Počasí nás ovlivňuje den co den, 365dní v roce, a můžeme ho jen do jisté míry odhadnout nebo předpovědět.

Voda pod povrchem Země

28. května 2018 v 9:30 | Meteoaktuality.cz |  Zajímavosti
V minulém článku byly obsáhle vyloženy vodní toky, jejich význam a struktura s přiřazením k povodím a úmořím v ČR, včetně obecných informací o důležitosti proudící vody na Zemi. Neopomíjet je nutné ale i vodu pod povrchem Země, kterou většinou běžně nevidíme a často na ní zapomínáme. Proto se tento článek zaměřuje na podzemní vody, které se často velmi úzce prolínají s těmi na povrchu, neboť na povrch často vytékají v podobě pramenů a to buď obyčejných nebo vzácných minerálních a termálních. Rozebrány budou zásoby vody pod zemským povrchem a jeich situace i na území ČR, vydatnost pramenů a krátce se zmíníme o léčivých pramenech.

Opomíjené, avšak velmi důležité podzemní vody
Pod zemským povrchem vodu nevidíme, asi proto se jí tak často nezabýváme jako tou tekoucí před námi, která si často najde cestu úplně až k nám. To se nám ve většině případů zajisté nelíbí. Nicméně povrchových vod není tolik jako vod podzemních a jak bylo již uvedeno v úvodním článku, tak podzemní zásoby vody činí z celku dostupné vody na Zemi 20% oproti pouhému 1% povrchové vody. Oproti vody vázané v ledu to je opět relativně zanedbatelný podíl, avšak oproti vody vyskytující se na povrchu je to poměrně hodně. Zásoby vody pod zemí jsou velmi důležité, neboť posyktují vláhu, jsou zdrojem většinou neznečištěné vody (odebíráme ze studní, vrtů atd.) a jsou zdrojem téměř veškeré vody na povrchu, neboť vystupují na povrch prostřednictvím pramenů a to běžných a minerálních a tvoří jednak vodní toky, napájí bezpřítoká jezera a také nám slouží pro odběr vody a to i léčivé.

Hydrogeologické oblasti v ČR
ČR je z tohoto hlediska rozdělena na hydrogeologický masiv a hydrogeologické pánve. Tyto oblasti rozlišuje zásoba podzemních vod. Zatímco v prvním případě se sice nacházejí poměrně bohaté zdroje podzemních vod, ale odběr těchto vod se provádí rozptýleněji. Oblasti jsou odvodňovány mnoho prameny s malými vydatnostmi neo nesoustředěnými výrony. Hladina je volná či mírně napjatá a nenachází se ve velké hloubce pod povrchem, voda je tedy snadno získatelná. Díky vhodným klimatickým podmínkám nacházíme v hydrogeologických masivech bohaté vodní zdroje. Vhodné podmíny panují zejména v horských oblastech a považujeme za ně dostatečné srážky dotující podzemní zásoby vod. V horách na severu dosahují roční úhrny až 1 600mm, na Českomoravské vrchovine něco přes 800mm a v centrálních a západních Čechách jsou nejnižší, pohybují se kolem 500mm. Nejbohatší zdroje podzemních vod najdeme tedy v Polabí od severozápadu po severovýchod a na jihu či jihovýchodě Moravy.

V případě hydrogeologických pánví se jedná o největší využitelné zásoby podzemních vod. Rozkládají se převážně v nižších polohách a jejich dotace probíhá převážně infiltrovanými spadlými srážkami do půdy. Srážky jsou zde o poznání nižší než ve vyšších nadmořských výškách. Oproti masivům zde probíhá tedy méně intenzivní doplňování podzemních vod vlivem nižších srážek, ale podloží je hodně propustné. vlivem toho dochází k přenosu vod na velké vzdálenosti - až na desítky kilometrů. Pánve vodu shromažďují a díky tomu jsou zde vhodné podmínky pro využití. Odběry podzemních vod však ovlivňují stav podzemních vod. V poslední době odběry podzemních vod klesly a i nadále klesají. V Čr jsou zásoby podzemních vod nerovnoměrně rozloženy a většina území má nedostatek těchto zásob. Nejvíce využitelných podzemních vod je soustředěno do severních a východních Čech a to převážně do severní části těchto regionů, dále v pánvích na jihu a západě Čech či v povodí Moravy a Odry.

Vláha v půdních vrstvách - jak pod zem vstupuje a kam putuje?
Hlavním zdrojem podzemních vod jsou padající srážky různého skupenství. Kapalné srážky zajisté pronikají do půdy rychle, pevné závisejí na dalším klimatickém vývoji a jejich průnik do půdy je často oproti jejich spadu výrazně zpožděn, zejména ve vyšších polohách. Avšak pevné srážky tvoří zásadní zdroj podzemních vod oproti srážkám kapalným. Intenzita průniku srážek pod zem závisí na stavu svrchní vrstvě půdy dle meteorologického vývoje předchozích dnů, týdnů popřípadě měsíců na straně jedné a na intenzitě srážek na straně druhé. Stavu svrchní části půdy říkáme nasycení, kdy rozlišujeme sucho, velmi nízké nasycení, nízké nasycení, nasycení na úrovni normálu a nebo naopak vysoké nasycení, velmi vysoké nasycení a extrémní nasycení s vysokým rizikem povodně. Přejdemetak od jednoho hydrologického extrému ke druhému, kdy stav nasycení závisí na meteorologické situaci nejen v posledních dnech a týdnech, ale zejména v posledních měsících a často má stav nasycení i stav podzemních vod na svědomí dlouhodobější ráz počasí. Zásadní vliv má z tohoto hlediska zimní klimatické období, které stojí na pomyslném počátku stavu nasycení, stavu podzemních vod, vydatnosti pramenů a následně s tím vším související vodnosti toků a hladině jezer bez přítoků závislých na hladině podzemních vod.

Snadno proniká voda pod zemský povrch při nasycení běžné úrovni či při vyšším nasycení a při slabých nebo mírných déletrvajících srážkách. Nejsnáze proniká voda pod zemský povrch při pozvolném tání sněhové pokrývky o vysoké vodní hodnotě. Naopak nejhůře proniká voda pod zemský povrch při přívalových deštích za stavu sucha, kdy není svrchní část země vůbec nasycena a právě takovou situaci pamatujeme ze suchých let 2003 a 2015 v nejnovější době. Velmi špatně proniká voda do půdy také při rychlém tání sněhu, kdy je půda do velké hloubky ještě zmrzlá. Další vodu už svrchní část země nepojme také při extrémním nasycení. Ve všech jmenovaných případech obtížného průniku vody pod zem přes svrchní část dochází k rychlejším odtokům vody po zemském povrchu do koryt vodních toků a ke zvýšení rychlosti vzestupu průtoků v takových tocích, v extrémních případech na katastrofální kulminační průtoky a jako příklad lze uvést zejména letní povodně 1997 a 2002, kdy bylo území přesyceno dlouhotrvajícími srážkami několika vln a dále jarní povodně 2006, kdy rychle odtávala po poměrně na sníh a mráz bohaté zimě sněhová pokrývka. Podobných velkých povodní s následkem nasycení nebo promrznutí svrchní části půdy po zimním období najdete v dávnější historii mnoho, více se dočtete v článku zabývajícím se hydrologickými extrémy. Proto je v hydrometeorologii bedlivě sledováno jednak nasycení území pro vznik případných nejen přívalových povodní a také promrznutí půdy v podobě měření teploty v jednotlivých půdních vrstvách, což provádí vše Český hydrometeorologický ústav.

Nyní se přesuňme pod zemský povrch, kdy má voda určité podmínky proniknout pod zemský povrch bez ohledu na to, zda jsou vhodné či méně vhodné. Voda proniká pod povrch vrstvou hlíny, písku, trhlinami, prasklinami, volnými místy po kořenech odumřelých rostlin či otvory od živočichů a podobně. Jisté je jediné, že cestu si najde stejně jako na povrchu Země vždy. Její průnik skrz svrchní vrstvu závisí na skladbě této vrstvy. Těžčeji bude pronikat skrz jílovité podloží a o poznání snáze projde písčcitým podložím. Většinou využívá ale volných míst, otvorů či prasklin. Těmito cestami dochází i k odvodňování. Voda se vsakuje dále a způsobuje dotaci podzemních vod. Pod terénem se nachází pásmo zavěšené kapilární vody. Tato voda se nachází v jemných a sypkých půdách a horninách, které jsou vázány na haldinu podzemní vody, která se nachází níže. V přechodném pásmu se tedy dále nachází půdní voda, následně podepřená kapilární voda. Těmto vrstvám souhrnně říkáme pásmo provzdušnění. Pod ním se nachází hladina podzemní vody v tzv. pásmu zvodnění, čemuž říkáme souhrnně pásmo nasycení. tuto podzemní vodu udržuje tzv. izolátor.

Co je to specifický základní odtok? Je množství vody, které představuje celkový odtok. Z měření vyplývá, že na našem území existují regionální odlišnosti základního odtoku z určitých vymezených hydrogeologických rajonů.

Největší prameniště v Mělnické Vrutici
V období kolem roku 1950 se nacházela v obci Mělnická Vrutice největší pramenná oblast z Čech, která měla vydatnost 115-260 litrů za sekundu. Poté došlo k odběrům podzemních vod v této oblasti a to poměrně intenzivním, následkem čehož se vydatnost prameniště snižovala až prameny téměř vyschly. Dnes můžeme na místě najít pouze suchou oblast vedle místní komunikace a asi nikoho nenapadne, že zde byla před cca 60 lety spousta vody.

Stáří podzemních vod
Pod zemským povrchem se nachází voda, která se zde aktuálně vsákne ze svrchní vrstvy a jak bylo řečeno výše tak podzemní zásobu vody dotuje. Taková voda se zde může vyskytovat několik málo let. Vedle ní se zde nachází voda, která byla vsáknuta i před stovkami, tisíci nebo i v některých případech desetitisíci let. Například v jihočeských pávnvích bylo zjištěno stáří hloubkové podzemní vody až 20 000 let. Průměrné stáří podzemních vod ve vrtech, kde čerpáme tyto vody pro další použití činí tisíce let. Jak je uvedeno výše, na povrchu se tato voda mísí s relativně mladouvodou vsáknutou nedávno a tak voda má různé stáří. Stáří podzemních vod se zjišťuje pomocí izotopových metod. V případě vod minerálních (o nich je ještě krátká zmínka na úplném konci článku) je stáří ještě větší. Tam se vody mohou mísit s tzv. pohřbenými vodami - solanky, které mají až permské stáří - tzn. i 280 milionů let. V Krkonoších bylo naopak zjištěno stáří vod do 5 let, což jsou vody velmi mladé z pohledu průměrného i maximálního stáří vod v ČR. V krasových oblastech se může stáří měřit pouze na dny, či v některých případech hodiny.

Kolik je vody v půdě? Ve 100cm vrstvě půdy těžkého charakteru (převažující typ půd v ČR) je v případě 30% zaplnění této části půdy vodou na ploše 1km2 300 000m3 vláhy v takové půdě, což odpovídá 300mm srážkového úhrnu a představuje také současně zásobu, která by pro 100 lidí vystačila při denní spotřebě 200 litrů až 40 let. Kolik vody je obsaženo v půdě závisí na mnoha faktorech, zejména na charakteru (typu) půdy a na meteorologických podmínkách - výskytu srážek, intenzitě slunečního svitu, teplotě což ovlivňuje evapotranspiraci. (výpar přímo z půdy + výpar z vegetace)

Minerální vody a prameny
Podzemní vody jsou při pohybu pod zemí obohaceny o minerály díky rozpouštění různých látek. Jedná se o přírodní zdroje s léčivými účinky, nikoli o běžnou vodu které známe z celého podzemí. zásoby těchto léčivých vod se nacházejí na některých místech, ale těchto míst není zas tak málo. Podívejme se nyní stručně. Minerální vody byly pro léčebné účely využívány již v dávné historii. Za nadpřirozené účinky považovali tyto vody již Germáni a Keltové.

Minerální prameny dělíme na studené a teplé, tedy termální prameny. Rozlišujeme také mezi jednotlivými druhy minerálních vod dle obsahu látek v nich obsažených. Prameny jsou také různě vydatné, od málo vydatných až po velmi vydatné. V ČR se setkáme s následujícími druhy minerálních vod:
  • Termální
  • Hořké
  • Jodové
  • Radioaktivní
  • Sirovodíkové
  • Uhličité
Jedná se o vody s mimořádným či vyšším obsahem určitých látek, o vody proplyněné, vody s vyšší teplotou nebo o vody s vyšší radioaktivitou a takové vody mají fyziologické účinky na živé organismy. Žádná voda na Zemi není chemicky čistá, avšak obsahuje například jen stopové množství látek. Minerální vody pro léčebné účinky musejí splňovat relativně přísná kritéria, aby mohly být za takové vody považovány. Vody se hodnotí i podle teploty, kdy při teplotě do 35°C označujeme jako vlahé, do 42°C jako teplé a nad 42°C jako vody horké. V ČR najdeme termální prameny na Teplicku a v okolí Trutnova, hodně pramenů obsahuje vodu uhličitou, například na Chebsku, Náchodsku, Nymbursku, v okolí Uherského Hradiště (zejména Luhačovice) nebo na Přerovsku. Dále smíšené zejména na Karlovarsku, Šumpersku a v okolí Nových Mlýnů. Obecně na jižní Moravě (zejména oblast Uhreského Hradiště, Kroměřížsko a Břeclavsko) se může pochlubit sirovodíkovými prameny. Ostatní druhy vod jsou v našich pramenech s léčivými účinky zastoupeny jen ojediněle a nejsou příliš vydatné. Největší vydatnosti (nad litrů za sekundu) dosahují prameny na Teplicku, Chebsku, některé na Karlovarsku, Trutnovsku, Náchodsku a rovněž některé na severní a jižní Moravě. Malá vydadnost je hodnocena jako méně vyvěrající vody než 1 litr za sekundu. Žádné léčivé prameny (resp. minerální prameny) nenalezname na Vysočině a v jižních či jihozápadních Čechách, kromě Poděbrad ale ani v centrální části Čech vetně hlavního města.

Nejznámější prameny a kolem nich založené lázně: Karlovarsko, Mariánské Lázně, Teplicko a Poděbrady
Jedná se zejména o nejvydatnější prameny na našem území, které mají zároveň mimořádné léčebné účinky. Nejteplejší voda se vyskytuje z hlediska ČR v Karlových Varech, tamní termální prameny mají teplotu až 73°C. Nejvydatnější pramen se nachází též v Karlových Varech, kde v kapalné podobě vyvěrá 33 litrů za sekundu

Gejzíry v ČR a lázeňství
Gejzíry známe například z Yellowstonského národního parku nebo z Islandu. Na našem území se nachází umělý studený gejzír, který se nachází u vrtu v Luhačovících. Pod zemským povrchem docházelo k erupcím proplyněné vody uhličitého typu a tak tento pramen dostal název Gejzír. V oblastech léčivých pramenů docházelo k zakládání lázní, tzv. lázeňských měst, kam jsou posíláni lidé s různými druhy nemocí a tyto lázně tak využívají léčebných účinků vod. Nejstaršími lázněmi v ČR jsou Teplice, největší a zároveň nejznámější jsou lázně v Karlových Varech, každý ale jistě bude znát na západě Čech lázně Mariánské, Františkovy nebo také Poděbrady na Nymbursku. Právě kolonáda v Mariánských Lázních jeřazena k našim nejhezčím lázeňským objektům a dosti známé lázně Poděbrady byly objeveno pouze náhodou. Zbarvení vody, která byla nazývána jako "krvavá voda", se projevily již v 17. století. Voda byla užívána, nicméně nebyla považována za výjimečně léčivou. Až ve 20. století bylo určeno, že 12m pod zemským povrchem bude určitě voda. Při výkopových pracích 20m a níže pod povrchem stále žádná voda nevyvěrala, i přesto se toho času kopalo dále a to až do 96 metrů, kde se objevily silný pramen s uhličitou vodou. V roce 1908 zde byly založeny lázně, známé středočeské Poděbrady. Jediné místo v centrálních Čechách, kde se nachází několik pramenů většinou o střední vydatnosti do 5 litrů za sekundu.

Vznik přírodního gejzíru je poměrně vzácný. Vřídlo v Karlových Varech tryská vodu až do výšky 14 metrů. Jak takový gejzír vznikne a co je pro to potřeba? Na daném místě musí v prvé řadě existovat propustná hornina, skrz ní voda proteče. Dále je nutný ohřev zásobníku podzemní vody, ke které dochází díky geotermální aktivity vulkanických a postvulkanických oblastí - ohřev na více než 100°C, k varu vlivem vysokého tlaku nedochází při 100°C jako při běžné situaci. Také musí existovat nepropustný příklop o jediném otvoru, který bude propouštět vodu a páru zároveň. Příklop, který pokrývá okolí pramenu musí být dostatečně pevný a tato podmínka je splňována jen výjimečně. Při ohřevu na bod vodu dochází k vypařování, voda směřuje k povrchu a dochází ke snižování tlaku. Na povrchu nabírají voda i pára velkou rychlost, která překoná i gravitaci a tryská do výšky. Následně se vrací na povrch, ochlazuje a vsakuje opět do podzemí, odkud je znovu vytryskávána na povrch za přetrvávajících výše uvedených podmínek a výše uvedeného mechanismu, který je mírně zjednodušen. Při těchto jevech dochází k poměrně složitým pochodům a je velice obdivuhodné, co se pod zemským povrchem děje.

Článek velice precizně vykládá poznatky o vodě vpod zemským povrchem v podobě zásob podzemních vod, vymezuje hydrogeologické oblasti v ČR, popisuje stáří podzemních vod, vykládá další pojmy spojené s půdní vláhou a odtokem do podzemních vod. V závěru vykládá o výjimečných podzemních vodách v podobě vod minerálních a objasňuje lokalizaci druhů léčebných pramenů v ČR, jejich vydatnost, účinky a popisuje též procesy vzniku přírodních gejzírů.

<u>Doporučená a použitá literatura</u>: <strong>Němec, J. Kopp, J. a kol. Voda v ČR, 2006
Němec, J. Kopp, J. Vodstvo a podnebí v ČR, 2009
Jermář, M. Globální změna - Cesta ze světového chaosu do budoucnosti, 2011</strong>
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama

Meteo Aktuality - aneb vše o počasí

> Webová stránka MA (články, aktuality, další aplikace jako například radar, detekce blesků ČHMÚ, diskuzní fórum a další)

http://meteoaktuality.cz


> FCB stránka MA (aktuality z dění v počasí a všeobecně)

http://facebook.com/pocasi.aktuality

> Twitter profil (propojen s Facebookem)

https://twitter.com/meteoaktuality

> Google+ stránka (nejdůležitější aktuality a zajíamvosti)

Google+ MA

> Blog MA (nově založený pro psaní zajímavostí z meteopraxe i teorie, pro informace zde na Blog.cz, jste právě zde!)

> TV video kanál MA (videa o počasí, vše zajímavé i důležité v jeho dění)

http://www.youtube.com/user/MeteoaktualityTV?feature=mhee