Syntetická mapa zranitelnosti podzemních vod

Syntetická mapa zranitelnosti podzemních vod projekt NAZV QH82096

DOBA ŘEŠENÍ

2008 –2012

RNDr. Pavel Novák Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i.

5.6. 2014 Brno

Projektový tým Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i., Praha 5 – Zbraslav Odpovědný řešitel: RNDr. Pavel Novák GEOtest, a.s. Řešitel:

RNDr. Josef Slavík

Česká zemědělská univerzita v Praze (2008 - 2010) Řešitel: Ing. Václav Brant, Ph.D.

Cíl projektu Definice cíle Cílem projektu bylo vytvořit konceptuální model pro tvorbu map zranitelnosti podzemních vod z hlediska plošných zdrojů znečištění. Výsledkem tohoto modelu je mapový podklad v měřítku 1:50000,

který

v

syntetické

podobě

relativně

hodnotí

pedologické a hydrogeologické poměry z hlediska infiltrace pro celé území České republiky.

Definice vstupních parametrů modelu a struktury databází • Konstrukce map je ve svých principech podobná modelu DRASTIC, kdy váhy jednotlivých parametrů významně ovlivňující proces infiltrace a zranitelnosti půdy a horninového prostředí jsou násobeny koeficienty významnosti, následně sečteny a lineárně rozděleny do 5 kategorií. (kategorie 1 = nejvíce zranitelná, 5 = nejméně zranitelná) • Syntetická mapa relativní zranitelnosti půdy a horninového prostředí pro podmínky ČR je konstruována v prostředí GIS na základě syntézy tří základních informačních vrstev:

 relativní zranitelnosti horninového prostředí 50%  relativní zranitelnosti půdy 40%  vláhové bilance 10%

RELATIVNÍ ZRANITELNOST HORNINOVÉHO PROSTŘEDÍ

 Charakter horninového prostředí

50%

 Charakter oběhu podzemních vod

20%

 Transmisivita (průtočnost) kolektoru

30%.

Charakter horninového prostředí  Zranitelnost horninového prostředí, respektive podzemních vod vyplývá z typu zvodnění, které je podmíněno charakterem zastoupených hornin a jejich tektonické predispozice, charakterem zvětralinového pláště a kvartérního pokryvu.

 Stěžejním výchozím podkladem pro sestavení vrstvy charakteru horninového prostředí byl soubor geologických map České republiky, autorsky sestavený v letech 1985 – 1998 řešitelským týmem pracovníků Ústředního ústavu geologického.

Charakter horninového prostředí  Dalším výchozím podkladem pro sestavení vrstvy byla aktualizovaná verze hydrogeologické rajonizace 2005, jejíž základní principy jsou obsaženy v publikaci Olmera et al. (2006).  Pro vymezení kategorií zranitelnosti podzemních vod z digitální formy geologické mapy GeoČR 50 bylo nezbytné provést agregaci široké škály vymezených jednotek v rámci základních geologických útvarů s prioritním hlediskem pro jejich dílčí rozčlenění, především podle litologického charakteru zastoupených hornin a jejich kvartérního pokryvu

Legenda mapy zranitelnosti horninového prostředí pro území České republiky - vrstva charakteru horninového prostředí zpevněné sedimenty, granitoidy, metamorfika

kvartérní pokryv, nezpevněné sedimenty, zvětralinový plášť typ propustnosti

velmi

typ propustnosti výrazně puklinová, příp. průlinověpuklinová

vysoké

výrazně puklinová, krasově-puklinová

2

vysoké

dobrá puklinová

dobrá průlinová

3

střední

nevýrazná puklinová

nevýrazná průlinová

střední

nepravidelné střídání puklinových

nepravidelné střídání

až nízké,

kolektorů a izolátorů

průlinových kolektorů a izolátorů

proměnlivé

slabá puklinová

slabá průlinová

nízké až velmi

regionální izolátor s nevýrazným průlinově puklinovým oběhem v připovrchové zóně

velmi slabá průlinová

nízké

velmi slabá puklinová

nelze posoudit

území bez kolektorů

riziko

kategorie barva v zranitelnosti ploše 1

4

5

0

velmi dobrá průlinová

území bez kolektorů

Charakter oběhu podzemních vod  Základním předpokladem hodnocení zranitelnosti podzemní vody podle zastižené fáze oběhu a pozice v proudovém poli podzemní vody je princip vertikálního rozložení proudnic, které se nemísí a směřují od místa dotace infiltrací do místa drenáže.  Je zřejmé, že topografický reliéf určuje množství energie dostupné pro pohyb podzemní vody v každém bodě proudového systému. Relativní výška terénu určuje rozložení prostorů dotace a míst drenáže. Proudění podzemní vody je obecně sestupné pod pozitivními morfologickými tvary a vzestupné v topografických depresích.

K sestavení finální vrstvy oběhu podzemních vod byly využity následující podklady:  ZABAGED výškopis grid 10x10 m  Hydrogeologická rajonizace 2005  GeoČR50 Digitální verze geologické mapy GEO ČR v měřítku 1:50 000, sestavená kolektivem autorů České geologické služby, respektive její agregovaná verze, zpracovaná řešitelským týmem GEOtestu, a.s.

Transmisivita (průtočnost) kolektoru  Hodnocení transmisivity, tedy průtočnosti kolektorů, vyjadřuje rychlost, jak se podzemní voda pohybuje v kolektoru, tedy jak snadno a rychle se případný kontaminant může šířit od zdroje znečištění. Čím vyšší transmisivita, tím vyšší zranitelnost kolektoru (Aller et al. 1987). Současně platí, že kolektor s vyšší transmisivitou umožňuje vyšší vodárenské využití – větší soustředěné odběry, než kolektor s nízkou transmisivitou.  Stěžejním mapovým podkladem pro stanovení velikosti transmisivity horninového prostředí byly jednotlivé listy edice Hydrogeologické mapy ČR (ČSR) 1:50 000.  Dalším důležitým výchozím mapovým podkladem pro sestavení vrstvy transmisivity (průtočnosti) kolektoru byla edice map hydrogeologických poměrů České republiky v měřítku 1:100 000, sestavená řešitelskými organizacemi GEOtest Brno, a.s., Aquatest – Stavební geologie Praha, a.s. a Geofyzika Brno, a.s. v letech 1995 až 1999.

RELATIVNÍ ZRANITELNOST PŮDY Souvislá vrstva zranitelnosti půd v měřítku 1:5 000 vzniká sloučením  mapy zranitelnosti zemědělské půdy  mapy zranitelnosti lesních půd  Mapa zranitelnosti zemědělské půdy •sestavena na základě celostátní grafické a numerické databáze BPEJ spravované VÚMOP

 Mapa zranitelnosti lesních půd •vychází z lesnické typologie zpracované v rámci informačního systému UHUL – zpracováváno od roku 2009 po třetinách území Obě mapy byly připraveny v polygonových vrstvách formátu shapefile v souřadnicovém systému S-JTSK a s přiřazenými kategoriemi zranitelnosti v hodnotě 1 (nejvíce zranitelná) až 5 (nejméně zranitelná) Propojena celá ČR a generalizovány polygony menší než 10 000 m2

VRSTVA VLÁHOVÉ BILANCE ZA CHLADNÉ OBDOBÍ ROKU ZA OBDOBÍ 1961 - 2008 Datové podklady - ČHMÚ – grid 500 m x 500 m  Rozdíl průměrné sumy srážek za chladné období roku (říjen až březen) (P) a průměrné sumy potenciální evapotranspirace za chladné období roku (říjen až březen) (ETo) za období 1961 – 2008 » potenciální dotace podzemních vod

SYNTETICKÁ MAPA ZRANITELNOSTI PODZEMNÍCH VOD - SMZPV • Syntéza tří základních dílčích informačních vrstev pomocí softwaru ArcInfo  relativní zranitelnosti horninového prostředí  relativní zranitelnosti půdy  vláhové bilance (potenciální dotace podzemních vod) ZRAN_PODZ_VOD = (K1 * ZRAN_Hor) + (K2 * ZRAN_Půda) + (K3 * VL_Bil)

Koeficienty významnosti: Hornina K1 = Půda K2 = Vláhová bilance K3 =

50 % 40% 10 %

• Sem patří celková synteza – mapa celé ČR !!!!!!!!!!‘!

Výsledky  Certifikovaná metodika NOVÁK, P., SLAVÍK, J. a kol., 2012: Metodický postup tvorby syntetické mapy zranitelnosti podzemních vod, osvědčení MZe č. 198137/2012, 44 s, editor: Výzkumný ústav meliorací a ochrany půd, v.v.i., ISBN 978-8087361-19-1

 Certifikovaná mapa NOVÁK, P., SLAVÍK, J. a kol., 2012: Syntetická mapa zranitelnosti podzemních vod, osvědčení MZe č. 198129/2012

• Děkuji za pozornost • [email protected]