Rebilance zásob podzemních vod Česká geologická služba Doba řešení projektu 7/2010 – 12/2015
náklady: 623 mil. Kč
Renáta Kadlecová a kol.
OPŽP - Prioritní osa 6, oblast podpory 6.6.
Spolupráce Vědecké instituce: Geofyzikální ústav AV ČR, v.v.i.; Přírodovědecká fakulta Karlovy univerzity, Vysoká škola báňská Ostrava, Výzkumný ústav vodohospodářský TGM, v.v.i.
Firmy: Aquatest a.s.; Geotest a.s.; Hydroprůzkum České Budějovice s.r.o.; OHGS, s.r.o.; PROGEO s.r.o.; Vodní zdroje Chrudim, spol., s.r.o.; Vodní zdroje Praha a.s.; Vodní zdroje Holešov a.s.; Geonika s.r.o.; G-Impuls Praha, spol. s r.o.; Inset a.s.; Exa Expo, spol. s.r.o.; GD Software spol. s r.o.; GEOMEDIA, s.r.o.; Geomin družstvo; Geophysik GGD mbH; TOPGEO BRNO, spol. s r.o.; atd.
Cíle projektu: zpracování podkladů pro hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod včetně zjednodušeného výpočtu přírodních zdrojů podzemních vod u 55 HGR, které dosud nebyly v pravidelné hydrologické bilanci přehodnocení zásob podzemních vod na 1/3 území ČR
příprava metodické a organizační platformy pro systémové hodnocení zásob podzemních vod v hodnocených HGR nastavení podmínek odběru podzemních vod a jejich kvantitativní a kvalitativní ochrany
projekt navazuje na systematické regionální průzkumy ukončené v 90. letech 20. století došlo ke změně počtu HGR a jejich hranice byla přijata nová legislativa na národní i evropské úrovni, která respektuje přírodu jako celek „princip trvale udržitelného stavu“ původní výpočty přírodních zdrojů podzemních vod a jejich využitelného podílu nerespektovaly dynamiku a proměnlivost přírodních zdrojů podzemních vod v čase od 90. let 20. stol. nedošlo k aktualizaci a doplnění potřebných údajů ani v těch oblastech, kde průzkumy neproběhly, a přitom jsou zde vysoké odběry podz. vod – kritické průtoky v obdobích sucha
Detailně hodnocené hydrogeologické rajony
Náplň projektu Aktivita
Název aktivity
1
Shromáždění archivních dat, selekce a analýza, vyjasnění geologické stavby, prvotní vymezení kolektorů a přiřazení dat ke kolektorům Zpracování zdrojové části hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod Doplnění archivních informací novými metodami: DPZ, geofyzikou (gravimetrie, seismická měření, elektrické metody, letecká gravimetrie, seismická měření) a terénním průzkumem včetně hydrologických měření Přímé testování kolektorů průzkumnými hydrogeologickými vrty a výstavba průzkumných hydrogeologických objektů (134 hydrovrtů, 56 geologických jádrových vrtů, 80 vodoměrných profilů) Sestavení koncepčního modelu – geologický prostorový model, vymezení kolektorů a izolátorů, rozložení hydraulických parametrů, vymezení míst dotace a drenáže Hydrologický model - rozložení dotace v dlouhodobém i měsíčním kroku Hydraulický model – stacionární a tranzientní modely proudění p.v. Vyhodnocení kvalitativního stavu, sestavení hydrochemického modelu Vyhodnocení ochrany podzemních vod a stavu přírodních ekosystémů Shrnutí výsledků prací, sestavení závěrečných zpráv, zpracování metodik pro hodnocení přírodních zdrojů podzemních vod
2 3
4
5
6 7 8
9 10 11
Propagace, publicita, web, konference, publikace
Schéma prací obsažených v aktivitách A1-A10
Aktuální stav prací na projektu 100 90 80 70
60
% 50 40
30 20 10 0 A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10 A11
dlouhodobé reprezentativní období 1981 až 2010 maximální odběry podzemních vod – simulace maximálního zatížení HGR odpovídá ČHMÚ
hydraulické i hydrologické modely počítají zejména s obdobím 2001 až 2010
Výstupy za období 7/2010 - 6/2015
• •
• • •
vytvořena centrální databáze projektu - klimatická, geologická, hydrogeologická a geochemická data pro 1/3 území ČR - vektorová a rastrová data, textové dokumenty a soubor aplikací dvouleté kontinuální záznamy průtoků z 80 vodoměrných stanic
zpracování podkladů pro hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod včetně zjednodušeného výpočtu přírodních zdrojů podzemních vod u 55 HGR vytvořeny prostorové geologické a následně koncepční modely detailně hodnocených HGR za pomocí korelačních řezů navrženo a téměř zrealizováno136 průzkumných hydrogeologických vrtů a 64 geologických jádrových vrtů
Geofyzikální měření
Metody průzkumu: a) Seismické b) Geoelektrické (odporové m.)
Geologický model Úprava izolinií stropu kolektoru B pomocí morfostrukturní analýzy DMR
model zpracovaný v Surferu
Vysokomýtská a ústecká synklinála – kolektor B IZOLINIE BÁZE TURONU – verze 1987 současná verze
Geologický řez sz. částí české křídové pánve
Izolinie a prostorový model podloží křídových rajonů 4221, 4222 a 4240
Model jizerské křídy
Koncepční model
Rozložení indexu průtočnosti kolektoru jizerského souvrství (C) v HGR 4430 a 4410 metodou kriggingu
Hydrologický model - BILAN
• • •
rozložení průměrné dotace podzemních vod ze srážek v rámci průměrného hydrologického roku pro každý hodnocený HGR charakterizuje obvyklé klimatické poměry v daném území a zároveň i změny v důsledku klimatického oteplování rozložení dotace podzemních vod v měsíčním kroku pro každý řešený HGR – vstup do hydraulického modelu
Pravděpodobnostní pole – dotace podzemní vody [mm/měsíc] v HGR 4410 – Jizerská křída P
plné plochy odpovídají období 1981–2010 čáry odpovídají období 2001–2010
Hydraulický model
stacionární (ustálený) režim proudění podzemní vody - simulace obvyklých úrovní hladiny podzemní vody při průměrných odběrech a při průměrné drenáži podzemní vody do říční sítě a) bez odběrů podzemní vody b) s odběry podzemní vody na úrovni současné velikosti odběru c) s optimalizovanou velikostí odběru podzemní vody
transientní (neustálený) režim proudění podzemní vody dochází ke změně zásob vlivem proměnné infiltrace a odběrů a) za období 2001 až 2010, b) prognózní pro průměrný rok s vyhodnocenou průměrnou měsíční infiltrací
Bilance modelových vrstev - neovlivněný režim proudění 4410 - Jizerská křída infiltrace drenáž ze srážek infiltrace
do toků
2047.7
ze srážek 333.3
1.vrstva
1745.5
302.2
2.vrstva
1781.1
drenáž
1.vrstva
do toků
35.7
914.1
97.3 11.7
538.2
3.vrstva
přítok z OP
2.vrstva (ze zázemí) 852.7
852.7
3.vrstva
302.8
suma odběrů
0.0
hodnoty jsou uvedeny v l/s
proudění ovlivněné odběry podzemní vody infiltrace
infiltrace
drenáž
ze srážek
do toků
drenáž
1197.8
do toků
2047.7
ze srážek 333.3
1.vrstva
1755.5
292.2
2.vrstva
1.vrstva 30.9
96.0 11.7
529.5
3.vrstva
přítok z OP odběr 588.7 789.0 2.vrstva
43.0
3.vrstva
77.0
767.1 844.0
hodnoty jsou uvedeny v l/s
302.8 suma odběrů
708.7
2,2TU *342
Převažuje drenáž vody infiltrované po 1950 do toku cca 80l/s
Masivní zdroj vody infiltrované 0,6TU pr před 1950
Zavěšená Zvoděň?
2,4TU pr
0TU pr
Převažuje voda infiltrovaná před 1950
3,7TU DV14
-80l/s 6,5 TU
0TU pr
5,1 TU
Vcezování až po DV14 z Pšovky, či mělký oběh z důlu?
Pr vč. Vrutice asi z 2/3 z Pšovky a 1/3 stará voda
150 l/s 0TU VP
3,6TU Pš5A
0,9TU DV6
3,1TU S15
6,2 TU
0,6TU DV7
ovzorkovat na 3H !!
380 l/s 4,5 TU měl vrut.
2,6TU S4 suché a nepřetékáno od 2004
1,1TU S19
0,7TU S30
4,1 TU
2 horizonty: 1,3 TU až 3,5 TU
cca 100l/s
0,9TU VP
2,9TU
3,9 TU 4,6TU
300 l/s
drénující linie V-Z s masivními prameny
3,5TU
tok pramen a čerp vrt
5TU
Převažuje drenáž vody infiltrované po 1950 z L svahu
vrt monitor
Upravitelnost podzemních vod kolektoru A, AB
Upravitelnost podzemních vod kolektoru B, BC
Upravitelnost podzemních vod kolektoru D
5,5 8,0 5,0
4,4
5,3
2,3 2,1 1,7
1,0 0,5
2,2
4540
4,7 3,8 2,0
0,7
2,2
Přírodní zdroje podzemních vod v oblasti sz části ČKP v q = l/s/km2 za období 1981-2010
Zpracování podkladů pro hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod pro účely plánů oblastí povodí ID Název hydrogeologického rajonu rajonu 1110 Kvarter Orlice Kvarter Labe po Hradec 1121 Králové 1122 Kvarter Labe po Pardubice Kvarter Loučné a 1130 Chrudimky 1140 Kvarter Labe po Týnec 1151 Kvarter Labe po Kolín 1152 Kvarter Labe po Nymburk 1160 Kvarter Urbanické brány 1171 Kvarter Labe po Jizeru 1172 Kvarter Labe po Vltavu 1180 Kvarter Labe po Lovosice 2211 Bečevská brána 2212 Oderská brána 2220 Hornomoravský úval 2230 Vyškovská brána 2241 Dyjsko-svratecký úval 2242 Kuřimská kotlina
2250
Dolnomoravský úval
Plocha [km2] 295
Qz původní [l.s-1] 886
Qz nové [l.s-1] 706
146 128
449 364
345 296
182 147 88 239 105 89 294 58 169 307 1257 734 1461 80
531 365 193 532 303 193 588 316 280 493 658 373 421 64
431 320 132 308 191 111 323 59 274 611 1408 575 792 117
1417
393
758
Závěr Podzemní vody jsou dynamickým, v čase proměnlivým fenoménem a proto má stanovení přírodních zdrojů podzemních vod a jejich disponibilního množství časově omezenou platnost a je nutné ho aktualizovat.
Moderní způsob zpracování dílčích výstupů nastavených v projektu umožní i po skončení projektu průběžnou aktualizaci dat v budoucnu. Výsledkem projektu budou aktuální data z 1/3 území ČR. V říjnu 2015 proběhnou semináře o výsledcích projektu v ČGS, krajských městech a na MŽP.
Děkuji za pozornost
