořská výška poklopu (terén) 267,21 (-0,5) 267,73 (-0,5) 271,25 (-0,45) 272,92 (-0)
266,30 265,33 265,56 265,27 263,84 262,72 264,15 265,02 264,81
271,70 (-0,15) 269,47 (-0,5) 269,92 (-0,1) 271,42 (-0,65) 270,57 (-0,55) 266,82 (-0,4) 266,77 (-0,6) 267,12 (-0,3) 266,46 (-0,5)
Pozn.
vrt do 14 m pod HPV, propojené zvodně
MŠ ZŠ
TJ Sokol, vrtaná
Přehledná situace s umístěním těchto hydrogeologických objektů v mapě je součástí přílohy č. 2. Z přehledu je patrné, že gradient odtoku podzemních vod odpovídá odtoku vod povrchových. 9 Global - Geo s.r.o.
5. HYDROLOGICKÉ POSOUZENÍ Celková plocha uvažovaného mikropovodí viz. příloha č. 4 činí cca 33,7 ha. Plocha rozvojového území lokalit V-Z7 a V-Z8 z níž budou odváděny srážkové vody je 58 100 m 2 a 5 700 m2 tedy celkem 6,4 ha. Pro výpočet maximálního množství odtékajících srážkových vod se vychází z hodnot návrhových srážek, které jsou pro tuto oblast sestaveny níže v tabulce. Důležitou charakteristikou je dále odtokový koeficient, který je při současném využívání plochy jako pole stanoven na 0,1. Budoucí zastavěné plochy byly zprůměrovány a odtokový koeficient je odhadnut na 0,5. Pro výpočet množství srážkových vod bylo použito výchozích vztahů a postupů definovaných v ČSN 75 9010 „Vsakovací zařízení srážkových vod“, kdy je počítáno s periodicitou 0,2 tzn. s opakováním 1 za 10 let. Tabulka č. 5 - výpočet návrhových srážek plocha m2 povodí 337 000 povodí bez rozvoje 273 000 rozvoj 64 000 označ.
součinitel odtoku 0,1 0,1 0,50
srážka 15 min 19,5 mm.m-2 657,15 m3 532,35 m3 624,00 m3
srážka 120 min 30,6 mm.m-2 1 031,22 m3 835,38 m3 979,20 m3
srážka 72 hod 62,5 mm.m-2 2 106,25 m3 1 706,25 m3 2 000,00 m3
Jak vyplývá z tabulky, srážková voda ze zastavěného území odtéká vlivem nárůstu zpevněných ploch v mnohem větší míře než v krajině využívané jako pole. Vliv využití území na odtokové poměry klesá se vzrůstající intenzitou resp. množstvím srážek a vyšším počátečním nasycením povodí předchozími srážkami.
6. DOPORUČENÍ PRO SNÍŽENÍ NEGATIVNÍCH DOPADŮ VÝSTAVBY Zvyšování podílu nepropustných ploch v krajině vede ke zvětšení a urychlení povrchového odtoku vody z dešťů a sněhové pokrývky a ke zmenšení výparu a vsaku. Se zmenšením infiltrace srážek se zmenšují i zásoby podzemní vody. Dalším negativním důsledkem je přetěžování většinou jednotné kanalizace a čističek odpadních vod při intenzivních deštích. V řešeném území s velmi špatnou vsakovací schopností půd hrozí i zvýšený odtok do níže položeného již zastavěného území. Z uvedených důvodů je třeba likvidaci srážkových vod komplexně řešit. V zastavěném území lze využít dva přístupy k nakládání se srážkovou vodou. Prvním z nich je konvenční (centralizované) odvodnění, které spočívá v přímém odvedení srážkové vody do kanalizace nebo povrchových vod (potoky, řeky, nádrže apod.) a druhým, dnes preferovanějším, je tzv. decentralizované odvodnění, v rámci kterého je maximalizována snaha o likvidaci vod v místě jejich dopadu a navrácení do přirozeného koloběhu. Decentralizované odvodnění napodobuje přirozené odtokové poměry, podporuje výpar a vsak či podíl pomalejšího hypodermického odtoku. Při akumulaci srážkové vody, lze tuto dále využít.
10 Global - Geo s.r.o.
Naopak centralizované odvodnění narušuje přirozený hydrologický cyklus a tím i obnovu zásob a oběh podzemních vod. Urychlení odtoku srážkových vod do povrchových toků navíc může zvyšovat riziko povodní v níže položeném území. Nezanedbatelným negativem jsou i zvýšené náklady na výstavbu technické infrastruktury. 6. 1
Návrh snížení povrchového odtoku
Preventivní opatření si klade za cíl dosažení co nejmenších změn odtokových poměrů. Prevencí může být maximalizace zatravněných povrch, dále omezení samotného vzniku nadměrného povrchového odtoku. Toho lze dosáhnout nahrazením nepropustných povrchů (asfalt, beton apod.) těmi, které se blíží povrchům přirozeným a které mnohem více podporují vsak nebo výpar na místě spadu srážek (zámková dlažba), případně lze využít dočasné zadržení srážkové vody a zpomalení odtoku. V rámci budoucí výstavby rodinných domů se doporučuje využít kombinace systému zadržení vod v akumulační jímce s následným využitím pro zálivku ozeleněných ploch. Pro případ nepřítomnosti majitele lze z akumulačních jímek vyvést formou bezpečnostního přepadu drenážní pera, která zajistí likvidaci přebytečných vod vsakem v ozeleněnách plochách. Vody z budoucích komunikací je nutné svést dešťovou kanalizací s řízeným odtokem bezpečně mimo zastavěné území. Z důvodu zamezení přítoku vod z výše položeného nezastavěného území je nutné vyhloubení příkopu podél polní cesty při severní hranici lokalit VZ-7 a VZ-8. Do uvedeného příkopu lze sklonem svést i vody z této cesty. Uvedená opatření, mimo snížení a zpomalení odtoku, přispějí k úsporám při výstavbě (menší dimenze kanalizace, ČOV apod.) tak i k úsporám jednotlivých obyvatel (vodné, stočné).
7. ZÁVĚR V rámci studie odtokových poměrů jsou výše v jednotlivých kapitolách popsány geologické a hydrogeologické poměry v místě plánované výstavby na lokalitách vymezených v urbanistické studii jako VZ-Z a VZ-8 v k.ú. Všestary. V práci jsou dále popsány základní možnosti snížení negativních dopadů výstavby na stávající hydrologickou a hydrogeologickou situaci. V dalších etapách projekčních a průzkumných prací bude cílem najít taková opatření, která v maximální možné míře zajistí využití či likvidaci vod v místě jejich vzniku nebo jejich bezpečný převod do stávajícího kanalizačního řadu.
Hradec Králové, 17.07. 2014
Ing. Pavel Žaba Odpovědný řešitel
11 Global - Geo s.r.o.
