Problémy s vydatností pramenišť – náhrada zdrojů
Na území České republiky přetrvávají nepříznivé klimatické podmínky, tj. sucho, v jehož důsledku se ukazují, nebo jsou katalyzovány problémy s nedostatkem podzemní vody. Dalším problémem je neefektivní nakládání se zdroji vody. Příspěvek se věnuje snaze nahradit některé problematické zdroje novými jímacími objekty.
Snížení kapacity zdrojů – popis řešení
Vlivem nepříznivé klimatické situace, zejména od roku 2016 do roku 2019 významně klesaly dynamické zásoby (přírodní zdroje) podzemních vod a rostlo procentuální zastoupení jejich využití vodárenskými odběry.
Severočeské vodovody a kanalizace, a.s. provozují kromě skupinových vodovodů také řadu malých vodovodů závislých na lokálních zdrojích. Velmi často jde o zdroje vybudované první polovině dvacátého století. Jedná se o systémy pramenních jímek a jímacích zářezů a sběrných jímek často na poměrně rozsáhlém území. Nedostatek srážek, odlesnění území a další jevy způsobily snížení vydatnosti těchto zdrojů a často značné problémy s kvalitou vody (skokové zhoršení při deštích a jarním tání sněhu, vysoký zákal, barva, mikrobiologie).
V rámci hledání řešení problémů se zpravidla použává následující postup:
- Shromáždění a vyhodnocení dostupné dokumentace
- Projektová dokumentace – pokud byla k dispozici, přidružených podkladů (často poznámky k dokumentaci při realizaci nebo od prvních provozovatelů)
- Ostatní dokumenty – stavební povolení, kolaudační rozhodnutí, povolení k odběru vody, rozhodnutí nebo opatření obecné povahy o stanovení ochranných pásem
- Prohlídka objektu (např. TV kamerou)
- Ověření aktuální vydatnosti
- Podle interního předpisu, měření 4× ročně
- Shrnutí podkladů a návrh dalšího postupu zpravidla hydrogeologem ve spolupráci s dalšími odborníky.
- Zásahy na zdroji
V případě održovacích prací nezbytné kroky ve vztahu k vodoprávním úřadům, vlastníkům pozemků, správcům povodí a zvláštěchráněnch území. Teréní práce: úpravy terénu (např. vyrovnání výmolů, zajištění přístupu k objektům), oprava sběrných objektů a čištění gravitačních sběračů, rozvodů, potrubí apod. s cílem dalšího využití zdroje. - Zhodnocení a stanovení dalšího postupu podle základních hledisek:
- Potřeba vody ve spotřebišti vs. množství vody ve zdroji
- Náhrada zdroje – hledání nového zdroje formou podrobného hydrogeologického průzkumu spojeného se zásahem do pozemku nebo přepojení na jiný zdroj (soustavu apod.).
Nejvýhodnější je pro nás jít cestou obnovy původního zdroje. V některých případech, ale není možné navýšit kapacitu zdroje na požadovanou hodnotu a jsme nuceni volit jako řešení náhradu zdroje.
V tom případě se vždy zvažují obě varianty – vybudování nového zdroje příp. napojení na kapacitní vodovod. Hledání nového zdroje může být přijatelnější/výhodnější variantou než přepojení na další vodovod. V takovém případě, proto je to řešení preferované. Přepojení na nejbližší vodovod má své limity nejen finanční, ale i zdrojové (vždy je též nezbytné zhodnotit kapacitu zdoje vody na připojené vodáresnké soustavě).
Hlavním nástrojem pro vyhledání nových zdrojů podzemní vody jsou geologické práce ve smyslu zákona č. 62/1988 Sb., ve znění pozdějších předpisů. K těmto pracím je kromě výchozí dokumentace zajistit souhlas vodoprávního úřadu podle § 17, odst. 1, písm. i). V případě budování vrtů do hloubky větší než 30 m probíhá průzkum v režimu činnosti prováděné hornickým způsobem podle zákona č. 61/1988 Sb., ve znění pozdějších předpisů. Dále je nutné v zákonných lhůtách zajistit další kroky směrem k majitelům/nájemcům dotčených pozemků, krajskému úřadu, místně příslušné obci, získat vyjádření správců sítí, povodí a správců zvláště chráněných území. Nově (2021) existuje též u vodárenských průzkumných vrtů od hloubky 50 m (tj. 25 % limitní hodnoty 200 m), které se současně nacházejí v soustavě chráněných území Natura 2000, povinnost oznámení podlimitního záměru podle zákona č. 100/2001 Sb., ve znění pozdějších předpisů.
Odborné posouzení místa pro vybudování nového jímacího objektu zajišťuje oddělení hydrogeologie SčVK, rovněž také podklady pro výběrové řízení na dodavatele vrtných a doplňkových prací, dozor a vyhodnocení průběhu a výsledků průzkumu.
Výběr vhodného místa pro vybudování nového zdroje je vázán na informace o geologických a hydrogeologických poměrech, tj. musí být provedena rešerše a následné odborné posouzení údajů především o: očekávané kvalitě a vydatnosti vody ve zdroji (zdroj ve smyslu přirozené akumulace podzemní vody), přirozené hydrogeologické stratifikaci horninového souboru, prostorovém uspořádání hydrogeologických kolektorů a izolátorů a dále o tlakových poměrech podzemní vody vázané na dotčené zvodněné kolektory. Další podmínkou je dostupnost pozemku a vzdálenost od vodovodní sítě kvůli napojení. V rámci hledání vhodného pozemku zpravidla probíhá dialog s dotčenou obcí.
Průzkumný vrt musí mít parametry odpovídající vyhlášce č. 590/2002 Sb. a s odkazem na § 17, odstavec (1) a (2) této vyhlášky se požaduje, aby konstrukce vrtu a zabudovaný vystrojovací materiál odpovídaly vyhlášce č. 409/2005 Sb.
Podrobný hydrogeologický průzkum spojený se zásahem do pozemku byl v posledních letech mj. realizován na následujících lokalitách:
- Mařenice, Horní Světlá (2019),
- Tuhaň, Domašice (2019),
- Dubá, Lhota (2020),
- Dobrná, Brložec (2020–2021),
- Liběšice, Mladé (2021).
Hydrogeologický průzkum Mařenice, Horní Světlá
Mařenice je obec v severní části okresu Česká Lípa v Libereckém kraji, zhruba 10 km severovýchodně od Nového Boru. Samotná obec je zásobena vodou z vrtané studny, jejíž kapacita je dostačující. Součástí obce je členité území s částmi Horní Světlá a Dolní Světlá, které jsou zásobeny z pramenišť se sníženou vydatností.
Po vyhodnocení všech dostupných informací bylo rozhodnuto o náhradě pramenišť. Následně byla připravena příslušná dokumentace a proběhla soutěž na realizaci hydrogeologického průzkumu a vybudování průzkumných vrtů, kterou vyhrála společnost Vodní zdroje, akciová společnost.
Geologické práce byly provedeny v období září 2019 až březen 2020 – vybudování průzkumných hydrogeologických vrtů HS-1 a HS-2 a následující doplňkové práce. Po dokončení průzkumných a doplňkových prací byla zhotovitelem předložena dokumentace o provedené činnosti, která mj. zahrnovala závěrečnou zprávu o činnosti (Vyhodnocení geologických prací HS-1, Vyhodnocení geologických prací HS-2).
Rozsah provedených prací:
- Vytyčení hydrogeologickéhp průzkumného vrtu HS-1 na příslušném pozemku
- Přípava dokumentace a její projednání ve smyslu výše nastíneho postupu
- Vyhloubení dvou průzkumných vrtů do hloubky 52 a 62 m vrtnou souprvaou WIRTH B2A
- Vystrojení vrtu v parametrech budoucí vrtané studny
- Ověřovací hydrodynamické zkoušky, odběr a analýza vzorků
- Ověřovací karotážní měření+kontrolní prohlídka vrtu TV kamerou (po vystrojení)
- Závěrečné vyhodnocení.
Obrázek 2 Horní Světlá – Vrtné práce
V následující tabulce jsou shrnuty základní infrommace o realizovaných vrtech:
| HS-1 | HS-2 | |
|---|---|---|
| Hloubka vrtu: | 62,0 m | 52,0 m |
| Vrtná technologie: | 0,0–62,0 m p.t.: rotační s příklepem | 0,0–52,0 m p.t.: rotační s příklepem |
| Vrtný průměr: | průměr 325 mm: 0,0–5,0 m průměr 280 mm: 5,0–17,0 m průměr 254 mm: 17,0–62,0 m | průměr 325 mm: 0,0–14,0 m průměr 280 mm: 14,0–22,0 m průměr 254 mm: 22,0–52,0 m |
| Výstroj vrtu: | pažení vrtu: ocel d 273 mm: +0,5 m – 17,0 m (odpaženo) výstroj vrtu: PVC 160/7,5 mm s hygienickým atestem na pitnou vodu +0,5 m – 26 m plná zárubnice 26–34 m perforovaná zárubnice (sw = 3 mm) 34–38 m plná zárubnice 38–58 m perforovaná zárubnice (sw = 3 mm) 58–61 m plná zárubnice (kalník) délka perforované zárubnice: 28,0 m délka plné zárubnice: 33,0 m | pažení vrtu: ocel d 273 mm: +0,5 m – 19,0 m (odpaženo) výstroj vrtu: PVC 160/7,5 mm s hygienickým atestem na pitnou vodu +0,5 m – 26 m plná zárubnice 26–34 m perforovaná zárubnice (sw = 3 mm) 34–38 m plná zárubnice 38–50 m perforovaná zárubnice (sw = 3 mm) 50–52 m plná zárubnice (kalník) délka perforované zárubnice: 20,0 m délka plné zárubnice: 32,0 m |
| Těsnění a obsyp vrtu: | 0,0–3,0 m zához odvrtaným materiálem 3,0–15,0 m cementace 15,0–19,0 m těsnění (granulovaný bentonit) 19,0–20,0 m pískový přechod 20,0–62,0 m obsyp 4/8 mm | 0,0–3,0 m zához odvrtaným materiálem 3,0–17,0 m cementace 17,0–20,0 m těsnění (granulovaný bentonit) 20,0–21,0 m pískový přechod 21,0–52,0 m obsyp 4/8 mm |
| Zhlaví vrtu: | Ocelové převlečné – 160 mm | Ocelové převlečné – 160 mm |
| Hladina podzemní vody: | naražená: 20,0 m p.t. ustálená: 4,8 m p.t. | naražená: 12,0 m p.t. ustálená: 15,6 m p.t. |
Čerpací zkoušky probíhaly 5 + 25 dní u HS-1 a 11 + 31 dní u HS-2. Dále byly provedeny stoupací zkoušky a odběr vzorků a následné laboratorní analýzy.
V listopadu 2019 se také uskutečnilo revizní karotážní měření a televizní prohlídka vrtů. Cílem měření bylo zjistit technický stav a posoudit funkčnost vrtu. Dále bylo úkolem karotáže upřesnit litologickou stavbu, objasnit dynamiku vody ve vrtu, zjistit propustné polohy – přítoky vody do vrtu. Karotážní měření bylo provedeno pro zjištění přítoků vody a pro kontrolu funkčnosti výstroje.
Cílem TV prohlídky je na základě optického záznamu ověřit aktuální technický stav výstroje (umístění perforace, povrch pažnic, stav pažnicových spojů, sediment na pažnici, opticky přítomnost kolmatace perforačních otvorů, detailní prohlídka případných míst poškozené pažnice, cizorodé předměty ve vrtu a podobně).
Hydrogeologické průzkumné práce na lokalitě Horní Světlá prokázaly provozně využitelnou vydatnost vrtu HS-1 ve výši Q = 0,64 l/s, s předpokladem maximální vydatnosti Qmax = 0,7 l/s. Na vrtu HS-2 byla prokázána vydatnost Q = 0,7 l/s, s dobrým předpokladem vydatnosti vyšší (Qmax > 3 l/s).
Kvalita vody
U obou vrtů byly odebrány vzorky vody, analýzy byly provedeny v rozsahu úplného rozboru včetně radiologie.
Voda ve vrtu HS-1 je málo mineralizovaná a mírně kyselá (pH 6,3). Ve vzorku nebyly zjištěny pesticidní látky, ani zvýšená koncentrace radonu. Voda tedy bude distribuována bez další úpravy, pouze po hygienickém zabezpečení. Ve vrtu HS-2 byla zjištěna obdobně málo mineralizovaná voda, bez pesticidních látek, ovšem s vysokou koncentrací radonu (314 Bq/l). K vodojemu tak bude postavena kontejnerová úpravna vody se stripováním.
| Parametr | Jednotka | HS-1 | HS-2 |
|---|---|---|---|
| Escherichia coli | KTJ/100 ml | 0 | 0 |
| koliformní bakterie | KTJ/100 ml | 4 | 11 |
| Clostridium perfringens | KTJ/100 ml | 0 | 0 |
| železo | mg/l | 0,09 | 0,08 |
| mangan | mg/l | < 0,05 | < 0,05 |
| barva | mg/l Pt | < 5 | 20 |
| vápník | mg/l | 20,5 | 10,7 |
| hořčík | mg/l | 1,42 | 1,53 |
| vápník a hořčík | mmol/l | 0,57 | 0,33 |
| CHSKMn | mg/l | 0,77 | < 0,05 |
| amonné ionty | mg/l | < 0,05 | < 0,05 |
| dusičnany | mg/l | < 2 | 15,7 |
| dusitany | mg/l | 0,018 | < 0,015 |
| pH | 6,3 | 6,8 | |
| zákal | ZF(n) | 0,66 | 4 |
| hliník | mg/l | < 0,02 | 0,03 |
| radon 222 | Bq/l | 27,4 | 314 |
Závěr
Na lokalitě Mařenice - Horní Světlá byl hydrogeologický výzkum s pozitivními výsledky. Podobně je tomu v ostartních výše uvedených lokalitách Domašice, Dubá Lhota a Dobrná Brložec.
Bohužel ne na všech lokalitách dochází k ověření zdroje podzemní vody v dostatečném množství a kvalitě pro vodárenské využití. Například na lokalitě Liběšice, Mladé byla zjištěna nevyhovující kvalita v parametru mangan. Vzhledem k nutnosti úpravy bude přistoupeno k přepojení na jiný zdroj. Z problematicých témat je nutné zmínit časově náročné a stále složitéjší umístění a projednání umístění vrtů a problémy spojené přímo s realizací vrtných prací jako jsou rezervy v personálním, odborném a tecnickém vybavení vrtných firem. Jedná se o stav, na trhu s vrtnými pracemi, známý a těžko obratem napravitelný.
K náhradě zdroje uvedeným způsobem by mělo docházet vždy až po důkladném prověření všech možností záchrany a rekonstrukce zdroje původního.
Systematický přístup a péče o zdroje vody a ochrana jejího množství a jakosti by měla vést k zachování stávajícího způsobu jímání vody.
Poznámky
i Šeda S.: Metodické doporučení ČAH č. 1/2013 k projektování a provádění vrtaných (trubních) studen v intencích současného vodního a stavebního práva ... Zpět
ii Vodní zdroje: Vyhodnocení geologických prací, Praha 2019 ... Zpět
iii Aquatest: Horní Světlá pod Luží – Karotážní měření pro zjištění technického stavu a funkčnosti nového jímacího objektu s označením HS-1 ... Zpět
Prezentované metodické řešení prací na obnově jímacích území je správné, zajišťující optimální vynaložení finančních prostředků a vytěžení maxima informací pro správný závěr o dalším provozu jímacích území. Článek doporučuji k vydání.