Sborník konference Podzemní vody ve vodárenské praxi. Dolní Morava,

Sborník konference „Podzemní vody ve vodárenské praxi“. Dolní Morava, 27. – 28. 3 2014.

OBSAH Úvodní slovo ................................................................................................................ 3 Novinky v Evropském vodním právu z pohledu využívání a ochrany zdrojů podzemních vod .......................................................................................................... 5 Podzemní vody pro vodárenské využití z pohledu českého práva.............................. 10 Rebilance zásob podzemních vod v ČR..................................................................... 11 Úloha hydrogeologů v procesu využívání zdrojů podzemní vody ............................... 24 Správci povodí a péče o vodní zdroje ........................................................................ 29 Péče o podzemní vody ve vodárenské společnosti, aneb budou vody na Hané v ohrožení? ................................................................................................................ 33 Stav jímacích objektů podzemní vody ČR a optimalizace jímacích území.................. 39 Řád jímací oblasti – nástroj pro řízení vodárenských odběrů z významných hydrogeologických struktur ........................................................................................ 42 Stav ochranných pásem zdrojů podzemní vody v ČR a návrh postupu směřující k jejich sjednocování a vyváženosti ........................................................................... 46 Praktické zkušenosti s ochranou podzemních vod na jižní Moravě; problémy při stanovování a provozování ochranných pásem ......................................................... 54 Rizikové činnosti ovlivňující vodárenské využívání podzemních vod (studny, vrty pro tepelná čerpadla, vsakování vod) .................................................................. 63 Rizikové činnosti ovlivňující vodárenské využívání podzemních vod (kanalizace) ............................................................................................................... 69 Výstavba kanalizací – negativní dopady na hydrogeologické poměry ........................ 69 Matematické modelování proudění podzemních vod a jeho využití ve vodárenské praxi ....................................................................................................... 75 Možnosti využití izotopové geochemie ve vodárenské praxi ...................................... 82 Březovský vodovod – voda pro Brno.......................................................................... 88 Hydrogeologie těžebny sklářských písků Střeleč a její vztah na podzemní vody určené pro vodárenské zásobování ......................................................................... 102 Polická pánev – fenomén české hydrogeologie ....................................................... 112 Jímání podzemní vody v oblastech těžby nerostných surovin .................................. 124 NEPREZENTOVANÉ PŘÍSPĚVKY.......................................................................... 137 Jakost pitné vody v malých vodárenských systémech.............................................. 137 Jakost surové vody – pořizování, zpracování, vyhodnocování a zpřístupňování ohlašovaných dat ..................................................................................................... 138 Využití optické kamery pro vizuální posouzení stavu výstroje .................................. 147 produkčních vrtů ...................................................................................................... 147 KONTAKTY NA ORGANIZÁTORY KONFERENCE ................................................. 157

2


Úvodní slovo Vážení přátelé, příznivce oboru vodárenského a hydrogeologického. Idea konference „Podzemní voda ve vodárenské praxi“ konané k 20. výročí založení významné části dnešních podniků vodovodů a kanalizací vychází z toho, že lidé zpravidla dobře dělají to, co vědí a čemu rozumí. Základem našeho konání, vodárenství nevyjímaje, proto musí být vědění, poznání. My však již více než 20 let žijeme v období jisté nehybnosti, kdy potřeba vody dramaticky klesla, zdrojů je přebytek, technologické procesy se s primární jakostí surové vody obvykle nějak vypořádají a ekonomika vodárenských společnosti je nastavena v důsledku regulované ceny vody zdánlivě udržitelně. Podíváme-li se však na tento reálný poklid trošku hlouběji a zkoumáme-li podrobněji vodní zdroje které dnes využíváme zjistíme, že se nacházíme v etapě postupně se vytvářející nové rovnováhy v přírodním procesu tvorby podzemní vody, kdy na jedné straně využíváme vodní zdroje, tedy masu vody starou desítky, stovky a výjimečně i tisíce let a na druhé straně zdroje recentní, řekněme vytvářející se po roce 1950, tedy v období mimořádné expanze zemědělské a průmyslové výroby a společenské potřeby. V této době vznikaly a do přírodního prostředí se postupně dostávaly zpravidla formou imisí nové látky ohrožující jakost podzemních vod, zmiňme hnojiva, ropné látky, barvy, rozpouštědla, ale také drogy, farmaka, apod., na druhé straně se měnila krajina, mnohde se dramaticky změnil odtokový proces a diverzifikovala se potřeba vody. Zatímco v éře reálného socialismu se se zvyšujícím se rozvojem společnosti a vzrůstající spotřebou podzemní vody bylo riziko změn na očích, zvídaví se ptali na důsledky a často i konali za mlčenlivého souhlasu pohlavárů, protože ti netušili a proto se trošku báli. V éře současné, tržní, se péče o zdroje podzemní vody zaměřila téměř výhradně na lokality, kde z toho čišel byznys pro nový obor – sanace. Tak se stalo, že zatímco za socialismu byly ty nejvýznamnější hydrogeologické struktury chráněny ochrannými pásmy a existoval například funkční systém preventivních indikačních systémů jakosti vody vodních stavů, dnes, po více než 20 letech volného trhu, nacházíme v terénu stovky poničených tabulí které kdysi označovaly ochranná pásma, rezivějící a často přetékající vrty nikoho a na vodárenských dispečincích se zpravidla dozvíte pouze globální údaje nutné pro výkazy a ekonomiku. Je tento stav poklidu skutečně na místě? Co vlastně víme o nově se vytvářející rovnováze režimu podzemních vod? Nedochází ke změnám, na které nebudeme schopni včas reagovat? Nedopadneme jako při povodních koncem minulého století, kdy například Olomouc již plavala ale v Otrokovicích byl poklid? A co aktivity jiných, které do přírodního procesu tvorby a využití podzemní vod zasahují, jmenujme tisíce vrtů pro tepelná čerpadla, individuální zdroje vody šílené konstrukce nerespektujících přírodní hydrogeologickou stratifikaci, zasakování odpadních a dešťových vod do horninového prostředí bez řádných průzkumů, případné megalomanské náměty typu těžby břidličných plynů, podzemních geoelektráren, bioplynových stanic, apod.? A co aktivity „zelených“ z nichž někteří by nás rádi viděli zpátky na stromech neboť logicky tuší, že bez lidí by Zemi bylo lépe. Žijeme v úžasné době převratného rozvoje lidského poznání. Voda, ta podzemní zvláště, je významným střípkem v mozaice obrazu, kterému se říká udržitelná budoucnost. Když se ptáte, co tedy můžete pro zlepšení současného stavu ve vodárenství udělat, učinili jste již první krok – ptáte se. A my Vám zde dnes chceme alespoň v nepatrné míře vymezené časem a našimi schopnostmi na některé otázky odpovědět. Ochrana a využívání podzemní vody je totiž především otázkou myšlení, kdy by neměly rozhodovat emoce či politická zadání, ale především informace. Je nutno promyslet každou věc kterou děláme, je nutno si uvědomit, že naše příroda

3


v samém středu Evropy má své limity a my ty limity musíme znát a neustále je ověřovat. Proti nám totiž stojí civilizační expanze, která limity nemá. Proto musíme být společně připravení, je to naše profesní povinnost. Cílem naší konference je pokusit se usměrnit naše myšlení, období dočasné stagnace ve spotřebě vody brát jako neopakovatelnou příležitost k nastartování procesu, kdy budeme mít čas důsledky našeho příštího konání v předstihu předikovat a v praxi verifikovat. Voda je totiž zboží, a lidé zpravidla chtějí toto zboží hned. Jenom my musíme, samozřejmě s určitou mírou nejistoty vědět, kolik ho a v jaké době je ještě na prodej. Vážení, péče o vodu je problémem kulturní úrovně našeho myšlení. Díky proto Vám všem, kteří si přicházíte poslechnout jak nato, díky Vám, kteří nám jakýmkoliv dílem pomůžete uchovat stav, kdy kvalitní podzemní voda zůstane našim trvalým bohatstvím.

Svatopluk Šeda

4


Novinky v Evropském vodním právu z pohledu využívání a ochrany zdrojů podzemních vod RNDr. Hana Prchalová, Výzkumný ústav vodohospodářský TGM, v.v.i. Email: [email protected] Nejen velikost a zakřivení banánů a úsporné žárovky jsou předmětem regulace Evropské Unie, pozornost se nevyhnula ani ochraně podzemních vod. Přes výše zmíněná nařízení, většinu regulací Evropská Unie požaduje nepřímo – formou tzv. směrnic, kde je uveden cíl a pak jsou uvedeny postupné kroky, jak tohoto cíle dosáhnout. V případě podzemních vod to je hlavně Rámcová směrnice o vodě (1) a dceřiná (tj. upřesňující) směrnice o ochraně podzemních vod před znečištěním (2). Dalšími významnými směrnicemi, týkajících se také podzemních vod, jsou směrnice o pitné vodě (3) a nitrátová směrnice k ochraně vod před znečištěním dusičnany ze zemědělských zdrojů (4). Naprostá většina z Vás se již nějakým způsobem s těmito směrnicemi potkala – ať již v podobě závazných limitů pro upravenou pitnou vodu, existencí zranitelných oblastí či plány oblastí povodí. Tento příspěvek je tedy kromě stručného shrnutí požadavků evropské legislativy zaměřen na „nové“ aspekty ochrany a využívání podzemních vod – částečně dané novými požadavky a částečně již dřívějšími, které však, i když se v českých předpisech nějakým způsobem objevily, ještě nebyly plně aplikovány v praxi. Začneme tedy komplexní směrnicí, týkajících se všech vod – v našich podmínkách všech povrchových a podzemních vod, ve většině evropských zemí i brakických a pobřežních vod – Rámcovou směrnicí o vodě. Tato směrnice, přijatá koncem roku 2000, shrnuje většinu v té době již existujících směrnic, týkajících se vody a některé z nich zastřešuje (jako třeba nitrátovou směrnici nebo směrnici o čištění městských odpadních vod) a některé, již přímo zakomponované do Rámcové směrnice postupně ruší – např. směrnice o nebezpečných látkách v povrchových a podzemních vodách nebo rybí směrnice (o jakosti sladkých vod vyžadujících ochranu nebo zlepšení pro podporu života ryb). Rámcová směrnice o vodě obecně zavádí hospodaření a ochranu vod po hydrologických hranicích, nikoliv administrativních, ochrana vod se týká všech, bez ohledu na to, jestli jsou užívány nebo ne, a neposuzuje vše pouze s ohledem na člověka, ale také na biologická společenství vodních ekosystémů. Zároveň vody člení na souvislé části (vodní útvary), požaduje shromažďování informací o jejich přírodních charakteristikách, antropogenních vlivech, které na ně působí či mohou působit a hodnocení jejich ekologického chemického nebo kvantitativního stavu. V případě, že vodní útvary nedosahují dobrého stavu, musí být navržena a realizována opatření na eliminaci negativních důsledků vlivů. Zároveň se snaží řešit vazbu mezi povrchovými a podzemními vodami. To vše se aplikuje v plánech povodí. Podzemní vody byly tedy v ČR rozčleněny na vodní útvary, vycházející z hydrogeologických rajonů, pro ně byly ve zjednodušené podobě zpracovány přírodní charakteristiky, byla zpracována inventarizace významných antropogenních vlivů a stanoveny ukazatele a limity dobrého stavu. Pro útvary podzemních vod je potřeba hodnotit kvantitativní a chemický stav, který může být dobrý nebo nevyhovující. Dobrý kvantitativní stav je takový, kdy dlouhodobé průměrné roční odebírané množství podzemních vod nepřevyšuje dosažitelnou kapacitu zdroje podzemní vody. Zároveň

5


úroveň hladiny podzemní vody není vystavena antropogenním změnám, které by způsobily nedosažení dobrého stavu pro související povrchové vody nebo jakékoli významné poškození suchozemských ekosystémů, přímo závislých na útvaru podzemní vody. Jako významné antropogenní vlivy, které mohou zavinit nedosažení dobrého kvantitativního stavu útvarů podzemních vod, byly tedy v ČR označeny odběry podzemních vod, současná a bývalá těžba surovin a případně budování geotermálních vrtů. Vlastní kvantitativní stav se hodnotil bilančně – tedy porovnáním sumy odběrů vůči dlouhodobým a ročním hodnotám základního odtoku. Věrohodnost tohoto hodnocení však byla nízká vzhledem k tomu, že data o základním odtoku byla k dispozici pouze z archivních údajů. Zároveň byly některé útvary označeny za nevyhovující kvůli těžbě – na základě expertního posouzení. Dobrý chemický stav je definován tím, že znečištění podzemních vod nepřesahuje limity dobrého stavu. Zde je ale nutné upozornit na to, že znečištění podle Rámcové směrnice o vodě pochází pouze z antropogenní činnosti – za znečištění tedy nelze považovat zvýšené koncentrace ukazatelů z přirozeného pozadí. Podle toho jsou také určovány limity dobrého stavu – kromě dvou společných ukazatelů dusičnanů a pesticidů si je každá země určuje sama, přičemž dceřinou směrnicí o ochraně podzemních vod je stanoven minimální seznam 10 ukazatelů, které by země měly při stanovování limitů zvážit (arsen, kadmium, olovo, rtuť, amonné ionty, chloridy, sírany; ze syntetických látek trichlorethylen a tetrachlorethylen a vodivost jako parametr, ukazující na zasolování nebo jiné vniky). Pro přirozeně se vyskytující látky se má přihlížet k přirozenému pozadí (limit by neměl být nižší) a může tak nastat situace, kdy jsou limity dobrého stavu (prahové hodnoty) v každém útvaru podzemních vod odlišné. V ČR tak byly pro první plány oblastí povodí (2010 – 2015) stanoveny limity pro 35 ukazatelů, částečně na úrovni limitů pro pitné vody a pro kovy mírně nad úrovní přirozeného pozadí (5). Podle těchto limitů a ukazatelů byly hodnoceny koncentrace polutantů v podzemních vodách, naměřených v síti sledování ČHMÚ a pro dusičnany doplněné z údajů o sledování využívaných zdrojů podzemní vody. Monitorovací síť ČHMÚ a odběry podzemních vod (převážně pro pitné účely) však nejsou až na výjimky reprezentativní pro hodnocení bodových zdrojů znečištění – většinou odrážejí vliv zemědělského hospodaření a atmosférické depozice. Proto byla pro vybrané ukazatele do hodnocení chemického stavu útvarů podzemních vod začleněna data o starých kontaminovaných územích (SEKM, 6). Pro nevyhovující ukazatele by měly být identifikovány vlivy, způsobující znečištění a pro ně by měly být připraveny a realizovány příslušná opatření – např. omezení používání nebezpečných pesticidů, dodržování zásad správné zemědělské praxe, případně sanace starých zátěží. Vlastní vyhodnocení chemického stavu útvarů podzemních vod sice na začátku probíhalo v jednotlivých monitorovacích objektech, na konci ale bylo nutné zpracovat agregaci pro celý útvar a to podle zastoupení ploch s nevyhovujícími výsledky. Součástí hodnocení chemického stavu je také hodnocení trendů znečišťujících látek v podzemních vodách – mělo by hlavně podchytit místa, kde sice ještě nedošlo k překročení limitu, ale vývoj znečištění má stoupající trend a dá se předpokládat, že v průběhu času by limit překročen byl – i v takovém případě by měla být navržena opatření. V současné době již probíhá zpracování plánů dílčích povodí pro druhý cyklus (2016 – 2021) a návrhy plánů by měly být hotové na podzim 2014. Protože však od té doby proběhly na evropské úrovni určité změny v pohledu hodnocení stavu (včetně změn legislativy) a ČR musela vysvětlovat některé přístupy zástupcům Evropské Komise na bilaterálním setkání v lednu 2014, bude nutné v druhých plánech postupy sladit se současnými evropskými požadavky.

6


Jedním z nich je přidání dalších ukazatelů na minimální seznam – přibyly dusitany (které ČR již v seznamu ukazatelů chemického stavu měla) a fosfor nebo fosforečnany – oba ukazatele zde byly přidány kvůli povrchové vodě, neboť jak dusík, tak v případě vnitrozemských vod hlavně fosfor, způsobují eutrofizaci. Další, mnohem závažnější změnou je důraz na kvalitu povrchových vod formou nastavení limitů pro podzemní vodu. Limity podzemní vody jsou totiž běžně nastavovány podle limitů pro pitnou vodu, biologická společenství povrchových vod jsou však většinou mnohem citlivější a vyžadují přísnější limity. To se týká např. dusičnanů, kde limit 50 mg/l není pro velkou část povrchových vod dostatečný, ale také tzv. prioritních nebezpečných látek, jejichž aktualizovaný seznam včetně limitů je společný pro všechny členské státy a které obsahují např. polyaromatické uhlovodíky s velmi přísnými limity (7). Nový seznam ukazatelů dobrého chemického stavu tak byl rozšířen o relevantní prioritní látky a většina jejich limitů byla přejata z evropské legislativy. Limity pro prioritní látky teď platí pro všechny podzemní vody, přísnější limity pro dusičnany, amonné ionty a fosfor však platí jen pro podzemní vodu s přímou vazbou na povrchové vody. K tomu ovšem bylo nutné stanovit tyto podzemní vody. Jak je známo, prakticky každá podzemní voda má vazbu na povrchovou vodu – konec konců členění na povrchové a podzemní vody je více méně umělá záležitost (typickým příkladem jsou prameny). Pro určení povrchových vod s významnou vazbou na podzemní vodu byly tedy použity BF indexy (podíly základního odtoku). Pro celou ČR byly identifikovány mezipovodí útvarů povrchových vod (kategorie řeka), které byly označeny s jako významnou vazbou na podzemní vodu – viz obr. 1. Ve výsledku pouze 16 % všech hodnocených útvarů povrchových vod má vyšší podíl základního odtoku, přičemž největší podíl těchto útvarů vykazují dílčí povodí Ohře a dolního Labe (31 %) a Horního a středního Labe (29 %), což je dáno vysokým počtem útvarů sedimentů svrchní křídy. Naopak žádný útvar s vyšším podílem základního odtoku se nevyskytuje v dílčím povodí Ostatních přítoků Dunaje, minimální počet těchto útvarů vykazují také dílčí povodí Dolní Vltavy, Horní Odry, Moravy, Horní Vltavy a Berounky (všechny pod 10 %). Další významná změna je dána dceřinou směrnicí o ochraně podzemních vod, která požaduje omezit a zamezit vstupy znečišťujících látek do podzemních vod a kromě prevence požaduje hodnotit kontaminační mraky – tedy šíření znečištění –a to nejen do zdrojů podzemních vod pro pitné účely, ale také do útvarů povrchových vod. Tato problematika je v ČR přímo spojena se starými zátěžemi, jejichž nebezpečnost a nutnost sanace však byla a je spojena se zdravím obyvatelstva, případně ohrožením chráněných území, nikoliv však útvarů povrchových vod.

7


Obr. 1: Útvary povrchových vod s významnou vazbou na podzemní vody Ačkoliv přinejmenším z metodického hlediska je od prvních plánů viditelný významný pokrok, ještě zbývají další požadavky, které nejsou vyřešeny. Mezi ně patří vyvinout obecný postup pro hodnocení závislých suchozemských ekosystémů (tj. chráněných území, jejich předmět ochrany vyžaduje speciální požadavky na režim nebo kvalitu podzemních vod) a také eventuální regulace odběrů podzemních vod z hlediska dosažení dobrého ekologického stavu povrchových vod – pokud si připomeneme definici dobrého kvantitativního stavu: „dlouhodobé průměrné roční odebírané množství podzemních vod nepřevyšuje dosažitelnou kapacitu zdroje podzemní vody“. Zde je ovšem klíčová další definice, a sice dosažitelné kapacity zdroje podzemních vod - to je dlouhodobé roční průměrné množství celkového doplňování útvaru podzemní vody snížené o dlouhodobé průměrné roční množství odtoku, nutného pro dosažení cílů ekologické kvality u souvisejících povrchových vod. U této problematiky bude nutné počkat na definování „ekologického průtoku“, což je obdoba současných minimálních zůstatkových průtoků, ovšem určená s ohledem na potřeby biologických společenství. Literatura: (1) Směrnice 2000/60/ES Evropského parlamentu a rady z 23. října 2000, ustavující rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky (2) Směrnice 2006/118/ES Evropského parlamentu a rady ze dne 12. prosince 2006, o ochraně podzemních vod před znečištěním a zhoršováním stavu (3) Směrnice 98/83/ES ze dne 3. listopadu 1998, o jakosti vody určené k lidské spotřebě (4) Směrnice 91/676/ES z 12. prosince1991, k ochraně vod před znečištěním dusičnany ze zemědělských zdrojů

8


(5) Vyhláška č. 5/2011 Sb., o vymezení hydrogeologických rajonů a útvarů podzemních vod, způsobu hodnocení stavu podzemních vod a náležitostech programů zjišťování a hodnocení stavu podzemních vod. (6) Systém evidence kontaminovaných míst; http://info.sekm.cz/lokality (7) Směrnice 2013/39/EU ze dne 12. srpna 2013, kterou se mění směrnice 2000/60/ES a 2008/105/ES, pokud jde o prioritní látky v oblasti vodní politiky RNDr. Hana Prchalová, Výzkumný ústav vodohospodářský TGM, v.v.i., Podbabská 30/2582, 160 00, Praha 6, tel. 220 197 356, e-mail [email protected]

9


Podzemní vody pro vodárenské využití z pohledu českého práva Prom. Právník Jaroslava Nietscheová

Z technických důvodů uveden pouze abstrakt: Právní povaha podzemních vod Práva nakládání s podzemními vodami Vodní díla k nakládání s vodami a jejich právní povaha Práva a povinnosti vlastníků pozemků pod vodními díly podle nového občanského zákoníku Připravovaná novela vodního zákona

10


Rebilance zásob podzemních vod v ČR RNDr. Renáta Kadlecová a kol., Česká geologická služba, Klárov 3, 118 21 Praha 1, e-mail: [email protected] Úvod Projekt „Rebilance zásob podzemních vod“ řešený Českou geologickou službou (ČGS) v období let 2010 až 2015 hodnotí na jedné třetině území České republiky přírodní zdroje podzemních vod a jejich disponibilní množství. Je financován Evropskou unií – Evropským fondem pro regionální rozvoj, Státním fondem životního prostředí ČR a Ministerstvem životního prostředí ČR v rámci Operačního programu životní prostředí, prioritní osa 6 – Zlepšování stavu přírody a krajiny, oblast podpory 6.6 – Prevence sesuvů a skalních řícení, monitorování geofaktorů a následků hornické činnosti a hodnocení neobvyklých přírodních zdrojů včetně zdrojů podzemních vod. Na řešení projektu spolupracuje celá řada odborných subjektů (Aquatest, a.s.; Exa Expo, spol. s.r.o.; GD Software, spol. s r.o.; GEOMEDIA, s.r.o.; Geomin družstvo; Geonika, s.r.o.; Georadis, s.r.o.; Geotest, a.s.; Geophysik GGD mbH; Hydroprůzkum České Budějovice, s.r.o.; Inset, s.r.o.; Miligal, 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.), vědeckých ústavů včetně vysokých škol (Geofyzikální ústav AV ČR, v.v.i.; Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Technická univerzita Ostrava - Vysoká škola báňská Ostrava, Výzkumný ústav vodohospodářský TGM, v.v.i.). Územní rozsah řešení byl určen vyhodnocením podle jednotného systému klasifikace (Herrmann 2008) a je vzhledem k účelovosti, náročnosti i rozpočtovým možnostem vymezen 56 hydrogeologickými rajony. Převážně jde o vodohospodářsky významné hydrogeologické struktury, ze kterých je souhrnně v současné době odebíráno cca 80 % využívaných zdrojů podzemních vod v rámci České republiky (obr. 1).

11


Obr. 1: Situace hodnocených hydrogeologických rajonů Cíle projektu V zásadě lze vymezit tři hlavní cíle projektu: 1. Stanovení výchozích parametrů pro zjednodušený výpočet přírodních zdrojů podzemních vod pro 55 hydrogeologických rajonů a zpracování podkladů pro hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod ve smyslu Rámcové směrnice 2000/60/ES pro všech 152 hydrogeologických rajonů. 2. Stanovení velikosti přírodních a využitelných zásob podzemních vod u 56 hydrogeologických rajonů včetně podmínek, za jakých je možné podzemní vody ve vybraných hydrogeologických rajonech využívat s ohledem na trvale udržitelný rozvoj, resp. v souladu s Rámcovou směrnicí EU 2000/60/ES – dobrý chemický a kvantitativní stav útvarů podzemních vod, minimální průtoky, minimální hladiny apod. 3. Zpracování metodické a organizační platformy pro systémové a pravidelné přehodnocování přírodních zdrojů podzemních vod na celém území ČR ve smyslu zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů, a v souladu s Rámcovou směrnicí EU 2000/60/ES. Kromě stanovení výchozích parametrů pro vodní bilanci pro 55 hydrogeologických rajonů umožňuje projekt v časovém horizontu 5 let detailně zpracovat a syntetizovat dosavadní a nové výsledky průzkumů a výzkumů v 56 hydrogeologických rajonech. Historie Projekt navazuje na systematické regionální hydrogeologické průzkumy, které probíhaly v České republice v 60. až 90. letech dvacátého století a zohledňuje platnou hydrogeologickou rajonizaci území České republiky z roku 2005 zakotvenou ve vyhlášce č. 5/2011 Sb., o vymezení hydrogeologických rajonů a útvarů podzemních vod, způsobu hodnocení stavu podzemních vod a náležitostech programů zjišťování a hodnocení stavu podzemních vod. Regionální hydrogeologické průzkumy probíhající do 90. let 20. století stanovily pro cca 35 % tehdy vymezených hydrogeologických struktur přírodní zdroje podzemních vod a tzv. využitelné zásoby podzemních vod v různých kategoriích s ohledem na způsob jejich stanovení. Výsledkem tohoto procesu byla často jediná hodnota v příslušné kategorii, která se stala podkladem pro následná vodohospodářská, resp. vodoprávní rozhodnutí. Regionální průzkumy probíhaly v rámci tehdejšího plánovacího systému v pětiletých cyklech a soustředily se na možné využití zdrojů podzemní vody na tzv. aktivní oblasti – českou křídu a některá související území. Uspořádání jednotlivých akcí bylo organizováno podle vymezených územních jednotek – hydrogeologických rajonů (Olmer, M. – Herrmann, Z. – Kadlecová, R. – Prchalová, H. 2006). Při ukončení programů regionálního průzkumu po roce 1990 byla ještě provedena syntéza české křídy (Herčík, F. – Herrmann, Z. – Valečka, J. 1999). Zůstaly však nedořešené oblasti kvartérních sedimentů jak v povodí Labe, tak především v povodí Moravy a Odry. Kolize se zavedeným systémem evidence a bilance zdrojů podzemní vody nastala již v první polovině 80. let 20. století. V důsledku suchého období, zejména na Moravě, byly vodárenské odběry snižovány – v porovnání s rigidními, časově neurčenými hodnotami „zásob“ podzemních vod docházelo k nereálnému výsledku: k lepšímu,

12


relativně příznivějšímu (nižšímu) stupni využití schválené hodnoty zdroje podzemních vod (Prchalová, H. – Olmer, M. 2001). Regionální hydrogeologické průzkumy probíhající do 90. let 20. století přinesly cenné poznatky o metodických přístupech k hodnocení výsledků i nároky na úroveň vstupních hodnot pro vodohospodářskou bilanci, a to i v souladu s ustanovením vodního zákona a plány oblastí povodí podle Rámcové směrnice 2000/60/ES, které jsou dodnes využitelné. Po roce 1990 následovalo několik snah o pokračování regionálních průzkumů – jednak o doplnění chybějících oblastí zejména syntézami kvartérních rajonů, jednak o přehodnocení minulých výsledků přepočtem na srovnatelné hydrologické období. Poslední souhrnný přehled o stavu prozkoumanosti a potřebě dalších prací přinesla klasifikace hydrogeologických rajonů Herrmanna, Z. (2008). V roce 2010 byla zpracována studie technických podkladů a jednotné metodiky pro hydrogeologický průzkum podzemních vod ČR (Kadlecová, R. et al. 2010). Dlouhodobá hydrogeologická a hydrologická pozorování zejména v okolí rozsáhlých jímacích území podzemních vod ukazují, že hodnoty v minulosti stanovené hydrogeologickými průzkumy zcela neodpovídají aktuálnímu stavu přírodních zdrojů, resp. využitelných zásob podzemních vod. Za období posledních cca 20 let se hranice vymezených hydrogeologických rajonů i jejich počet změnil. Na úseku vodního hospodářství byla přijata nová legislativa jak na evropské tak i národní úrovni, která respektuje přírodu jako celek a uplatňuje princip tzv. trvale udržitelného stavu. Původní výpočty přírodních zdrojů podzemních vod a jejich využitelného podílu nebraly dostatečně v úvahu, že podzemní vody jsou nedílnou, dynamickou složkou celkového odtoku, jejich tvorba a oběh podléhají jak režimním, tak dlouhodobým změnám a jakýkoli zásah vyvolaný odběrem podzemních vod nebo jinou antropogenní činností se projeví do hydraulických podmínek. Od 90. let 20. století, kdy byly ukončeny systematické regionální hydrogeologické průzkumy, nedošlo k aktualizaci a doplnění potřebných údajů ani v těch oblastech, kde tyto hydrogeologické průzkumy neproběhly, a přitom jsou zde relativně vysoké odběry podzemních vod. Výsledkem jsou kritické průtoky povrchových toků v suchých obdobích v některých oblastech republiky. Tento stav je výsledkem skutečnosti, že k rozhodování o nakládání s podzemními vodami došlo na základě údajů neodpovídajících současnému stavu poznání exploatovaných hydrogeologických struktur. Stávající i plánované odběry podzemních vod proto nelze stavět na starých výpočtech zásob podzemních vod, které nezohledňují dynamiku těchto zdrojů a jsou silně poplatné době jejich zpracování. Členění a metody projektu Z hlediska územního členění je projekt založen na hydrogeologických rajonech ve smyslu vyhlášky č. 5/2010 Sb., které jsou základní jednotkou pro vodohospodářskou bilanci a pro klasifikaci kvantitativního stavu útvarů podzemních vod v plánech oblastí povodí.

13


Náplň projektu je členěna do 11 aktivit, které jsou odlišeny podle druhu a zaměření prací. Jednotlivé aktivity na sebe bezprostředně navazují a zároveň se i vzájemně prolínají. Souhrn aktivit obsahuje v tomto rozsahu podstatně nový přístup sestavením koncepčního hydrogeologického modelu, využitím hydrologického a hydraulického modelování i řešení navazujících otázek jakosti zdrojů podzemních vod, včetně sestavení hydrochemického modelu a podnětů k ochraně těchto zdrojů a souvisejících přírodních ekosystémů. Pro řešení se používají moderní i klasické metody průzkumu jako dálkový průzkum Země, soubor geofyzikálních měření (gravimetrie, seizmická měření, elektrické metody atd.), hydrologické metody (kontinuální měření průtoků povrchových toků v uzávěrových profilech, měření postupných profilových průtoků a termometrie na tocích pro identifikaci příronových a ztrátových úseků podzemních vod), hydrodynamické zkoušky, hydrologické modely, modely geologické stavby, koncepční modely, geochemické metody zahrnující i stanovení průměrné doby zdržení vody v horninovém prostředí podle stabilních izotopů kyslíku a vodíku, tritia, radiouhlíku, freonů a SF6. Tabulka 1 poskytuje přehled jednotlivých aktivit a obrázek 2 je schematickým zobrazením činností probíhajících v rámci řešeného projektu. Tab. 1: Přehled prací realizovaných v rámci projektu „Rebilance zásob podzemních vod“ Aktivita Název aktivity 1 Shromáždění archivních dat, jejich selekce a analýza, vyjasnění geologické stavby, prvotní vymezení kolektorů a přiřazení dat ke kolektorům 2 Zpracování zdrojové části hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod 3 Doplnění archivních informací novými metodami dálkového průzkumu země, geofyzikou a terénním průzkumem: 4 Přímé testování kolektorů průzkumnými hydrogeologickými vrty a výstavba průzkumných hydrogeologických objektů 5 Sestavení koncepčního hydrogeologického modelu 6 Hydrologický model 7 Hydraulický model 8 Vyhodnocení kvalitativního stavu útvarů podzemních vod, sestavení hydrochemického modelu 9 Vyhodnocení ochrany podzemních vod a stavu významných přírodních ekosystémů 10 Shrnutí výsledků geologických prací a sestavení závěrečné zprávy, zpracování detailních metodik pro hodnocení přírodních zdrojů podzemních vod v rámci různých skupin hydrogeologických rajonů 11 Propagace, publicita, web, konference, publikace Aktivita 2 je zčásti samostatná. Jejím cílem je doplnění a aktualizace údajů o zdrojích podzemních vod pro revizi plánů oblastí povodí, a to pro všechny útvary podzemních vod na území ČR (152 hydrogeologických rajonů). V první fázi plánů bylo nutno využít všechna dostupná data z dřívějších zpráv, studií a popřípadě i odhadů, která byla z jisté části nesourodá, jak metodicky, tak časově. Druhou částí aktivity je přehodnocení zhruba 1/3 rajonů, pro které Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) dosud neuvádí hodnoty zdrojů z důvodů nedostatku podkladů a zejména chybějící metodiky hodnocení pro 37 rajonů v kvartérních a souvisejících neogenních uloženinách.

14


Aktivity 1 až 4

Aktivita 8 Aktivita 6

Aktivita 7

Aktivita 5 Aktivita 9 ve vztahu k ochraně přírody

Aktivita 10

Obr. 2: Schéma prací, které zahrnují Aktivity 1 až 10 Ve shodě s ČHMÚ je považováno za reprezentativní dlouhodobé období 1981 až 2010. V tomto období došlo zpravidla i k maximálním odběrům podzemních vod dle evidence podniků Povodí, s.p. Hydraulické i hydrologické modely počítají s obdobím 2001 až 2010. Virtuální výstupy včetně 3D modelů budou bezplatně zpřístupněny na webových stránkách projektu pro správní orgány i pro soukromé zájemce. S výsledky projektu se bude moci veřejnost seznámit také na odborných seminářích, jejichž pořádání plánuje Česká geologická služba na druhou polovinu roku 2015. Stávající výstupy: Níže jsou uvedeny významné stávající výstupy projektu, které dosáhla ČGS ve spolupráci s odbornými geologickými a hydrogeologickými firmami, vědeckými ústavy a i vysokými školami. Část výstupů je prezentována ukázkou na vybraném území. Za období 7/2010 až 2/2014 byla v rámci projektu vytvořena jednotná databáze klimatických, geologických, hydrogeologických a geochemických dat z databází ČGS, ČHMÚ a dalších zdrojů dat z 1/3 území České republiky a vytvořen soubor aplikací umožňujících práci s těmito daty včetně jejich zobrazování podle stanovených kritérii v prostředí GIS. Aplikace umožní po skončení projektu data reinterpretovaná podle posledních výzkumů i nová data vrátit do databáze pro zpřístupnění odborné veřejnosti. Centrální databáze projektu obsahuje vektorová a rastrová data a textové dokumenty. Bylo postaveno 80 vodoměrných profilů pro potřeby hydrologických modelů, kde probíhá od července 2012 kontinuální monitoring průtoků. Během zpracování stávajících dostupných geologických a hydrogeologických dat a tvorby geologických modelů došlo k vytipování 134 průzkumných hydrogeologických

15


vrtů pro doplnění monitorování podzemních vod a 56 geologických vrtů pro upřesnění geologické stavby. V hodnocených rajonech byly vytvořeny prostorové modely geologické stavby. Obrázek 3 je ukázkou zpracování části geologického modelu a to podloží křídových rajonů 4221, 4222 a 4240.

Obr. 3: Izolinie a prostorový model podloží křídových rajonů 4221, 4222 a 4240 Koncepční modely vymezující rozsahy a mocnosti kolektorů a izolátorů, významné tektonické linie v řešených územích jsou hotovy z 87 %. Obrázky č. 3 a 4 ukazují různé způsoby zobrazení hydrogeologických poměrů v rámci koncepčních modelů.

Obr. 4: Koncepční model jv. uzávěru křídy Dlouhé meze

16


Obr. 5: Rozsahy kolektorů, poloizolátorů a izolátorů v hydrogeologických rajonech kvartéru horního Labe Obrázek 6 dokumentuje rozložení indexu průtočnosti kolektoru jizerského souvrství (kolektor C) zpracované metodou kriggingu v oblasti hydrogeologických rajonů 4410 a 4430.

17


Obr. 6: Rozložení indexu průtočnosti kolektoru jizerského souvrství (C) v hydrogeologických rajonech 4430 a 4410 Rozložení průměrné dotace podzemních vod ze srážek v rámci hydrologického roku je počítáno pro každý detailně hodnocený hydrogeologický rajon prostřednictvím hydrologického modelu Bilan a charakterizuje obvyklé klimatické poměry v daném území a zároveň i změny v důsledku klimatického oteplování. Prostřednictvím hydrologických modelů se stanovuje rozložení dotace podzemních vod v měsíčním kroku pro každý řešený rajon. Výsledky hydrologických modelů, které jsou hotovy z 87 %, vstupují jako jeden ze základních parametrů do hydraulických modelů. Zde je používán zejména program Modflow. Hydraulické modely jsou rozpracovány z 50 % a simulují jak stacionární stav, tj. za obvyklých klimatických a hydrogeologických poměrů, a tranzientní stav, který ukazuje dynamiku tvorby přírodních zdrojů podzemních vod v jednotlivých měsících pro období 2001 až 2010. Projekt „Rebilance zásob podzemních vod“ má webové stránky www.geology.cz , kde je v plném znění projekt přístupný (obr. 7).

18


Obr. 7: Ukázka webové stránky ČGS s informacemi o projektu Stanovení výchozích parametrů pro zjednodušený výpočet přírodních zdrojů podzemních vod pro 55 hydrogeologických rajonů a zpracování podkladů pro hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod ve smyslu Rámcové směrnice 2000/60/ES pro všech 152 hydrogeologických rajonů, které byly na začátku roku 2014 předány ČHMÚ, ukazuje tabulka 2. Tab. 2: Zpracování podkladů pro hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod pro účely plánů oblastí povodí ID rajonu 1110 1121 1122 1130 1140 1151 1152 1160 1171 1172 1180 1190 1211 1212 1230

Název hydrogeologického rajonu Kvartér Orlice Kvartér Labe po Hradec Králové Kvartér Labe po Pardubice Kvartér Loučné a Chrudimky Kvartér Labe po Týnec Kvartér Labe po Kolín Kvartér Labe po Nymburk Kvartér Urbanické brány Kvartér Labe po Jizeru Kvartér Labe po Vltavu Kvartér Labe po Lovosice Kvartér a neogén odravské části Chebské pánve Kvartér Lužnice Kvartér Nežárky Kvartér Otavy a Blanice

19

Plocha 2 [km ] 295 146 128 182 147 88 239 105

Qz původní -1 [l.s ] 886 449 364 531 365 193 532 303

Qz nové -1 [l.s ] 706 345 296 431 320 132 308 191

89 294 58

193 588 316

111 323 59

127 27 33 95

356 67 81 248

340 39 53 143


1310 1320 1330 1410 1420 1430 1510 1520 1550 1610 1621 1622 1623 1624 1631 1632 1641 1642 1643 1644 1651 1652 2110 2120 2131 2132 2140 2151 2152 2160 2211 2212 2220 2230 2241 2242 2250 2261 2262 3110 3211 3212 3213 3221 3222 3223 3224 3230 4110 4210 4221 4222

Kvartér Úhlavy Kvartér Radbuzy Kvartér Mže Kvartér Liberecké kotliny Kvartér a miocén Žitavské pánve Kvartér Frýdlantského výběžku Kvartér Odry Kvartér Opavy Kvartér Opavské pahorkatiny Kvartér Horní Moravy Pliopleistocén Hornomoravského úvalu - severní část Pliopleistocén Hornomoravského úvalu - jižní část Pliopleistocén Blaty Kvartér Valové, Romže a Hané Kvartér Horní Bečvy Kvartér Dolní Bečvy Kvartér Dyje Kvartér Jevišovky Kvartér Svratky Kvartér Jihlavy Kvartér Dolnomoravského úvalu Kvartér soutokové oblasti Moravy a Dyje Chebská pánev Sokolovská pánev Mostecká pánev - severní část Mostecká pánev - jižní část Třeboňská pánev - jižní část Třeboňská pánev - severní část Třeboňská pánev - střední část Budějovická pánev Bečevská brána Oderská brána Hornomoravský úval Vyškovská brána Dyjsko-svratecký úval Kuřimská kotlina Dolnomoravský úval Ostravská pánev - ostravská část Ostravská pánev - karvinská část Pavlovské vrchy a okolí Flyš v povodí Olše Flyš v povodí Ostravice Flyš v mezipovodí Odry Flyš v povodí Bečvy Flyš v povodí Moravy Flyš v povodí Váhu - severní část Flyš v povodí Váhu - jižní část Středomoravské Karpaty Polická pánev Hronovsko-poříčská křída Podorlická křída v povodí Úpy a Metuje Podorlická křída v povodí Orlice

20

26 12 17 21 21 172 263 125 302 92

123 15 26 30 50 500 351 324 500 458

71 11 13 79 66 652 505 207 666 142

357

943

368

289 100 84 52 53 167 102 152 51 168

764 263 223 195 195 154 94 140 47 151

205 56 36 101 57 45 36 53 17 118

217 329 302 542 488 551 260 202 449 169 307 1257 734 1461 80 1417 250 139 62 515 700 555 1292 1682 317 110 1174 214 40

195 neexistují neexistují neexistují 270 855 215 103 764 280 493 658 373 421 64 393 neexistují neexistují neexistují 2995 4066 3222 4611 6005 1131 392 716 1279 79

121 nelze nelze nelze 49 1092 408 236 750 274 611 1408 575 792 117 758 nelze nelze 43 2993 4171 1877 4378 2974 859 366 829 1057 168

253 434

618 1080

687 1186


4231 4232 4240 4250 4261 4262 4270 4280 4291 4292 4310 4320 4330 4340 4350 4360 4410 4420 4430 4510 4521 4522 4523 4530 4540 4550 4611 4612 4620 4630 4640 4650 4660 4710 4720 4730 5110 5120 5131 5132 5140 5151 5152 5161 5162 5211

Ústecká synklinála v povodí Orlice Ústecká synklinála v povodí Svitavy Královédvorská synklinála Hořicko-miletínská křída Kyšperská synklinála v povodí Orlice Kyšperská synklinála - jižní část Vysokomýtská synklinála Velkoopatovická křída Králický prolom - severní část Králický prolom - jižní část Chrudimská křída Dlouhá mez - jižní část Dlouhá mez - severní část Čáslavská křída Velimská křída Labská křída Jizerská křída pravobřežní Jizerský coniak Jizerská křída levobřežní Křída severně od Prahy Křída Košáteckého potoka Křída Liběchovky a Pšovky Křída Obrtky a Úštěckého potoka Roudnická křída Ohárecká křída Holedeč Křída Dolního Labe po Děčín levý břeh, jižní část Křída Dolního Labe po Děčín levý břeh, severní část Křída Dolního Labe po Děčín pravý břeh Děčínský Sněžník Křída Horní Ploučnice Křída Dolní Ploučnice a Horní Kamenice Křída Dolní Kamenice a Křinice Bazální křídový kolektor na Jizeře Bazální křídový kolektor v od Hamru po Labe Bazální křídový kolektor v benešovské synklinále Plzeňská pánev Manětínská pánev Rakovnická pánev Žihelská pánev Kladenská pánev Podkrkonošský permokarbon Náchodský perm Dolnoslezská pánev - západní část Dolnoslezská pánev - východní část Poorlický perm - severní část

21

176

587

538

358 145 435

1454 590 1280

1994 475 1231

171 236 800 50 61 45 596 66 60 276 279 2846 685 152 899 603 338 335 309 406 476 28

740 450 2732 315 165 1817 275 168 588 594 4354 3924 898 1862 1356 1435 1425 1313 1380 940 70

743 784 3336 95 369 259 828 335 175 295 353 3418 3192 571 1754 621 746 751 528 273 257 29

280

825

278

332

780

770

290 98 833

750 459 4424

597 541 4381

481 180 1882

1789 1724 166

2393 1448 169

1340

203

218

949 467 226 941 88 569 863 60

166

161

293 805 110 900 3624 252

341 671 88 364 3658 184

147

679

668

171 72

789 193

558 242


5212 5221 5222 6111 6112 6120 6131 6132 6133 6211 6212 6213 6221

6222 6230 6240 6250 6310 6320 6411 6412 6413 6414 6420 6431 6432 6510 6520 6531 6532 6540 6550 6560 6570 6611

Poorlický perm - jižní část Boskovická brázda - severní část Boskovická brázda - jižní část Krystalinikum Smrčin a západní části Krušných hor Krystalinikum Slavkovského lesa Krystalinikum v mezipovodí Ohře po Kadaň Krystalinikum Krušných hor od Chomutovky po Moldavu Krystalinikum východní části Krušných hor Teplický ryolit Krystalinikum Českého lesa v povodí Kateřinského potoka Krystalinikum v povodí Mže po Stříbro a Radbuzy po Staňkov Krystalinikum Českého lesa v povodí Schwarzach Krystalinikum v mezipovodí Mže pod Stříbrem Krystalinikum a proterozoikum v povodí Úhlavy a dolního toku Radbuzy Krystalinikum, proterozoikum a paleozoikum v povodí Berounky Svrchní silur a devon Barrandienu Proterozoikum a paleozoikum v povodí přítoků Vltavy Krystalinikum v povodí Horní Vltavy a Úhlavy Krystalinikum v povodí Střední Vltavy Krystalinikum Šluknovské pahorkatiny Krystalinikum Lužických hor Krystalinikum Jizerských hor v povodí Lužické Nisy Krystalinikum Jizerských hor a Krkonoš v povodí Jizery Krystalinikum Orlických hor Krystalinikum severní části Východních Sudet Krystalinikum jižní části Východních Sudet Krystalinikum v povodí Lužnice Krystalinikum v povodí Sázavy Kutnohorské krystalinikum Krystalinikum Železných hor Krystalinikum v povodí Dyje Krystalinikum v povodí Jihlavy Krystalinikum v povodí Svratky Krystalinikum brněnské jednotky Kulm Nízkého Jeseníku v povodí Odry

22

210 323 129

560 291 116

443 330 77

701 523

2760 2061

3741 1720

991

3754

3200

457

2049

2470

101 134

452

495 600

219

549

1102

1821

4571

4298

189

475

851

752

2001

1145

1278

3401

2258

2863 259

4495 450

4211 276

1182

1111

1382

5860

21564

25156

5727

6873

9026

189

1776

663

94

885

327

702

6602

4406

900

8465

9428

567

4193

4057

923

6765

7069

1423 1534 2677 817 726 1823 2569 1608 501

10429 3052 6051 1789 1590 3627 2646 3651 288

10543 3605 7572 898 1815 2096 3505 4387 467

2866

5618

5214


6612 6620 6630 6640

Kulm Nízkého Jeseníku v povodí Moravy Kulm Drahanské vrchoviny Moravský kras Mladečský kras

791 1216 89 75

1550 1188 325 250

1441 1357 188 115

Shrnutí Podzemní vody jsou dynamickým, v čase proměnlivým fenoménem a proto má stanovení přírodních zdrojů podzemních vod jen časově omezenou platnost a je nutné ho průběžně aktualizovat. V současné době byl v rámci projektu splněn první z hlavních cílů projektu – a sice zpracování podkladů pro hodnocení kvantitativního stavu útvarů podzemních vod ve smyslu Rámcové směrnice 2000/60/ES pro všech 152 hydrogeologických rajonů. Zároveň se podařilo pro 55 hydrogeologických rajonů, kde neexistovaly základní vstupní údaje pro vodní bilanci, zpracovat zjednodušené stanovení přírodních zdrojů podzemních vod pro potřeby ČHMÚ. Moderní způsob zpracování dílčích výstupů projektu umožní po skončení projektu průběžnou aktualizaci při zpracování velikosti přírodních zdrojů podzemních vod a jejich disponibilního podílu i v budoucnu pro potřeby ČHMÚ, resp. Plánů oblastí povodí, neboť výsledné zpracování včetně použité technologie bude předáno k průběžnému užívání ČHMÚ. Literatura: Olmer, M. – Herrmann, Z. – Kadlecová, R. – Prchalová, H. (2006): Hydrogeologická rajonizace České republiky. – Sbor. geol. Věd, řada HIG, sv. 23 + CD. Česká geol. Služba. Praha. (viz též: Olmer, M. – Dlabal, J. in Sborník semináře Podzemní voda ve vodoprávním řízení III., str. 5–10 + CD. – ČVHVTS., Praha, 2006 Herčík F., Herrmann Z., Valečka J. (1999): Hydrogeologie české křídové pánve. Čes. geol. ústav, Praha. Prchalová H. Olmer, M. (2001): Bilance podzemních vod jako nástroj vodohospodářského plánování. – Sbor. geol. Věd, řada HIG, sv. 21, str. 55–62. Čes. geol. Úst. Praha. Herrmann, Z. (2008): Klasifikace území ČR z hlediska potřeby hodnocení zdrojů podzemních vod. - MS MŽP. Praha. Kadlecová, R. et al. (2010): Zpracování technických podkladů a jednotné metodiky pro hydrogeologický průzkum podzemních vod ČR. – Čes. geol. služba. Praha. Vyhláška č. 5/2011 Sb., o vymezení hydrogeologických rajonů a útvarů podzemních vod, způsobu hodnocení stavu podzemních vod a náležitostech programů zjišťování a hodnocení stavu podzemních vod Informační systém státní správy VODA

23


Úloha hydrogeologů v procesu využívání zdrojů podzemní vody RNDr. Svatopluk Šeda, OHGS s.r.o., 17. listopadu 1020, 562 01 Ústí nad Orlicí, email: [email protected] Úvod Česká republika, nacházející se v samém středu Evropy, má z hlediska tvorby vodních zdrojů podzemní vody dvě pozoruhodnosti. První vyplyne na povrch podívám-li se na geologickou mapu Evropy. Většina zemí je znázorněna jednou nebo dvěma barvami, naznačujícími, že v dané zemi se nachází pouze jedna či dvě geologické jednotky. Polohu České republiky i bez vyznačených hranic snadno poznáme díky tomu, že se zde stýká celá paleta barev naznačujících, že u nás se nachází mnoho geologických jednotek od nejstarších prahor až po nejmladší kvartér a tyty geologické jednotky samozřejmě vytvářejí různá prostředí pro vznik a oběh podzemních vod. Druhá pozoruhodnost vyplývá z polohy naší republiky na pomyslné střeše Evropy. Prakticky nic k nám z okolních států nepřiteče a tak si musíme vystačit s tím, co nám „spadne“ z nebe s vědomím, že pouze malá část toho se zúčastní podzemního oběhu, tedy přemění se na podzemní vodu. Málo je toho, ale přesto díky poloze naší republiky v mírném pásmu dost nato, abychom nedostatkem podzemní vody netrpěli. Za jedné podmínky: musíme s vodou dobře hospodařit, od regulace odtoku vody z krajiny, zachování přirozené hydrogeologické stratifikace horninového souboru, regulace činnosti ovlivňujících vodní režim až po uvážlivě využívání a ochranu vodních zdrojů podzemní vody. A to je pole působnosti hydrogeologie, malého multidisciplinárního oboru v tržním prostředí těžko prosazovaného, protože většina závěrů hydrogeologů je pouze pravděpodobnostní a tvrdá ekonomika tržního systému se neumí s něčím nejasně definovaným dost dobře vyrovnat. Snad právě proto je státní podpora sektoru hydrogeologie mizivá, ročně vycházející absolventi se dající spočítat na prstech od rukou ale, a dnešní konference je toho důkazem, časy se pomalu mění. Tak například před rokem 2000 nebyla v našem stěžejním „Vodním zákoně“ a prováděcích vyhláškách jediná zmínka o hydrogeologii, zatím co dnes se, například v nově aktualizované vyhlášce č. 432/2001Sb. o dokladech žádosti o rozhodnutí nebo vyjádření…. o hydrogeologii mluví prakticky na každé stránce a pojem hydrogeolog či hydrogeologie se objevuje i v několika paragrafech vodních zákona. Po téměř 30 letech byl znovu upřen záměr státu na bilanci zásob podzemních vod a světlo světa spatřila mnoha set milionová zakázka Rebilance zásob podzemní vody. A zejména pracovníci vodárenských společností vědí, jak je dobré mít po ruce dobrého hydrogeologa, který jim kdykoliv poradí při řešení drobných provozních problémů či velkých koncepčních záměrů. Je na tuto změnu obor hydrogeologie a sami hydrogeologové připraveni? Co mohou státu i vodohospodářským společnostem nabídnout? Pojďme se nato podívat! Obor hydrogeologie Obor hydrogeologie patří do skupiny přírodovědných oborů a zabývá se vznikem, výskytem, využíváním a ochranou podzemní vody. Vody, která představuje jeden ze subsystém výskytu vody v krajině, tedy jejího výskytu v dutinách horninového souboru pod povrchem terénu. Běžná podzemní voda je až na nepodstatné výjimky zdroj obnovitelný, tedy zdroj který je průběžně doplňován a obnovován. Historie využívání podzemní vody sahá daleko do minulosti, první studny u nás byly hloubeny již několik tisíc let před naším letopočtem a například studny v Mezopotamii či Egyptě již v té době dosahovaly hloubek až 100 m. Dnes se především vrtané studny staly

24


nejběžnějším jímacím objektem podzemní vody u nás a technologie vrtání natolik postoupila, že studny o běžných hloubkách do 100 až 200 m jsou zhotovované za 2 až 3 dny, když ještě v šedesátých až devadesátých minulého století hloubení takovýchto studen běžně trvalo mnoho měsíců. Pro vodárenské společnosti je však tato převratná rychlost, jak je uvedeno dále, spíše negativní zpráva. Poměrně rychle se vyvíjela i teorie vzniku vody a již na počátku našeho letopočtu byla známá tzv. infiltrační teorie. Její autor Marcus Vitrivius Polio v ní popisoval, že srážková voda se tak dlouho vsakuje do země, až se podzemní vrstvy vodou nasytí a postranními „otvory“ se tato voda vytláčí do řek. Je to skutečně obdivuhodné uvědomíme-li si, že ještě na konci 19. století se hlásala i tzv. kondenzační teorie, která předpokládala vznik podzemní vody kondenzací vodních par které se do horninového souboru dostaly s atmosférickým vzduchem. Dnes je nezpochybnitelné, že převážná část podzemní vody pochází z infiltrace atmosférických srážek do horninového souboru a způsob její tvorby a její další cesty podzemním popisuje tzv. koncepční hydrogeologický model. Ten je základem většiny prací hydrogeologů. Pochopíme-li totiž proces tvorby, oběhu, akumulace a drenáže podzemní vody, jsme schopni podrobněji zkoumat, dokumentovat a následně řešit jeho jednotlivé části, celý proces využívání podzemní vody „řídit“ a návazně prognózovat různě varianty zásahů do toho procesu, ať již jsou to zásahy přírodní, jako jsou například změny srážko-odtokového procesu, nebo zásahy antropogenní, jako jsou například zásahy do přírodních podmínek tvorby podzemní vody a její jakosti, odběry vody před místem její přírodní drenáže, aj. Co musí dobrý hydrogeolog zvládnout a co od něho vodárenská praxe žádá Dobrý hydrogeolog, má-li rozhodnout konkrétní vodárenský problém, tj. jímat a chránit zdroje podzemní vody vhodné především pro jejich využití k pitným účelům, musí být schopen sestavit koncepční hydrogeologický model. Znamená to vědět, v které části území se podzemní voda tvoří, jak je velké a jaké vlastnosti má území infiltrace, kolik se zde podzemní vody vytváří, kudy podzemní voda podzemím proudí, jak a v jaké míře je proud podzemní vody na své cestě dotován jinými zdroji vody nebo naopak, kde a jakým mechanismem o část vody přichází, jaká je interakce mezi podzemní vodou a horninovým prostředím kterým voda prosakuje, kde se podzemní voda ve významné míře akumuluje a kde dochází k její přírodní nebo umělé drenáži. Jedná se tedy o modifikaci v malém toho, co je obecný koloběh vody v přírodě, tedy mraky nasycené vodní parou, jejich kondenzace, dopad srážek na povrch terénu, povrchový či podzemní odtok do míst akumulace vody, výpar, atd. Tolik přírodní proces. Do tohoto procesu zasahuje svými vlivy člověk. V případě podzemních vod je to především, pokud pomineme podíl člověka na globálních změnách, zásah do podmínek infiltrace srážek do podzemí, nasycení svrchní průsakové části půdy nejrůznějšími imisními látkami škodlivých podzemní vodě, porušení hydrogeologické stratifikace horninového souboru a odběr vody nerespektující bilanční možnosti hydrogeologické struktury či jiné zájmy, jako jsou ochrana vodních a na vodu vázaných ekosystémů. Toto všechno by měl hydrogeolog vědět a teprve tehdy může za různým účelem do oběhu podzemní vody zasahovat. Existují dva případy: hydrogeolog má ke svém práci k dispozici data o režimu podzemních vod s potřebnou mírou spolehlivosti, pak může projektovat stavby a při řešení praktického úkolu verifikovat, případně modifikovat prvotní poznatky, nebo data s potřebnou mírou spolehlivosti nemá, a pak řešení praktického úkolu musí předcházet hydrogeologický průzkum. To je důvod, proč část hydrogeologických úkolů probíhá v režimu staveb (víme a proto můžeme projektovat a stavět) a část v režimu průzkumných prací (nevíme a základní data

25


musíme teprve získat průzkumem). Hydrogeologie, na rozdíl od ostatních vědních disciplin, je trošku zvláštní tím, že oba postupy často kombinuje, neboť průzkum se často provádí tak, že průzkumné dílo, jsou-li výsledky průzkumu příznivé, má obvykle takové parametry, že ho lze jen s minimálními úpravami využít i jako stavbu. Týká se to především studen ale i jiných typů prací, jako je vsakování dešťových či odpadních vod do vod podzemních prostřednictvím půdních vrstev, vrtů pro tepelná čerpadla systému země voda či voda x voda, apod. Podívejme se nyní blíže na některé charakteristiky koncepčních hydrogeologických modelů pro jednotlivé typy hydrogeologických struktur. Pro základní rozdělení lze vyčlenit dva typy hydrogeologických struktur: jedno až dvoukolekotrové a vícekolektorové. Jedno až dvoukolektorové hydrogeologické struktury se nacházejí přibližně na polovině území naši republiky především v oblasti krystalinických hornin a v místech výskytu nestarších sedimentárních komplexů především prvohorního stáří. Co je jejich podstatou: -

-

-

infiltrační oblasti se nacházejí v území s vyššími srážkami, menší je i výpar a spotřeba vody rostlinstvem a tak někdy až polovina vody se zúčastní odtoku, především povrchového se specifiky často 20 a více l/s/km2, ale významná část se zúčastní i odtoku podzemního se specifiky až ve vyšších jednotkách l|/s/km2. struktury jsou většinou malé, zpravidla o ploše pouze několik km2, větší struktury jsou spíše výjimečné; vsak srážkových vod do půdní vrstvy a jejich průsak až k hladině podzemní vody je obvykle velmi rychlý, hladina podzemní vody se nachází zpravidla mělce pod povrchem terénu, mocnost zvodně činí jednotky až desítky metrů a báze zvodnělé vrstvy, byť vnitřně diferencované, zasahuje od hloubek desítek metrů, výjimečně do hloubek 100 – 200 m. Oběh podzemní vody je zpravidla rychlý a časový režim podzemních vod je obvykle jednoduchý. V nevegetačním obdobím hladiny stoupají protože se struktura naplňuje vodou, ve vegetačním období se struktura vyprazdňuje a hladiny klesají; rychlý oběh podzemní vody ve skalním prostředí se projevuje zpravidla nízkým obsahem látek rozpuštěných ve vodě; k přírodní drenáži podzemních vod dochází v důsledku členitosti terénu formou pramenních vývěrů nebo postupných příronů do vodotečí. Umělá drenáž formou jímacích objektů je ve srovnání s přírodní drenáží zanedbatelně malá a celková vydatnost využívaných zdrojů podzemní vody tak činí zpravidla pouze malý zlomek přírodních, tedy permanentně se doplňujících zdrojů. Důvodů je několik, především prostorová diferenciace vodních zdrojů a nepochybně i menší poptávka v méně osídlených územích.

Vícekolektorové systémy jsou pro hydrogeology podstatně větším oříškem. Pochopit jaké je prostorové rozložení kolektorů, jak a kde se do nich voda dostává a jimi proudí, jak je na své cestě nabohacována nebo naopak ochuzována z hlediska množství i jakosti vody a jak ji lze efektivně využívat a chránit, to dokáží úspěšně řešit jen ti nejlepší, a to ještě musejí mít mimořádnou intuici a alespoň trošku štěstí. Přesto jsou některé zákonitosti časově-prostorového režimu podzemních vod vícekolektorových zvodněných systémech zřejmé: -

struktury se nacházejí především v pánevních oblastech sedimentárních komplexů, především v české křídové pánvi, jihočeských pánvích, permokarbonských rajonech v Podkrkonoší, na Slánsku, Plzeňsku či Boskovicku a dále na významné části moravských úvalů;

26


-

-

-

ve srovnání s jednost dvoukolektorovými strukturami se jedná o struktury podstatně rozsáhlejší o ploše desítek až stovek km2; ke vsaku srážkových vod dochází v plošně velmi rozsáhlých infiltračních oblastech a na tvorbě podzemní vody se často ve značné míře podílejí i přírony podzemní vody z okolních výše položených jedno až dvoukolektorových struktur; oběh podzemní vody je zpravidla velmi komplikovaný, proudění podzemní vody obecně velmi pomalé (řádově centimetry až decimetry za den), avšak jednotlivé horninové bloky jsou protkány liniemi představujícími jednak vnitřní bariery na kterých se podzemní voda vzdouvá nebo naopak zóny priveligovaného proudění podzemní vody s rychlostí proudění podzemní vody v metrech desítkách a výjimečně i stovkách metrů za den. Mocnost jednotlivých kolektorů je proměnlivá a pohybuje se od několika metrů po nižší stovky metrů. Ve velkých strukturách tak stáří vody může být značné, stovky i tisíce let. Velmi proměnlivá bývá i jakost podzemní vody v jednotlivých kolektorech, což může být klíčové pro jejich vodárenské využití; snad nejsložitější je pochopit proces vzájemné komunikace mezi jednotlivými zvodněmi a objasnit způsob přírodní drenáže podzemní vody. Pramenní vývěry jsou obecně méně časté a pokud vznikají, mají charakter velkých pramenních okrsků nebo linií. Mnohem častější je plynulý příron do vodotečí prostřednictvím kvartérních štěrkopískových náplavů. Umělé odvodnění struktur formou jímacích objektů je podstatně častější než u jedno a dvoukolektorových hydrogeologických struktur a jsou rajony, kde využití přírodních zdrojů podzemní vody přesahuje 50%

Před každým hydrogeologickým úkolem kde se ve větší nebo menší míře kalkuluje s oběhem podzemní vody by tedy prvořadým úkolem mělo být sestavení koncepčního hydrogeologického modelu. Z vizuálního hlediska to je nejčastěji 2D, případně i 3D model dané hydrogeologické struktury, tedy jakýsi „rentgenový“ snímek toho, co je skryto našemu přímému pozorování a co hydrogeolog musí sestavit z dílčích bodových údajů. Kromě vizuálního hlediska je třeba koncepční hydrogeologický model doplnit řadou dat spojených s geografickou informací, v prvé řadě o oblasti tvorby podzemní vody, poté vlastního oběhu akumulace a drenáže. Jedná se zpravidla o tzv. „gisovskou“ informaci, tj. informaci o charakteristice či vlastnostech konkrétního místa ve struktuře (stav hladiny, propustnost prostředí, jakost vody, apod.), navíc proměnlivou v čase. Pokud se koncepční model podaří věrohodně sestavit, je možno ho využit na řešení prakticky všech hydrogeologických úloh. Ať se již jedná o jednoduché úlohy typu sestavení představy o potřebných parametrech vodního díla (například jak musí být v daném místě hluboký vrt, aby zachytil zvodeň o požadovaných kvalitativních a kvantitativních parametrech či jak musí být prostorově a konstrukčně řešen zasakovací prvek odpadních vod, aby významněji neovlivňoval podzemní vodu) nebo o složité úlohy matematického modelování, kdy lze zpracovávat různé prognózní simulace. Závěr A nyní se podívejme do reality. Je jen malá část hydrogeologických prací, při kterých se s tak zásadní věcí jako je koncepční hydrogeologický model pracuje. Investor zpravidla ani neví, že by něco takového mohl nebo spíše měl požadovat a dodavatel, je-li v kleštích principu „nejnižší nabídkové ceny“ musí zpravidla na koncepční hydrogeologický model zapomenout. A tak dochází k situaci, která je skoro bych řekl přírodní katastrofou netušených rozměrů a hrubým profesním prohřeškem proti

27


zásadám udržitelného rozvoje využívání vodních zdrojů podzemní vody. Nevím-li do čeho vrtám a co propojím, či co kam pouštím bez znalostí toho kde to skončí je totéž, jako kdybychom tělo člověka pošpikovali kanylami které nekončí v konkrétní žíle či orgánu ale propojí vše co ji stojí v cestě. Pro člověka by to byla smrtelná rána, pro podzemní vodu, rovněž, jen si to zatím moc neuvědomujeme. Máme-li tedy jednoduše a stručně odpovědět na otázku jaké je úloha hydrogeologů v procesu využívání zdrojů podzemní vody, odpověď je nasnadě. Vždy domyslet co předpokládaný zásah do horninového prostředí a podzemní vody způsobí, konat podle toho a investora přesvědčit, že víme co máme dělat a proč je daný postup, často samozřejmě dražší než dělat pouhé co nejlacinější díry do země, nezbytný. A investor, především vodárenské společnosti, by se měly na hony měly vyhýbat „odborníkům“, kteří jsou schopni pro krátkodobý zisk nevratně ničit to, co nám příroda v naší republice dala do vínku. Úloha vodárenských společností je o to závažnější, že kromě svých aktivit by stejně kvalifikovaně měly posuzovat i práce jiných, kteří v jejich rajónech působí, neboť jim ničí předmět jejich obživy, podzemní vodu a státní správa není schopna se o kontrolu řádného chodu věcí postarat Říká se, že nejhorší je poloblb. Blb ví, že je blb a proto zná své meze. Poloblb to neví… Střeste se proto poloodborníků.

28


Správci povodí a péče o vodní zdroje RNDr. Zuzana Keprtová, Povodí Vltavy, státní podnik, Holečkova 8, 150 24 Praha 5, email: [email protected] Státní podniky Povodí vykonávají podle § 54 zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), správu povodí, což představuje souhrn činností spojených se správnou vodních toků, se zjišťováním a hodnocením stavu povrchových a podzemních vod v daném dílčím povodí a s dalšími činnostmi podle tohoto zákona. Území, ve kterém příslušní správci povodí vykonávají tyto zákonem stanovené činnosti, je dána vyhláškou Ministerstva zemědělství č. 393/2010, o oblastech povodí. V rámci České republiky působí pět podniků Povodí a je vymezeno deset dílčích povodí.

Obr. 1: Vymezení dílčích povodí na území České republiky (2011) V rámci podzemních vod je tedy činnost správců povodí vázána nejen na dílčí povodí, ale je i na hydrogeologické rajony, což jsou území s obdobnými hydrogeologickými poměry, typem zvodnění a oběhem podzemních vod. Hydrogeologické rajony, společně s vodními útvary podzemních vod jsou základními bilančními jednotkami pro hodnocení stavu podzemních vod. Nově byly rajony vymezeny na základě hydrogeologické rajonizace z roku 2005 a následně uzákoněny vyhláškou č. 5/2010 Sb., o vymezení hydrogeologických rajonů a útvarů podzemních vod, způsobu hodnocení stavu podzemních vod a náležitostech programů zjišťování a hodnocení stavu podzemních vod. Na území České republiky je vymezeno celkem 152 rajonů, z toho 111 rajonů v základní vrstvě, 38 rajonů ve vrstvě svrchní a 3 rajony v bazálním křídovém kolektoru.

29


Obr. 2: Hydrogeologická rajonizace České republiky (2005) V 90. letech minulého století byl vznesen požadavek na zavedení institutu „Správce podzemních vod“ definovaný jako soubor činností, sloužících k péči o množství a jakost podzemních vod v přírodním prostředí. Správa podzemních vod měla být subsystémem správy povodí a přímým správcem měly být příslušné podniky Povodí v součinnosti s dalšími spolupracujícími organizacemi. Tato potřeba vznikla z uvědomění si nutnosti ochrany podzemních vod a zlepšení, příp. zachování, jejich dobrého stavu jako významného zdroje pro zásobování obyvatelstva vodou. K zavedení tohoto institutu však nedošlo. S účinností nového vodního zákona v roce 2002 byly uzákoněny některé činnosti nově vykonávané správci povodí ve vztahu k podzemním vodám. Tímto aktem byly v zásadě naplněny některé snahy související s v minulosti připravovanou „správou podzemních vod“, i když v omezeném rozsahu. Jedná se především o tzv. „vyjadřovací činnosti“ správců povodí, kdy správci povodí poskytují stanoviska pro vydání povolení, a to především k nakládání s podzemními vodami. V těchto stanoviscích je posuzován soulad předkládaného záměru se zájmy sledovanými vodním zákonem, které se týkají především ochrany vodních poměrů, ochrany vod, hospodárného využívání vodních zdrojů, zachování minimálních hladin podzemních vod, případně i minimálních zůstatkových průtoků ve vodních tocích a také ochrany okolních, v dosahu možného ovlivnění situovaných, vodních zdrojů. Součástí vyjadřovací činnosti správců povodí jsou i podněty, návrhy a vyjádření vodoprávním úřadům, které jsou mnohdy nezbytným podkladem při rozhodování těchto úřadů a poskytují souhrnné informace z hlediska zájmů daných vodních zákonem. Další významnou činností správců povodí je zjišťování a hodnocení stavu podzemních vod (ustanovení § 21 vodního zákona). V rámci této činnosti sestavují správci povodí mj. vodohospodářskou bilanci množství a jakosti podzemních vod. Výsledky těchto hodnocení, které se zpracovávají jako hodnocení minulého roku, příp. současného a výhledového stavu, slouží jako významný podklad pro vyjadřovací činnost, pro plánování v oblasti vod, pro výkon státní správy apod.

30


Pro potřeby bilance podzemních vod zřizují, vedou a aktualizují podniky povodí tzv. Evidenci míst užívání vod (§21 vodního zákona). V rámci podzemních vod se jedná o údaje (množství odebrané podzemní vody v měsíčním kroku, příp. jakost odebrané podzemní vody v předepsaných ukazatelích) vztahující se k odběrům podzemních vod, kde je povoleno odebírat podzemní vodu v množství větším než 6 000 m3/rok, příp. 500 m3/měsíc. Evidence odběrů se každoročně aktualizuje o hlášení množství, ve vybraných případech i jakosti, odebraných podzemních vod v minulém kalendářním roce. Vybrané údaje z této evidence se pravidelně vkládají do informačního systému veřejné správy a jsou k dispozici nejen státním institucím, ale i veřejnosti (např. „Odběry a vypouštění“ na webových stránkách Ministerstva zemědělství). V roce 2000 byla na úrovni Evropské unie přijata Směrnice evropského parlamentu a Rady 2000/6O/ES, kterou se stanoví rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky, a v návaznosti na ní i směrnice o podzemních vodách 2006/118/ES, o ochraně podzemních vod před znečištěním a zhoršováním stavu (2006). Tyto dokumenty určují vývoj v ochraně vod s cílem dosažení dobrého stavu, který je vázaný na dlouhodobý proces plánování v oblasti vod. Jedná se koncepční činnost, která je zajišťována státem prostřednictvím příslušných správců povodí a patří mezi nejdůležitější činnosti správců povodí v posledních letech. V rámci podzemních vod je plánování zaměřeno především na jejich ochranu jako významnou složku životního prostředí a na udržitelné využívání vodních zdrojů podzemních vod, jako významného zdroje pro zásobování pitnou vodou. V roce 2009 byly zpracovány první Plány oblasti povodí a v současné době se dokončují jejich aktualizované verze k roku 2015. Péče o vodní zdroje podzemních vod podniků Povodí není striktně dána jen zákonnými ustanoveními. V územích, ve kterých jsou z hlediska podzemních vod situovány významné hydrogeologické rajony a tudíž i např. významné zdroje podzemních vod nebo zdroje ohrožené z hlediska jejich množství nebo jakosti, lokality zranitelné ve vztahu na vodu vázaným ekosystémům apod., je zájem správců povodí zaměřen i na činnosti nad rámec běžných aktivit. Na území ve správě Povodí Vltavy, státní podnik, je takových území několik. Mezi nejvýznamnější hydrogeologické rajony patří region tzv. jihočeských pánví. Jedná s o území cca 1462 km2 v jihočeském regionu. Jsou zde vymezeny 4 hydrogeologické rajony – Třeboňská pánev – jižní část, Třeboňská pánev – severní část, Třeboňská pánev – střední část a Budějovická pánev, které jsou tvořené mocnými sedimentárními uloženinami terciérního a křídového stáří. Je zde situována řada významných odběrů podzemních vod v řádu desítek až stovek l/s. Toto území představuje cca 5 % území ve správě státního podniku Povodí Vltavy a odebírá se tu cca 20 % podzemní vody odebrané v celém povodí Vltavy. Vzhledem ke geologickým a hydrogeologickým podmínkám, k množství odebírané podzemní vody, k počtu subjektů majících své zájmy vázané právě na odběry podzemních vod a především k potřebě zachování dobrého stavu využívaných vodních zdrojů bylo nutné zajistit sledování stavu podzemních vod v daném prostoru a v čase. Povodí Vltavy, státní podnik, se na území jihočeských pánví již několik let podílí, společně s významnými odběrateli podzemních vod a Krajským úřadem Jihočeského kraje, na pravidelném režimním měření hladin a jakosti podzemních vod a každoročně nechává z výsledků tohoto monitoringu zpracovávat bilanci zásob podzemních vod a jejich jakosti v těchto hydrogeologických rajonech. Tato hodnocení, zpracovávaná na základě matematických modelových simulací, podávají velmi přesný přehled o chování hladin podzemních vod v závislosti na hydrologických podmínkách a velikosti odběrů a jsou

31


velmi významným podkladem pro vyjadřovací činnost správce povodí a v návaznosti i pro rozhodovací činnost příslušných vodoprávních úřadů. V neposlední řadě poskytují pro jednotlivé odběratele podzemních vod, kteří jsou zapojeni do systému monitorování a kterým jsou každoroční hodnocení předávána, cenné informace a přehled o stavu podzemních vod v lokalitě, kde mají situovaný svůj odběr podzemní vody. Podzemní vody jsou právem považovány za nejdůležitější zdroj pro zásobování obyvatelstva vodou, a proto je jejich využití vyhrazeno především pro tyto účely. Jsou limitovaným a mnohdy těžko obnovitelným zdrojem vody. Jejich jakost, která je především dána prostředím jejich výskytu, se přibližně blíží jakosti požadované pro pitnou vodu. Podzemní vody v porovnání s vodami povrchovými jsou méně zranitelným zdrojem, což je především v posledních letech jeden z důležitých argumentů pro zvýšenou pozornost při jejich využití a s tím související ochranou. Správci povodí, kteří mají starost a péči o podzemní vody ve své náplni danou vodním zákonem, jsou jednou z nejvýznamnějších institucí zajišťujících přímou ochranu podzemních vod v celkovém kontextu.

32


Péče o podzemní vody ve vodárenské společnosti, aneb budou vody na Hané v ohrožení? Ing. Jiří Kožušníček, Vodohospodářská společnost Olomouc, a.s., Tovární 1059/41, 772 11 Olomouc email: [email protected] Stručný popis: -

Vodohospodářská společnost Olomouc, a.s. (dále jen VHS) je od roku 2000 pouze vlastnickou společností a vlastní provoz zajišťuje smluvní partner – MORAVSKÁ VODÁRENSKÁ, a.s. VHS má k dispozici 18 pramenišť podzemní vody a jeden odběr z toku. 100 % zdrojů Skupinového vodovodu (dále jen SV) Olomouc a SV Uničov pokrývají podzemní vody získávané z kopaných a vrtaných studní. Pro zásobování dalších menších obcí v regionu jsou rovněž využívány podzemní zdroje až na jedinou výjimku, která je u SV Domašov nad Bystřicí, kdy jsou cca ¾ potřeby (tj. ~ 3 l/s) kryty odběrem z toku Bystřice.

Jak to u nás s podzemní vodou bylo: První zpráva o vedení vody potrubím v Olomouci pochází z 20. 5. 1446. První vodovod s vodárnou byl zřízen až kolem roku 1514, jelikož král Vladislav Jagellonský dovolil olomoucké kapitule „vést vodu a klást trouby“. V letech 1545 - 1547 pak došlo k výstavbě druhé vodárny (u Dolní brány) a kolem roku 1561 pak i třetí vodárny (tzv. Rohelské). Nicméně potřeby města rostly a následovalo další hledání zdrojů pitné vody přiváděné do kašen či cisteren. Z doby baroka se nám do současné doby dochoval ojedinělý soubor kašen, kdy většinu z nich lze vidět i nyní při procházce centrem města. Nicméně již od roku 1876 se intenzivně hledal nový kapacitní zdroj pitné vody a uvažovalo se o výstavbě novodobého vodárenského systému. Ten začal fungovat od roku 1889, kdy byla vyhloubena spouštěná studna v Černovíře, postavena parní čerpací stanice s kotelnou, zděným vodojemem o objemu 1 200 m3 a položeno bylo skoro 16 km litinových řadů. Neustálé rozšiřování tohoto systému a stále větší požadavky na zajištění kvalitní vody pro obyvatelstvo je nejlépe patrné z přiloženého grafu:

33


Jelikož i v dalších částech okresu Olomouc je nedostatek pitné vody v dostatečném množství a zejména pak v odpovídající kvalitě, dochází k rozšíření systému o další prameniště a posléze k vzniku SV Olomouc, který již pokrývá většinu okresu. V době největších potřeb byl schopen zajistit vodu pro 126 252 odběratelů a řadu průmyslových podniků v celkovém množství až 22,4 mil. m3/rok (což je 711 l/s). Obdobný rozvoj probíhal i na dalších lokalitách, kde vznikly SV Uničov a SV Domašov nad Bystřicí. Před privatizací tedy VaK Olomouc s.p. zajišťoval vodu pro 146 970 odběratelů v celkovém množství až 24,6 mil. m3/rok (což je 782 l/s). Jak je to s podzemní vodou nyní: K dnešnímu dni VHS a.s. vlastní 8 vodovodů, 16 vodojemů a 6 úpraven vod a další objekty jsou na systém navázány přes předanou vodu, kterou provozovatel dodává pro většinu měst a obcí v našem regionu či dalším provozním společnostem. Pokud se budeme zabývat pouze problematikou podzemní vody, je třeba uvést, že VHS a.s. vlastní veškeré jímací objekty a stejně tak jsou na nás vydána všechna povolení k odběru vody. Jelikož spolupracujeme se čtyřmi vodoprávními úřady, liší se i jejich požadavky týkající se podkladů pro vydání rozhodnutí k odběru či vyhlášení ochranných pásem vodních zdrojů. V roce 2002 jsme zahájili činnosti směřující k aktualizaci (resp. minimalizaci rozsahu) OPVZ z důvodu aktualizace stavu a povinnosti uložené v zákoně o vodách – tzn. provedení zápisu OPVZ do katastru nemovitostí. Jelikož jsme chtěli mít ochranná pásma stanovena správně a ne jen na základě odborného odhadu hydrogeologa, přikročili jsme u významných pramenišť k modelovému řešení proudění podzemní vody. Na základě takto získaných údajů jsme korigovali návrh pásma podle tvaru skutečných pozemků, abychom se vyhnuli nárůstu oddělovacích plánů. I tak bylo zapotřebí zajistit oddělovací plány u dlouhých pozemků (silnic, toků, …). Navíc byl proces vyhlášení omezen na jednotlivá katastrální území a i tak se nám až na výjimky nepodařilo dosáhnout 100% úspěšnosti pro zápis do KN (vždy se vyskytl vlastník, který pozemek v rozhodné době rozdělil, nebo došlo k dědickému řízení). Nicméně dnes můžeme konstatovat, že drtivou většinu parcel máme ošetřenu zápisem v KN a výrazně se zmenšil počet těch, co nám říkali, že o „žádné ochraně neví a žádná omezení dodržovat nemusí“. Čím jsme již prošli: Za posledních 12 let se nám podařilo u pramenišť dořešit aktualizaci I. a II: OPVZ včetně zápisu do KN a lépe zmapovat a zdokumentovat skutečný režim proudění podzemních vod. Díky těmto informacím dokážeme mnohem lépe argumentovat proti kontroverzním záměrům, které se v OPVZ vyskytují či mají vznikat. K ideálnímu stavu, ke kterému se chceme v budoucnu propracovat je detailní zmapování okolí pramenišť (skládky, místa zasluhující zvýšenou ochranu, pozorovací vrty, vodní režim v okolí) a návrh optimálního počtu a míst pozorovací sítě včetně stanovení kdy a jaké hodnoty sledovat a porovnávat s předcházejícími daty. Představujeme si, že tak bude možné sledovat a vyhodnocovat stav v okolí a případně s předstihem zareagovat na možná nebezpečí či ohrožení podzemních vod. V letech 1997 až 2007 jsme se potýkali s kontaminací podzemních vod chlorovanými uhlovodíky způsobenou společností UNEX. V důsledku havarijní situace jsme přišli o 2 prameniště, která představovala odběr až 20 l/s. I přesto, že viník byl znám, zachoval

34


se poměrně vstřícně a celou dobu zajišťoval sanační práce a monitoring. Přesto byla prameniště více než 10 let mimo provoz a my jsme využívali náhradní zdroj. V roce 2010 byl náš jediný zdroj spojený s břehovým odběrem z toku zasažen několika nepříznivými vlivy. Za prvé došlo k srážkovým událostem, které trvaly více dní a zasáhly nás tedy okalové vody. Za druhé chráněný živočich bobr evropský byl velmi přičinlivý a na toku vybudoval několik hrází, které vzdouvaly vodu a s tím bylo spojeno i nesprávné ohrazení a využívání pastvin pro chov skotu. V důsledku těchto jevů došlo k zaplavení pastvin a kontaminaci proudící vody. A aby toho nebylo málo, měla problémy s odtokem i výše položená ČOV. V důsledku těchto událostí pak byla voda více než 40 dní neupravitelná a do systému byla čerpána jen užitková voda. V loňském roce došlo k havárii traktoru, resp. proražení nádrže s naftou o pozorovací vrt nacházející se v blízkosti násoskových vrtů jednoho z našich pramenišť. Naštěstí řidič celou věc ohlásil a mohlo tedy dojít k odstavení odběru podzemní vody a neprodleně byly zahájeny sanační práce. Vše pak probíhalo podle vzájemné dohody mezi viníkem, odbornou firmou a provozovatelem prameniště. Nicméně do dnešního dne (tj. 7 měsíců po havárii) nebylo prameniště zprovozněno. Čeho se u podzemní vody obáváme: Vzhledem k významnému poklesu odběrů již v současné době nejsme nuceni využívat naše zdroje v takové míře, jak tomu bylo v 70. – 80. letech, ale na druhou stranu není možné hovořit o poklidném stavu bez problémů a potíží. V následujícím výčtu si dovolím uvést a stručně okomentovat pár problémů, které řešíme a kterých se obáváme: 1. Těžba štěrkopísku v ochranných pásmech vodních zdrojů či v jejich těsné blízkosti. 2. Intenzivní zemědělské využívání a v posledním období i otázka „zelené energie“. 3. Vznik skladů hnojiv a chemických látek. 4. „Zelená“ ochrana krajiny. 5. Pozůstatky po „podnikatelské“ činnosti. 6. Existence starých skládek. 7. Hydrogeologické pozorovací vrty ad1) Těžba štěrkopísku v ochranných pásmech vodních zdrojů či v jejich těsné blízkosti Vzhledem k tomu, že řeka Morava byla za „svůj život“ velice pilná a dokázala v údolí nahromadit obrovské množství štěrku a to navíc překrýt vrstvou písku a hlíny, máme na Hané slušné zásoby kvalitního štěrkopísku, který se však logicky nachází v území Chráněné oblasti přirozené akumulace vod – CHOPAV a navíc i v I. a II. OPVZ. Nechci tvrdit, že těžba a jímání podzemní vody se zcela vylučuje, ale z hlediska bezpečnosti a budoucího využití určitě nelze hovořit o výhodě a v delším časovém období je podle mě těžba spouštěčem dalších činností, které potenciálním ohrožením být mohou. Např. vodní plocha je mnohem snáze zasažitelná ekologickou havárií, po dobu těžby dojde k výraznému nárůstu dopravy a bude se nakládat s palivy a mazivy pro těžební stroje, odkrytí tak velké plochy v OPVZ snižuje přirozený filtr přes půdní horizont, následně vzniknou snahy o intenzivní využívání vodní plochy k rekreaci nebo chovu ryb a vodní drůbeže. Navíc se jedná o nevratný zásah do krajiny.

35


ad2) Intenzivní zemědělské využívání a v posledním období i otázka „zelené energie“ Intenzivní zemědělství a používání hnojiv, herbicidů a pesticidů, které nelze ideálně“naprogramovat“ pro využití rostlinami či jejich ochranu, končí z části v podzemní vodě či vodotečích. I přesto, že ZD argumentují, že nemají dostatek prostředků k nákupu hnojiv a jde jim samozřejmě o využití látek pro plodiny, pozorujeme neustálý nárůst znečištění v podzemní vodě. Typickým příkladem mohou být údaje z našeho prameniště v Senici na Hané.

Dusičnany [mg/l] Sírany [mg/l] Chloridy [mg/l] Konduktivita [mS/m]

1975 5 9,1 15 55,7

2004 8,8 18,9 26,5 66,8

2008 10,4 26,2 28 70

2012 15,6 40 37 71,4

Co je pro nás nové, je výstavba bioplynových stanic (BPS), které se zdají ideální pro zemědělce z hlediska uzavření cyklu (zájem o pěstování energetických plodin, využití kejdy, výroba plynu spojená s energetickým využitím a dotacemi). Na druhou stranu můžeme očekávat koncentraci digestátu a využitelných odpadů v prostorech BPS a s tím spojenou i akumulaci silážních žlabů a silážních šťáv, které určitě nepatří do látek bez rizika pro podzemní či povrchové vody. Nejsem sice agronom či chemik, ale dovedu si představit, že monokulturní výsadba energetických plodin (např. kukuřice je i postrachem z důvodu eroze půdy) bude mít volnější mantinely z hlediska hnojení a chemické ochrany než rostliny končící v obchodech a na talířích. ad 3) Vznik skladů hnojiv a chemických látek S předcházejícím bodem souvisí i nároky na sklady pro“chemickou podporu“ zemědělství. Např. u nás jsme zaznamenali v OPVZ rekonstrukci bývalých objektů ZD na sklady PHM, hnojiv a postřiků, které nám a stavebnímu úřadu „byly navíc dávkovány“ postupně, (resp. v letech 2010 až 2013) abychom se asi „nezalekli“. Nicméně celkové objemy látek na ochranu rostlin dosáhly z 240 tun konečných 555 tun a sklady maziv a paliv vzrostly z původně uváděných 240 tun a 35 240 tun. Navíc kromě připomínek k havarijnímu plánu nemáme možnost kontrolovat realitu, jelikož se vše nachází v soukromém oploceném areálu. ad4) „Zelená“ ochrana krajiny Stále častěji se setkáváme podle mého názoru s nadstandardními požadavky na ochranu ŽP (např. odlov ryb či sběr škeblí a raků) i při lokální opravě výusti či překopu meliorační svodnice v šířce jednotek metrů a „schovávání se“ úřadu za požadavky na biologické posudky, u kterých jde většinou jen o to, aby byly objednány a zaplaceny. Spolu s tím má být objednána a uhrazena činnost odborného odlovu či sběru (již několikrát jsme se setkali s tím, že nebylo co chytat či přemisťovat). Samostatnou kapitolou pak jsou požadavky ochranářů na zachování původního stavu (otázkou zůstává, co je ten původní stav?) a uvedení zařízení do souladu s okolní přírodou. Domnívám se, že drtivá většina investorů nemá zájem stavět ocelová monstra v krajině, ale nechce ani přijmout některé podmínky, které vůbec nerespektují ekonomické možnosti. Není přece možné, aby v tak industrializované krajině jakou ČR určitě je, byl uplatňován princip – „My to požadujeme a hotovo!“ ad 5) Pozůstatky po „podnikatelské“ činnosti

36


Určitě každý provozovatel prameniště se setkal s příklady „pomníků“ zvláštního hospodaření po armádě či „podnikatelské činnosti“, která najednou nikomu nepatří, nikdo se k ní nehlásí a dohledat původce je prakticky neřešitelný problém. V případě našeho upozornění na Obecním úřadě, OŽP či ČIŽP často slyšíme jen „peníze na likvidaci nemáme a podnikatel (resp. původce odpadu) je již nedohledatelný“. “Je to v blízkosti OPVZ nebo přímo v něm, tak by to přece vodárna měla zajistit či na likvidaci přispět“. Nevím, jak jsou na tom jiné VaK, ale u nás nemáme volné prostředky na likvidaci starých zátěží a navíc je zde i problém s investování do cizího majetku, který často není ani vlastnicky dořešen. ad 6) Existence starých skládek O něco odlišná je i problematika starých a většinou „černých“ skládek. Řada z nich je zmapovaná, o některých se oficiálně neví, ale o většině se jen hovoří a spíše jen tuší, kde asi jsou. Nicméně tím míru nebezpečí a rizika pro podzemní vody lze velmi obtížně stanovit. Pro dokreslení tohoto neutěšeného stavu si dovolím uvést naši zkušenost z roku 2003, kdy jsme zadali dokumentaci zdrojů znečištění našeho největšího zdroje. Podrobnou rekognoskací území zvýšené kontroly (tzn. na ploše cca 153 km2) bylo zdokumentováno 201 objektů znečištění či potenciálního ohrožení podzemní vody. Stále se setkáváme s požadavky měst a obcí, které v ojedinělých případech uvažují o likvidaci skládek nebo již obdrželi dotaci na likvidaci, abychom finančně přispěli a snížili tak jejich spoluúčast. Navíc bude zajímavé sledovat, jak se dle NOZ budou řešit tyto problematické otázky zejména ve vazbě na to, že vlastník pozemku je nejvyšší autorita a „bere vše“ co se na pozemku nachází? ad7) Hydrogeologické pozorovací vrty To, že je hydrogeolog významným partnerem vodohospodáře je „nad slunce jasné“, ale i zde platí“všeho s mírou“. Snažit se o co nejpodrobnější poznání geologického podloží nemusí být vždy přínosem. Pozor např. na propojení různých zvodní, zřízení vrtů v místech, ke kterým nakonec nezískáte povolení vstupu a zejména na náklady spojené s budoucí likvidací. Vše má nějakou dobu použitelnosti a platí to i pro pozorovací vrty. Navíc jejich řádná likvidace nespočívá v uražení zhlaví bagrem a zahrnutím větším kamenem (jak to občas vídáme), ale v získání povolení k likvidaci a vysoutěžení odborné firmy provádějící likvidaci, která má i potřebné vybavení a zejména znalosti a zkušenosti. V našem „hájeném území“ – II. OPVZ máme značnou spoustu pozorovacích vrtu či jejich pozůstatků, které nemají vlastníka, ale o to větší budoucí ohrožení představují. Jak se např. postavit k vrtu, který v 70. letech uhradilo ministerstvo, kraj či VaK s.p., ale toto existující dílo nebylo nikomu předáno či nebylo zařazeno do privatizačního projektu? VaK s.p. již léta neexistuje, stávající vodárna nic takového nemá v majetku, doklady k vrtu nejsou, povolení rovněž ne a vrt nikdo nevyužívá? Co si s takovým „darem“ počne dle NOZ vlastník pozemku, kterým je např. babička Vopršálková? Pokud Vás zaujal alespoň jeden údaj z této přednášky jsem tomu rád a doufám, že ho využijete pro Vaši odbornou činnost.

37


Literatura: -

Výroční zprávy Vodárny Olomouc Brožury k výročí 40, 80 a 110 letům společnosti Voda pro Olomouc- J. Fiala/Z. Kašpar/J. Štěpán – 2010 Senice n/H – Závěrečná zpráva HG průzkumu – OHGS - 2013 Dokumentace potenciálních zdrojů znečištění – OHGS - 2005 osobní archiv mého předchůdce Ing. J. Pěničky

38


Stav jímacích objektů podzemní vody ČR a optimalizace jímacích území RNDr. Svatopluk Šeda, OHGS s.r.o., 17. listopadu 1020, 562 01 Ústí nad Orlicí, email: [email protected] Úvod Současný stav jímacích objektů v České republice je výslednicí procesu, který můžeme sledovat po celou druhou polovinu 20. století až do současností. Procesu, kdy zdroje podzemní vody kolem roku 1960 byly využívány ve výši kolem 200 mil. m3/rok, kolem roku 1990 ve výši přes 400 mil. m3/rok a v roce 2010 ve výši přibližně 350 mil. m3/rok. Prudký nárůst potřeby zdrojů podzemní vody především v 70. a 80. letech minulého století vyvolal nebývalou potřebu budování nových zdrojů podzemní vody, převážně velkopůměrových vrtaných studen. Ty byly situovány přednostně v místech našich nejvýznamnějších hydrogeologických struktur vázaných především na permokarbonské, svrchnokřídové a plipopleistocenní sedimenty. Většina těchto objektů měla vrtné průměry v rozmezí 500 – 1000 mm, výstroj vrtaných studen, zpravidla ocelová, měla minimální průměry kolem 300 mm. Stáří těchto děl se tak pohybuje v rozmezí 30 – 50 let a není proto divu, že stále častěji se objevují problémy plynoucí ze zanášení a případně i destrukce výstroje, klesá jímací schopnost vrtaných studen, v důsledku poruch těsnicích vrstev na plášti výstroje se zhoršuje jakost surové vody, mnohdy havarijně, data získávaná ze zastaralých zařízení nedávají objektivní představu ani o tak základních údajích jako je stav hladiny podzemní vody při čerpání a velikost čerpaného množství z jednotlivých jímacích objektů, nedořešena je otázka revize ochranných pásem konvenujících se současnými právními předpisy, apod. Protože však počet vybudovaných zdrojů byl větší než počet zdrojů potřebných, tedy využívaných, bylo během minulých 20 let zpravidla kam sáhnout a uvážíme-li navíc, že potřeba vody klesala, vodárenské společnosti v podstatě nic nenutilo se o svou zdrojovou základnu nějak více starat. Byly a jsou jiné problémy, delimitace a transformace vodárenských společností, stav vodárenských a kanalizačních sítí, zvýšené požadavky na čištění odpadních vod, tlak na cenovou politiku, apod. Jenomže stav minimální, nebo v tom lepším případě omezené, péče o jímací objekty podzemní vody se časem musí někde projevit. Reálně se tak již mnohde děje a situace nemá alternativu. Věřte že vím, o čem mluvím, neboť sám jsem v popisovaném období naprojektoval a realizoval mnoho desítek vrtaných studen určených pro zásobování našich menších i větších měst a obcí. Je dle mého názoru na čase se zastavit, udělat objektivní prověrku stavu jímacích objektů, respektive celých jímacích území, vyhodnotit jakost jímané podzemní vody a její změny v čase, přehodnotit způsob využití a ochrany vodních zdrojů a stanovit podmínky dalšího, pokud možno nekolizního, provozu jímacích území. To vše je skryto pod pojmem optimalizace jímacích území. Optimalizace jímacích území Zkusme si nyní povědět, jak by mohl proces optimalizace konkrétních jímacích území vypadat. Vezměme si modelový případ jímání podzemní vody v množství 50 l/s na základě platného povolení k odběru vody. Odběr se uskutečňuje prostřednictvím několika vrtaných studen 30 – 40 let starých, vystrojených ocelovou zárubnicí,

39


zahloubených do dvou různých zvodní, z nichž ta mělčí je charakteristická zvýšenou koncentrací dusičnanů, ta hlubší vyšší koncentrací železa. V okolí se nachází několik pozorovacích vrtů a jímací území má historicky stanovena tzv. PHO 1. stupně, PHO 2, stupně vnitřní a PHO 2. stupně vnější. Zatím nebyl pozorován žádný problém s vydatností zdroje, jakost vody z chemického hlediska se však pozvolna zhoršuje a zcela netypicky se objevuje o mikrobiologické znečištění surové vody. Tedy případ typický pro řadu jímacích území například v české křídové pánvi nebo moravském pliopleistocénu. S ohledem na modelovou velikost jímacího území a řadu potenciálních problémů se v tomto modelovém případě jeví jako efektivní rozdělit práce do několika etap. První, velmi složitou a především časově náročnou etapu prací představuje zpracování archivních údajů o budování jímacího území a jeho testování, údajů o kolaudací jímacích objektů, rozhodnutí vodoprávních úřadů ve věci povolení odběru vody a stanovení ochranných pásem jímaného vodního zdroje a celý soubor údajů o dosavadním provozu jímacího území (vydatnost, stav hladiny v jímacích objektech, stav hladiny v pozorovacích objektech situovaných v předpolí jímacího území, jakost jímané vody, včetně jejího dlouhodobého vývoje, provozní zkušenosti, havárie nebo nouzové stavy, apod.). Po shromáždění těchto údajů je třeba zpracovat úvodní pasport, čili zjednodušenou dokumentaci jednotlivých jímacích a případně i pozorovacích objektů, zahrnujících jejich situování, právní statut, vlastnické vztahy, technické a konstrukční parametry, jejich provozní parametry (především vydatnost, stav hladiny jakost vody, vliv odběru vody z nich na okolí vodní a na vodu vázané ekosystémy, apod.). Následuje kritická analýza pasportu v konfrontaci s reálnou potřebou zohledňující střednědobý a dlouhodobý výhled potřeby vody a tato analýza končí separací objektů na objekty potřebné a nepotřebné. Následuje druhá etapa prací, prověrka technického stavu všech objektů potřebných a praktické ověření dat produkovaných. Lze využít různých metod, od jednoduché kalibrace pro případ některých méně významných monitorovacích objektů až po prohlídky jímacích objektů TV kamerou, optimálně v kombinaci s čerpací zkouškou a odběry vzorků vody, neboť obojí poskytnou údaje o případném posunu užitných vlastnosti jímacího objektu v čase. Dle výsledků prověrky je učiněno rozhodnutí, jak s jímacím, případně pozorovacím objektem dále nakládat. Buď jsou výsledky prověrky příznivé, v tom případě může být jímací či monitorovací objekt vrácen do běžného vodárenského provozu, nebo jsou výsledky méně příznivé až nepříznivé, a v tom případě následuje etapa regenerace objektů, případně jejich převystrojení a v krajním případě i vyhloubení objektů náhradních s následnou likvidací objektů původních. Součástí této druhé etapy bude i úprava primárních dat, pokud při regeneraci či převystrojení jímacích objektů došlo k jejich změně, případě doplnění chybějící údajů z úvodního pasportu a dále náprava všech technických i právních nedostatků současného stavu. Do tohoto rozsáhlého souboru prací patří například zaměření objektů, stanovení měřících bodů, vyřešení vlastnických vztahů, úprava, respektive vybavení objektů pro intervalové nebo kontinuální získávání dat, revize ochranných pásem a jejich zapsání do katastru nemovitostí, aj. V rámci třetí etapy, když je již rozhodnuto o objektech potřebných a nepotřebných a potřebné objekty jsou upraveny do vyhovujícího stavu, následuje tvorba struktury informačního systému „Jímací území“ a do tohoto systému jsou poté založena data o objektech nezbytných pro provoz konkrétního jímacího území s možností průběžného doplňování provozních dat dle schválené specifikace jejich provozu (stav hladiny, odběrné množství, jakost vody, výsledky kontrolní činností v OP, apod.). Tímto krokem v daném jímacím území vznikne informační systém zahrnující:

40


-

databázi jímacích objektů podzemní vody a návrh způsobu jejich dalšího provozu, včetně systému pořizování, zpracovávání a archivace získávaných dat (vydatnost, stav hladiny, jakost, rozhodnutí vodoprávního úřadu a jejich změny, aj.);

-

databázi objektů kontrolního a monitorovací systému a návrh způsobu jejich dalšího provozu, včetně systému pořizování, zpracovávání a archivace získávaných dat (stav hladiny, jakost, změny v okolí, apod.);

-

databázi jiných objektů a zařízení například v území ochranného pásma vodního zdroje, včetně systému pořizování, zpracování a archivace dat a stanovení způsobů řešení krizových situací.

Takto strukturovaný informační systém má dva hlavní cíle: -

poskytovat úplnou a hodnověrnou dokumentaci o jednotlivých objektech v jímacím území, ať již slouží pro jímání podzemní vody, pozorování nebo kontrolu vodního režimu nebo prvků ochrany podzemní vody;

-

ukládat data ve formátu, umožňujících jejich aplikované využití v mnoha sférách, počínaje pasivní informací o existenci nějakého objektu a konče možností sledování trendových záležitostí, simulací budoucího vývoje a z nich plynoucích technicko-ekonomických prognóz.

Celý informační systém může být samozřejmě založen do firemního IS systému, ať již se jedná o SAP, QI systém či jiný softwarový produkt. Závěr Ve všech sférách lidského snažení by měla platit stejná pravidla. Vědět co chci, nastínit cestu a tu postupně naplňovat. Věřte, že i první krok je cesta. Vykročili jste na ni tím, že se seznamujete s pojmem optimalizace jímacího území. Rozsah příspěvku neumožňuje nic víc než formulovat základní obrys činnosti, na jejímž začátku stojí analýza všeho co o konkrétním jímacím území víme a na konci uspořádaný systém průběžně doplňovaných dat, umožňující prognózovat velikost zásob podzemní vody a její jakosti a nekolizní využívání vodních zdrojů v intencích udržitelného rozvoje. Z hlediska nákladovosti je nejnáročnější separace potřebných objektu a jejich uvedení do dlouhodobě funkčního stavu, tedy první a druhá etapa prací. Zde se můžeme v závislosti na míře „zanedbanosti“ pohybovat pro běžnou velikost jímacího území s vydatností pohybující se v jednotkách až desítkách l/s v desítkách až stovkách tisíc Kč, při rekonstrukci nebo náhradě jímacích či pozorovacích objektů až v milionech Kč. Třetí etapa, tj. vznik informačního systému a jeho primární naplnění daty se zpravidla pohybuje ve vyšších desítkách až nižších stovkách tisíc Kč. Provoz informačního systému opřený o metodické řízení provozu jímacího území činí pro běžnou velikost jímacího území max. 100 tisíc Kč/rok, pro menší jímací území maximálně desítky tisíc Kč/rok. A užitná hodnota? Uvidíte sami jak se pracuje a plánuje, když víte.

41


Řád jímací oblasti – nástroj pro řízení vodárenských odběrů z významných hydrogeologických struktur Mgr. Jana Vrbová, OHGS s.r.o., 17. listopadu 1020, 562 01 Ústí nad Orlicí, email: [email protected] Úvod Podzemní voda je jednou ze základních složek životního prostředí a v lidském životě hraje nezastupitelnou roli především v oblasti zásobování obyvatelstva kvalitní pitnou vodou. Zásoby podzemí vody jsou v našich podmínkách určeny především množstvím srážek, neboť přítok vod z okolních zemí můžeme považovat za zanedbatelný. S uvážením výše uvedeného je tedy třeba se zdroji podzemní vody nakládat tak, abychom nevhodnými zásahy nezhoršovali jejich vydatnost či jakost a zachovali je pro budoucí generace. Máme ale vůbec k dispozici nástroj, kterým by se výše uvedené konstatování dalo naplňovat v praxi? V rámci Plánů oblasti povodí jsou sice vyspecifikovány rizikové vodní útvary a jsou navržena opatření, která by měla vést ke zlepšení jejich stavu, nicméně z hlediska pohledu vodohospodáře, který má za úkol zásobovat konkrétní region pitnou vodou, jsou tyto činnosti příliš obecné na to, aby mohly řešit konkrétní problematiku dané jímací oblasti. K tomu je třeba mít jiný nástroj a tím může být námi zavedený a na řadě míst již uplatňovaný řád jímací oblasti. Řád stejně jako v jiných odvětvích poukazuje na to, že je třeba dodržovat určitý sled předem přesně nastavených kroků a jímací oblast pak specifikuje zájmové území, které je vymezené v podstatě kapkou vody, která na určitém místě dopadne na zemský povrch a doteče do oblasti akumulace, kde je zachycena prostřednictvím jímacích objektů. K tomu, aby mohl tento nástroj fungovat, je však nezbytná součinnost dvou v této poloze rovnocenných partnerů, a to vlastníka, resp. provozovatele jímacího území na straně jedné a hydrogeologa na straně druhé. Náplň řádu jímací oblasti Řád jímací oblasti shrnuje všechny dostupné i historické informace o vlastním jímacím území, pravidelně je vyhodnocuje a na základě výsledků přijímá případná opatření. Nezbytnou součástí řádu jímací oblasti je databáze propojující jednotlivé vstupy, mezi které patří: -

-

údaje o vlastní jímací oblasti (hydrogeologická struktura, charakter kolektoru a jeho doplňování v čase apod.); údaje o jímacích objektech (umístění jednotlivých jímacích objektů v souřadnicích, vlastnické vztahy, údaje o hloubce, typu vystrojení, umístění čerpadel, výkonu čerpadel, informace o zastiženém geologickém profilu, o čerpaném množství, stavu hladiny a vývoji jakosti apod.); údaje o stavu hladiny a vývoji jakosti v předpolí jímacího území; údaje o stavu ochranných pásem vodních zdrojů, protokoly o případné kontrole, návrhy opatření k nápravě v případě zjištěného závadného stavu apod.

V souladu s výše uvedeným jsme postupně vytvořili typovou strukturu řádu jímací oblasti, která se může mírně měnit dle specifičnosti jednotlivých lokalit s následujícím obsahem:

42


a) identifikační údaje (vlastník jímacího území, osoba oprávněná k odběru vody, osoba oprávněná za provoz jímacího řádu, řídící hydrogeolog) b) údaje o jímací oblasti (zpravidla hydrogeologické povodí jako dílčí část hydrogeologického rajónu) c) údaje o vodním zdroji podzemní vody (zpravidla vodní útvar nebo zvodněný kolektor, případně kolektory v případě využití vícekolektorového zvodněného systému) d) údaje o jímacích objektech podzemní vody (typ, parametry, povolení k odběru vody, stanovení ochranných pásem, stanovení minimální hladiny) e) manipulace na vodním zdroji za běžných okolností (rozumí se způsob jeho běžného využívání prostřednictvím jímacích objektů ve vazbě na povolení k odběru vody) f) manipulace na vodním zdroji za mimořádných situací (rozumí se situace vzniklá v důsledku extrémní změny přírodního režimu podzemní vod jako je sucho či povodně nebo jakékoliv havárie, ať již se jedná například o poruchy vodárenského zařízení v jímacím území nebo o havárie spojené například s únikem závadných látek v hydrogeologickém povodí) g) opatření k zachování jakosti vody (stanovení limitů, monitoring jakosti vody, stanovení postupu při překročení limitů) h) opatření k zachování množství vody (popis limitů, monitoring odběrných množství a stavů hladin v jímacím území i v jeho předpolí, stanovení postupu při překročení limitů) i) dokumentace a průběžné hodnocení výsledků, včetně jejich archivace j) systémové řešení součinnosti osoby oprávněné za provoz jímacího řádu a řídícího hydrogeologa při kontrole dodržování podmínek povolení odběru vody a její ochrany, součinnost při odborném hodnocení záměrů ohrožujících jímací území (například tam, kde je vyžadován souhlas nebo udělení výjimky), spolupodílení se na výstupech z kontrol (zprávy o stavu Plánu oblasti povodí nebo Evropsky významné lokality), součinnost při zprávách o realizaci opatření a o výsledcích průzkumného monitoringu, aj. k) mechanismus přenosu informací, realizace a kontroly navržených opatření l) souhrn požadavků vyplývajících z jímacího řádu a kontaktní spojení. Princip fungování řádu jímací oblasti K tomu, aby řád jímací oblasti fungoval tak jak má, je nezbytná součinnost vlastníka případně i provozovatele jímacího území a hydrogeologa. Vlastník jímacího území poskytuje hydrogeologovi nezbytná data o vlastním jímacím území a hydrogeolog je průběžně zpracovává, hodnotí a navrhuje na základě výsledků další postup prací. Podstatou správné funkce je nejprve detailní poznání daného jímacího území s využitím všech dostupných i archivních údajů. Součástí bývá zpravidla i kontrola odběrných bodů, umístění čidel pro snímání stavu hladiny, protože nejednou se stává, že data o stavu hladiny jsou sice přenášena v minutových intervalech, ale údaj, v jaké nadmořské výšce je čidlo pro přepočet hladiny umístěno, neexistuje. Tato první fáze prací je tedy spojena spíše s technickými pracemi, které jsou prvním avšak nezbytným a často podceňovaným krokem k získání relevantních údajů. Na základě první fáze prací a jejich výsledků pak hydrogeolog s uvážením informací o velikosti využívané hydrogeologické struktury, systému jejího doplňování a vývoje jakosti, navrhne nezbytný rozsah monitorovacích prací, které jsou dle jeho názoru nezbytné k dlouhodobému bezproblémovému užívání vodního zdroje.

43


Cílem navržených monitorovacích prací je snaha včas reagovat na potenciální hrozby, které se v daném jímacím území mohou vyskytnout a eliminovat je. Jedná se o dynamický systém spolupráce osoby oprávněné k nakládání s podzemní vodou, která má za úkol zabezpečit zásobování obyvatelstva pitnou vodou a hydrogeologa, který mu k tomu má na základě svých odborných znalostí pomoci. Cílem není kumulovat informace v „šuplících“ a v archivech formou zpráv jako tomu bylo doposud, kdy se řešil určitý problém i několik měsíců potom, co nastal, ale vytvořit opravdu fungující systém spolupráce obou stran, který povede k udržitelnému využívání vodních zdrojů. Využití řádu jímací oblasti Řád jímací oblasti, tak jak je nastaven, poskytuje osobě oprávněné neustále aktualizovaný cenný zdroj informací o vývoji a stavu jednotlivých pramenišť. Zpravidla jsou informace z něj získané využívány pro interní potřebu osoby oprávněné, která s nimi nakládá a vychází z nich při veškerých vodohospodářských rozhodnutích. Prostřednictvím řádu jímací oblasti resp. jeho naplňováním může osoba oprávněná ve spolupráci s hydrogeologem kontrolovat vývoj jakosti vody v jímacím území i v jeho předpolí s cílem udržet vhodné jakostí parametry jímané vody, kontrolovat stav hladiny podzemní vody s cílem nepřetěžovat danou hydrogeologickou strukturu, využívat sezónní doplňování určitých vodních útvarů a zapojovat je do vodárenského režimu dle aktuální potřeby, kontrolovat dodržování opatření v ochranných pásem vodních zdrojů a případně iniciovat u vodoprávního úřadu opatření k nápravě, apod. Jedním z příkladů, kde byl řád jímací oblasti uplatněn za účelem kontroly vývoje jakosti vody v jímacím území i jeho předpolí, je prameniště Černovír, které slouží k zásobování města Olomouce pitnou vodou. Využívaným vodním zdrojem je zde kolektor písčitých štěrků a písků pliopleistocenního stáří s povoleným odběrem ve výši 190 l/s. V červenci roku 1997 bylo toto prameniště zastiženo povodní, která zapříčinila významné zhoršení jakosti jímané vody a dlouhodobé zvýšení stavu hladiny. Práce uplatňované v rámci řádu jímací oblasti si kladou za cíl přizpůsobit rozložení odběru vody z jednotlivých jímacích objektů tak, aby jakostní parametry byly co nejpříznivější a zároveň nedocházelo k přisávání znečištění z předpolí jímacího území, kde bylo historicky evidované znečištění chlorovanými uhlovodíky. Zároveň prostřednictvím kontroly ochranných pásem vodního zdroje a přijímáním případných nápravných či preventivních opatření je zabezpečován budoucí nekolizní odběr podzemní vody potřebné jakosti. Řád jímací oblasti je uplatňován ale i na jiných lokalitách, například v oblasti České křídové pánve, konkrétně pak v jímacím území Horní Čermná, která je zdrojem vody pro skupinový vodovod Lanškroun. Toto jímací území leží v hydrogeologickém rajónu č. 4261 Kyšperská synklinála v povodí Orlice a tento rajón je v důsledku tektonických linií vnitřně rozdělen do několika samostatných ker, jakýchsi obdob přehradních nádrží s tím, že se v nich neakumuluje voda povrchová, ale voda podzemní. A zde je již krůček k fenoménu, který řád jímací oblasti nabízí. V době jarního tání a doplňování zásob podzemní vody ve struktuře, kdy v jiných částech vodárenské soustavy je vody dostatek omezíme odběr vody ze struktury, necháme ji naplnit až po „okraj“ a v době léta a začátkem podzimu, kdy již vydatnost jiných jímacích území klesá, máme nahromaděnou vodu v podzemní struktuře a můžeme ji přes kritické období útlumu odtokového procesu využívat. Potřebujeme jediné: pomocí monitorovacích objektů podzemní vody sledovat jak se nám hydrogeologická struktura vodou plní, pomocí monitoringu povrchových vod sledovat kdy je již struktura naplněna po okraj a podzemní voda se začíná přelévat do povrchového toku, spočítat kolik vody ve

44


struktuře se nám naakumulovalo a kolik vody můžeme ze struktury odebírat, abychom kritické období nedostatku vody, zpravidla až do jarního tání, překlenuli. Znamená to stanovit velikost odběru podzemní vody tak, aby nám voda, byť při významném (mnoha desítek metrovém) poklesu její hladiny v období exploatace, „vydržela“. Víme totiž, že na jaře se nám struktura opět vodou naplní. A samozřejmě musíme mít někoho, kdo celý proces naprojektuje, poté sleduje, průběžně vyhodnocuje a předává pokyny vodárenské společnosti. V námi aplikované podobě řádu jímací oblasti je to řídící hydrogeolog. Řád jímací oblasti však nemusí vzniknout pouze na základě požadavku osoby oprávněné, která chce mít prameniště v pořádku a „pod dohledem“, ale může být i uložen vodoprávním úřadem avšak v poněkud užší formě, nazvaný dle § 37 zákona č. 254/2001 Sb. v aktuálním znění, Jímací řád. Dle výše uvedeného může vodoprávní úřad uložit osobě oprávněné zpracovat a předložit ke schválení Jímací řád tehdy, když podmínky k odběru vody je nutno vázat na opatření sloužící k zachování nebo dosažení podmínek pro trvale udržitelné využívání zdrojů podzemní vody. Jímací řád je zde dán do souvislosti s minimální hladinou, která umožňuje udržitelné využívání vodních zdrojů a zároveň zajistí dobrý ekologický stav souvisejících vodních útvaru povrchových vod a vyloučí významné poškození suchozemských ekosystémů. Jedním z příkladů, kdy byl Řád jímací oblasti respektive Jímací řád uložen vodoprávním úřadem, je jímací území Čerlinka, které s vydatnosti až 250 l/s patří mezi významné zdroje skupinového vodovodu Olomouc. Toto jímací území využívá devonský vodní zdroj, který má infiltraci v oblasti Mladečského krasu a voda z něj postupně stéká do údolí Moravy, sytí kvartérní štěrkopískové náplavy a následně se část vcezuje do povrchového toku a část vyvěrá skrytými pramenními vývěry. Jímací území Čerlinka bylo vybudováno v místě původního vývěru tzv. Zázračné Studánky. Vzhledem k umístění tohoto území uprostřed CHKO Litovelského Pomoraví, která je na vodním režimu údolní nivy Moravy existenčně závislá, rozhodl vodoprávní úřad, že je nezbytné stanovit kóty minimální hladiny, které zabezpečí takové využívání vodních zdrojů, které nebude mít za následek poškození ekosystému lužního lesa. Cílem prací prováděných v rámci řádu jímací oblasti je tak vhodně nastaveným odběrným množstvím s využitím objektů s minimálním depresním účinkem do svého okolí zajistit ochranu ekosystému lužního lesa. Závěr Jak je z výše uvedeného patrné, řád jímací oblasti zajišťuje celou řadu funkcí dle specifičnosti jednotlivých lokalit s hlavním cílem efektivně využívat vodní zdroje a uchovat je pro další generace. Správně nastavený řád jímací oblasti umožňuje řídit odběr z jímacího území tak, aby byl efektivní a zároveň šetrný k životnímu prostředí a do budoucna by se měl stát dle našeho názoru běžnou součástí péče o vodní zdroje. Uvědomme si, že každý den vzniká celá řada nových činností, u kterých předem nevíme, jak se projeví na vývoji jakosti podzemních vod, ať už se jedná například o aplikaci digestátu do půdních vrstev, nebo přítomnost farmak. Ale nejen to! Letošní zimní ráz počasí navíc ukazuje, že do budoucna se budeme muset možná vyrovnat i s fenoménem v podobě sucha. K tomu je třeba mít k dispozici nástroj, např. zde prezentovaný řád jímací oblasti, který nám umožní na tyto činnosti včas reagovat a přijmout adekvátní opatření. Jak je ale zřejmé bez vzájemné spolupráce vodohospodáře, který zná detailně technickou stránku věci a hydrogeologa, který zná detailně vlastní přírodninu v podobě podzemní vody, to nepůjde.

45


Stav ochranných pásem zdrojů podzemní vody v ČR a návrh postupu směřující k jejich sjednocování a vyváženosti RNDr. Svatopluk Šeda, Mgr. Jana Vrbová, OHGS s.r.o., 17. listopadu 1020, 562 01 Ústí nad Orlicí, email: [email protected], [email protected] Úvod Článek 7 směrnice Evropského parlamentu a Rady č. 2000/60/ES říká, že „členské státy zajistí nezbytnou ochranu vodních útvarů využívaných k odběru pitné vody s cílem zabránit zhoršování jejich kvality, čímž přispějí ke snížení stupně úpravy potřebného pro výrobu pitné vody. Pro tyto vodní útvary mohou členské státy zřídit ochranná pásma.“ Česká republika v současnosti naplňuje tento požadavek EU § 30 zákona č. 254/2001 Sb., v aktuálním znění, který říká, že k ochraně vydatnosti, jakosti a zdravotní nezávadnosti zdrojů podzemních nebo povrchových vod využívaných nebo využitelných pro zásobování pitnou vodou s průměrným odběrem více než 10 000 m3 za rok a zdrojů podzemní vody pro výrobu balené kojenecké vody vodoprávní úřad stanoví ochranná pásma opatřením obecné povahy, přičemž jejich stanovení je veřejným zájmem. Ochranná pásma vodních zdrojů (dále OPVZ) se v současnosti dělí na OP I. stupně vodního zdroje, které slouží k ochraně vodního zdroje v bezprostředním okolí jímacího objektu a OP II. stupně vodního zdroje, které zajišťuje ochranu infiltračního zázemí vodního zdroje. K tomuto zákonu však dosud nebyla přijata prováděcí vyhláška týkající se zásad pro stanovení a změnu OPVZ, takže se za ní stále považuje ne zcela kompatibilní dřívější vyhláška č. 137/1999 Sb. OP I. a II. stupně vodního zdroje se dle § 20 zákona č. 254/2001 Sb. vyznačují v katastru nemovitostí. Tento právní předpis nahradil dříve aplikovaný zákon č. 138/1973 Sb. a směrnici MZdr. Č. 51/1979 Sb, na základě které vzniklo na území ČR především v letech 1980 – 1985 mnoho set pásem hygienické ochrany (PHO). Vzhledem k tomu, že značná část těchto PHO neměla v rozhodnutí o stanovení určenou platnost, jsou dosud platná. PHO 1.stupně bylo taxativně vymezeno kolem každého jímacího objektu a PHO 2. stupně bylo vymezeno na část vnitřní založené na principu výpočtu tzv. 50-ti denního zdržení vody v horninovém prostředí a na část vnější, do které bylo zahrnuto celé infiltrační povodí vodního zdroje, případně jeho část. Později byly tyto předpisy nahrazeny zákonem č. 14/1998 Sb. a vyhláškou č. 137/1999 Sb., která je jak je výše uvedeno platná doposud. Podklady, které jsou pro stanovení ochranného pásma vodního zdroje nezbytné, jsou náplní vyhlášky č. 432/2001 Sb. Současná právní úprava týkající se ochranných pásem vychází z dřívějších zákonných předpisů a v řadě bodů již není v praxi použitelná. Problematická je především chybějící metodika pro stanovování ochranných pásem, neboť, co hydrogeolog to jiný názor na to, jak veliké by ochranné pásmo mělo být a jakých metod využít při jeho stanovení. V souladu s výše uvedeným vývojem vyhlašování ochranných pásem vodních zdrojů v současnosti na území ČR existují: -

pásma hygienické ochrany stanovená podle dřívějších právních předpisů. Pokud tato rozhodnutí nebyla časově omezena a jejich platnost nevypršela nebo pokud nebyla tato pásma zrušena, platí dle výkladu odboru ochrany vod MŽP ze dne 22.prosince 2010 dosud;

46


-

ochranná pásma vodních zdrojů podzemní vody stanovená podle současných právních předpisů, z různých důvodů však nedošlo k zápisu do katastrálního operátu;

-

ochranná pásma vodních zdrojů podzemní vody stanovená formou vodoprávního rozhodnutí nebo formou opatření obecné povahy a tato jsou zapsaná v katastrálním operátu.

Vzhledem k neustálým dohadům, kdy i po vydání výkladu odboru ochrany vod MŽP ze dne 22.12.2010, ve kterém bylo konstatováno, že ochranná pásma stanovovaná na základě zákona č. 254/2001 Sb. jsou i pásma hygienické ochrany, přičemž na PHO 2. stupně vnitřní a vnější část bude pohlíženo jako na OP II. stupně, bylo rozsudkem Krajského úřadu v Hradci Králové 30A 123/2012/-51 ze dne 28.ledna 2014 jasně deklarováno a potvrzeno, že OPVZ = PHO. Jak je na tom Evropa? V evropském měřítku je v současnosti v platnosti celá řada směrnic, které se ochrany zdrojů podzemní vody ve větší či menší míře dotýkají (například Směrnice Evropského parlamentu a Rady č. 2006/118 ES o ochraně podzemních vod před znečištěním a zhoršováním stavu, Směrnice rady 98/83/ES ze dne 3. listopadu 1998 o jakosti vody určené k lidské spotřebě, Směrnice rady č. 91/676/EHS z 12. prosince 1991 k ochraně vod před znečištěním dusičnany ze zemědělských zdrojů, aj.). K dnešnímu dni však žádná ze směrnic EU není přímo zaměřena na stanovování ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody, byť celá řada dokumentů se jakostí vody a kvantitativním stavem vodních zdrojů podzemní vody zabývá. Ve většině zemí Evropského společenství je tak ochrana podzemní vody řešena národními předpisy, a to jak v úrovni legislativní, tak metodické a případně i technické. Řada států evropského společenství má k dispozici podrobné metodické pokyny, které vymezují rozsah pedologického, geologického a hydrogeologického průzkumu hodnoceného systému podzemních vod, detailně se zabývají interakcemi podzemní vody s atmosférickými srážkami, povrchovou vodou a půdou s využitím vhodných modelů. Zásady pro stanovení ochranných pásem zdrojů podzemní vody jsou vesměs řešeny samostatnou směrnicí s tím, že směrnice pro ochranná pásma zdrojů povrchových vod se zpracovávají oproti stavu v ČR samostatně. Nedílnou součástí směrnic jsou podrobné metodické pokyny pro stanovení ochranných pásem. A jak je na tom ČR? Porovnáme-li výše uvedené se stavem v ČR zjistíme, že je zcela nevyhovující. Je zřejmé, že ochranným pásmům vznikajícím podle různých právních předpisů chybí z hlediska plošného rozsahu a limitů hospodářské činnosti jednotnost nebo alespoň jistá vyváženost. Především ochranná pásma vodních zdrojů podzemní vody II. stupně se svým rozsahem ve stejných či rozdílných podmínkách diametrálně liší. Zatímco některé zahrnují pouze bližší okolí jímacího objektu v dosahu hydraulického účinku jímání, jiné jsou naopak ploše rozsáhlá a chrání i vzdálenější oblasti infiltrace. Výjimkou bohužel nejsou ani případy, kdy rozsah ochranného pásma nemá žádnou „hydrogeologickou“ logiku především v územích s vícekolektorovým zvodnělým systémem. Praktickým příkladem, na kterém si je možno tyto často velmi markantní rozdílnosti ukázat je porovnání vodárenské soustavy zásobující Východní Čechy se skupinovým vodovodem Olomouc. Zatímco vodárenská soustava Východní Čechy nemá většinu

47


ochranných pásem aktualizováno a jedná se o původní PHO, která jsou stále platná a nejsou zpravidla zapsaná v katastru nemovitostí, Skupinový vodovod Olomouc má všechny pásma převymezena zpravidla na základě modelových řešení proudění podzemní vody a zapsána v katastru nemovitostí. Zatímco průměrný povolený odběr ze všech jímacích území pro vodárenskou soustavu Východní Čechy činí 1094 l/s, pro Skupinový vodovod Olomouc je to množství 775 l/s. Toto povolené množství vody je v případě Vodárenské soustavy Východní Čechy chráněno ochrannými pásmy, které se rozkládají na ploše cca 435 km2, v případě Skupinového vodovodu Olomouc tato plocha činí pouze 104 km2. Kdybychom to úplně zjednodušili, tak průměrná plocha, která je potřebná k ochraně 1 l/s povoleného odběru činí u Vodárenské soustavy Východní Čechy 0,3 km2 a u Skupinového vodovodu Olomouc téměř poloviční hodnotu 0,17 km2. Měrnou velikost ochranných pásem pro 1 l/s povoleného odběru zachycuje následující graf 1.

Obr. 1: Srovnání měrné velikosti ochranných pásem pro 1 l/s povoleného odběru pro Vodárenskou soustavu Východní Čechy a Skupinový vodovod Olomouc Srovnání těchto dvou významných vodovodů ukazuje, to co je v praxi běžné, že původní PHO v případě, že jsou na základě moderních postupů (modelové řešení proudění podzemní vody apod.) aktualizována a převymezena, zabírají zpravidla menší plochu a někdy jsou i prostorově jinak orientována. Navíc vzhledem k tomu, že jsou zapsána v KN, což původní PHO zpravidla nejsou, zvyšuje se i informovanost a povědomost veřejnosti o tom, že se nachází v území se speciální ochranou vod, což je jistě žádoucí. Hydrogeologové se proto už řadu let marně snaží o to, aby při stanovování ochranných pásem byla jasně daná metodika, jak postupovat při navrhování ochranných pásem vodních zdrojů, aby se „urovnaly“ tyto diametrální rozdíly. Vyhláška č. 137/1999 Sb. nechala v tomto ohledu velmi volnou ruku, když uvádí seznam zásad a kapitol, které musí brát osoba, která navrhuje OP v potaz, ale nikde neurčuje minimální velikost OP II. stupně či jaké metody pro stanovení použít. Vzhledem k tomu, že v této vyhlášce rovněž není vznesen požadavek, aby pokladovou zprávu pro stanovení předložila osoba s odbornou způsobilostí v hydrogeologii (mluví se pouze o odborném

48


posouzení) docházelo na některých místech k již zmíněné „hydrogeologické“ nelogičnosti vymezení daného ochranného pásma či dřívějšího PHO. Navíc se současná absence prováděcích vyhlášek a metodických pokynů v praxi projevuje velmi nešťastným vměšováním jiných resortů do problematiky ochrany vod. Konkrétně se jedná např. o vyhlášku č. 501/2006 Sb. o obecných požadavcích na využívání území, která ve svém § 24 odst. 4 zakazuje umístit určité nebezpečné objekty v ochranných pásmech vodních zdrojů. Při vlastním procesu stanovování ochranných pásem se tento striktní zákaz ukazuje být spíše problémem než-li přínosem. V místech, kde totiž máme kolektor chráněný několika m mocným souvrstvím izolátoru a ochranné pásmo vyhlašujeme pouze za účelem ochrany tlakových poměrů, není potřeba omezovat nad rámec činnosti, které vodní zdroj nemohou ohrozit. Vždy by měl mít v tomto pohledu poslední slovo hydrogeolog, resp. osoba s odbornou způsobilostí, která navrhuje ochranné pásmo a která s ohledem na provedenou analýzu rizik vyloučí v případě potřeby v opatření obecné povahy činnosti ohrožující vodní zdroj. Paušální platnost tohoto předpisu je tak spíše na škodu. Stejně je tomu i při naplňování zákona č. 326/2004 Sb. o rostlinolékařské péči. Vzhledem k tomu, že určité přípravky na ochranu rostlin mohou být v procesu registrace přípravku vyloučeny z použití v ochranných pásmech vodních zdrojů, vzniká tak subjektům hospodařícím na zemědělských pozemcích těžko vypočitatelná újma, která se může projevit na produkci plodin a změně struktur plodin a často je spojována s žádostmi o ne zrovna nízkou náhradu škod. Tento zákaz je jistě vhodný v místech, kde může dojít k ohrožení jakosti vodního zdroje, nicméně v místech, kde je stanoveno ochranného pásmo pouze z důvodu ochrany vydatnosti vodního zdroje je zákaz používání určitých přípravků na ochranu rostlin neodůvodněný a zbytečný. Opět by zde bylo vhodnější, aby bylo na osobě s odbornou způsobilostí, aby vyhodnotila, zda je potřeba z hlediska ochrany vodního zdroje zakázat používání určitých přípravků či nikoliv. Velmi problémovým právním předpisem se při projednávání ochranných pásem vodních zdrojů jeví i zákon č. 334/1992 Sb. o ochraně zemědělského půdního fondu, který ve své přílohové části B uvádí faktory životního prostředí, které budou negativně ovlivněny odnětím půdy ze zemědělského půdního fondu a ekologické váhy těchto vlivů. Ve skupině faktorů B se nachází ochranná pásma vodních zdrojů s váhou ekologického vlivu 10. Při odnětí půdy v ochranném pásmu se proto základní cena zemědělské půdy zvyšuje 10krát. Tento faktor způsobuje problémy při vlastním projednávání ochranných pásem, neboť vlastníci se cítí být významně poškozeny finančním znehodnocením jejich pozemků. V rámci budoucích návrhů ochranných pásem by mělo být s tímto kalkulováno, neboť náhrada škod plynoucí z tohoto zákona může být pro řadu oprávněných osob, kteří se snaží chránit a pečovat o své vodní zdroje likvidující a raději se přikloní ke stanovení OP nejmenšího možného rozsahu, bez ohledu na reálnou potřebu. V současnosti je připravena novela tohoto zákona, která by měla výše odvodů snížit, tak doufejme, že se ji podaří brzy prosadit. Jak dál aneb čím začít? Z výše uvedeného pouze ilustračního výčtu vyplývá, že je potřeba začít řešit ochranu podzemních vod v ČR komplexněji než tomu bylo doposud. V současnosti nemáme k dispozici žádný podrobnější metodický nástroj m.j.: -

ke stanovování ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody v různých hydrogeologických strukturách či v územích s již existujícím ochranným režimem;

49


-

k rozsahu průzkumných prací, které je třeba pro efektivní stanovení ochranných pásem realizovat; k formulaci zákazů a omezení pozemků, staveb nebo činností v ochranných pásmech vodních zdrojů podzemních vod; ke sledování účinnosti ochrany vodních zdrojů podzemních vod formou nově stanovovaných ochranných pásem; k realizaci technických, administrativních či jiných opatření pro zajištění aktivní či pasivní ochrany vodních zdrojů podzemní vody; ke stanovení újmy způsobené omezeným využíváním nemovitostí, její vyčíslení a uplatnění; k formě prezentace výstupů a jejich evidenci, apod.

Ideové řešení současného nevyhovujícího stavu je následující: -

-

-

upravit hlavní legislativní předpis, tj. § 30 zákona č. 254/2001 Sb. tak, aby vytvářel jasné a nezpochybnitelné zásady, které ČR přijímá ke stanovení ochrany zdrojů podzemní vody formou ochranných pásem a současně nevytvářel neodůvodněná omezení pro budoucí rozvoj lidských činností, pokud je lze provozovat v podmínkách neporušení přijatých zásad ochrany vodních zdrojů podzemní vody; upravit vyhlášku č. 137/1999 Sb. tak, aby byla kompatibilní nejenom s aktuálním zákonem č. 254/2001 Sb., ale i se zákony dalšími, jako je např. zákon č. 344/1992 Sb. o katastru nemovitostí ČR nebo zákon č. 500/2004 Sb., správní řád a zpracovat metodické doporučení k aplikaci novelizované vyhlášky č. 137/1999 Sb.; zpracovat Metodické doporučení pro stanovování ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody.

Za klíčovou považujeme časovou posloupnost řešení, která je inverzní právní hierarchii, neboť teprve poté, co budou definovány všechny kroky a postupy vedoucí ke stanovení ochranných pásem, je možno upravit vyhlášku a následně zákon tak, aby tyto materiály vyšší právní síly nebyly s detailem řešeným v metodickém doporučení v kolizi. Návrh je následující: -

-

-

-

shodnout se na rámcovém obsahu Metodického doporučení pro stanovení ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody a předjímat, kam až toto doporučení ve svých dílčích částech zasáhne (metodika stanovení OP, zákazy a limity, záznam do KN, monitoring, technická opatření, vyčíslení újmy, evidence, apod.); v intencích „šíře“ Metodického doporučení upravit vyhlášku č. 137/1999 Sb. tak, aby v základních rysech rozvíjela ideu způsobu ochrany podzemních vod v ČR danou zákonem č. 254/2001 Sb., a současně vytvářela platformu pro detailnější řešení podkladů pro stanovení ochranných pásem vodních zdrojů v intencích Metodického doporučení; v konečné fázi upravit zákon č. 254/2001 Sb. tak, aby umožňoval plné uplatnění principů uvedených v aktualizované vyhlášce č. 137/1999 Sb. a postupů stanovených budoucím Metodickým doporučením pro stanovení ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody. Následně pak upravit dle potřeby i ostatní zákony a vyhlášky, které v současnosti zasahují do problematiky ochranných pásem vodních zdrojů.

Hlavní náplní Metodického doporučení by mělo být stanovení jednotných principů a kritérií pro navrhování a stanovování ochranných pásem vodních zdrojů podzemních vod a pro jejich provozování. Právě s tímto cílem je v dalším textu, byť pouze v ideové

50


rovině, základní náplň tohoto Metodického doporučení navržena tak, jak byla předložena i odboru ochrany vod MŽP. 1. Stanovování ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody v různých hydrogeologických strukturách Jednotlivé hydrogeologické struktury, v nichž se jímá podzemní voda, jsou charakteristické svým časově-prostorovým režimem, který je odvislý od morfologie terénu, propustnosti horninového souboru a sklonu hladiny podzemní vody, tedy obecně od faktorů ovlivňující rychlost proudění podzemní vody a s ní obvykle související rychlost přenosu potenciálních kontaminantů. Rozsah ochranných pásem obecně definovaný v předpisech vyšší právní síly by měl odrážet hlavní znaky režimu podzemních vod. Proto se předběžně předpokládá, že metodika stanovování hranic ochranných pásem zdrojů podzemní vody bude mít dílčí části, poplatné typu hydrogeologických struktur. Předběžně lze tyto struktury rozdělit na: -

-

-

struktury s průlinovou propustností horninového souboru a volnou hladinou podzemní vody (kvartér + terciér) v oblasti útvarů podzemní vody svrchní vrstvy; struktury s puklinovou či průlino-puklinovou propustností horninového souboru s volnou až mírně napjatou hladinou podzemní vody (krystalinikum + starší sedimentární komplexy) v oblasti útvarů podzemní vody základní vrstvy; struktury pánevní s puklino-průlinovou propustností horninového souboru s volnou až napjatou hladinou podzemní vody, včetně infiltračních oblastí (především česká křída a jihočeské pánve) v oblasti útvarů podzemní vody základní vrstvy a hlubinné vrstvy; struktury s krasovou a pseudokrasovou propustností horninového souboru s velkou rychlostí proudění podzemní vody (karbonátové horniny a horniny s intenzivním tektonickým porušením) v oblasti útvarů podzemní vody základní vrstvy.

Pro každou z těchto typových struktur bude sestavena samostatná metodika ke stanovení rozsahu ochranných pásem ve vazbě na velikost odběru vody, geometrii struktury, dobu zdržení, apod. s tím, že vždy bude třeba charakterizovat vodní zdroj podzemní vody, který je třeba chránit, stanovit hydrogeologické povodí tohoto vodního zdroje a pro toto povodí zpracovat analýzu rizik. V tomto smyslu bude Metodické doporučení podrobně řešit obsahovou náplň těchto podkladů a způsob jejich zpracování, vyjadřování, vizualizace, apod. 2. Průzkumné práce, které bude třeba realizovat pro efektivní stanovení ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody V případě, že pro zpracování návrhu nebudeme mít dostatečný soubor dat, bude třeba v rámci zpracování úkolu realizovat průzkumné práce. Ty mohou zahrnovat široké spektrum prací a Metodické doporučení bude v této části obsahovat návod na použití jednotlivých průzkumných metod (např. vrtná sondáž, testovací práce, geofyzikální průzkum, hydrometrický průzkum, mapování zdrojů znečištění a rizikových části hydrogeologické struktury, screening jakosti a tlakových poměrů podzemní vody), včetně matematických postupů a modelů ke stanovení doby zdržení vody v horninovém prostředí, simulace šíření případných kontaminantů, bilančních úvah, apod. 3. Zákazy a omezení pozemků, staveb nebo činností v ochranných pásmech vodních zdrojů podzemních vod

51


Jednotlivé hydrogeologické struktury a v nich situované jímací objekty se liší mírou své zranitelnosti. Pánevní struktury jsou z hlediska jakosti vody ohrozitelné z oblasti infiltrace, v oblasti akumulace podzemní vody hrozí naopak nebezpečí ovlivnění jejich tlakových poměrů či vydatnosti jímacích objektů. Struktury s průlinovou propustností horninového souboru mají velmi významnou samočisticí schopnost, na rozdíl od struktur s krasovou nebo pseudokrasovou propustností, kde riziko rozsáhlého šíření ze znečištění je nesrovnatelně vyšší. Proto zákazy a omezení pozemků, staveb, zařízení a činností musí být sestavovány právě s uvážením typu a míry zranitelnosti zdrojů podzemní vody. V tomto smyslu se předpokládá, že Metodické doporučení bude obsahovat typový návrh zákazů a limitů, právně vycizelovaných, ve vztahu k ochraně konkrétního vodního zdroje podzemní vody maximálně účinných a přitom ekonomicky zatěžující osoby povinné jen v nejmenší možné míře. 4. Sledování účinnosti ochrany vodních zdrojů podzemních vod formou nově stanovovaných ochranných pásem Vlastní stanovení ochranných pásem ještě ochranu vodních zdrojů podzemní vody nezajišťuje. Metodické doporučení proto bude obsahovat návrh rozsahu a způsobu monitoringu jakosti vody, stavů hladin podzemní vody, průtoků na vodotečích a jiných složek, návrh sběru, dokumentace a archivace dat, včetně jejich průběžného vyhodnocování v konfrontaci s centrálně pořizovanými daty státní či regionální sítě, vše za účelem verifikace či modifikace způsobu ochrany vodního zdroje a přijímání případných opatření na ochranu jímané podzemní vody. 5. Technická, administrativní a jiná opatření pro zajištění aktivní či pasivní ochrany vodních zdrojů podzemní vody Současné právní předpisy umožňují ukládání technických opatření výhradně vůči osobám oprávněným, tj. vůči těm, kteří vlastní oprávnění k odběru podzemní vody. Metodické doporučení bude obsahovat nabídkový soubor technických, administrativních a jiných opatření směřujících jak k aktivní, tak k pasivní ochraně podzemních vod. Návrhy se budou týkat technické úpravy, prevence, údržby a kontroly vlastního jímacího území i vzdálenějších území zahrnutých do ochranných pásem. To vše v závislosti na potřebách co nejefektivněji zajišťovat ochranu podzemní vody „vlastními silami“, bez nutnosti rozsáhlejších zákazů a limitů vůči osobám povinným, tj. vlastníkům pozemků v ochranných pásmech. 6. Stanovení újmy způsobené omezeným využíváním nemovitostí, její vyčíslení a uplatnění Jedná se o velmi významný a metodicky prozatím zcela opomíjený faktor se stanovením ochranných pásem vodních zdrojů podzemních vod úzce související. Metodickým doporučením přijatá diverzifikace ochranných pásem v závislosti na: -

typu řešených hydrogeologických struktur; parametrech, které jsou ochranným pásmem přednostně chráněny (jakost, vydatnost či tlakové poměry) a cíleným zákazem či omezením staveb, zařízení či činností bude výchozím podkladem pro algoritmus řešení náhrad za omezené využívání nemovitostí, který bude v Metodickém doporučení podrobně rozpracován.

52


7. Způsob zpracování, prezentace a evidence návrhů ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody a ověřování účinnosti ochrany vodního zdroje Metodické doporučení bude podrobně řešit jednotnou metodiku způsobu pořizování a zpracování dat, předávání a využívání výsledků, ověřování jejich účinnosti, doporučených programových prostředí, charakteru textových, tabulkových, mapových a jiných výstupů, způsobu evidence a prezentace dat z provozu ochranných pásem, apod. Vše kompatibilně s programovými prostředími příjemců informací (vodoprávní úřad, katastrální úřad, MŽP, apod.) a s možnostmi veřejnosti. 8. Jiné informace Prezentovaný návrh Metodického doporučení pro stanovení ochranných pásem vodních zdrojů podzemní vody je ideovým námětem a výčet jednotlivých částí je proto pouze demonstrativní. Při zpracování Metodického doporučení se může ukázat nutnost rozšířit tuto i o jiné části a výčet proto musí zůstat v tuto chvíli neuzavřený. Závěr Předkládaný příspěvek zpracovaný na podkladě metodického materiálu MŽP „Tvorba metodik vymezování ochranných pásem vodních zdrojů“ představuje cestu, kudy by se mohla speciální ochrana podzemní vod v ČR řešená formou ochranných pásem ubírat. Podtrhujeme ochrana podzemních vod. Vodní zákon i prováděcí vyhláška samozřejmě ochranu podzemních a povrchových vod spojují, metodické doporučení tak jak jsme si ho dovolili nastínit, by se však měla týkat pouze podzemních vod, neboť podmínky pro jejich ochranu jsou v podmínkách pestrobarevné geologické mapy naší republiky s povrchovými vodami nesrovnatelné. Samozřejmě je možné a řekli bychom žádoucí, aby i pro ochranu povrchových vod vznikla obdobná směrnice, jen logicky s jinými postupy.

53


Praktické zkušenosti s ochranou podzemních vod na jižní Moravě; problémy při stanovování a provozování ochranných pásem Jiří Novák, VODÁRENSKÁ AKCIOVÁ SPOLEČNOST, a.s., Soběšická 820/156, 638 01 Brno, telefon 545 532 373, 603 828 903; email: [email protected] Petra Oppeltová, Mendlova univerzita v Brně, Ústav aplikované a krajinné ekologie, Zemědělská 1, 613 00 Brno, telefon 545 132 471, email:[email protected] Úvod Ochranou vod je soubor činností směřující k zajištění ochrany množství a jakosti povrchových i podzemních vod, v souladu s požadavky českého práva a rovněž práva EU [7]. Speciálním zákonem pro oblast vodního hospodářství a tedy i pro ochranu vod je v současnosti zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), v platném znění. Vodní zákon v mnoha ustanoveních odkazuje na prováděcí předpisy, kterých platí celá řada. Ochranu vod, stejně jako k tomu sloužící výše zmíněné činnosti a opatření, lze rozdělit do tří hlavních skupin následovně: ochrana obecná, ochrana zvláštní, ochrana speciální. Hranice mezi jednotlivými typy ochrany nebyla a ani dnes není jednoznačná a v praxi se jednotlivá opatření zpravidla prolínají, s časem se stále více opatření řadí do skupiny ochrany obecné. Obecná ochrana vod zahrnuje veškerá zákonná ustanovení, která vedou k zajištění co nejlepšího stavu vod v přírodním prostředí v množství i jakosti, bez ohledu na to, zda se jedná o vodní zdroje pro zásobování pitnou vodou. Protože jde o ochranu přímo stanovenou právními předpisy, musí být dodržována vždy, všude a každým a za její dodržování nenáleží žádné kompenzace. Zvláštní ochrana vod je obdobně dána právními přepisy, ale jde o vodohospodářsky významné oblasti, o jejichž ochranu má stát zájem. Jsou to především chráněné oblasti přirozené akumulace vod – CHOPAV, tedy oblasti, které pro své přírodní podmínky tvoří významné akumulace vod. Jejich charakteristiku uvádí vodní zákon v § 28 a vyhlašuje je vláda nařízením. Dále jde o citlivé oblasti podle § 32 vodního zákona (v současné době jsou všechny povrchové vody, tedy celé území ČR, prohlášeny za citlivou oblast) a o zranitelné oblasti podle § 33 vodního zákona (podrobnosti stanovuje vláda opět svým nařízením). Donedávna šlo o nař. vl. č. 103/2003 Sb., v platném znění, s účinností od 1. 8. 2012 o nař. vl. č. 262/2012 Sb. Respektování zvláštní ochrany je rovněž povinné pro ty subjekty, které jakkoli zasahují do vymezených území zvláštní ochrany, opět bez nároků na náhrady. Speciální ochrana vodních zdrojů je nadstavbou nad ochranou obecnou a zvláštní. Týká se přednostně vod využívaných nebo využitelných jako zdroje pitné vody. Nestanovuje se právními předpisy. Speciální ochranou jsou především ochranná pásma (dále jen OP) vodních zdrojů, resp. z minulosti pásma hygienické ochrany (dále jen PHO), která na základě zmocnění ve speciálním zákoně – nyní vodní zákon § 30 – stanovuje vodoprávní úřad. Dlouhou dobu se jednalo o správní řízení ukončené rozhodnutím, nyní stanovuje vodoprávní úřad OP opatřením obecné povahy [1]. Historie ochrany vod, koncepce OP Vodní právo má poměrně dlouhou a bohatou historii [6]. Současná generace vodohospodářů má v oblasti vodoprávních předpisů zažitý především zákon č. 138/1973 Sb., v platném znění (dále jen zákon o vodách) (účinný od 1. 4. 1974 do

54


31. 12. 2001) a současný zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů, v platném znění (účinný od 1. 1. 2002 dosud, s řadou novel). Někteří vodohospodáři mohou pamatovat ještě jejich předchůdce – zákon č. 11/1955 Sb. (účinný od 1. ledna 1955 do 31. 3. 1974). S ohledem na dále uvedené je třeba zmínit dvě významné novely uvedených zákonů: • zákon č. 14/1998 Sb., který měnil a doplňoval zákon o vodách, známý jako Malá novela zákona o vodách (účinný od 6. 3. 1998 do 31. 12. 2001) • zákon č. 150/2010 Sb. – tzv. Velká novela vodního zákona (účinný od 1. 8. 2010). Již zákon č. 11/1955 Sb. obsahoval Část třetí nazvanou „Ochrana vod“. Její § 12 se nazýval „Péče o vody a jejich ochrana proti znečišťování a změně teploty“ a nařizoval při nakládání s povrchovými nebo podzemními vodami pečovat o uchování jejich přirozeného stavu a zakazoval jejich znečišťování. Ukládal plánovitě odstraňovat dosavadní znečišťování investiční výstavbou potřebných čistících zařízení a vhodným rozmísťováním výrobních zařízení. K ochraně vod přiřadil rovněž péči o prameny, koryta toků, nádrže, studny a jiná zařízení pro jímání podzemní vody. Paragraf 14 – „Ochrana vodních zdrojů“ byl již předchůdcem ustanovení o ochranných pásmech a říkal, že k ochraně vydatnosti, jakosti a zdravotní nezávadnosti vodních zdrojů vodohospodářský orgán stanoví podle potřeby po provedeném řízení ochranná území. Vodohospodářský orgán byl rovněž zmocněn určit, jakým způsobem se taková ochrana v ochranném území provádí a dokonce mohl omezit užívání nemovitostí na tomto území, popřípadě nařídit provedení potřebných úprav. Zákon rovněž hovořil o úhradě nákladů spojených se zřízením ochranného území tak, že v případě obecného zájmu hradí tyto náklady vodohospodářský orgán, naopak v případě zásadního nebo převládajícího zájmu určité organizace hradí náklady právě tato organizace. V posledním ustanovení části pojednávající o ochraně vod – v § 15: „Opatření ke zlepšení vodohospodářských poměrů“ zákon nařizoval hospodařit na pozemcích v povodí toků tak, aby to zároveň přispívalo ke zlepšení odtokových poměrů, k udržení půdní vláhy, ke zlepšení poměrů podzemních vod a k ochraně proti erozi. Podrobnosti k vymezení dotčených pozemků a způsobů jejich úpravy a o hospodaření na nich se měly upravovat mj. podle zásad státního vodohospodářského plánu. Rovněž zákon o vodách č. 138/1973 Sb. obsahoval část nazvanou Ochrana vod. V § 17 řešil „Zlepšení vodohospodářských poměrů“ mj. tak, že ukládal správcům zemědělských či lesních pozemků a rybníků obhospodařovat je takovým způsobem, který by nejen uchovával vodohospodářsky vhodné podmínky z hlediska množství a jakosti vod, ale i napomáhal ke zlepšení vodohospodářských poměrů. Bylo třeba zabránit nepříznivým odtokovým poměrům, splavování půdy, dbát o udržování půdní vláhy a zlepšování retenční schopnosti rybníků. K tomu byl vodohospodářský orgán zákonem zmocněn ukládat potřebná opatření. Chráněnými oblastmi přirozené akumulace vod (CHOPAV) jakožto oblastmi, které pro své přírodní podmínky tvoří významnou přirozenou akumulaci vod, se zabýval § 18. Zákon zmocňoval vlády jednotlivých republik ke stanovení takových CHOPAV svými nařízeními, ve kterých se vymezí rozsah a popřípadě zakáží činnosti, které v nich ohrožují vodohospodářské poměry. Pouze pro úplnost je třeba uvést, že v současné době stále ještě platí celá řada takových nařízení vlády k zákonu o vodách.

55


Problematikou ochranných pásem se zákona o vodách zabýval poprvé, a to v § 19. Vodohospodářský orgán byl zmocněn stanovovat rozhodnutím OP k ochraně vydatnosti, jakosti nebo zdravotní nezávadnosti vodních zdrojů a mohl v nich zakázat nebo omezit dosavadní užívání nemovitostí nebo činnosti ohrožující zmíněnou vydatnost, jakost nebo zdravotní nezávadnost. Náklady spojené s technickými úpravami v OP nesla podle tohoto zákona organizace, které ochrana vodního zdroje sloužila k plnění úkolů. Je třeba připomenout, že výše zmiňovaná Malá novela zákona o vodách byla připravena právě z důvodu řešení problematiky OP vodních zdrojů a přinesla změnu koncepce tohoto procesu, kterou následně vodní zákon z roku 2001 převzal a která v podstatě platí dosud. Tato změna spočívala v opuštění celoplošné (tzv. pásmové) ochrany vodních zdrojů, kdy do jednotlivých stupňů OP bylo zahrnuto celé povodí zdroje, a problematika přešla do pojetí ochrany zonální (někdy nazývané bodové), při níž se v rámci povodí zdroje vytypovávají jednotlivá rizika – oblasti a činnosti, kde může dojít k ohrožení vydatnosti, jakosti nebo zdravotní nezávadnosti vodního zdroje. Malá novela zákona o vodách, v rámci nové koncepce OP vodních zdrojů, mj. zavedla: • •

• •

• •

dělila OP na OP I. st. a OP II. st. dnem nabytí právní moci rozhodnutí o stanovení nebo změně OP vznikala věcná břemena k dotčeným nemovitostem, přičemž práva a povinnosti vyplývající z věcných břemen přecházela na právní nástupce oprávněných i povinných osob (podle tehdy platného občanského zákoníku se jednalo o věcná břemena ze zákona – zákon o vodách k tomuto zmocňoval) pravomocné rozhodnutí o stanovení, změně nebo zrušení OP měl za povinnost vodohospodářský orgán zaslat příslušnému katastrálnímu úřadu k provedení záznamu v katastru nemovitostí nárok vlastníků nemovitostí na náhradu za prokázané omezení užívání nemovitostí v OP. Tzv. povinnou osobou v této věci byl (mimo vodárenské nádrže) vlastník povolení k odběru vody a výše náhrad vycházela z dohody mezi povinnou osobou a vlastníkem nemovitosti. Pokud nedošlo k dohodě o její výši, rozhodovat měl soud odkazovala na prováděcí vyhlášku k této problematice, která byla následně vydána MZe pod č. 137/1999 Sb. a platí dosud [3] zrušila dosud platnou Směrnici ministerstva zdravotnictví č. 51/1979 o základních hygienických zásadách ………. a dále zrušila ustanovení § 11 a 12 vyhlášky č. 45/1966 Sb., podle kterých se hygienické orgány zabývaly otázkami ochrany vodních zdrojů a vydávaly k návrhu OP závazný posudek. OP se od tohoto data týkala pouze vodních zdrojů pro zásobování pitnou vodou (nikoli užitkovou).

Současná právní úprava – zákon č. 254/2001 Sb., v platném znění [1] se zabývá problematikou ochranných pásem vodních zdrojů v § 30. Vzhledem k tomu, že speciální zákon obsahuje pouze zmocnění vodoprávního úřadu k tomu, aby na základě správního řízení řešil speciální ochranu vodních zdrojů, nelze dosavadní ochranu – tj. ochranná pásma, resp. PHO zrušit (změnit) přímo zákonným ustanovením, ale pouze na základě nového vodoprávního řízení. Proto se v současnosti lze v praxi setkat se třemi platnými formami speciální ochrany vodních zdrojů: 1.

s PHO stanovenými jako celoplošnou (pásmovou) ochranu vodních zdrojů rozhodnutím vodohospodářského orgánu na základě kladného závazného posudku hygienického orgánu (podle původní koncepce, stanovená před účinností Malé novely zákona o vodách),

56


2.

3.

s ochrannými pásmy vodních zdrojů ve smyslu současné zonální koncepce, stanovenými vodoprávními úřady rovněž rozhodnutím (od účinnosti Malé novely zákona o vodách až po účinnost Velké novely vodního zákona), s ochrannými pásmy vodních zdrojů – opět ve smyslu současné koncepce, ale stanovenými opatřením obecné povahy vodoprávního úřadu (dále jen OOP).

Změna koncepce speciální ochrany vodních zdrojů souvisí s vývojem právních předpisů po roce 1989. Především byla podstatně posílena oblast obecné i zvláštní ochrany vod a do ochrany speciální bylo třeba zahrnovat pouze skutečnou speciální nadstavbu nad těmito typy ochrany. Současně to souvisí i s tím, že za dodržování obecné a zvláštní ochrany nelze požadovat (resp. poskytovat) žádné finanční kompenzace, naopak současná právní úprava (vodní zákon v § 30 odst. 11) říká, že za prokázané omezení užívání pozemků a staveb v OP náleží jejich vlastníkům náhrada. Vodní zákon z roku 2001 nepřevzal z Malé novely problematiku věcných břemen a v § 20 uvádí, že OP vodních zdrojů se vyznačují v katastru nemovitostí údaji o způsobu ochrany nemovitostí (odst. 2) a vodoprávní úřad je povinen zaslat příslušnému katastrálnímu úřadu údaje potřebné k evidenci ochrany území do 30 dnů od nabytí právní moci příslušného rozhodnutí (odst. 3). Po celou dobu, kdy speciální zákony zmocňovaly vodohospodářské orgány (resp. vodoprávní úřady) ke stanovení tohoto typu ochrany rozhodnutím, se jednalo o dlouhodobě zažitý proces, avšak odborná veřejnost pociťovala nedostatek v tom, že takové rozhodnutí je závazné pouze pro účastníky předmětného řízení, a tedy OP, jejich rozsah a podmínky v nich, nebyla závazná obecně. Změnu přinesla až Velká novela vodního zákona od 1. 8. 2010. Od tohoto data se OP stanovují, mění nebo ruší opatřením obecné povahy a jsou tak závazná obecně [1], [4], [5]. Praktický pohled na OP a vztah ke katastru nemovitostí, věcná břemena Jak je výše uvedeno, od 6. března 1998 se v katastru nemovitostí (dále jen KN) objevují ochranná pásma vodních zdrojů. Celé období lze rozdělit na dvě etapy: a) první etapa je spojena s platností Malé novely od 6. 3. 1998 do 31. 12. 2001, kdy vznikala a v KN se zaznamenávala věcná břemena b) druhá etapa souvisí se současným vodním zákonem, který nepřevzal problematiku věcných břemen, OP se i nadále vyznačují v KN, a to údaji o způsobu ochrany nemovitostí. V období od 1. 1. 2002 má vodoprávní úřad za povinnost zasílat příslušné pravomocné rozhodnutí na katastrální úřad. V tomto ustanovení vodního zákona nepřinesla Velká novela změnu (místo rozhodnutí by mělo být uvedeno opatření obecné povahy) a je třeba k tomu uvést, že se Český úřad zeměměřičský a katastrální (dále jen ČÚZK) jménem Ing. Květy Olivové na semináři v Praze dne 26. 10. 2010 [5] zavázal od vodoprávních úřadů přijímat i pravomocné OOP o stanovení, změně nebo zrušení OP. Autorka příspěvku zde mj. uvedla postup, jak žádat o vyznačení OP v KN i jaké jsou potřeba doklady. Zdůraznila, že sice věcná břemena nejsou ze zákona povinná, ale z pohledu KN jsou vhodnější a doporučila je i nadále zřizovat – a to smluvně. Vzhledem k tomu, že stanovená OP se neruší žádnou změnou zákona, ale pouze novým vodoprávním řízením (resp. končí s dobou platnosti, pokud je uvedena), je potřeba pohovořit i o existenci tehdy vzniklých věcných břemen. Věcná břemena, poplatně době, vznikala podle tehdejšího občanského zákoníku, § 151n (zákoník uváděl 5 možností jejich vzniku, jednou z nich bylo „ze zákona“). Aby takové věcné břemeno mohlo vzniknout, musel k tomu dát příslušný zákon zmocnění, což bylo právě

57


a jen v zákoně č. 14/1998 Sb., § 19, odst. 3. Stejný občanský zákoník uváděl, že věcné břemeno může zaniknout osmi způsoby, z nichž se k otázce OP mohly vztahovat následující: smlouva – samostatný akt dvou stran, nelze ale pro problematiku OP přijmout v obecné poloze rozhodnutí státního orgánu – tím mohlo být nové rozhodnutí vodoprávního úřadu o změně nebo zrušení OP, s výslovným zrušením původních věcných břemen zákon – ale vodní zákon, ani např. katastrální zákon neznal žádné takové zmocnění ve vztahu k OP. Závěr z toho je následující: pokud byla v době účinnosti Malé novely v KN zaznamenána OP vodních zdrojů, bylo to formou věcného břemene, na základě zmocnění zákona o vodách a příslušného pravomocného rozhodnutí o stanovení nebo změně OP. Pokud tedy takové rozhodnutí platí i v současné době, je záznam věcného břemene v KN platný. Naopak pokud by z důvodu např. změny OP bylo takové rozhodnutí zrušeno, ruší se i záznam věcných břemen v KN. Vyznačení OP v KN podle současné právní úpravy

• •

•

Nedojede-li ke změně předpisů nebo odůvodněného stanoviska ČÚZK, budou se podle vodního zákona, § 20 i nadále vyznačovat OP v KN (nikoli však formou věcného břemene – viz výše). Vodoprávní úřad bude zasílat pravomocné OOP příslušnému pracovišti katastrálního úřadu a ve smyslu katastrálního zákona (č. 344/1992 Sb., v platném znění) a jeho katastrální vyhlášky (č. 26/2007 Sb.) bude zapotřebí respektovat následující postup a náležitosti [5]: katastrální zákon říká, že KN obsahuje vybrané údaje o způsobu ochrany nemovitostí, ale podrobněji to nerozvádí, naopak odkazuje na příslušné speciální zákony. Takovým speciálním ustanovením je právě § 20 vodního zákona podkladem pro zápis způsobu ochrany nemovitosti do KN je ohlášení příslušného orgánu nebo vlastníka nemovitosti (žádný jiný způsob katastrální zákon nezná, v případě OP je to v podstatě tedy pravomocné OOP o stanovení, změně nebo zrušení OP). Ohlášení má přílohy – písemnou, tedy pravomocné OOP, a grafickou – tím je situace OP. Podle katastrální vyhláška se obvod OP vyznačuje příslušným typem čáry: ─ ─ · ─ ─ · ─ ─ pokud není hranice OP totožná s hranicemi parcel v katastrální mapě, je vedle kopie katastrální mapy dále povinným grafickým podkladem záznam podrobného měření změn, obsahující geometrické a polohové určení OP. Je-li součástí OP celý katastr obce, nedává se grafický podklad, ale musí to být uvedeno v listinném podkladu. Pro doplnění problematiky je třeba odkázat na vyhl. č. 432/2001 Sb., v platném znění [2], konkrétně její novelu vyhl. č. 336/2011 Sb. Podle § 11i, odst. 3 je třeba vodoprávnímu úřadu žádost o stanovení (změnu, zrušení) OP předkládat na formuláři (příloha č. 21 uvedené vyhlášky), jehož součástí je mj. zmíněný záznam podrobného měření změn a tabulkový přehled nemovitostí zahrnutých do OP. Závěr k problematice OP ve vztahu ke KN: Katastrální zákon umožňuje a vodní zákon zmocňuje k vyznačení OP v KN. Nejedná se o „zatěžování“ příslušných subjektů – vlastníků nemovitostí nebo provozovatelů vodních zdrojů, ale z jejich pohledu o nezbytnou pomoc, jak s potřebnými speciálními opatřeními pro zajištění ochrany vodního zdroje, sloužícího pro zásobování pitnou vodou, seznámit např. nájemce nebo nové vlastníky nemovitostí v OP. Pokud dojde k jakékoliv změně v právech k určité nemovitosti v KN, je existence OP vždy a pro každého patrná a nelze „se vymlouvat na nevědomost o této skutečnosti“ v KN. Pouze

58


při zachování takové kontinuity a vědomosti lze napomáhat k účinné ochraně každého vodního zdroje.

Praktický pohled na OP a náhrady v OP Náhrady za omezení v OP zavedla Malá novela zákona o vodách v rámci změny koncepce a současný vodní zákon ji (až na drobné úpravy) převzal. K tomu je potřeba připomenout a zdůraznit: • jedná se o „prokázané omezení užívání pozemků a staveb v OP“, což znamená, že jde o taková omezení, která vyplývají z podmínek stanovených pro konkrétní vodní zdroj (dříve v rozhodnutí, dnes v OOP) a jeho OP a subjekt, který o náhrady žádá, musí omezení prokázat • vodní zákon současně konkretizuje osobu oprávněnou – tou jsou vlastníci těchto pozemků a staveb, i osobu povinnou – mimo vodárenské nádrže jsou to subjekty oprávněné k odběru vody ze zdroje. V praxi bylo naplnění tohoto zákonného ustanovení poněkud složité – jednak mnohdy nežádali o náhrady vlastníci, ale např. nájemci pozemků, aniž by byli vlastníky zmocnění, nebo nebyli schopni omezení prokázat. Z pohledu ekonomického, případně administrativního se tak takový stav jevil jako vyhovující, protože k vyplácení náhrad dochází spíše sporadicky. Závěr k problematice OP ve vztahu k náhradám v OP: Pokud se však nahlíží na problém komplexně a z hlediska zachování (případně i zlepšení) kvality a množství vody v jednotlivých zdrojích, je potřeba vnímat, že jedině odůvodněná, optimální a trvale dodržovaná ochranná opatření (a tedy případně i omezení užívání nemovitostí – především pozemků) jako prevence v ochraně mohou vést ke stabilnímu a optimálnímu vývoji kvality a množství vody ve zdroji. Proces stanovení OP (rozlohy a především podmínek v nich) vychází z některých zásadních předpokladů a ustanovení, jako jsou „odbornost“, „projednání“, „odůvodnění“. Jde-li tedy o takto stanovené činnosti poškozující nebo ohrožující vydatnost, jakost nebo zdravotní nezávadnost vodního zdroje, které nelze v OP provádět (viz vodní zákon, § 30 odst. 10), znamená to, že v případě, že se vlastník nemovitosti sám považuje za tímto omezovaného a toto prokáže, mělo by ze strany osoby povinné být téměř samozřejmostí vypořádat k tomu úměrné náhrady. I tento postup lze považovat za soustavnou a stabilizující péči o vodní zdroj. Praktický pohled na stanovení OP OOP Opatření obecné povahy [4] vychází ze správního řádu, §§ 171 – 174. OOP je na rozhraní mezi rozhodnutím, neboť řeší konkrétní otázky (OP určitého vodního zdroje) a právním předpisem, protože má neurčitý okruh adresátů (obecně určený). K OOP lze dále stručně uvést: • Správní řád, § 172, odst. 1: „Návrh OOP s odůvodněním správní orgán po projednání s dotčenými orgány …. doručí veřejnou vyhláškou….“. Návrh dokumentace pro stanovení (změnu, zrušení) OP, který je vodoprávnímu úřadu předložen společně se žádostí o stanovení OP, použije tedy vodoprávní úřad jako podklad pro svůj návrh OOP, který musí řádně zdůvodnit a projednat s dotčenými orgány • návrh OOP a následně i vlastní OOP se doručují veřejnou vyhláškou a musí být zveřejněny na úřední desce příslušného (tedy vodoprávního) úřadu a na úředních deskách obecních úřadů v obcích, jejichž správních obvodů se OP dotýká

59


•

•

k návrhu OOP může každý, jehož práva, povinnosti nebo zájmy mohou být OOP přímo dotčeny, uplatnit u správního orgánu připomínky. Správní orgán je povinen se připomínkami zabývat jako podkladem pro OOP a vypořádat se s nimi v jeho odůvodnění. Vlastníci nemovitostí, jejichž práva, povinnosti nebo zájmy související s výkonem vlastnického práva, mohou být OOP přímo dotčeny, nebo, určí-li tak správní orgán i jiné osoby, jejichž oprávněné zájmy mohou být OOP přímo dotčeny, mohou podat proti návrhu OOP písemné odůvodněné námitky ke správnímu orgánu ve lhůtě 30 dnů ode dne jeho zveřejnění. Rozhodnutí o námitkách, které musí obsahovat vlastní odůvodnění, se uvede jako součást odůvodnění OOP proti OOP nelze podat běžný opravný prostředek (odvolání). Lze však podat žalobu ve správním soudnictví, nebo soulad OOP s právními předpisy nechat posoudit v přezkumném řízení (posoudí nadřízený vodoprávní úřad prvoinstančního úřadu).

Závěr k problematice OP ve vztahu k OOP: Jistou výhodou OOP je, že takto stanovená (změněná) OP jsou obecně závazná, nikoli jen pro účastníky řízení. Z tohoto rovněž vyplývá určitá změna ve zpracování návrhu dokumentace OP proti minulosti i proti dosud platné vyhlášce č. 137/1999 Sb. v tom, že není zapotřebí zjišťovat účastníky řízení, uvádět vlastníky nemovitostí v OP. Ochranná opatření musí však být formulována zcela odlišně – prakticky obráceně proti minulosti tak, aby byla obecně závazná. Skutečnost, že proti OOP nelze podat běžný opravný prostředek (odvolání), vypadala jako zjednodušení celého procesu. Ve skutečnosti je však kladen důraz na odbornost, projednání a odůvodnění, což zcela určitě nevede ke zjednodušení a lze předpokládat, že zákonodárce měl na mysli optimalizaci procesu preventivní ochrany vodního zdroje. Praktický pohled na další ustanovení v OP po Velké novele Přímo ze zákona vyplynul zákaz vstupu a vjezdu do OP I. st. (vodní zákon, § 30, odst. 7). Zákon sice umožňoval konkrétní výjimky z tohoto zákazu, ale stanovoval, že je může udělit vodoprávní úřad rozhodnutím. Praxe však narážela na problém – takové rozhodnutí má své účastníky řízení, konkrétní osoby. Do tohoto režimu se mohli vejít např. soukromí vlastníci pozemků v OP I. st., nikoli však provozovatel vodovodu nebo firmy pro vlastníka či provozovatele vykonávající určité služby. Následovala proto nepřímá novela vodního zákona (novelou stavebního zákona, zákonem č. 350/2012 Sb.), podle které může vodoprávní úřad udělovat výjimku za zákazu vstupu a vjezdu do OP I. st. i opatřením obecné povahy – tedy lze toto povolit např. provozovateli, hydrogeologovi, elektrikáři – nikoli však konkrétní jmenovité osobě. V praxi lze takové opatření zahrnout již přímo do OOP o stanovení nebo změně OP. Praktické zkušenosti VODÁRENSKÉ AKCIOVÉ SPOLEČNOSTI, a.s.: VAS provozuje infrastrukturu na území dvou krajů a v každém ve třech okresech. Jedná se řádově o více než dvě stovky vodních zdrojů. Protože se jedná o provozování vodovodů a kanalizací pro veřejnou potřebu, je splněna prakticky ve všech případech základní podmínka § 30 (odběry nad 10 000 m3/rok) a všechny zdroje mají stanovenu určitou preventivní ochranu (PHO, OP rozhodnutím i OOP). Pro tzv. optimalizaci OP ve smyslu současné koncepce a platných právních předpisů není ve vodním zákoně stanovena ani povinnost, ani termín. VAS k takové optimalizaci přistupuje a postupně upravuje OP z vlastního podnětu – na základě provozních zkušeností, místních podmínek, požadavků vlastníků infrastruktury atd. Máme již následující praktické zkušenosti s OOP:

60


•

se změnou podmínek v OP stanovených rozhodnutím, kdy proti takovému OOP byl vznesen požadavek na přezkumné řízení, zda bylo OOP vydáno v souladu s právními předpisy. Krajský úřad, který přezkumné řízení vedl, měl na problematiku postupu odlišný názor než prvoinstanční úřad a vydané OOP zrušil s odůvodněním, že vodoprávní úřad první instance nesprávně pochopil ustanovení vodního zákona (podle názoru krajského úřadu nebylo možné provést změnu podmínky rozhodnutí „přímo“ opatřením obecné povahy, ale vodoprávní úřad měl nejprve celé rozhodnutí zrušit a následně stanovit nová OP včetně předmětné změny, a to vše opatřením obecné povahy). Problematiku jsme diskutovali s ústředními vodoprávními úřady, které s názorem KÚ nesouhlasily, mj. i s ohledem na snížení administrativní zátěže celého postupu • v mnoha dalších případech jsme již zajistili změnu OP a díky zkušenostem z předchozích případů, dobré spolupráci s prvoinstančními vodoprávními úřady a předávání informací se změny OP daří • OOP byla již zrušena některá PHO stanovená v minulosti • vzhledem k tomu, že se především jedná o změny OP a jsou k dispozici jednak odborné hydrogeologické posudky a dostatečné provozní zkušenosti a informace, včetně výsledků prováděných monitoringů, přistupujeme ke změnám OP na základě provedené podrobné rizikové analýzy v povodí zdrojů. Pokud se zjistí, že je třeba doplnit HG podklady, zajišťujeme spolupráci hydrogeologa buď formou doplňkového HG posudku, nebo „oponentního posouzení návrhu na změnu OP“ • v současné době proběhly změny (optimalizace OP) ve smyslu současné koncepce OP u cca ¼ vodních zdrojů. Ne všechna revidovaná OP jsou však stanovena (změněna) OOP, tedy i u těchto případů se předpokládá další změna OP • VAS provozuje mj. skupinový vodovod Třebíč, kde jedním z hlavních zdrojů je vodárenský odběr z vodní nádrže (nikoli vodárenské) Vranov. Z tohoto důvodu není řešitelem OP Povodí Moravy, s.p., ale vlastník povolení k odběru – Vodovody a kanalizace, svazek obcí, pro kterého VAS zajišťuje provozování a tedy i problematiku OP. V současné době připravujeme změnu OP II. st., území č. 1. Původně bylo stanoveno rozhodnutím, které je v právní moci od roku 2000 a v KN byl proveden záznam věcných břemen. Z důvodu jejich zachování nyní prověřujeme možnosti nejvhodnějšího postupu, jak tato věcná břemena zachovat a přitom celý proces co nejvíce zjednodušit. Závěrečné zhodnocení 1. Osvědčuje se úzká spolupráce s prvoinstančními vodoprávními úřady v regionu 2. Ochranná pásma vodních zdrojů jsou za zákona povinným a z praxe nepostradatelným prvkem preventivní ochrany vodního zdroje. Je proto třeba tak k nim přistupovat. Je jasné, že jejich vliv není okamžitý, ale při vhodném nastavení, pravidelném dodržování a celkové soustavnosti je po čase velmi účinný. Naopak jejich pozitivní vliv je také o to trvalejší 3. Nelze souhlasit s některými názory, že takováto preventivní ochrana je levná. Již její optimální stanovení může být nákladné (HG podklady, monitoring, riziková analýza apod.) a rovněž dopad, v souladu se zmocněním ve vodním zákoně týkajícím se otázky náhrad, může přinášet náklady ve formě náhrad. Rovněž provedení technických opatření je zpravidla finančně nezanedbatelné 4. Účinnou ochranu však nelze od finančních nákladů oddělovat a ani ji, ve snaze ušetřit provozní náklady, podcenit. Bude potřeba si zvyknout, že i ekonomická stránka věci patří do celkového procesu preventivní ochrany 5. Důležitá je i právní podstata ochrany vod. V příspěvku byla rozebrána podstatná právní ustanovení, některé ještě bude třeba doplnit. V tuto chvíli praxe považuje za nejdůležitější aktualizovat prováděcí vyhlášku k této problematice (místo stávající

61


překonané a nevyhovující vyhl. č. 137/1999 Sb. [3]), případně připravit další prováděcí předpisy, metodiky, apod. podpůrné materiály k zajištění ochrany vodních zdrojů. Literatura: [1] Zákon č. 254/2001 Sb., v platném znění, dále jen vodní zákon [2] Vyhl. č. 432/2001 Sb., o dokladech žádostí o rozhodnutí …... vodoprávního úřadu, v platném znění [3] Vyhl. č. 137/1999 Sb., kterou se stanoví seznam vodárenských nádrží a zásady pro stanovení a změny OP [4] Zákon č. 500/2004 Sb., v platném znění, dále jen správní řád [5] SBORNÍK – seminář SOVAK. Ochrana vodních zdrojů, Praha, 26. 10. 2010 [6] Vodní hospodářství 7/2008. Novák, J; Oppeltová, P; Ochrana vod. Ochranná pásma vodních zdrojů [7] portál Ministerstvo životního prostředí

62


Rizikové činnosti ovlivňující vodárenské využívání podzemních vod (studny, vrty pro tepelná čerpadla, vsakování vod) RNDr. Svatopluk Šeda, OHGS s.r.o., 17. listopadu 1020, 562 01 Ústí nad Orlicí, email: [email protected] Úvod Tak jako je pro pracovníky vodárenských společností nejdůležitější voda a infrastruktura pomocí které lze vodu jímat a dopravit ke spotřebiteli, tak je pro hydrogeology nejdůležitější voda a místo jejího výskytu v přírodě. Klíčová věc, místo jejího výskytu, je funkcí jevu, kterému říkáme přirozená hydrogeologická stratifikace. Je to soubor vlastností zvodněného horninového prostředí, které mají právní vyjádření v § 2, odstavci (3) zákona č. 254/2001 Sb.(dále jen vodní zákon) ve kterém se říká, že „vodním útvarem je vymezené významné soustředění povrchových nebo podzemních vod v určitém prostředí charakterizované společnou formou jejich výskytu nebo společnými vlastnostmi vod a znaky hydrologického režimu.“ a v odstavci (7) kde se uvádí, že útvar podzemní vody je vymezené soustředění podzemní vody v příslušném kolektoru nebo kolektorech; kolektorem se rozumí horninová vrstva nebo souvrství hornin s dostatečnou propustností, umožňující významnou spojitou akumulaci podzemní vody nebo její proudění či odběr. Jev kterému říkáme přirozená hydrogeologická stratifikace můžeme pozorovat na území celé naší republiky. V oblastech krystalinika, tj. především v jižní polovině naší republiky, jsou rozsáhlé lokality, kde se vyskytují pouze dvě základní zvodně. První je vázána na kolektor který tvoří kvartérní pokryv a mělké pásmo připovrchového rozpojení puklin skalního podkladu, druhá na hlubší puklinový systém krystalinických hornin. V oblastech pánevních struktur potom k prakticky všudypřítomné kvartérní zvodni přistupuje většinou několik dalších zvodní uložených ve vertikální sledu pod sebou. Od sebe se odlišují tím, co říká již zmíněný § 2 vodního zákona, tzn. že se jedná o významné soustředění podzemní vody charakteristické společnou formou jejich výskytu a zpravidla společnými vlastnostmi vod a jejich režimu. V praxi to znamená, že každá z těchto zvodní se vytváří v jiném prostředí s odlišnými geometrickými vlastnostmi, tzn. že například první zvodeň má rozlohu 2 km2 a její mocnost je max. 10 m, zatímco druhá zvodeň má rozlohu 3 km2 ale její mocnost je téměř 100 m, první zvodeň má vodu tvrdou s vysokým obsahem železa, zatímco druhá zvodeň má vodu měkčí s nízkou koncentrací železa, propustnost horninového prostředí první zvodně je dvojnásobná oproti propustnosti druhé zvodně, atd. Tyto charakteristické prvky horninového prostředí v České republice se vytvářely tisíce, statisíce a mnohdy i miliony let a představují jedno z největších bohatství naší republiky. Je především na profesi hydrogeologické, aby dokázali toto nenahraditelné bohatství chránit před nevratnými antropogenními zásahy. Podívejme se dále na některé z nich. Stavby, díla a činnosti ohrožující přirozenou hydrogeologickou stratifikaci horninového souboru Vodní zákon ve svém § 30 uvádí, že vody využívané nebo využitelné jako zdroje pitné vody je třeba chránit tak aby nedocházelo k ohrožení jejich vydatnosti, jakosti nebo zdravotní nezávadnosti formou ochranných pásem. Ale i jinde platí, jsou-li podzemní vody využitelné pro pitné účely a území jejich výskytu tedy může být do budoucna zahrnuto do ochranného režimu, že je třeba jejich vydatnost, jakost nebo zdravotní

63


nezávadnost chránit. Co to m.j. znamená? Zajistit, aby při veškeré naší činnosti byla respektována přirozená hydrogeologická stratifikace horninového souboru, protože pouze její respektování zajišťuje, že jeden vodní útvar podzemní vody nebude z hlediska své vydatnosti, jakosti nebo zdravotní nezávadnosti ohrožován podzemní vodou jiného vodního útvaru, která má zpravidla jiné kvantitativní a kvalitativní parametry. V příspěvku o roli hydrogeologa ve vodárenské praxi se uvádělo, že každý významnějšího plánovaný zásah do horninového prostředí, respektive jeho vodního režimu, by měl být simulován prostřednictvím koncepčního hydrogeologického modelu. V praxi se může jednat m.j. o níže uvedené případy. Studny Studny jsou zařízení určená k jímání podzemní vody a je proto logické, že do zvodněného prostředí zasahují. Zpravidla je předem známé potřebné množství vody a požadované jakostní parametry a hydrogeolog, pokud je schopen sestavit koncepční hydrogeologický model území, pochopí která z dostupných zvodní je pro něj prioritní a zda požadavek na konkrétní zdroj vody je splnitelný. Přitom musí, respektive by měl, respektovat 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 povrchové části proti pronikání povrchových a mělkých hypotermických vod. I to má však své požadavky dané ČSN 755115 Jímání podzemní vody, ve smyslu které je nezbytné, aby minimální přípustná tloušťka zaplášťového těsnění do hloubky 3 m pod povrch terénu byla alespoň 30 mm a u vodních úvarů s napjatou hladinou podzemní vody s pozitivní výtlačnou úrovní je tatáž tloušťka požadována minimálně do hloubky 5 m. Těsnění přitom musí vždy navazovat na nenarušenou okolní horninu a vyplňovat celý prostor mezi zárubnicí a stěnou vrtu. 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. Samozřejmě že platí, že v jednom jímacím území je možno využívat několik různých zvodní, jejichž voda se potom může při přípravě vyrobené vody míchat. Vždy však platí, že v jednom jímacím objektu by měl být otevřený pouze jeden přítokový úsek, a to v oboru jedné zvodně, resp. zvodněného kolektoru. 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. Je třeba si totiž uvědomit, že mezilehlé izolátory mezi jednotlivými zvodněmi, byť mají mocnost třeba jen několik metrů, dokáží oddělovat vodní útvary s tlakovým rozdílem mnoha atmosfér a tyto izolátory současně zabraňují migraci vody, která se ve svých jakostních parametrech může od sebe diametrálně lišit. Zásah do tohoto přirozeného prostředí a následná sanace průniku vrtného otvoru přes přirozený izolátor proto vyžadují ne pouhé zatěsnění ale technicky dokonalé uzavření možnosti proudění vody po plášti výstroje studny. Doporučenou mocnost těsnění min. 30 mm je možno v kontextu výše uvedeného považovat za mocnost akceptovatelnou pro nejjednodušší podmínky, všude jinde by měl hydrogeolog volit pokud možné spolehlivější a dokonalejší řešení. Pokud se přesto při provádění studen nebo při jejich provozu prokáže, že k propojení mezi jednotlivými

64


kolektory dochází, je na místě totální likvidace jímacího nebo pozorovacího objektu a tamponáž celého vrtného stvolu. Totéž by automaticky mělo platit při ukončení provozu jímacího nebo pozorovacího objektu. Všichni víme, že největší riziko pro přirozenou hydrogeologickou stratifikaci horninového prostředí představují studny individuálních zájemců. Jejich počet stoupá se stoupající cenou vodného a stočného a s klesající cenou těchto studen. Že tyto studny, protože nemají ani ty nejzákladnější parametry, významně ovlivňují vodní režim, není třeba zmiňovat. Co avšak je třeba hlasitě říci je to, že „výrobci“ těchto studen zásadně a nevratně poškozují životní prostředí a jsou pravými škůdci hydrogeologie a vodárenství, leč bez jakéhokoliv reálného postihu. I když se vodní a stavební právo snaží dostihnout realitu a výjimečně se mu to daří, zůstává skutečností, že minimálně polovina takovýchto studen vzniká mimo správní proces. Vrty pro tepelná čerpadla Největším rizikem této novodobé a dynamicky se rozvíjející aktivity pro vodní režim podzemních vod je skutečnost, že instalace tepelných čerpadel systému země x voda a voda x voda byly ve velkém zahájeny při totální absenci právního statutu těchto vrtů, technologie jejich provádění zohledňující mimořádnou složitost geologických a hydrogeologických poměrů v ČR a s nulovou zkušeností při řešení havarijních stavů, které zcela logicky při subtilnosti těch děl nastanou ať již porušením přirozené hydrogeologické stratifikace horninového souboru nebo únikem oběžných medií s příměsemi aditiv s nejasnými riziky do vodního ekosystému. a) Vrty pro tepelná čerpadla 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 připouští čerpání povrchových nebo podzemních vod a jejich následnému vypouštění do těchto vod za účelem získání tepelné energie. Legální je tedy kombinovat vody v procesu využití její tepelné energie, tzn. například odebírat podzemní vodu a vypouštět ji do vody povrchové nebo odebírat povrchovou vodu a po „projdutí“ výměníkem tepelného čerpadla tuto vypouštět do vody podzemní, právě tak jako je možno odebírat vodu z jedné zvodně a vypouštět ji do druhé zvodně a naopak. Naštěstí platí ustanovení § 9, odstavec (1) vodního zákona, kdy se k nakládání s pozemní vodou musí vyjádřit osoba s odbornou způsobilostí a je jen chybou hydrogeologů, že ani těm nejkřiklavějším případům nedokáží vždy účinně zabránit. Co bychom tedy měli vědět a postupně zlepšovat: - odběr podzemní vody a její energetické využití lze optimálně realizovat v případě, kdy odběr vody a její vypouštění se dějí na úkor stejné, zpravidla mělce uložené zvodně. Pak je riziko po vodní ekosystém podzemních vod minimální, ale vyskytuje se zde jeden základní technický problém: zasakovat je podstatně horší než vodu odebírat a ekonomika takovýchto vrtů bude zatěžována pravidelnou a mnohdy dosti nákladnou regenerací vsakovacích objektů; - odběr vody z jedné zvodně a její vypouštění do jiné zvodně je sice možný, ale je třeba specifikovat a vyhodnocovat důsledky tohoto způsobu využití podzemní vody pro bilanci jejich zásob v případě zvodně jímané a pro stav hladiny podzemní vody s možnými významnými vzestupy v případě zvodně sloužící pro vsakování vody. Stejně tak je třeba podrobně posuzovat rozdíly v jakosti vody, kdy promíchávání zvodní při odběru a vsakování může mít fatální důsledky pro vodárenské využití podzemní vody. Jsou známy příklady kdy například odběr podzemní vody z hlubší zvodně s vysokou koncentrací arsenu znehodnotil do

65


-

té doby nekolizně využívanou mělkou zvodeň, do které byla voda z hlubší zvodně zasakována; vypouštění podzemní vody do vody povrchové, což je případ dosti běžný, je jasným útokem na bilanční ochuzení zásob podzemní vody, které by ve smyslu vodního zákona měly být přednostně využity pro pitné účely.

Z uvedeného vyplývá, že uvedené případy využití energetického potenciálu podzemní vody jsou možné a mnohde i vhodné, vždy však vyžadují podrobnou analýzu rizika, kterou tento proces pro vodní režim daného území představuje. Významným pomocníkem může být poloprovozní čerpací a vsakovací zkouška a ve složitějších případech lze navíc využít matematickou simulací budoucího vývoje změn vodního režimu b) Vrty pro tepelná čerpadla 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. Co bychom opět v tomto případě měli vědět: - riziko těchto vrtů spočívá primárně v jejich hloubce a v malém průměru vrtání. Při běžné hloubce 100 – 200 m tak tyto vrty procházejí dvěma i více zvodněmi a při průměru vrtání pod 150 mm a vystrojení vrtného stvolu vertikálním kolektorem s oběžným médiem zbývá na odtěsnění jednotlivých kolektorů prostor v mocnosti několika milimetrů a to ještě v případě zpravidla iluzorního centrického umístění kolektorů. 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; - složitější situace nastává v případě, že ve spodní části vrtů pro TČ systému země x voda je zastižena tlaková zvodeň s pozitivní výtlačnou úrovní. V takovém případě by bylo třeba volit speciální technologii vrtání a vystrojení vrtů, aby byl vertikální vzestupný pohyb vody ve vrtném stvolu utlumen. To však vyžaduje jednak dobrou znalost geologického prostředí, tzn. vědět, v kterých částech horninového souboru lze přítoky tlakové podzemní vody očekávat a potom i ovládání technologie těsnění tlakových poloh, což dnes bohužel málokdo umí. Běžně tak dochází k situaci, kdy vrty v podmínkách tlakových zvodní působí jako drenážní díla, odvádějící podzemní vodu z hlubších kolektorů do kolektorů výše uložených, nebo dokonce až do povrchového recipientu. Samozřejmě skrytě, nepovoleně, ale uvedených případů je bezpočet; - nejsložitější situace je pak při provádění těchto vrtů v území výskytu vysoce porézního nebo dokonce krasově nebo pseudokrasově propustného horninovém prostředí. Používaná technologie příklepového vrtání se vzduchovým výplachem velmi těžko těmito horninami prochází a co je nejzávažnější, kavernový systém zůstává trvale narušen, protože je nereálné takto porušenou horniny funkčně injektovat. Zde platí jediná rada: vrty v těchto podmínkách vůbec neprovádět a pokud je to z různých důvodů nezbytné, je nutno volit technologii velkoprůměrového a zpravidla teleskopického způsobu vrtání a etážové injektáže kritických poloh horninového souboru; - zmiňme ještě jednu okolnost rizika vrtů pro tepelná čerpadla systému země x voda pro vodní režim a tou je naprosto nedomyšlený způsob sanace prostředí

66


v případě, kdy dojde k úniku oběžného média obsahujícího aditiva, která povětšinou patří mezi pro vodu nebezpečné látky. Varianta náhrady těchto speciálních médií je sice možná (líh, solanka, apod.) ale chybějící aditiva obecně provoz teplovodního systému ztěžují. Z tohoto krátkého a neúplného přehledu rizik vyplývá, že vrty pro tepelná čerpadla systému země x voda jsou významným rizikem pro režim podzemních vod zejména v podmínkách tlakových zvodní, v podmínkách výskytu vysoce propustných hornin a obecně všude tam, kde se ve vertikálním sledu pod sebou nachází několik významně se od sebe odlišujících zvodní. Zde platí jediná rada: zadat úkol znalému hydrogeologovi, posoudit reálnost záměru a případně navrhnou aplikaci speciálních technologii, vylučujících negativní vliv vrtů při jejich provádění nebo provozu pro místní vodní režim podzemních vod. Vsakování srážkových a odpadních vod do vod podzemních prostřednictvím půdní vrstvy 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, byť výjimečně, ve smyslu § 38 vodního zákona přípustné. V čem lze vidět hlavní úskalí: - vodní zákon a nařízení vlády č. 416/2010 hovoří o hodnotách emisních standardů. V praxi však neexistuje mechanismus, který by dodržování těchto standardů kontroloval a speciálně domovní čistírny odpadních vod je možno z pohledu vlastníků považovat za zcela bezobslužné zařízení. Mylně, bez údržby ČOV dlouhodobě fungovat nebude; - dalším problémem je vypouštění odpadních vod do prostředí, které není schopno tyto vody pojímat. Absentuje-li průzkum nebo pokud je proveden nesprávně, v místě nevhodně konstruovaného vsakovacího prvku vznikají mokřaviska, bažiny nebo dokonce tůně, tedy stav který je vzdálen záměru plynulého zasakování odpadních vod do horninového souboru - obecně rizikové je však i vlastní vsakování odpadních vod v místech, kde je podzemní voda využívána nebo využívána být může. Základní problém je zde nejasná jakost vody, protože těch několik limitních složek typu BSK, ChSK apod. není schopno postihnout takové rizikové složky, kterými jsou dnes především v některých lokalitách viry, farmaka, drogy, apod. Zde proto platí jediné: návrh způsobu zasakování srážkových a odpadních vod opřít o kvalitní hydrogeologický průzkum, jehož výsledkem by vždy měl být koncepční hydrogeologický model. Z něj musí být zřejmé, co se se vsáklou vodou v horninovém prostředí bude dít a co jej jejich skutečným recipientem. Závěr: V příspěvku jsou stručně komentovány některé rizikové činností ovlivňující vodárenského využívání podzemní vod, mezi němž patří m.j. provádění studen, vrtů pro tepelná čerpadla a vsakování srážkových a odpadních vod do vod podzemních prostřednictvím půdních vrstev. Všechny tyto činnosti mají jedno společné. Představují určitý zásah do horninového souboru, který je v podmínkách ČR zpravidla charakterizován jevem kterému říkáme přirozená hydrogeologická stratifikace, tj. výskyt několika zvodněných kolektorů podzemní vody pod sebou. Rizika těchto činností je proto možno eliminovat pouze důkladným poznáním místní hydrogeologické stratifikace horninového souboru, simulací projektovaného zásahu do této stratifikace vyjádřené prostřednictvím koncepčního hydrogeologického modelu a

67


aplikací opatření eliminujících negativní vliv konkrétních staveb, děl a činností na místní vodní režim.

68


Rizikové činnosti ovlivňující vodárenské využívání podzemních vod (kanalizace) Výstavba kanalizací – negativní dopady na hydrogeologické poměry RNDr. Jitka Novotná, Mgr. Zdeněk Sedláček, GEOtest, a.s., Emanova 1244/112, 627 00 Brno, tel. 728 167 387, 724 729 857 email: [email protected], [email protected] Na významné části území České republiky je nutné řešit problematiku dopadů sucha a to včetně zásobování pitnou vodou. Jedním z prvků, které k snižování objemu vody v krajině přispívají, jsou chybně vybudované kanalizace, které velmi často tvoří privilegované cesty proudění podzemní vody. Pokud dojde k negativnímu ovlivnění hydrogeologických poměrů, jde o porušení zákona o vodách i zákona o kanalizacích. Úvod Na problematiku možného negativního vlivu budování kanalizací upozorňujeme odbornou veřejnost již několik let: Novotná, J. (2012); Novotná, J., Sedláček, Z. (2013); Novotná, J. (2013). Stav, kdy se po vybudování kanalizací „ztratila voda“, tedy drenážní efekt kanalizace je znám již déle. Běžně se tento jev přičítal tomu, že kanalizační potrubí byla netěsná a odváděla tzv. balastní vodu, z pohledu oběhu vody tedy vodu podzemní, jejíž hladiny byla výš, než dno trubek kanalizace. Se zvyšujícím se podílem obcí s kanalizací problém „ztráty vody“, tedy drenážního efektu kanalizací, nabývá na významu. Kanalizace se budují v menších obcích a problém drenážního efektu kanalizací se dotýká neustále větších segmentů krajiny. Jde o problém jak environmentální, tak i problém právní. Privilegované cesty proudění podzemní vody Pro pohyb podzemní vody v horninovém prostředí jsou zásadní nehomogenity tohoto prostředí. V měřítku zvodněné vrstvy, ve které transport podzemní vody probíhá, hrají roli lokální rozdíly v propustnosti, které mohou být značné i na vzdálenost několika centimetrů v závislosti na typu propustnosti (masivní hornina – puklina s písčitou výplní, kompaktní vápenec – dutina, hrubozrnné a jemnozrnné facie fluviálních sedimentů). Zásadní vliv na pohyb podzemní vody mají nehomogenity v rámci celé vrstvy (např. změny charakteru základní hmoty štěrků – písčitá či jílovitá). Vymezené zóny přednostního pohybu podzemní vody (kontaminující látky) – privilegované cesty – jsou charakterizovány rychlejším prouděním pozemní vody. V sousedícím horninové prostředí saturované zóny pak podzemní voda proudí pomaleji. Stejná je i situace v případě pohybu infiltrované srážkové vody. Nejrychleji se infiltrující voda pohybuje právě privilegovanými cestami. Privilegované cesty pohybu podzemní vody mají i antropogenní původ – např. podsyp písku pod kanalizací či lépe propustné prostředí podél produktovodu nebo drenážní systém. Antropogenní privilegované cesty proudění podzemní vody vznikají i v prostředí, kde by podzemní voda přirozeně neproudila nebo by její rychlost byla velmi nízká, jako příklad lze uvést výkop kanalizace v jílech zasypaný jílovitým pískem. Pro intravilány je typické existence antropogenně podmíněných „privilegovaných“ cest pohybu podzemní cesty. Nejčastějším případem míst drenáže podzemní vody jsou kanalizace, které bývají z důvodu vytvoření dostatečného spádu relativně hluboko

69


uloženy (několik metrů), obsypány pískem a ve srovnání s rostlým terénem je více propustný i zához výkopu kanalizace. Legislativa Legislativní oporu pro řešení problematiky zamezení drenážního efektu budovaných kanalizací lze nalézt ve dvou stěžejních zákonech a to: •

•

274/2001 Sb. ZÁKON ze dne 10. července 2001 o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích) ve znění zákonů č. 320/2002 Sb., č. 274/2003 Sb., č. 20/2004 Sb., č. 167/2004 Sb., č. 127/2005 Sb., č. 76/2006 Sb., č. 186/2006 Sb., č. 222/2006 Sb. a č. 281/2009 Sb. 254/2001 Sb. ZÁKON ze dne 28. června 2001 o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon) ve znění zákonů č. 76/2002 Sb., č. 320/2002 Sb., č. 274/2003 Sb., č. 20/2004 Sb., č. 413/2005 Sb., č. 444/2005 Sb., č. 186/2006 Sb., č. 222/2006 Sb., č. 230/2006 Sb., č. 342/2006 Sb., č. 25/2008 Sb., č. 167/2008 Sb., č. 181/2008 Sb., č. 157/2009 Sb., č. 227/2009 Sb., č. 281/2009 Sb., č. 150/2010 Sb., č. 77/2011 Sb., č. 151/2011 Sb. a č. 85/2012 Sb.

V zákoně o vodovodech a kanalizacích 274/2001 Sb. se v § 7 Práva a povinnosti stavebníka, vlastníka a provozovatele při výstavbě, údržbě a provozování vodovodu nebo kanalizace v odstavci (4) ve vztahu k negativním vlivům na stavby – vodní díla – domovní studny uvádí: • Práva podle odstavců 1 a 2 musí být vykonávána tak, aby bylo co nejméně zasahováno do práv vlastníků pozemků a staveb. Za tímto účelem je oprávněná osoba zejména povinna svůj vstup na cizí pozemek nebo stavbu jejímu vlastníku předem oznámit a po skončení prací pozemek nebo stavbu uvést do předchozího stavu, pokud se s vlastníkem nedohodne jinak. Výkon tohoto práva musí být prováděn též tak, aby co nejméně omezoval osoby užívající pozemek nebo stavbu na základě smlouvy s vlastníkem pozemku nebo stavby a další osoby, které ji užívají s jeho souhlasem. A v odstavci (5) téhož paragrafu pak: • Vznikla-li osobě uvedené v odstavci 4 výkonem práv stavebníka nebo vlastníka vodovodu nebo kanalizace podle odstavců 1 a 2 majetková újma, nebo je-li tato osoba omezena v obvyklém užívání pozemku nebo stavby, má tato osoba právo na náhradu. Nedojde-li k dohodě o výši a způsobu náhrady, poskytne stavebník nebo vlastník vodovodu nebo kanalizace osobě uvedené v odstavci 4 jednorázovou náhradu podle zvláštního právního předpisu 14) bez zbytečného odkladu, nejpozději do 6 měsíců ode dne vzniku práva na náhradu. Tím není dotčeno právo domáhat se náhrady u soudu. Toto ustanovení se nepoužije na případy styku vodovodů a kanalizací se stavbami zřízenými podle zákona o pozemních komunikacích. Základní z hlediska definovaného problému je pak § 12 Kanalizace, kde se v odstavci (1) uvádí: • Kanalizace musí být navrženy a provedeny tak, aby negativně neovlivnily životní prostředí, aby byla zabezpečena dostatečná kapacita pro odvádění a čištění odpadních vod z odkanalizovávaného území a aby bylo zabezpečeno nepřetržité odvádění odpadních vod od odběratelů této služby. Současně musí být zajištěno, aby bylo omezováno znečišťování recipientů způsobované dešťovými přívaly. Kanalizace musí být provedeny jako vodotěsné konstrukce, musí být chráněny proti

70


zamrznutí a proti poškození vnějšími vlivy. Další požadavky na čištění odpadních vod včetně požadavků na projektovou dokumentaci, výstavbu a provoz kanalizací a čistíren odpadních vod stanoví prováděcí právní předpis. Ve vodním zákoně 254/2001 Sb. je problematika nutnosti nezhoršování stávajících hydrogeologických poměrů v krajině řešena v § 1 Účel a předmět zákona v odstavci (1): • Účelem tohoto zákona je chránit povrchové a podzemní vody, stanovit podmínky pro hospodárné využívání vodních zdrojů a pro zachování i zlepšení jakosti povrchových a podzemních vod, vytvořit podmínky pro snižování nepříznivých účinků povodní a sucha a zajistit bezpečnost vodních děl v souladu s právem Evropských společenství. Účelem tohoto zákona je též přispívat k zajištění zásobování obyvatelstva pitnou vodou a k ochraně vodních ekosystémů a na nich přímo závisejících suchozemských ekosystémů. Dále je problematika řešena v § 27 Ochrana vodních poměrů a to následovně: • Vlastníci pozemků jsou povinni, nestanoví-li zvláštní právní předpis jinak, zajistit péči o ně tak, aby nedocházelo ke zhoršování vodních poměrů. Zejména jsou povinni za těchto podmínek zajistit, aby nedocházelo ke zhoršování odtokových poměrů, odnosu půdy erozní činností vody a dbát o zlepšování retenční schopnosti krajiny. Technické řešení Výstavba kanalizací je z hlediska norem řešena ČSN EN 1610 Provádění stok a kanalizačních přípojek. V tomto předpisu je otázka drenážního působení kanalizací řešena převážně z pohledu kanalizace, nikoliv z hlediska zachování hydrogeologických poměrů lokality. Článek 6.5 uvádí: •

Během ukládání potrubí musí být rýhy udržovány bez vody, např. dešťové vody, průsakové vody, pramenité vody nebo vody uniklé netěsnostmi z jiných potrubí. Způsoby odvodňování nesmí ovlivnit účinnou vrstvu a potrubí. Pokud by mohlo docházet během odvodňování rýhy k vyplavování jemných částic materiálu, je třeba proti tomu učinit opatření. Je třeba přihlížet k ovlivňování stability okolní zeminy a pohybu podzemní vody odvodňováním rýhy. Po ukončení odvodňování rýhy se musí dostatečně uzavřít všechny dočasní stavební drenáže.

Dalším prvkem vznikající drenáže podzemní vody může být např. provádění účinné vrstvy - článek 11.2: • Účinná vrstva má být prováděna tak, aby bylo zabráněno vnikání původní zeminy nebo přesouvání materiálu účinné vrstvy do původní zeminy. Za některých okolností může být k zabezpečení účinné vrstvy nezbytné použití geotextilie nebo filtračního štěrku, především při výskytu podzemní vody. K drenážnímu efektu kanalizace významně přispívá provedení lože kanalizace (část konstrukce, která podpírá troubu mezi dnem rýhy, a bočním obsypem, nebo krycím obsypem - ČSN EN 1610) z propustných materiálů jako jsou např. písek, štěrk nebo drcené kamenivo. Z uvedených ukázek je zřejmé, že ČSN se negativními dopady kanalizace na podzemní vody vůbec nezabývá.

71


Drenážní efekt kanalizace Dopady drenážního vlivu kanalizací lze rozdělit na: • Ovlivnění režimu podzemní vody při výstavbě. • Trvalé dopady výstavby na režim podzemní vody: • Negativní ovlivnění zdrojů vody. • Negativní ovlivnění základových poměrů. • Dopady na vegetaci. • Zrychlení odtoku vody z horninového prostředí. Při výstavbě dochází při realizaci výkopu k snižování hladiny podzemní vody jejím čerpáním. Jde o odčerpávání velkého objemu vody, což vede k velkému snížení hladiny podzemní vody v širším okolí. Při čerpání velkého objemu vody dojde k odčerpání statických zásob podzemní vody, tj. odčerpání vody z hydrogeologického kolektoru v míře větší, než je běžný rozdíl objemu vody v rámci ročních režimních změn. Velmi často je snížení hladiny podzemní vody ve výkopu dosaženo položením trvalé drenáže, která zůstává účinná i po ukončení stavby. Jak bylo uvedeno výše, představuje kanalizace antropogenní privilegovanou cestu proudění podzemní vody. Vznik privilegované cesty proudění podzemní vody má zásadní a trvalý dopad na hydrogeologické poměry v širokém okolí kanalizace. Dojde ke snížení hladiny podzemní vody v horninovém prostředí, které se projeví v blízkých zdrojích podzemní vody (většinou domovních studních), ale zásadní dopad má na vlhkostní poměry území. Snížení hladiny podzemní vody vede ke změně dosahu kapilární třásně, čímž se sníží dostupnost vody pro vegetaci. Jde vždy o rychlou změnu, takže se vegetace nedokáže přizpůsobit. Změna hydrogeologických poměrů může vést i k poškození staveb. Drenáž podzemní vody vede ke změně základových poměrů v důsledku konsolidace horninového prostředí (zmenšení objemu pórů do té doby vyplněných vodou). Při nepravidelném sedání, například když je část domu založena na skalním podloží a část domu na mladých kvartérních sedimentech, pak dochází k poškození staveb v dosahu snížení hladiny podzemní vody. Dalším velmi negativním dopadem drenážního efektu budování kanalizací je zrychlení odtoku podzemní vody a vody hypotermického odtoku z dotčeného území. Zrychlení podzemního odtoku vede v období s vysokými srážkovými úhrny k mírnému zvyšování rizika povodní. Podstatně závažnější dopad má zrychlení odtoku podzemní vody pro suché periody. V důsledku drenážního efektu kanalizace odtéká podzemní voda (nebo voda hypodermického odtoku) rychleji, a tím se sníží její zásoby na suché období, v kterém jsou podzemní vody jediným zdrojem vody na území České republiky. Při prognóze vývoje klimatu, která předpokládá prodlužování period sucha a zvyšování jejich četnosti, nabývá tento negativní důsledek budování kanalizací na významu. Zrychlení odtoku podzemní vody z krajiny tedy vede v době zvýšených srážek k zvyšování rizika povodní. V době deficitu srážek, v době meteorologického sucha, přispívá drenážní efekt kanalizace k narůstání zemědělského a hydrologického sucha. Drenážní efekt kanalizace se projevuje v horninovém prostředí jak s průlinovou tak s puklinovou propustností. Ve vysoce propustném prostředí (např. ve štěrcích) se projevuje i efekt zkrácení proudu podzemní vody ve výkopu a efekt spádu kanalizace. Jako příklad lokalit, na kterých došlo při výstavbě kanalizace k trvalému snížení hladiny podzemní vody, jsou na obr. 1 uvedeny obce, ve kterých jsme problematiku kanalizace versus podzemní voda, řešili. (Drásov, Tvarožná - okres Brno-venkov, Hluboké - okres

72


Třebíč, Kyjovice - okres Znojmo). Jde o lokality s různými hydrogeologickými poměry. Ve všech obcích došlo ke snížení hladiny podzemní vody, které je doloženo měřením v domovních studních, v některých případech hladina zaklesla až pod dno studny. Drásov Hluboké Tvarožná

Kyjovice

Obr. 1: Obce, ve kterých byla řešena problematika kanalizace versus podzemní voda Doporučení Z výše uvedeného legislativního rozboru problematiky je zřejmé, že je zákonné zamezení negativních dopadů kanalizací požadovat. Vliv podzemní vody na stavbu kanalizace a kanalizace na hydrogeologické poměry je nutné posuzovat již v rámci projektové přípravy. V rámci geologických průzkumů by měl být proveden hydrogeologický průzkum, na základě kterého by byly určeny úseky stavby, na kterých může dojít k negativní interakci stavby a podzemní vody. Současně by měla být provedena pasportizace vodních zdrojů v oblasti možného ovlivnění hydrogeologických poměrů stavbou. Tím se zjistí stav vodních zdrojů a budou k dispozici údaje o úrovních (hloubkách) hladin podzemní vody v době před výstavbou. V případě, že dojde k negativnímu ovlivnění hladiny podzemní vodou nebo budou toto majitelé zdrojů vody tvrdit, bude k dispozici jednoznačný údaj o stavu hladiny před zahájením výstavby. Monitoring vodních zdrojů by měl pokračovat po celou dobu výstavby a měl by být ukončen až po kolaudaci stavby. Pokud bude při hydrogeologickém průzkumu zjištěno, že kanalizace bude vedena v hydrogeologických kolektorech pod úrovní hladiny podzemní vody, musí být do projektu zapracovány prvky, které zamezí vzniku privilegované cesty proudění podzemní vody. V principu jde o přerušení zásypu výkopu materiálem s vlastnostmi hydrogeologického izolátoru. Počet míst přerušení výkopu, respektive vzdálenost těchto prvků od sebe a použitý materiál musí vycházet z konkrétních hydrogeologických poměrů lokality. Pro eliminaci negativního ovlivnění hydrogeologických poměrů výstavbou kanalizace je nutné, aby s hydrogeologem spolupracoval už projektant. Koncepčně je chybné, aby se vzniklé problémy s poklesem hladiny podzemní vody řešili až při výstavbě kanalizace, což se děje v současné době. Jednotlivé etapy, které by měly být prováděny v rámci projektování a výstavby kanalizací, lze shrnout následovně:

73


• • • •

Posouzení hydrogeologických poměrů lokality z hlediska možného negativního dopadu budování kanalizace – budou určeny úseky stavby, kde může dojít k negativnímu ovlivnění hydrogeologických poměrů území výstavbou. Pasportizace vodních zdrojů – budou změřeny hladiny podzemní vody. Zjištění stavu před zahájením výstavby kanalizace je velmi důležité z hlediska posouzení případných dopadů výstavby kanalizace na hydrogeologické poměry. Spolupráce projektanta s hydrogeologem – do projektu budou v úsecích možného negativního vlivu stavby na hydrogeologické poměry zahrnuty prvky („přepážky“) tvořící hydrogeologický izolátor ve výkopu. Monitoring zdrojů vody v dosahu možného ovlivnění stavbou – budou sledovány případné změny úrovně hladiny podzemní vody a bude na ně možné aktuálně reagovat.

Sled stavby hydrogeologem – pokud dojde k projevům negativních dopadů, bude možné na ně pružně reagovat. Závěr Odvádění a čištění odpadních vod a s tím související budování kanalizací je nutné z hlediska kvalitativní ochrany povrchových i podzemních vod. Při současné stavební praxi ovšem velmi často dochází při budování kanalizace ke vzniku antropogenně podmíněné privilegované cesty proudění podzemní vody a tím k zrychlení proudění podzemní vody, což vede ke snížení její hladiny, tedy k negativnímu kvantitativnímu ovlivnění podzemní vody. Pokles hladiny podzemní vody má pak dopad jak na zdroje vody v dosahu vzniklého snížení, tak jsou negativně ovlivněny základové poměry a zhorší se dostupnost vody pro vegetaci. Současně zrychlení odtoku podzemní vody z území vede k zhoršení následků sucha v krajině. Problematiku dopadů budování kanalizací na hydrogeologické poměry je nutné řešit už v rámci projektů, kdy by projektant měl zohlednit konkrétní hydrogeologické poměry a při návrhu projektu spolupracovat s hydrogeologem. Při všech fázích výstavby by měly být zohledňovány legislativní požadavky a nutnost zachování stávajících hydrogeologických poměrů. Literatura Novotná, J.: Vliv výstavby kanalizace na režim podzemní vody a možná opatření na snížení dopadů. In. Muzikář, R. ed. (2012): Seminář České vědeckotechnické vodohospodářské společnosti, Odborná skupina podzemní vody: Podzemní voda ve vodoprávním řízení IX. Praha. ISBN 978-80-02-02404-0. Novotná, J.: Možné negativní dopady budování kanalizací na hydrogeologické poměry - doporučení vodoprávním úřadům In. Muzikář, R. ed. (2013): Seminář České vědeckotechnické vodohospodářské společnosti, Odborná skupina podzemní vody: Podzemní voda ve vodoprávním řízení X. Praha. ISBN 978-80-02-02487-3. Novotná, J., Sedláček, Z.: Vliv kanalizací na hydrogeologické poměry v intravilánech. In. Kubík, J., Hlavínek P., ed. (2013): Konference Městské vody 2013. Sborník přednášek. Velké Bílovice. ISBN 978-80-86020-8. Česká technická norma ČSN EN 1610: Provádění stok a kanalizačních přípojek a jejich zkoušení. Český normalizační institut, 1999.

74


Matematické modelování proudění podzemních vod a jeho využití ve vodárenské praxi RNDr. Martin Milický, PROGEO s.r.o., Tiché Údolí 113, 252 63 Roztoky u Prahy, tel. 233 910 935, email: [email protected] Úvod Matematické modely jsou prostředkem pro simulaci proudění podzemní vody a transportu látek. Možnosti jejich využití se vzhledem k rozvoji výpočetní techniky neustále rozšiřují, včetně uplatnění ve vodárenské praxi. Cílem aplikace hydraulických modelů je zhodnotit současnou situaci jímání podzemní vody (obvykle z hlediska bilance, alokace jímaného množství, směrů a rychlosti proudění, nebo jakosti) a predikovat budoucí stavy, způsobené přirozenou změnou hydrologických a klimatických podmínek či změnou rozložení odběrů a jejich velikosti. Sestavení a kalibrace modelu proudění podzemní vody Před zahájením prací na sestavení modelu proudění podzemní vody je nezbytné definovat cíle modelování a otázky („problémy“), které mají být modelováním zodpovězeny. Dalšími nezbytným krokem je sestavení koncepčního modelu (popisu důležitých informací souvisejících s prouděním podzemní vody), který je založen především na znalosti geologie a hydrogeologie širšího okolí jímacích území. Následuje vlastní sestavení hydraulického modelu a jeho kalibrace, ve vztahu ke vstupním a měřeným údajům. Vstupem matematického modelu proudění podzemní vody (a případně transportu kontaminace při hodnocení ohrožení jakosti podzemní vody), jsou následující okruhy dat a informací: • hydrogeologické a geometrické informace - mocnost, rozloha a omezení kolektorů, izolátorů a poloizolátorů, okrajové podmínky řešení, • hydrologické informace – především údaje o celkovém a podzemním odtoku, distribuci a velikosti srážkové infiltrace a odběrech podzemní vody; modelová bilance množství podzemních vod je obvykle odvozena z hydrologických informací, • hydraulické informace – odporové a kapacitní parametry charakterizující horninové prostředí (koeficienty hydraulické vodivosti, koeficienty volné/napjaté storativity, včetně jejich prostorové variability), • prostorová distribuce (horizontální a vertikální) tlakových poměrů podzemní vody, odvozená na základě měřených hladin, • údaje o prostorové distribuci jakosti podzemních vod (pro účely simulace vývoje chemismu podzemních vod), • v případě hodnocení míry ohrožení vodního zdroje – potenciální zdroje kontaminace (intenzita, lokality), parametry transportních procesů – disperzivita prostředí, distribuční koeficienty (sorpce) a reakční rychlosti. Kvalita a množství vstupních dat zásadně ovlivňuje dosažené výsledky modelového hodnocení. Jednou z klíčových složek vstupních dat pro hodnocení vodárenského využití území je podrobná evidence odběrů podzemní vody (vrt, horizont, množství), údaje úrovní hladin podzemní vody (jednorázové, časové řady), a to nejen v jímacích objektech, ale i v širším okolí jímacího území, a hodnocení příronů podzemní vody do říční sítě v mezipovodích zvolených profilů.

75


Základní informaci o „kvalitě“ modelu poskytuje porovnání výstupů modelu a měřených dat. Shoda výstupů modelového řešení s měřenými hodnotami je dosažena kalibrací modelu, při které je nalezena taková sada vstupních parametrů modelu, která produkuje výstupy modelového řešení ve shodě s realitou (měřením) na požadované úrovni. Pro kalibraci modelu proudění slouží tzv. hladinové a objemové kritérium. V rámci hladinového kritéria je třeba dosáhnout optimální shodu úrovní hladin měřených a modelových. V rámci objemového kritéria je třeba dosáhnout optimální shodu množství podzemní vody v modelu a množství vody proudící v simulované hydrogeologické struktuře (v rámci celé plochy modelu i jednotlivých jímacích území). Objemové kritérium kalibrace modelu je obvykle dokládáno pomocí porovnání modelové a vyhodnocené drenáže podzemní vody do jednotlivých úseků toků modelovaného povodí. Teprve zkalibrovaný a verifikovaný model by měl být použit pro předpověď odezvy hydrogeologického systému v podmínkách, které ještě v lokalitě nenastaly (např. výrazné navýšení odběru; změna rozložení odběru; snížená dotace podzemních vod vlivem extrémního sucha). Využití modelů ve vodárenské praxi Větší trvalé odběry podzemních vod ovlivňují tlakové poměry, dostupné množství a někdy také kvalitu vody ve struktuře. Charakteristickým rysem ovlivnění regionální struktury po zahájení odběrů je postupný pokles hladin a velikosti drenáže podzemní vody do říční sítě v řádu let až desítek let. Míra hydraulického ovlivnění struktury jímáním není ustálená a obvykle kolísá v závislosti na sezónním a víceletém hydrologickém cyklu. Velikost odběrů je však omezena dostupným množstvím a kvalitou podzemní vody. Nejčastější jsou matematické modely proudění podzemní vody využívány (z pohledu vodárenské praxe) za účelem stanovení zásob podzemní vody a za účelem zhodnocení míry antropogenního ovlivnění struktury. Modelové hodnocení je obvykle založeno na posouzení rozdílu simulací proudění bez odběrů (v přirozených, neovlivněných poměrech) a s odběry podzemní vody (resp. s různou velikostí odběrů). Porovnáním lze stanovit míru hydraulického ovlivnění struktury jímáním a rovněž je možné předcházet střetu zájmu s dalšími odběrateli nebo ochranou přírody. Vedle bilančních údajů jsou v hydraulických modelech stanoveny směry a rychlosti proudění podzemní vody od oblastí infiltrace k místům drenáže. Zhodnocen je obvykle dlouhodobý vývoj vydatnosti jednotlivých zdrojů jímání, včetně posouzení vlivu sezónního kolísání vlivem časově nerovnoměrné dotace podzemních vod. V neposlední řadě modelové výsledky (výstupy) umožňují vizualizaci proudění podzemní vody (a jeho ovlivnění) a hodnocení jakosti podzemní vody (včetně transportu látek rozpuštěných ve vodě). Z pohledu provozovatele odběrů a „správců“ podzemních vod lze pomocí průběžně kalibrovaného modelu získávat informace: • pro optimální řízení jímání v jednotlivých vodních zdrojích, • pro nucené omezení odběrů (včetně stanovení dopadu omezení), • pro potřebu zvýšení odběrů (např. pro náhradní zásobení obyvatelstva), • pro návrh nebo úpravu monitoringu množství a jakosti jímaných podzemních vod z hlediska ochrany vodních zdrojů,

76


• pro návrh ochranných pásem vodních zdrojů, • pro řešení různých havarijních situací (v množství i jakosti podzemní vody), • pro jednání při střetu zájmu s dalšími odběrateli nebo ochranou přírody. Hodnocení vlivu odběrů podzemní vody v CHKO Litovelské Pomoraví CHKO Litovelské Pomoraví se nachází v území mezi městy Mohelnice, Litovel a Olomouc. Existenčně je CHKO závislá na vodním režimu zvodněných kvartérních štěrkopísků v údolní nivě toku Moravy. Kvartérní sedimenty jsou trvale syceny podzemní vodou ze zvodně vázané na devonské vápence z mladečsko-konického krasu v množství kolem 200 l/s. Protože podzemní voda z devonských sedimentů v jímacím území Čerlinka je jedním z nejvýznamnějších zdrojů vody pro skupinový vodovod Olomouc, dochází v některých částech CHKO ke střetu mezi zájmy ochrany přírody a vodárenským využitím vodních zdrojů podzemní vody. Z tohoto důvodu Správa CHKO LP podmínila souhlasné stanovisko k prodloužení platnosti povolení k nakládání s vodami z prameniště Čerlinka zpracováním bilanční studie. Ta měla stanovit limity čerpání podzemních vod v jímacích územích Čerlinka a Pňovice – Březové tak, aby vodárenský odběr byl realizován v mezích významně neohrožujících zdejší unikátní biotop. Zpracovatelem studie byla firma OHGS s.r.o. Ústí nad Orlicí ve spolupráci s firmami PROGEO, s.r.o. a Lesprojekt Východní Čechy s.r.o. Od začátku byly práce rozděleny na 2 samostatné okruhy: • hodnocení proudění a odběrů podzemní vody pomocí modelových simulací (které jsou podrobněji popsány v této kapitole), • hodnocení stavu lužních lesů a stanovení optimální hladiny podzemní vody pro jednotlivé typy porostů. V závěrečné etapě prací byly tyto 2 základní okruhy informací propojeny. V CHKO Litovelské Pomoraví a jeho blízkém okolí je situováno 8 významných jímacích území, které ovlivňují proudění podzemní vody. Modelové území bylo zvoleno tak, aby pokrývalo širší okolí CHKO (plocha modelu byla cca 31.5 x 29 km) a nedocházelo k zadání odběrů v blízkosti hranic se stanovenými okrajovými podmínkami. V horizontálním směru bylo území rozděleno na elementy o velikosti 20 x 20 metrů. Vertikálně byl prostor modelu rozdělen do dvou modelových vrstev, které reprezentují zjednodušenou hydrogeologickou stavbu území (kvartér, sedimenty devonu). Hlavním zdrojem podzemní vody je infiltrace srážek v celé ploše modelu, velikost infiltrace je zadána v rozmezí 1 až 3 l.s-1.km-2 v závislosti na míře překrytí propustných sedimentů méně propustnými hlínami. Významnější přítoky podzemní vody ze zázemí do prostoru modelu byly zadány na severním okraji u obce Bohuslavice (přítok 31 l.s-1) a na severovýchodním okraji území (přítok podzemní vody ze zbylé části HGR 1621 a jeho zázemí (o velikosti 191 l.s-1) (obrázek 1). Ve druhé modelové vrstvě byl simulován přítok 176 l.s-1 do prostoru mladečských vápenců z oblasti jihozápadně od hranice modelu (tato voda proudí směrem k jímacímu území Litovel-Čerlinka). V obrázku 1 jsou zobrazena i hlavní jímací území v zájmové oblasti. V závorkách jsou uvedeny průměrné odběry podzemní vody za období let 2001 až 2010.

77


Obr. 1: Základní situace území a okrajové podmínky Proudění podzemní vody bylo simulováno v 5 variantách „odběrů“ podzemní vody (uvedených v tabulce 1): • s průměrnými odběry podzemní vody (průměr realizovaných odběrů v období 2001 až 2010), • bez „odběrů“ – neovlivněné proudění podzemní vody, • s maximálními povolenými odběry podzemní vody (povolené roční maximum odběrů), • s maximálními odběry podzemní vody (povolené měsíční maximum), • s prognózními (simulovanými) odběry podzemní vody (hodnoceno snížení podzemní vody v oblasti lesních porostů). Kalibrace a verifikace modelového řešení byla realizována pro varianty s průměrnými odběry a bez odběrů podzemní vody, ostatní varianty odběrů jsou simulace prognózní.

78


Tab. 1: Simulované velikosti odběrů podzemní vody prům. odběry 2001 až 2010

maximální (roční) povolené

maximální

prognózní

(l/s)

(l/s)

(l/s)

(l/s)

11.2 33.1

12 60

12 60

11 50

102

267

267

150

91.2 24.4 5.7 13.5 84.8

160.5 64 16 30 190

219 64 16 40 250

120 64 16 30 125

- severní část CHKO Bohuslavice Moravičany

- střední část CHKO Čerlinka (prameniště Litovel)

- jižní část CHKO Pňovice - Březové Štěpánov Moravská Huzová Chomoutov Černovír

Výsledné hladiny a směry proudění podzemní vody (v 1. modelové vrstvě) jsou zobrazeny na obrázku 1. Generelně podzemní voda v kvartérních sedimentech proudí od severozápadu a severu k jihu resp. k jihovýchodu. Hladina podzemní vody je relativně plochá, na severu nad jímacím územím Bohuslavice dosahuje úrovně 257 m n.m. a při jižním resp. jihovýchodním okraji území dosahuje úrovní 210 resp. 214 m n.m. Při okrajích kvartéru (především při východním okraji) je sklon hladiny výjimečně velmi strmý. Simulace neovlivněného režimu proudění podzemní vody (bez odběrů podzemní vody) byla realizována při zadání stejných okrajových podmínek jako varianta se současnými odběry. Základní bilance množství vody obou variant je uvedena v tabulce 2. Tab. 2: Základní modelová bilance podzemní vody simulace režimu se "současnými" odběry podzemní vody

infiltrace srážek ze zázemí (z okrajových pod.) povrchové toky odběr podzemní vody CELKEM

simulace neovlivněného režimu

přítok do modelu

odtok z modelu

přítok do modelu

odtok z modelu

(l*s-1)

(l*s-1)

(l*s-1)

(l*s-1)

1399.7 398.6 216.6 -

1556.3 458.5

1399.7 398.6 158.3 -

1952.0 -

2014.9

2014.8

1956.6

1952.0

infiltrace ze zázemí (OP) povrchové toky odběr podz.vody CELKEM

Z porovnání obou variant je zřejmé, že část „současných“ odběrů podzemní vody pokrývá vcez povrchové vody z toků (nárůst vlivem odběrů o 58 l.s-1). Současně vlivem odběrů dochází ke zmenšení drenáže podzemní vody do toků (v 1. modelové vrstvě o 376 l.s-1). Modelová snížení hladin podzemních vod vyvolaná průměrnými odběry (2001 až 2010) jsou v rozsahu 0.5 m - 2 m. K největšímu snížení hladin dochází v jímacím území Litovel-Čerlinka (cca do 2 m v centrální části území). Nejméně jsou ovlivněny hladiny v jímacích územích Chomoutov a Bohuslavice (do 0.25 m), Moravičany (do 0.5 m) a Pňovice-Březové (do 0.75 m). Výsledná modelová snížení jsou zatížena určitou nejistotou, protože „neovlivněný“ režim proudění dokumentuje menší množství měřených dat.

79


Při simulaci proudění podzemní vody s maximálními povolenými odběry je zadán celkový modelový odběr o velikosti 894.5 l.s-1 (636 l.s-1 z 1. modelové vrstvy). Navýšení velikosti odběrů v této simulaci je u většiny větších jímacích území více než dvojnásobné. Z modelových výsledků jsou opět stanoveny úrovně hladin podzemní vody, směry proudění podzemní vody a především snížení vyvolaná zvýšenými odběry. Modelové práce tak prokázaly možnost realizace současně povolených maximálních odběrů (ročních maxim). Významnou část výsledné bilanční studie tvořila část „lesnická“. Jedním z jejích hlavních výstupů bylo stanovení optimální úrovně hladiny podzemní vody pro jednotlivé typy porostů, stanovení míry tolerance uvedených typů porostů ke změně hladiny podzemní vody a vytipování konkrétního typu dřeviny na dané lokalitě s nejpřísnějšími požadavky na limitní hladinu podzemní vody. Ta se stala „určující“ pro stanovení nepodkročitelné úrovně hladiny podzemní vody v horizontu budoucích deseti let. Vyvolané změny úrovně hladiny podzemní vody při maximálních odběrech se tak v některých oblastech CHKO ukázaly jako neúnosné z pohledu ochrany lužních lesů v CHKO. Proto byly stanoveny (z porovnání více modelových snížení hladiny podzemní vody pro různé velikosti odběrů a při znalosti požadavků „lesnické“ části) odběry prognózní (Tabulka 1). Sumární velikost modelových „prognózních“ odběrů byla stanovena na 650.8 l.s-1 (včetně menších odběrů, které jsou shodné s variantou „současných“ odběrů). Z výsledků simulace vyplynulo "únosné" navýšení odběrů. K největšímu snížení hladin podzemních vod dojde v jímacích územích Štěpánov a Moravská Hůzová, v centrální části území Litovel-Čerlinka a v j.ú. Černovír. K minimálnímu ovlivnění (poklesu) hladin dochází v okolí jímacích území Moravičany, Chomoutov a Pňovice- Březové. Při „prognózní“ úrovni odběrů dochází k propojení oblasti ovlivnění mezi jímacími územími Štěpánov – Moravská Hůzová – Černovír se snížením hladin podzemní vody cca do 0.25 m, vyloučit nelze ani rozšíření deprese (do 0.5 m) jihozápadně od jímacího území Litovel-Čerlinka. Výsledkem modelu s prognózními odběry byla i bilance množství podzemní vody v celém zájmovém území včetně vertikální distribuce v jednotlivých modelových vrstvách (Obrázek 2). Přítoky do modelu z infiltrace srážek (1399 l.s-1) a přítoky vody z okrajových podmínek o sumární velikosti 398.6 l.s-1 jsou shodné s předchozími simulacemi. Z povrchových toků celkem infiltruje 261.2 l.s-1 a do toků je drénováno 1408.2 l.s-1 podzemní vody (v 1. modelové vrstvě 1199.4 l.s-1). infiltrace

infiltrace

drenáž

z toků

infiltrace

ze srážek 880.2

257.6

do toků 1199.4

ze srážek

1.vrstva

1250.2

1.vrstva

519.6

110.3

2.vrstva

447.7 805.9

přítok z OP drenáž do toků

odběr 498.8

208.8

222.7

2.vrstva

152.0

hodnoty jsou uvedeny v l/s

176.0 suma odběrů

650.8

Obr. 2: Modelová bilance podzemní vody - modelové vrstvy Superpozicí výsledků modelu proudění podzemní vody a lesnické části úkolu byly vytvořeny mapy znázorňující stupeň ohrožení lesních porostů. Plocha možného

80


ohrožení lesních porostů poklesla o více než 50 % při srovnání optimalizovaných „prognózních“ odběrů s povolenými odběry na úrovni ročních maxim. Závěr Modelové řešení proudění podzemní vody je založeno na syntéze informací z oblasti geologie, hydrogeologie, hydrologie, klimatologie a geografie a nejen proto by mělo být řazeno mezi standardní nástroje hodnocení jímání podzemních vod. V kombinaci s dalšími okruhy informací (lesnické údaje) lze vodárenský odběr a jeho rozložení optimalizovat nejen z pohledu vodárenského (množství, kvalita, minimální energetické náklady), ale i z pohledu multikriteriálního hodnocení, v němž jsou obsaženy i požadavky ochrany přírody.

81


Možnosti využití izotopové geochemie ve vodárenské praxi Doc. RNDr. Vladislav Chrastěný, Ph.D.; Doc. RNDr. Michael Komárek, Ph.D. a Ing. Hana Šillerová, Fakulta životního prostředí České zemědělské univerzity v Praze, Kamýcká 129, 165 21 Praha 6 Suchdol 1. Úvod Chrom v šestimocné formě, Cr(VI) je častou znečišťující látkou povrchových a podzemních vod v průmyslových oblastech (galvanovny, kožedělné provozy, impregnace a ochrana dřeva, chladící okruhy v elektrárnách, chromové pigmenty apod.). Podle americké agentury pro ochranu životního prostředí (US EPA) je Cr(VI) řazen mezi látku nejvíce ohrožující lidské zdraví pro své karcinogenní vlastnosti. Šestimocný chrom je vysoce rozpustný a mobilní. Naproti tomu, redukovaná forma chromu, trojmocný Cr(III), je podobná svými vlastnostmi Fe(III), v oblasti pH přírodních vod se sráží zejména na oxidech Fe a Mn, je nemobilní a tudíž mnohem méně toxický než Cr(VI). V České republice je dle Systému evidence kontaminovaných míst SEKM provozované Českou informační agenturou životního prostředí CENIA podchyceno několik tisíc lokalit se zvýšeným obsahem Cr, ale tato databáze není zcela kompletní a po provedení národní inventarizace kontaminovaných lokalit lze předpokládat významné navýšení počtu. Podle databáze SEKM je na území ČR dokumentováno 165 lokalit s koncentrací celkového Cr nad limitem pro pitnou vodu, tj. vyšší než 50 ppb. Na padesáti lokalitách je koncentrace celkového Cr vyšší než 1000 ppb, na sedmadvaceti nad 10 000 ppb a na sedmi dokonce nad 100 000 ppb. Kontaminovaná místa jsou rozložena po celé ČR s nejvýznamnějšími lokalitami jako Roztoky u Křivoklátu, Šumperk, Loučná nad Desnou, Zlaté hory nebo Jablonec nad Nisou. Za určitých podmínek přírodního prostředí může docházet k odstraňování Cr(VI) přirozeným způsobem buď mikroorganismy, nebo redukcí pomocí dvojmocného železa, manganu a organického uhlíku. V takovém případě není zapotřebí provádět nákladná opatření pro sanaci vod a ušetří se tak značné finanční prostředky. V jiných situacích může ovšem Cr(VI) migrovat až na vzdálenost několika kilometrů bez náznaku biotické nebo abiotické redukce a může ohrozit zdroje pitné vody. Dosud neexcitoval žádný biogeochemický nástroj k identifikaci samočištění podzemních vod od Cr(VI). S vývojem moderních instrumentálních technik lze pomocí analýzy stabilních izotopů Cr určit, zda na dané lokalitě dochází k redukci Cr(VI). Za podmínek kontinuální emise od zdroje nelze totiž pouhou koncentrační analýzou určit, zda k redukci a tedy samočištění dochází. V řešeném projektu TAČR TA01021055 jsme se soustředili na dva okruhy otázek. Za prvé, zda lze stabilních izotopů Cr využít jako nástroje pro posouzení samočisticích schopností podzemní vody. Za druhé, jak lze využít levných agromateriálů (pivovarské mláto, vinné slupky a matoliny, rašelina, digestát z bioplynové stanice, piliny) pro sanaci kontaminovaných vod Cr(VI). V tomto příspěvku se zaměříme na využití metod izotopové geochemie pro posouzení samočisticích schopností vody

82


2. Použité metody K odlišení spontánní redukce Cr(VI) jsme použili netradiční izotopový systém 52Cr a 53 Cr, který se stanovuje jako relativní odchylka od přírodního izotopového složení (SRM NIST 979) vyjádření v tzv. deltanotaci (1). δ53CrNIST979 (‰) = (IPVzorek – IPNIST979) ⁄ (IPNIST979 × 1000) (1) Kde IP je izotopový poměr 52Cr/53Cr vzorku a standardu. Odlišení spontánní redukce je možné kvůli kinetickému izotopovému efektu, který je v literatuře popsán (Bullen T.D., 2007) a který způsobuje změnu v izotopovém složení reaktantu a produktu. Produkt redukce Cr(VI) je izotopově lehčí, než reaktant což znamená, že v nezreagované frakci Cr(VI) lze v případě redukce detekovat obohacení o těžší izotop. Tento jev označujeme izotopovou frakcionací a její míra souvisí s mírou probíhající redukce. Závislost míry redukce na izotopové frakcionaci v uzavřeném systému lze popsat tzv. Rayleighovým modelem (viz dále). Pro analýzu změny izotopového složení, ke kterému dochází u stabilních izotopů velmi nepatrně, je nutné použít moderní instrumentální techniku založenou na simultánním stanovení jednotlivých izotopů pomocí multikolektorového uspořádání detektorů. Použít lze pro tento účel multikolektorový hmotnostní spektrometr s indukčně vázaným plazmatem (MC ICP MS, Neptune, Thermo). Před vlastní analýzou je nutné odstranit matriční složení vzorku od čisté kovové frakce Cr, neboť vlastní matrice by stanovení zatížila velkou chybou. K odstranění matrice jsme využili iontové chromatografie na koloně plněné anexem v Cl- cyklu (AG1x8, 100200 mesh, BioRad). Separace je založena na rozdílnosti afinity aniontové a kationtové formy chromu k iontoměniči. Stanovení na hmotnostním spektrometru je vždy doprovázeno hmotovou odchylkou, která vzniká v důsledku fyzikálních jevů, kdy je těžší izotop přenesen systémem analyzátoru s vyšší účinností než lehčí. Korigovat hmotovou odchylku lze více způsoby, které se liší v dosažení přesnosti stanovení. Námi použitý způsob spočívající v dvojitém definovaném přídavku obohacených izotopů 50Cr a 54Cr (tzv. double-spike) je metodou nejnáročnější, avšak nejpřesnější. 3. Výsledky 3.1. Izotopové složení přírodního chromu ve vzorcích minerálů a vod Při posuzování vzorků vod kontaminovaných z průmyslové činnosti je třeba znát izotopové složení přírodních vzorků, v našem případě systém voda-hornina. Zanalyzovali jsme několik set vzorků zahrnujících horniny a podzemní vody v oblastech nezasažených průmyslovou činností. V prvé řadě jsme zanalyzovali 65 vzorků chromitů z celého světa (světová naleziště např. Kostarika, Brazílie, Kazachstán, Ural, Řecko, Kypr, USA a další). Celková průměrná hodnota δ53CrNIST979 přes všechny chromitové vzorky byla 0,058‰, čili lze konstatovat, že primární chromová ruda se svým relativním izotopovým složením blíží nule. Pro studium interakce voda-hornina jsme zvolili dvě oblasti s výskytem hadců, a to Slavkovský les a Mohelno. Zde jsme zanalyzovali několik horninových vzorků. Hadce ze Slavkovského lesa vykazovaly oproti vzorkům chromitů relativně nižší hodnoty δ53CrNIST979 (obohacení o lehčí izotopy) okolo -0,15‰, ještě nižší hodnoty jsme pak naměřili v oblasti Mohelna (okolo -0,3‰). Na těchto lokalitách jsme odebrali vzorky tekoucích povrchových vod, které přicházejí do kontaktu s podložím. Na lokalitě Slavkovský les byly námi zjištěné hodnoty δ53CrNIST979

83


oproti složení horniny relativně vyšší (obohacení o těžší izotop) s hodnotami od 0,002 – 0,99‰. Koncentrace celkového Cr na této lokalitě byly od 2,8 – 12,7 ppb. Jak dokumentuje Izbicky J.A. a kol. (2008) pouhým zvětráváním lze vygenerovat izotopovou frakcionaci zhruba řádu jedné promile směrem k těžším hodnotám, takže zde nepředpokládáme významnou míru redukce Cr(VI). Výraznější posun směrem k izotopově těžším hodnotám jsme zaznamenali na lokalitě Mohelno, kde se izotopové složení Cr(VI) nacházelo v rozsahu od 0,49 do 3,39‰ při koncentračním rozsahu od 1,5 do 22,6 ppb celkového Cr. Důvod takto vyšších hodnot δ53CrNIST979 spočívá v probíhající redukci Cr(VI) v přírodních podmínkách, ovšem zároveň je nutné vzít v úvahu horninové prostředí a výskyt vysoce serpentinizovaných harzburgitů s relativně těžším izotopovým složením (δ53CrNIST979 = 1,14). Při posuzování míry redukce pomocí Rayleighova kinetického modelu (viz dále) je nutné vzít v potaz správnou výchozí hodnotu izotopového složení hornin, jinak může snadno dojít k nadhodnocení míry redukce daného rezervoáru, jak uvádí ve své práci Farkaš J. a kol. (2013), který naše terénní data vyhodnotil a publikoval. 3.2. Izotopové složení kontaminovaných vod V areálu podniku Velosteel Trading, a.s. v Loučné nad Desnou jsme odebrali vzorky z několika monitorovacích vrtů (obr. 1.).

Obr. 1: Areál společnosti Velosteel Trading, a.s. s vyznačením polohy monitorovacích vrtů a izotopového složení vzorků vod Celkové koncentrace Cr na této lokalitě přesahovaly 100 ppm na litr (vrt HV 101 – 116 ppm). Na obr. 1. je znázorněna poloha galvanovny a monitorovacích vrtů s vyjádřením izotopového složení Cr(VI) v zájmových bodech. Z naměřených dat je patrné, že izotopové složení Cr(VI) oplachové lázně po vlastním procesu galvanizace je proti přírodním hodnotám mírně těžší, což lze vysvětlit preferenční elektro-depozicí chromu izotopově lehčího, jenž v roztoku migruje rychleji než izotop relativně těžší. Ve všech

84


monitorovacích vrtech byl zaznamenán izotopový posun směrem k těžším hodnotám oproti složení oplachové lázně (obr. 1.), což je důkazem probíhající redukce Cr(VI). Stejnou situaci jsme zjistili v areálu společnosti Avia, a.s. Praha Letňany (obr. 2.). Podzemní vody zde jsou podstatně méně kontaminované než v podniku Velosteel. Nejvyšší naměřená hodnota celkového Cr dosahovala 1,7 ppm (vrt N6) s obsahem Cr(VI) okolo 1,0 ppm. Ačkoli jde o dva řády nižší koncentrace Cr, rovněž dochází k samočištění podzemních vod, jehož důkazem je izotopové složení Cr(VI) (obr. 2.). Oproti izotopovému složení oplachové lázně, které bylo blízké přírodnímu (δ53CrNIST979 = 0.098‰, obr. 2.) jsme naměřili vysoké hodnoty (vrt He3 nejvyšší hodnota δ53CrNIST979 = 5,24‰).

Obr. 2: Areál společnosti Avia, a.s. Letňany monitorovacích vrtů a izotopového složení vzorků vod

Praha

s vyznačením

polohy

Z těchto předběžných výsledků je tedy patrné, že v příslušných zvodních dochází v přirozených podmínkách k redukci Cr(VI). Z hlediska naměřených hodnot lze předpokládat a opakovanými odběry prokázat, že dochází k mísení zbytkové frakci po redukci a Cr(VI) emitovaného zdrojem. 3.3. Simulace podmínek redukce Cr(VI) ve vodním prostředí Pomocí laboratorních vsádkových experimentů jsme testovali vliv vybraných parametrů vodního prostředí na redukci Cr(VI) (obr. 3.). Na obr. 3. je vyneseno izotopové složení roztoku dichromanu draselného samotného a s přídavky Fe(II), Mn(IV), SO2 a SO2 s Mn(IV) v čase. Z průběhu závislostí je patrné, že Fe(II) působí redukčně, ale až od určité koncentrace Fe (obr. 3.). Mangan v oxidačním stavu (IV) je rovněž redukčním činidlem pro Cr(VI), ovšem při vyšším obsahu Cr(III) má oxidační účinky (obr. 3.).

85


Z našich zkušeností hraje zejména Fe podstatnou roli při změnách chemismu podzemních vod bezprostředně po odčerpání z vrtů. Pokud je v podzemní vodě dostatečná koncentrace rozpuštěného CO2 a zároveň Fe(II) kationtů, je v oblasti přírodního pH vod stabilní látkou FeCO3(s) (Pitter P., 1999). Při provzdušnění vzorku dochází k posunu rovnováhy směrem k výchozím látkám a do vody se uvolňují Fe(II) kationty, které redukují Cr(VI), což se projeví odpovídajícími změnami v izotopovém složení vzorku. Tyto jevy jsou předmětem současného intenzivního studia v naší laboratoři.

Obr. 3: Simulace podmínek vodního prostředí při redukci Cr(VI) 3.4. Rayleighův kinetický model Pro popis závislosti izotopové frakcionace Cr na zbytkové koncentraci výchozího Cr(VI) v uzavřeném systému se užívá tzv. Rayleighova kinetického modelu. Tento model jsme aplikovali na výsledky analýz povrchových vod na lokalitě Mohelno (obr. 4.). Běžně se při modelování míry frakcionace daného rezervoáru užívá nulové hodnoty δ53CrNIST979 jako výchozí (obr. 3. čárkovaná křivka).

Obr. 4: Rayleighův kinetický model s vynesením naměřených hodnot izotopového složení povrchových vod na lokalitě Mohelno

86


Pokud pro definici izotopového složení výchozího stavu rezervoáru použijeme námi zjištěnou hodnotu pro horniny svrchního pláště (harzburgit), pak docházíme k závěru, že míra redukce Cr(VI) v dané zvodni je o cca 20% nižší, což zpětně lépe koreluje s naměřenými koncentračními daty. Při použití Rayleighova kinetického modelu je nezbytné mít správně definované výchozí izotopové složení daného rezervoáru. 4. Shrnutí Analýza izotopů Cr(VI) poskytuje dobrý a rychlý nástroj posouzení samočisticích schopností vody vzhledem k redukci na Cr(III), který je mnohem méně toxický. Při studiu redukce v přírodních vodách, a pokud je cílem modelovat stupeň zredukování Cr(VI) v daném rezervoáru, je nezbytné znát lokální geologické poměry. Při odběru vzorků na příslušných lokalitách je optimální frakci Cr(VI) zachytit přímo na separačních kolonách bezprostředně po odběru, jinak je nebezpečí chybné analýzy vzhledem k chemismu vod. 5. Použitá literatura Izbicki J. A., Ball J. W., Bullen T. D. and Sutley S. J. (2008) Chromium, chromium isotopes and selected trace elements, western Mojave Desert, USA. Appl. Geochem. 23, 1325–1352. Bullen T.D. (2007) In: Bullen, T.D., Wang Y. (eds) Chromium stable isotopes as a new tool for forensic hydrology at sites contaminated by anthropogenic chromium. Proceedings of the 12th International Symposium on Water-Rock Interaction, Kunming, China, 31 July - 5 August, 2007, London, Taylor and Francis CRC Press. Farkaš, J., Chrastný, V., Novák, M., Čadková, E., Pašava, P., Chakrabarti, R., Jacobsen, S.B., Ackerman, L., Bullen, T.D. (2013) Chromium isotope variations (δ53/52Cr) in mantle-derived sources and their weathering products: Implications for environmental studies and the evolution of δ53/52Cr in the Earth´s mantle over geologic time. Geochim. Cosmochim. Acta, 123, 74-92. Pitter, P. (1999) Hydrochemie, VŠCHT Praha, 568s. Poděkování Tento projekt je realizován díky podpoře Technologické agentury ČR (TA01021055).

87


Březovský vodovod – voda pro Brno RNDr. Josef Slavík, GEOtest, a.s., Šmahova 1244/112, 627 00 Brno, tel. 723 504 088, email: [email protected] 1. Úvod Hydrogeologický rajón 4232 Ústecká synklinála v povodí Svitavy představuje významný vodní útvar se značnými zásobami podzemní vody, které jsou vodárensky využívány I. a II. březovským vodovodem pro zásobení města Brna pitnou vodou, dále skupinovým vodovodem Svitavy a skupinovým vodovodem Březovsko. Pro pochopení problematiky vodárenské exploatace I. a II. březovským vodovodem, vodovodem Svitavy a Březovsko uvádíme v následující části stručné hydrogeologické poměry hg rajónu 4232. 2. Hydrogeologické poměry rajónu 4232 Ústecká synklinála v povodí Svitavy ve vztahu k vodárenskému využití Nejjižnější souvislý výběžek České křídové tabule zakončený brachysynklinálním uzávěrem, který je součástí hydrogeologického rajónu 4232 Ústecká synklinála – v povodí Svitavy, představuje z hydrogeologického hlediska dvoukřídlou strukturu se čtyřmi, převážně samostatnými zvodněmi, vázanými na hydrogeologické kolektory v cenomanu (A), spodním turonu (B), středním turonu (C) a coniaku (D). Uvedené kolektory jsou vzájemně odděleny sedimentárními horninami (slínovci, jílovci) s funkcí izolátorů. Tab. 1: Litologicko-stratigrafický vývoj křídových sedimentů Litologická jednotka

Mocnost jednotlivých vrstev (m)

Hydrogeologická charakteristika

Třída průtočnosti (transmisivity)

X e,f

pískovce, jílovce s polohami pískovců

28

Kolektor D

II - III

X a-d

jílovce vápnité, místy prokřemenělé slínovce glaukonitická kontaktní vrstva

Stratigrafický Číselné stupeň označení

Coniak Kcn

Turon svrchní Kt3

IX c,d IX a,b Turon střední Kt2

VIII

V - VII

IV Turon spodní Kt1

IIIb

IIIa

30 – 35 0-1

pískovce s vápnitokřemitým tmelem slínovce spongilitické pískovce prachovce glaukonitické s polohami spongilitických pískovců

izolátor C/D

27 25 – 50 20 – 50

slínovce vápnité (měkké) pískovce glaukonitické s vápnitým a vápnitokřemitým tmelem, s polohami rohovců, slínovce písčité, prachovce slínovce glaukonitické,

88

Kolektor C

15 - 30

izolátor B/C

30 – 40 25 – 40

Kolektor B

0,5 – 1,5

izolátor A/B

I – III

I – III


plastické Cenoman Kc

Podloží

II I

Pískovce jílovce s polohami pískovců, slepence

30 – 40 30 - 40

krystalinikum, poorlický perm

Kolektor A

III – IV

podložní izolátor

Tyto hydrogeologicky příznivé vlastnosti podmínily vznik významné akumulace podzemních vod, projevující se četnými vydatnými přelivnými prameny v místě drenážní báze řeky Svitavy v okolí Březové nad Svitavou. Existence těchto pramenů způsobila kolem roku 1900 nebývalý zájem o jejich vodárenské využití pro zásobení města Brna pitnou vodou. K tomu došlo v roce 1913 I. březovským vodovodem (Franz Josef I.), kterým bylo z okolí Březové nad Svitavou dopraveno potrubím do Brna cca 300 l . s-1 kvalitní pitné vody. Po I. světové válce se zájem hydrogeologů o tuto strukturu ještě zvýšil. Četné hydrogeologické průzkumy ukázaly, že je zde možno podchytit a získat další množství pitné vody pro Brno. Výsledkem všech těchto snah byl vybudován a v roce 1975 i uveden do provozu II. březovský vodovod s celkovou kapacitou podchycené pitné vody cca 1 000 l . s-1. Tím se zvýšilo celkové množství pitné vody, odebírané v okolí Březové nad Svitavou a dopravované do Brna I. a II. březovským vodovodem na cca 1 300 l . s-1. Z hydrogeologického hlediska jsou ze všech výše uvedených zvodní pro vodárenskou exploataci nejvýznamnější zvodeň vázaná jednak na pískovce spodního turonu (B) a jednak na pískovce středního turonu (C), přičemž posledně jmenovaná reprezentuje cca 80 % veškeré využívané podzemní vody. Vznik a doplňování zásob podzemní vody v této hydrogeologické struktuře se děje především infiltrací atmosférických srážek do horninového prostředí. Příznivou vlastností pro doplňování zásob podzemní vody do nejvýznamnější zvodně, vázané na hydrogeologický kolektor středního turonu (C), je převážné odkrytí celého střednoturonského kolektoru, u něhož v důsledku exogenních procesů došlo k denudaci nadložních křídových souvrství. Zvodeň, vázaná na hydrogeologický kolektor ve spodním turonu (B), která zahrnuje cca 20 % vodárensky využívané podzemní vody, je naopak převážně v celé ploše překryta nadložním souvrstvím středního turonu a infiltrační plochou je zde pouze úzký pruh spodnoturonských sedimentů, vystupujících v důsledku brachysynklinální stavby v podobě kuest při okraji hydrogeologické struktury na povrch. Rozhodující význam pro infiltraci atmosférických srážek i pro vlastní oběh podzemních vod mají celé sítě více či méně rozevřených puklin, jejichž vznik byl podmíněn tektonickými pohyby. Směry puklin se do značné míry shodují s tektonickými liniemi podélného (SSZ – JJV) i příčného (ZSZ – VJV až Z – V) směru. Při vsaku atmosférických srážek na příslušných infiltračních plochách dochází k jejich stékání po jednotlivých dělicích plochách – izolátorech – a k hromadění v jednotlivých hydrogeologických kolektorech v osové části synklinály. Zde dochází k vytvoření

89


soustředěného proudu podzemní vody, směřujícího od místa hydrogeologické rozvodnice na severu (linie Opatov – Opatovec) do oblasti působení erozivní báze řeky Svitavy na jihu. V místě, kde řeka Svitava působením eroze „nařízla“ zvodněné hydrogeologické kolektory ve středním a spodním turonu, došlo k přirozenému odvodnění celé struktury četnými přelivnými prameny (Banínské, Hladové, Muzlovské, Petrovy, Sulkovy a Nádražní prameny), převážně podchycenými nebo ovlivněnými vodárenským provozem. Přelivné prameny, náležející zvodni středního turonu (Banínské, Muzlovské a Petrovy) jsou jímány násoskovými řady, zatímco prameny náležející zvodni ve spodním turonu jsou nepřímo podchyceny, případně výrazně ovlivněny vodárenskou exploatací pomocí jímacích vrtů, vyhloubených do této zvodně. Směr soustředěného proudu podzemní vody je zhruba totožný se směrem povrchového odvodnění zájmové struktury, to je od S k J. Celá struktura je povrchově odvodněna řekou Svitavou a jejími přítoky. Uzávěrový profil povrchového i (podzemního) odvodnění je totožný s brachysynklinálním uzávěrem struktury (vodoměrná stanice ČHMÚ v Rozhraní). Celá struktura je zhruba trojúhelníkovitého tvaru, kde vrchol trojúhelníka je v místě jímacího území. Tím lze vysvětlit i různou délku dobíhání infiltrovaných atmosférických srážek do oblasti jímání. Při nasycení střednoturonského kolektoru srážkovou vodou z jarního tání prakticky bezprostředně po jeho ukončení dochází k vodárenské exploataci s maximální vydatností této zvodně, která se pozvolna směrem k podzimu snižuje. V této době však dochází v důsledku retardace 4 – 6 měsíců infiltrovaných srážkových vod z jarního tání k naplnění zvodně ve spodním turonu a tím k možnosti získat vodárenský odběr prakticky na úrovni jeho maximální vydatnosti. Toto optimální rozdělení dotace zásob podzemní vody umožňuje získat prakticky po celý rok zhruba stejnou velikost jímatelného množství podzemní vody pro zásobení města Brna. Jak již bylo výše uvedeno, pro nahrazování úbytku podzemní vody ve zvodni v důsledku vodárenské exploatace má zásadní význam velikost srážek a jejich rozložení v čase a prostoru. Zvláštní význam přitom mají pevné srážky, poněvadž voda ze sněhových srážek po určitou dobu zůstává ve sněhové pokrývce a neúčastní se oběhu vody. Při delším trvání sněhové pokrývky dochází k přerušení doplňování zásob podzemní vody v jednotlivých zvodních a tím k poklesu jejich hladin, vydatností pramenů a v neposlední řadě i vydatností jímacích zařízení. Ve sněhové pokrývce se někdy v této oblasti naakumulují zásoby vody, uvolňující se až při jejím tání, kdy voda z tajícího sněhu nejprve odtéká po povrchu a později po rozmrznutí půdy se pak vsakuje a podílí se významně na doplňování zásob podzemních vod v jednotlivých zvodních. V oblasti jímacího území březovského vodovodu převládá doplňování podzemních vod během jarního období, případně již v druhé polovině zimního období. To se projevuje na bezprostředním vzestupu hladin podzemní vody ve střednoturonské zvodni C (I. zvodeň). Těsný vztah závislosti mezi infiltrací atmosférických srážek a vzestupem hladiny podzemní vody v I. zvodni byl prokázán u pozorovacího vrtu V-12 (Krčmář, A., Kříž,H. 1987). Jistou komplikací v poměrně logickém vzniku a doplňování zásob podzemní vody v rámci obou vodárensky exploatovaných zvodní (I. a II.) je porušení západního křídla synklinály hg rajónu 4232 v podélném směru (S – J) semanínským zlomem v délce cca 30 km. Celá linie tohoto zlomu je doprovázena zhruba 100 – 200 m širokým doprovodným drceným pásmem s výškou skoku v oblasti Svitav a severně 150 – 200 m. Díky tomuto vertikálnímu posunu se v rámci křídového komplexu přímo na zlomu proti sobě ocitají souvrství s kolektorskými a izolátorskými vlastnostmi, což má především pro souvrství cenomanu (kol. A) a spodního turonu (kol. B) ve východním křídle synklinály za následek vznik nepropustné bariéry na horninách poličského

90


krystalinika. V důsledku toho se východní křídlo synklinály stává jednokřídlou hg strukturou, kde infiltrující srážky na výchozech jednotlivých kolektorů stékají po mezivrstevních resp. počevních izolátorech k semanínskému zlomu, kde jsou buď usměrněny nepropustnou bariérou k jihu a v případě, kde se jeden kolektor ocitá proti jinému, může docházet ke vzájemnému mísení. 3. Stručný popis jímacího zařízení I. a II. březovského vodovodu Jak již bylo uvedeno v předchozí části, od roku 1913 je pro potřeby města Brna dopravována kvalitní pitná voda potrubím I. březovského vodovodu v množství cca 300 l . s-1. Vlastní jímací zařízení je tvořeno násoskovým sběrným řadem, sestávajícím ze 14 studní, vrtaných do hloubky 17 až 21 m, které nejsou v celé délce vystrojeny. Studna označená A leží v samostatném objektu, studna B a dalších 12 studní je umístěno ve štole dlouhé 300 m, z níž odbočují krátké příčné štoly k jednotlivým studnám, vzdálených od sebe 25 m. Štola je opatřená masivní cihelnou obezdívkou. Voda je odebírána násoskou, jejíž sestupné rameno tvoří sběrný řad z litinových trub o Ø 600 mm a přechází v prodloužení na přivaděč vody do Brna. Obr. 2,3,4.

Obr. 2: Vstupní portál do štoly I. březovského vodovodu (Franz Josef I.)

91


Obr. 3: Štola I. březovského vodovodu (Franz Josef I.) s původním sběrným potrubím

Obr. 4: Jeden z 12-ti vrtů, umístěný v boční štole Tímto jímacím zařízením byly podchyceny Banínské prameny, vyvěrající na okraji údolní nivy na pravém břehu řeky Svitavy, které odvodňují střednoturonský

92


hydrogeologický kolektor (C) s volnou hladinou podzemní vody. Tento způsob jímání umožňuje odebírat takové množství podzemní vody, které v závislosti na kolísání hladiny podzemní vody je v působnosti násosky. Technicky se tedy nejedná o jímání podzemní vody „vynucené“ čerpáním se vznikem doprovodné deprese, ale o odběr takového množství podzemní vody, které volně „přiteče“ k jímacímu zařízení – násosce. Tím je prakticky vyloučeno jakékoliv negativní kvantitativní ovlivnění sousedního hydrogeologického rajonu 4231 Ústecká synklinála v povodí Orlice. Toto téma se čas od času objeví i na diskusních forech vodohospodářů s tím, že březovský vodovod „bere“ vodu České Třebové. Několik let po uvedení I. březovského vodovodu do provozu vznikla myšlenka na vybudování dalšího vodovodního systému, který by plně využil možnosti podchycení zdrojů kvalitní podzemní vody v okolí Březové nad Svitavou, které v podobě přelivných pramenů volně bez využití odtékaly do řeky Svitavy. Přípravné práce zaměřené spíše na hydrogeologické posudky a studie se datují od roku 1926. Soustavný průzkum pak byl zahájen až v letech 1953 – 1954, kdy byly realizovány první rozsáhlejší terénní práce. V jejich rámci bylo vyhloubeno několik pozorovacích vrtů, tři vrty do I. zvodně a dva vrty do II. zvodně a byly realizovány první čerpací zkoušky. Původně se uvažovalo pouze s podchycením podzemní vody z I. zvodně, obdobně jak tomu bylo v případě I. březovského vodovodu. Teprve na základě výsledků čerpacích zkoušek z prvních hlubokých vrtů do II. zvodně se začalo uvažovat o případném využití této podzemní vody. První širokoprofilové hydrogeologické vrty, které již měly sloužit k jímání vody pro II. březovský vodovod, byly vyhloubeny v roce 1959 a o tři roky později napojeny na násosku. Dále bylo realizováno 17 vrtů k podchycení nejvydatnějších Petrových a Lučních pramenů na levém břehu Svitavy v k. ú. obce Dlouhá. Na základě dílčích výsledků se postupně rozsah průzkumů zpřesňoval a závěrečná etapa probíhala v letech 1967 – 1968. Dlouhodobý hydrogeologický průzkum prokázal existenci dvou nezávislých zvodní a jejich možné využití pro jímání podzemních vod. I. zvodeň (C) se nachází pod vrstvou povodňových hlín a zvětralých pískovců. II. zvodeň je od I. zvodně oddělena v nadloží nepropustnou vrstvou střednoturonských slínovců (Kt2), nazývaných „březovskými slíny“. Zvodněný kolektor puklinově porušených pískovců je v hloubce 30 – 105 m. Jímání podzemní vody I. zvodně Podzemní voda I. zvodně byla podchycena 28 vrtanými studnami do hloubky 16 m, spojenými násoskovým řadem z ocelového potrubí Js 600, 1000 a 1200 mm, dlouhým 688 m. Tato vzestupná část násosky je obestavěna štolou včetně zabezpečení přístupu k jednotlivým jímacím vrtaným studním. Odběr násoskou II. březovského vodovodu má jiný režim oproti jímání z vrtů I. březovského vodovodu. Násoskou I. březovského vodovodu je odebíráno téměř konstantní množství, takže v jímacích vrtech zůstává zachován dlouhodobý režim kolísání úrovně hladiny podzemní vody. Udržováním snížených hladin p. v. v jímacích vrtech násosky II. březovského vodovodu na maximálně přípustné úrovni naopak umožňuje měnit výši odběru podzemní vody z I. zvodně v závislosti na okamžitém stavu zásob podzemní vody. Dlouhodobý průměr snížení hladiny podzemní vody je 3,10 m p. t., tj. kóta 385,58 m.

93


Obr. 5: Pohled na jímací území II.březovského vodovodu – v pozadí štola s násoskou 688 m dlouhou Jímání podzemní vody II. zvodně K vodárenské exploataci je využíváno 7 hlubokých širokoprofilových vrtů vystrojených ocelovými zárubnicemi. Hloubky vrtů jsou od 130 do 80 m podle vyklíňování kolektoru B od S k J. Nad vrty jsou vybudovány čerpací stanice s jímkami, do nichž je zaústěno výtlačné potrubí ponorných čerpadel. Z jímek odtéká voda gravitačně do spodního sběrného řadu dlouhého 1464 m a končícího ve sběrné studni II. zvodně. Sběrná studna průměru 4,0 m a hloubky 6,5 m je propojena v evakuační stanici s násoskovým řadem I. zvodně. K trvalému využívání jsou určeny vrty HVI, HVII, HVIII, HVIV, HVV, HVVII a HVVIII. Celková kapacita ponorných čerpadel je 393 l . s-1. Odběr čerpacími stanicemi ze II. zvodně vychází z celkového provozního řízení jímacího území, který předpokládá maximální využití podzemní vody z I. zvodně a doplňující odběr vody vhodnou kombinací chodu čerpadel II. zvodně tak, aby celkové jímané množství odpovídalo využitelným zásobám podzemní vody s přihlédnutím ke kapacitě přivaděče. V současné době nabývá na významu využívání podzemní vody II. zvodně k nadlepšování kvality podzemní vody I. zvodně zasažené nitráty. Míchání kvalitativně příznivější podzemní vody II. zvodně se stále narůstajícími obsahy NO3- v podzemní vodě I. zvodně, dává možnost dodávat do vodovodní sítě i nadále kvalitní pitnou vodou.

94


Obr. 6: Pohled na jeden z jímacích vrtů II.zvodně (hg kolektor B – spodní turon) 4.

Kvalitativní a kvantitativní problematika hg rajónu 4232 Ústecká synklinála v povodí Svitavy Podle plánu oblasti povodí Dyje (POP) vychází hg rajón 4232 ve všech hodnocených kritériích jako rizikový. Co se pod tím rozumí? Tak především již v předchozí kapitole zmíněné kvalitativní hledisko podzemní vody I. zvodně, kde je zvýšený obsah nitrátů a to především dusičnanů NO3- v I. zvodni (kolektor C – střední turon), kde jsou zároveň největší zdroje podzemní vody v množství až 1000 l . s-1. Vývoj obsahu dusičnanů je následující: v případě směsné vody v rozpětí 25 – 35 mg/l NO3-, tj. z kolektoru B a kolektoru C je patrný růstový trend; v případě kolektoru B (spodní turon) je patrný průměrný růst mezi 10 - 13 mg/l NO3- . Zde je třeba upozornit, že se jedná o vývoj NO3- ve vodárensky exploatované podzemní vodě. V předpolí jímacího území se pak mohou v monitorovacích vrtech, testujících I. zvodeň (kol. C – stř. turon) vyskytovat obsahy NO3- ojediněle v rozpětí 60 – 90 mg/l. Příčinou nárůstu dusičnanů NO3- je především zemědělská činnost provozovaná právě na odkrytém kolektoru C (střední turon).

95

1996 1997

02.2004

1998

06.2004

1999

10.2004

2000

02.2005

2001

06.2005

2002

10.2005 02.2006 06.2006

2003 2004 2005

10.2006 2006

02.2007 2007


1995

50

1994

45

1993

40

1992

35

1991

30

1990

25

1989

20

1988

15

1987

10

1986

5

10.2003

0

06.2003

Obr. 7: Směsná voda - obsah dusičnanů (mg/l)

02.2003

50

10.2002

45

06.2002

40

02.2002

35

10.2001

30

06.2001

25

02.2001

20

10.2000

15

06.2000

10

02.2000

5

0

96

Obsah dusičnanů v podzemní vodě středního turonu (mg/l)

10.1999


30 28 25 23 20 18 15 13 10 8 5 3 2005 2006

2001 2002 2003 2004

1996 1997 1998 1999 2000

1992 1993 1994 1995

1988 1989 1990 1991

1983 1984 1985 1986 1987

1979 1980 1981 1982

1976 1977 1978

0

Obsah dusičnanů v podzemní vodě spodního turonu (mg/l) Kriteriem, které bylo hodnoceno v rámci hg rajónu 4232 jako rizikové, jsou i vodárenské odběry, které dlouhodobě překračují 50% velikosti přírodních zdrojů podzemní vody, schválených KKZ ve výši PZPV = 1 635 l . s-1. V „Grafu vztahu vodárenských odběrů realizovaných v hg rajónu 4232“ je názorně výše uvedená skutečnost patrná.

2002

2003

2004

2005

2006

1078.19

1096.03

1244.58

2001

1070.16

1303.28

2000

1132.31

1392.64

1999

1107.19

1998

1194.54

1997

1253.18

1996

1219.66

1995 1313.26

Odběr (l/s)

1994 1086.12

Graf vztahu vodárenských odběrů realizovaných v hg. rajónu 4232 k velikosti stanovených VZPV v kat. B a C

Přírodní zdroje podzemní vody (PZPV) stanovené výměrem KKZ Využitelné zdroje podzemních vod (VZPV) stanovené výměrem KKZ v kat. C Vodárenské odběry uskutečňované v rámci hg. rajonu 4232 Využitelné množství podzemní vody (VMPV) stanovené výměrem KKZ v kat. B

Při velikosti vodárenských odběrů v rozpětí 1 100 – 1 400 l . s-1, uskutečňovaných v rámci hg rajónu 4232, z nichž cca 1 000 – 1 300 l . s-1 je odváděno potrubím mimo hg strukturu pro zásobování obyvatel města Brna pitnou vodou, je příznivé, že i přes vysoký odběr podzemní vody zůstal zachován v uzávěrovém profilu hg rajónu 4232 v Rozhrání na řece Svitavě požadovaný minimální zůstatkový průtok na úrovni Q350 –

97


Q355, jak je zřejmé z grafu „Vyrovnání minimálních měsíčních průtoků na řece Svitavě ve st. Rozhrání za období 1975 – 2010 (Metoda Killeho).

Zde je třeba říci, že označení hg rajónu 4232 Ústecká synklinála v povodí Svitavy v POP Dyje ve výše hodnocených kritériích za rizikový neznamená, že by se mělo přistoupit k omezení vodárenských odběrů, ale bylo by vhodné aktualizovat velikost přírodních zdrojů, zhodnotit režim hladin podzemní vody, případně zpracovat model proudění podzemní vody. Tyto práce jsou zahrnuty do projektu OPŽP „Rebilance zásob podzemních vod ČR“. Vzhledem k tomu, že vliv na stav hladiny podzemní vody ve II. zvodni je po celou dobu provozu II. březovského vodovodu monitorován, byla v rámci zpracování hydrogeologického podkladu pro povolení k nakládání s vodami v roce 2007 (Slavík,J.2007) navržena úroveň minimální hladiny podzemní vody pro II. zvodeň – hg kolektor B na hodnotě 375 m n. m., která zachovává dobrý kvantitativní stav tohoto útvaru podzemní vody a zajišťuje zachování minimálního průtoku v řece Svitavě. Svým způsobem z pohledu kvantitativní ochrany vytváří limit pro případné další významné navyšování vodárenských odběrů v hg rajonu 4232 z této zvodně nad Výměrem KKZ stanovených využitelných zásob podzemní vody (Protokol KKZ 84 – 16/13 – 91; FZ 6234). Kontrolním objektem pro sledování navržené minimální hladiny podzemní vody ve II. zvodni je doporučen pozorovací vrt V 58b,který je režimně sledován minimálně od doby uvedení II. březovského vodovodu do provozu. 5. Ochrana vodního zdroje Březová nad Svitavou Z hydrogeologických poměrů v okolí jímacího území Březová je zřejmé, že příznivá hydrogeologická pozice pro vznik a doplňování zásob podzemní vody, spočívající převážně v odkrytém hydrogeologickém kolektoru nejvýznamnější střednoturonské zvodně (I. zvodeň) i částečně odkrytém hydrogeologickém kolektoru spodnoturonské

98


zvodně (II. zvodeň), se jeví, z hlediska ochrany obou zvodní před možností kontaminace z povrchu, jako naopak velmi nepříznivá. Tato okolnost dokazuje nutnost ochrany této významné hydrogeologické struktury se značnými vodárenskými odběry pro město Brno a v neposlední řadě i pro město Svitavy a vyvolala zvláště po uvedení II. březovského vodovodu do provozu v roce 1975 neodkladnou potřebu jejího řešení. Intenzivní zemědělská výroba v této oblasti nenechávala z okruhu hydrogeologů a vodohospodářů nikoho na pochybách, že vyhlášení pásem hygienické ochrany (dále jen PHO) včetně režimu hospodaření v nich je otázkou č. 1 na pořadu dne. PHO 1. stupně I. březovského vodovodu bylo v jakémsi rozsahu "obecné ochrany" stanoveno v minulosti nejprve na 20 ha, později pak rozšířeno na 70 ha a po roce 1945 dokonce na 360 ha. U II. březovského vodovodu došlo po jeho vybudování v roce 1975 ke stanovení PHO 1. stupně v rozsahu "nutném" k zabezpečení a ochraně nových jímacích zařízení, t.j. násosky I. zvodně a trubních studní II. zvodně (HV I - HV V a HV VII až HV VIII). Rozsah obou PHO 1. stupně byl u jímacích území obou vodovodů (I. a II.) viditelně vymezen oplocením. Tím byl dán první předpoklad k bezprostřední ochraně obou zdrojů. Vzhledem k tomu, že ke vzniku a doplňování zásob podzemní vody však dochází na podstatně větší infiltrační ploše, došlo na základě výsledků získaných v rámci regionálního hydrogeologického průzkumu "Západomoravská křída stanovení okrajových podmínek březovského vodovodu (Slavík,J. 1980) k vypracování návrhu PHO pro jímací území I. a II. březovského vodovodu, a to ve smyslu požadavků Směrnice 51/1979 Sb. "Pásma hygienické ochrany", zpracované Ministerstvem zdravotnictví ČSR. Rozhodujícím podkladem pro stanovení hranice PHO 1. a 2. stupně byla hydrogeologická mapa a z ní odvozená účelová mapa ochrany, obsahující z výsledků vrtných prací, čerpacích zkoušek, vzorkovacích a laboratorních prací, hydraulických výpočtů a hydrogeologického mapování vymezení stupňů zranitelnosti jednotlivých hydrogeologických kolektorů a následně pak i jednotlivých zvodní a dále souhrn veškerých stávajících a potenciálních zdrojů znečištění, ploch odvodňovaných, popř. zavlažovaných. Zároveň byla posuzována funkce pokryvných útvarů jednotlivých hydrogeologických kolektorů. Takto sestavená účelová mapa ochrany se stala výchozím podkladem pro návrh rozsahu PHO. Při zvažování rozsahu PHO 2. stupně byla věnována zvýšená pozornost stupni zranitelnosti nejvýznamnější střednoturonské zvodně (I. zvodeň), jejíž hydrogeologický kolektor je prakticky z převážné části odkrytý. Tím se stupeň zranitelnosti pro tuto zvodeň stal nejvyšším. Případný možný "ochranný" vliv pokryvných útvarů, tvořený převážně zvětralinovými uloženinami písčito - hlinitého až písčito - kamenitého charakteru se zde s ohledem na bezprostředně níže se nacházející puklinově až průlinovo - puklinově propustný střednoturonský hydrogeologický kolektor, stává málo účinným. Oprávněnost tohoto předpokladu potvrzují zkušenosti s rychlým nástupem hladiny podzemní vody i s rychlou kontaminací této zvodně. V roce 1986 byla hranice PHO 2. stupně vymezena rozsahem křídových sedimentů, resp. polohou hydrogeologické rozvodnice. V rámci této plochy se vyskytují horniny s nízkým nebo proměnlivým stupněm zranitelnosti, případně s izolačními vlastnostmi nebo vycházející na povrch horniny s kolektorskými vlastnostmi, jejichž zvodeň není vodárensky využívaná (cenoman). Toto zjevné předimenzování rozsahu PHO 2. stupně se opíralo částečně o morfologii struktury (synklinála), kde v důsledku sklonu terénu by se mohla případná kontaminace rozšířit po horninách s izolačními vlastnostmi do míst působnosti hornin s kolektorskými vlastnostmi a zde infiltrovat do příslušné zvodně, a částečně o fakt, že nebylo realizováno posouzení míry zranitelnosti. Návrh poskytnut provozovateli březovského vodovodu BVK Brno, který hydrogeologický podklad přetransformoval do technické podoby (zviditelnění v terénu a způsob užívání pásem) a po projednání s dotčenými uživateli a organizacemi požádal příslušný vodohospodářský orgán o jeho vyhlášení. Rozhodnutím OVLHZ Vč KNV ze

99


dne 13 2. 1986, č.j. 262/86-Ab pak byla PHO 2.stupně březovského vodovodu stanovena. Pro posouzení účinnost PHO byl využíván systém indikačních vrtů IV 101 – IV 116 (Slavík 1986), testující I. zvodeň (12 vrtů) a II. zvodeň (4 vrty). Indikační vrty byly vyhloubeny jako "odezva" zjištěné plošné ropné havárie v infiltrační oblasti březovského vodovodu a měly účelově posloužit ke zjištění rozsahu a původce "havárie" s tím, že do budoucna budou sloužit coby "signální systém ochrany vodního zdroje" a navíc umožní monitorování proměnlivé kvality podzemní vody obou vodárensky využívaných zvodní v závislosti na čase a vzdálenosti od jímacího území. Z těchto původně nahodilých, v poslední době pravidelných sledování kvality podzemní vody ve vrtech bylo patrné, že v některých částech struktury je v I. zvodni zřejmý výrazný nárůst dusičnanů, síranů a chloridů coby produktu nevhodného zemědělského hospodaření uvnitř PHO 2. stupně. I z posouzení kvality na podkladě hodnocení pouze pitné vody dodávané do spotřebitelské sítě, kde se uplatňuje příznivě i podíl kvalitnější vody II. zvodně na celkové kvalitě dodávané vody, bylo zřejmé, že od vyhlášení PHO (1986) pokračuje trvalý vzestupný trend obsahu hmotnosti koncentrací chloridů, síranů a dusičnanů. Markantní nárůsty jsou pak především v I. zvodni (Kt2). Příčinou tohoto neutěšeného stavu, nebyl v žádném případě nedostatečný rozsah PHO 2. stupně, ale spíše nevhodně stanovený režim zemědělského hospodaření v pásmu nebo jeho nedůsledné dodržování. Proto také je otázce zvyšujících se obsahů dusičnanů v podzemní vodě věnována v poslední době zvýšená pozornost a jsou vyvíjeny snahy, aby se nejrůznějšími nápravnými opatřeními dosáhlo zvratu nepříznivého trendu a obsah dusičnanů v podzemní vodě začal klesat. Jedním z těchto opatření bylo rozhodnutí upravit hranici ochranného pásma 2. stupně a ve smyslu Vyhlášky č.137/2000 navrhnout ochranné pásmo 2. stupně vodního zdroje Březová bez rozlišení. Ve studovaném území byl pak detailními korekcemi zpřesněn jeho průběh, kdy z něj byly vyčleněny pruhy s prokazatelnými hydrogeologickými izolátory. Podkladem pro návrh hranice ochranného pásma 2. stupně byla sestavená mapa zranitelnosti a z ní odvozená mapa rizika znečištění podzemních vod v měřítku 1 : 10 000. Zatímco metodika sestavení mapy zranitelnosti vycházela z klasifikace míry rizika znečištění, které je odrazem typu zvodnění podle charakteristiky horninového prostředí a charakteru pokryvných útvarů, navržená legenda a metodika sestavení mapy zranitelnosti a mapy rizika znečištění podzemních vod pro vymezení a návrh změny rozsahu ochranných pásem jímacích území podzemních vod zohledňuje zároveň charakteristiku půdního profilu, přičemž vychází z bonitace čs. zemědělských půd. Výše uvedené mapy byly sestaveny v kladu listů edice základních map ČR v měřítku 1 : 10 000 v digitalizované formě výstupů. Oba typy map umožnily jednak optimální vedení hranice OPVZ 2. stupně tak, aby jeho účinnost byla co možná největší a současně přispěly i ke specifikaci prvků tzv. aktivní ochrany uvnitř ochranného pásma. Ta spočívá především v návrzích ploch s velmi vysokým rizikem ohrožení podzemních vod k zatravnění resp. zalesnění. Navržené OPVZ 2. stupně bylo vyhlášeno rozhodnutím OŽP MěÚ Svitavy č.j. 105108/OŽP-164-2007/ksv ze dne 7. 3. 2008. Nabylo právní moci dne 21. 4. 2008.

100


Na závěr je třeba zdůraznit, že se jedná o významný a svým způsobem jedinečný zdroj kvalitní pitné vody, který je součástí CHOPAV Východočeská křída a je ho třeba ochránit před negativními dopady především zemědělství pro další generace. I přes negativní dopady zemědělství na podzemní vodu ji stále lze považovat za mnohem kvalitnější než vody z povrchových zdrojů, u nichž je navíc míra rizika ohrožení podstatně vyšší. A na rozdíl od vody podzemní ve většině případů vyžaduje složitou a finančně nákladnou vodárenskou úpravu, která ji pro koncového uživatele významně prodražuje. 6. Literatura Kněžek M.: Podzemní složka odtoku. Práce a studie – sešit 171. VÚV Praha, 1988 Krčmář, A., Kříž, H.: Vliv geografických podmínek na využívání podzemní vody v jímacím území u Březové n. Svitavou. Studia geographica 89. GÚ ČSAV Brno, 1987. Kříž, H.: Hydrogeologie jižní části ústecké synklinály. Sborník geologických věd, řada HIG 12, ÚÚG, Praha 1975. Slavík, J.: Západomoravská křída – stanovení okrajových podmínek březovského vodovodu. Regionální hydrogeologický průzkum. GEOtest Brno, 1980 Slavík, J.: Březovský vodovod – podrobný hydrogeologický průzkum pro ochranu jímacího území. GEOtest Brno, 1986. Slavík, J.: I. březovský vodovod – vyjádření hydrogeologa k požadovanému odběru podzemní vody z vodního zdroje. GEOtest Brno, 2004. Slavík, J.: II. březovský vodovod – povolení k nakládání s podzemními vodami. Vyjádření hydrogeologa k požadovanému odběru podzemní vody z vodního zdroje. GEOtest Brno, 2007.

101

Sborník konference Podzemní vody ve vodárenské praxi. Dolní Morava,

Recommend Documents