Vodní zdroje.

Prezentace na téma: "Vodní zdroje."— Transkript prezentace:

1 Vodní zdroje

2 Složení a vlastnosti přírodních vod
Podzemní vody obsahují především železo, mangan, sulfan, oxid uhličitý, radon a amonné ionty. Povrchové vody obsahují především suspendované a koloidní látky, popř. rozpuštěné látky anorganické i organické. Při úpravě vody vznikají suspenze a koloidní roztoky většinou hydroxidů železa a hliníku.

3 Složení a vlastnosti podzemních vod
Podzemní vody – většinou mineralizovanější než vody povrchové. Kolísání fyzikálně chemických parametrů nevýznamné. Stálá teplota (s výjimkou vod infiltrovaných). Neobsahují kyslík nebo jen velmi malé množství, vyšší koncentrace oxidu uhličitého, někdy výskyt radonu. Koncentrace organických látek velmi malá. Žádný nebo malý obsah organismů, jiný charakter než v povrchových vodách. Chemické složení – závisí na horninové prostředí, které je s podzemní vodou v kontaktu.

4 Složení a vlastnosti podzemních vod
jakost vod a ovlivňující procesy: vyluhování minerálních a organických složek z půd, rozpouštění částečně rozpustných hornin, vylučování nerozpustných sraženin ze složek přítomných ve vodě, adsorpce a desorpce již rozpuštěných složek na částicích půdy a hornin a výměna iontů, aerobní a anaerobní odbourávání organických látek, míchání vod různého původu, obvykle spojené s průběhem chemických reakcí. Vzájemné ovlivňování fyzikálních procesů a chemických dějů. Vliv teploty, hydraulických parametrů prostředí, tlaku a složení plynné fáze, doby kontaktu vody s minerály, rovnováha plyn -voda …

5 Vzájemný vztah povrchových a podzemních vod
Mezi podzemními vodami uloženými v propustných horninách a povrchovými vodami tekoucími a stojatými existuje určitá spojitost. Toto různě těsné spojení je způsobeno zahloubením koryt toků či dna nádrží do průlinově či puklinově propustných horizontů, které se podílí na obnově zdrojů podzemních vod. Vzájemné ovlivnění se projevuje v podstatě dvěma způsoby: přítokem podzemních vod do povrchových vod pronikáním povrchových vod do propustného horninového či půdního prostředí Jímací objekty podemních vod vertikální jímací objekty (studny vrtané, kopané) horizontální jímací objekty radiální jímací objekty

6 Podzemní zdroje vody Odběr vody ze studny:
Podmínky výpočtu vydatnosti studny Darcyho zákon v = kf . I Čerpáme konstantní množství vody Pohyb podzemní vody se řídí Darcyho filtračním zákonem Voda má stálé fyzikálně chemické složení Jedná se úplnou studnu Vodonosná vrstva není ohraničena ve vertikální rovině (donekonečna se rozprostírající území) Odběr vody ze studny: Čerpadlem Násoskovým řadem

7 ČSN 75 51 15 Studny individuálního zásobování vodou
Zdroje podzemní vody ČSN Studny individuálního zásobování vodou Vymezuje veřejné, neveřejné a domovní studny Vzdálenosti studní od možného znečištění Zabývá se zřizováním studní, včetně tloušťky obsypové vrstvy Uvádí možné příslušenství Úpravu okolí studní Jejich kontrolou a desinfekcí V příloze jsou uvedeny typy studní – spouštěná z betonových skruží, kopaná studna z betonových skruží, kopaná studna zděná, vrtaná studna pro ruční čerpadlo, vrtaná studna pro motorové čerpadlo, dále je uvedena úprava krycí desky veřejné studny a úprava zhlaví vrtané studny v záplavovém území.

8 Odběry podzemních vod – 2011 milion m3 za rok

9 Odběry podzemních vod

10 Složení a vlastnosti povrchových vod
Povrchové vody – většinou nižší mineralizace než u podzemních vod. Kolísání fyzikálně chemických parametrů často značné (roční období, antropogenní činnost apod.). Nestálá teplota Větší obsah kyslíku, s výjimkou velmi znečištěných vod, malý obsah oxidu uhličitého. Vyšší koncentrace organických látek, měnící se charakter podle původu vody. Větší počet mikroorganismů, biologické složení rozmanitější.

11 Složení a vlastnosti povrchových vod
Vodní toky a třída čistoty vody: velmi čistá voda čistá voda znečištěná voda silně znečištěná voda velmi znečištěná voda ČSN „Klasifikace jakosti povrchových vod“ ČSN „Kontrola jakosti povrchových vod“ Požadavky na jakost surové vody – příloha č. 13 vyhlášky č. 428/2001 Sb. (kategorie A1 až A3) Ochrana povrchových vodních zdrojů, ochranná pásma v zákoně č. 254/2001 Sb.

12 Zákon č. 254/2001 Sb. Vodní zákon Podrobný komentář k po novele stavebního zákona č. 350/2012 Sb. Zahrnuje oddíly Nakládání s vodami Ochrana před povodněmi Stav povrchových a podzemních vod Poplatky Plánování v oblasti vod Výkon státní správy Ochrana vodních poměrů a vodních zdrojů ********** Správní delikty Vodní toky Společná a přechodná ustanovení Správa povodí SEZNAM OBECNĚ ZÁVAZNÝCH PŘEDPISŮ KE DNI

13 Ochranná pásma § 30 vodního zákona K ochraně vydatnosti, jakosti a zdravotní nezávadnosti zdrojů podzemních nebo povrchových vod využívaných nebo využitelných pro zásobování pitnou vodou s průměrným odběrem více než m3 za rok a u zdrojů podzemní vody pro výrobu balené kojenecké vody nebo pramenité vody stanoví vodoprávní úřad ochranná pásma opatřením obecné povahy. Vyžadují-li to závažné okolnosti, může vodoprávní úřad stanovit ochranná pásma i pro vodní zdroje s nižší kapacitou, než je uvedeno výše. Vodoprávní úřad může ze závažných důvodů ochranné pásmo změnit, popřípadě je zrušit. Stanovení ochranných pásem je vždy veřejným zájmem. 0,3 l/s ,1 m3/h 13

14 Zvyšování množství vodních zdrojů
zřizování a provozování údolních nádrží Z hlediska zvyšování vodních zdrojů je tudíž rozhodující zásobní objem vodní nádrže Mezi největší nádrže patří Orlík na Vltavě se zásobním objemem m3 , Švihov na Želivce ( m3) a Nechranice na Ohři ( m3) převádění vodních zdrojů z oblastí s relativně vysokým množstvím vodních zdrojů do oblastí s nedostatečným množstvím vodních zdrojů Převádění vody spočívá v místním přerozdělování vodních zdrojů. Provádí se buď otevřenými kanály, obvykle uzpůsobenými pro gravitační převod vody, nebo potrubím spoje-ným s čerpáním vody. umělá infiltrace povrchových vod do vod podzemních

15 Infiltrace vody Infiltrací se obecně rozumí převádění povrchové vody do vody podzemní. Množství infiltrované vody závisí především na filtračních vlastnostech půdy. V případě přímé umělé infiltrace je voda na místo infiltrace přiváděna takovým způsobem, že její množství a jakost jsou kontrolovatelné. Umělou infiltrací je obecně míněno umělé převádění povrchové vody do vody podzemní. Hlavním účelem tohoto způsobu je zlepšení jakosti povrchové vody přirozenými filtračními pochody probíhajícími v půdě na jakost vody blízkou vodě pitné, která je pak využívána pro vodárenské účely. Současně se s umělou infiltrací zvyšuje množství vodních zdrojů podzemních vod. Z tohoto důvodu tvoří umělá infiltrace samostatnou skupinu umělých opatření pro zvyšování množství vodních zdrojů a zlepšování jejích vlastností.

16 Infiltrace vody Zásadní podmínky správného provozu umělé infiltrace jsou: dostatečně vydatný zdroj povrchové vody, existence propustného horninového území s dobrou filtrační schopností v dostatečně rozsáhlé hydrogeologické oblasti, výskyt podzemní vody, jejíž složení nezpůsobuje s infiltrovanou povrchovou vodou vznik nerozpuštěných látek, které by mohly být příčinou kolmatace horninového prostředí v blízkosti vsakovacího vrtu.. K vedlejším podmínkám infiltračního procesu patří: mocnost propustné vrstvy a její hloubka pod terénem, hladina podzemní vody pod terénem a směr proudění a sklon hladiny podzemní vody, velikost volné akumulace ve zvodněné vrstvě, kvalita a mocnost nadloží propustného tělesa, způsob hospodářského využití potřebné plochy a okolí.

17 680 studní podél řeky

18

19 Infiltrace vody - KÁRANÉ
Vsakovací nádrže jsou situovány do oblasti štěrkopískových náplavů. Vsakovaná voda získává vlastnosti vody podzemní a obohacuje tak její přirozené zásoby. Šířka nádrží se pohybuje mezi 10‑25 m, celková délka 4 500 m vsakovací plocha cca 70 000 m2. Vsakovací nádrže jsou uspořádány ve dvou řadách Voda je následně jímána ve vzdálenosti 200 metrů od místa vsaku systémem vrtaných studní a studní spouštěných s dvěma horizontálními sběrači (radiální R studny) o délce sběračů až 60 m. vzdálenost byla určena tak, aby zdržení vody v podzemí bylo min. 30 dní (ve většině období je delší, a to až 50‑60 dnů

20 Zvýšení množství podzemních vod – umělá infiltrace
lokalita Zdroj pov.v. infiltrace Výkon (l/s) Benátky, Kochánky, Sojovice, Skorkov, Předměřice Jizera břehová 645 Dolnolabsko, Polabsko, Zahrádky Labe a Jizera 235 Sojovice umělá Tři Dvory (Kolín) Labe 74 Tlumačov Morava 150 Žernoseky (Litoměřice) 50 Nová Ves (Ostrava) Odra 170

21 Zvýšení množství podzemních vod – umělá infiltrace
lokalita Zdroj pov.v. infiltrace Výkon (l/s) Beroun Berounka břehová 50 Smržice (Prostějov) Romže 90 Lýsky (Přerov) Náhon Strhanec a rybník Draždíř umělá 110 Kněžpole (Uh.Hradiště) Morava Hranice Bečva 60 Ohrada (Vsetín) Vsetín. Bečva 75 Pracejovice (Strakonice) Otava 55

22 Odběry povrchových vod

23 Odběry povrchových vod

24 Odběry podzemních a povrchových vod v 103 m3
2012 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody Průmysl (včetně těžby neroztných surovin) 34 481 Energetika 2 324 Zemědělství (včetně závlah) 19 285 10 489 Ostatní (včetně stavebnictví) 5 918 15 718 Celkem

25 Odběry podzemních a povrchových vod v %
2005 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody 24 83,2 Průmysl (včetně těžby nerostných surovin) 20 8,8 Energetika 54 0,5 Zemědělství (včetně závlah) 1,2 1,9 Ostatní (včetně stavebnictví) 0,3 4,2 Zastoupení = representation

26 Odběry podzemních a povrchových vod v %
2012 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody 24 83,4 Průmysl (včetně těžby neroztných surovin) 20 9,1 Energetika 54 0,6 Zemědělství (včetně závlah) 1,2 2,7 Ostatní (včetně stavebnictví) 0,4 4,1

27 Odběry podzemních a povrchových vod v %
2005 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody 24 83,2 Průmysl (včetně těžby nerostných surovin) 20 8,8 Energetika 54 0,5 Zemědělství (včetně závlah) 1,2 1,9 Ostatní (včetně stavebnictví) 0,3 4,2 Zastoupení = representation

28 Odběry podzemních a povrchových vod v %
2012 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody 24 83,4 Průmysl (včetně těžby neroztných surovin) 20 9,1 Energetika 54 0,6 Zemědělství (včetně závlah) 1,2 2,7 Ostatní (včetně stavebnictví) 0,4 4,1

29 Povrchové vody Barevná definice tříd jakosti povrchových vod ČSN Skupiny ukazatelů jakosti povrchových vod podle

30 Třídy jakosti vody na vybraných tocích

31 Hydrologické a meteorologické podmínky
Česká republika leží ne rozvodnici 3 moří Severní, Baltické a Černé moře které dělí její území na tři hlavní povodí řek: Labe, Odra and Morava  Na území 24 949 vodních nádrží a rybníků s celkovým objemem mil. m3 Z tohoto počtu bylo v roce  2010  106 velkých nádrží s celkovým objemem 3509 mil. m3

32 Velké vodní nádrže jsou: výška hráze nad terénem je vyšší než 10 m výška hráze nad terénem 5 až 10 m a objem alespoň 1 milion m3

33 Hydrologické a meteorologické podmínky
Sítí vodních toků průměrně odtéká ročně 15 miliard m3 vody s velkou rozkolísaností od 8 do 24.1 miliard m3 V závislosti na klimatických podmínkách Hydrografickou síť vodních toků tvoří km přírodních nebo v korytě upravených 15 537,48 km je významných vodních toků, podle vyhlášky č. 470/2001 Sb., kterou se stanoví seznam významných vodních toků a způsob provádění činnosti související se správou vodních toků ve znění vyhlášky MZe č. 333/2003 Sb. a č.267/2005 Sb.

34 Hydrologické a meteorologické podmínky
průměr 700 mm srážek, např. Krkonoše 800 – 1400 mm. Srážkovým deficitem se rozumí množství srážek, které chybí do úrovně odpovídající srážkovému normálu. Srážkoměrná pozorování se provádějí denně v 7 hodin místního slunečního času. Počet stanic, z nichž lze získat úplnou řadu údajů za kalendářní nebo hydrologický rok, byl v r , počet skutečných měřicích míst (stanic) je vyšší (asi 800).

35 ∑objem = 1 340 . 106 m3 ∑zásobní objem = 835 . 106 m3
Vltavská kaskáda nádrž r. výstavby zásobní objem miliony m3 c. objem miliony m3 vodní plocha km2 Lipno I (II) 1960 252,2 306 48,7 Hněvkovice 1991 12,2 21,1 2,7 Orlík 1963 374,5 712 27,3 Kamýk 4,4 12,8 2,0 Slapy 1957 184,2 266 13,9 Štěchovice 1945 4,7 11,2 1,2 Vrané 1935 2,5 11,1 ∑objem = m ∑zásobní objem = m3

36 Významné nádrže (980) nádrž ZO miliony m3 Švihov (Želivka) 246
Těrlicko (Stonávka) 22,0 Nechranice (Odra) 233 Fláje (F.potok) 19,5 Vranov (Dyje) 80 Horka (Libovický p.) 16,8 Dalešice (Jihlava) 67,8 Stanovice (Lomnic. p) 15,6 Jesenice (Odrava) 50 Rozkoš (R.potok) 15,3 Přísečnice (P.potok) 46,7 Skalka (Ohře) 15 Šance (Ostravice) 45,8 Seč (Chrudimka) 14,3 Vír (Svratka) 34,6 Nové Mlýny (Dyje) 11,4 Římov (Malše) 30,6 Brněnská (Svratka) 10,9 Kružberk (Moravice) 24,0 Mostiště (Oslava) 9,4

37 Významné nádrže celkový objem

38 Podzemní vody V r. 2012 bylo monitorování 1 640 vrtů a 359 pramenů.
Státní pozorovací síť podzemních vod se skládá z vrtů a pramenů. U vrtů se z kvantitativních ukazatelů sleduje hladina. Měření hladiny podzemních vod v manuální síti se provádí 1 x týdně, v automatizované síti denně, a to vždy v metrech od stanoveného odměrného bodu. U pramenů se sleduje vydatnost a teplota. Vydatnost pramenů se měří týdně prostřednictvím kalibrované nádoby nebo odečtem na vodočtu standardního přepadu. Základní interval pozorování je 1 x týdně, automatizované pozorování má interval denní. V r bylo monitorování vrtů a 359 pramenů.

39 Vodní zdroje vyhláškou MZe č. 431/2001 Sb.,
Povrchové vody Smíšené zdroje Podzemní voda Smíšené zdroje = kde jeden druh vykazuje 80 % a méně z celkového množství (od podílu 80 : 20) Vypouštění odpadních a důlních vod do vod povrchových je vypouštění evidované správci povodí, podle vodní bilance stanovené vyhláškou MZe č. 431/2001 Sb., o obsahu vodní bilance, způsobu jejího sestavování a o údajích pro vodní bilanci (§ 10). Sledují se odpadní a důlní vody vypouštěné do vod povrchových nad 500 m3/měsíc nebo 6000 m3/rok.

40 Největší úpravny vody

41 Kategorie A1 – jednoduchá fyzikální úprava a dezinfekce, například rychlá filtrace a dezinfekce, popř. prostá písková filtrace, chemické odkyselení nebo mechanické odkyselení či odstranění plynných složek provzdušňováním . A2 – běžná fyzikální úprava, chemická úprava a dezinfekce, koagulační filtrace, infiltrace, pomalá biologická filtrace, flokulace, usazování, filtrace, dezinfekce (konečné chování), jednostupňové či dvoustupňové odželezňování a odmanganování . A3 – intenzivní fyzikální a chemická úprava, rozšířená úprava a dezinfekce, například chlorování do bodu zlomu, koagulace, flokulace, usazování, filtrace, adsorpce (aktivní uhlí), dezinfekce (ozon, konečné chlorování). Kombinace fyzikálně chemické a mikrobiologické a biologické úpravy .

42 Monitorování kvality vodních zdrojů v r. 2012
podzemní voda 351 vrtů (studní) a 294 pramenů Vzorky vody se odebírají a analyzují 2 x ročně (jaro, podzim) povrchová voda Celkový počet monitorovacích profilů je 330 Nejčastější frekvence 12 x ročně základní fyzikálně-chemické ukazatele (30–35) těžké kovy (9 ukazatelů v 65–300 profilech) biologické a mikrobiologické indikátory (6–9 ukazatelů ve –290 profilech) několik dalších skupin organických látek

43 Monitorování kvality vodních zdrojů v r. 2012
těkavé organické látky - 23 ukazatelů na 110 profilech, chlorované pesticidy ukazatelů na 77 profilech, chlorfenoly - 16 ukazatelů na 47 profilech, polyaromatické uhlovodíky - 14 ukazatelů na 62 profilech pesticidy - 12 ukazatelů na 70 až 96 profilech radiochemické analýzy na 86 profilech Jakost povrchových vod je vyjadřována v tzv. třídách podle ČSN – Klasifikace jakosti povrchových vod I – neznečištěná voda II – mírně znečištěná voda III – znečištěná voda IV – silně znečištěná voda V – velmi silně znečištěná voda ČSN – Kontrola jakosti povrchových vod

44 Kvalita podzemních vod: prameny 2012 (mg/l)
ukazatel Celkový počet Počet pod mezí stanovitelnosti [%] Počet překročení požadované hodnoty [%] NH4+ 275 92,7 0,4 NO3- 2,5 14,2 SO42- 0,0 CHSKMn 60 3,3 Cl- 6,5 0,7 Al 73,1 2,9

45 Kvalita podzemních vod : mělké vrty 2012 (mg/l)
ukazatel Celkový počet Počet pod mezí stanovitelnosti [%] Počet překročení požadované hodnoty [%] NH4+ 294 41,5 19,0 NO3- 26,9 18,4 SO42- 0,7 20,1 CHSKMn 17,3 15,6 Cl- Al 76,8 5,4

46 Kvalita podzemních vod : hlubinné vrty 2012 (mg/l)
ukazatel Celkový počet Počet pod mezí stanovitelnosti [%] Počet překročení požadované hodnoty [%] NH4+ 351 48,4 12,5 NO3- 53,0 6,6 SO42- 16,5 2,3 CHSKMn 66,4 3,1 Cl- 3,4 4,3 Al 84,3 4,6

47 Počet pod mezí stanovitelnosti (%)
ukazatel Celkový počet Mělké vrty Hlubinné vrty NH4+ 41,5 48,4 NO3- 26,9 53,0 SO42- 0,7 16,5 CHSKMn 17,3 66,4 Cl- 3,4 Al 76,8 84,3

48 Počet nevyhovujících výsledků (%)
ukazatel Celkový počet Mělké vrty Hlubinné vrty NH4+ 19,0 12,5 NO3- 18,4 6,6 SO42- 20,1 2,3 CHSKMn 15,6 3,1 Cl- 4,3 Al 5,4 4,6

49 Podíl vodních zdrojů pitné vody různých kategorií v % podle vyhlášky MZe č. 428/2001 Sb. (146/2004 a 515/2007 Sb.) Kategorie podle vyhlášky č. 428/2001 Sb. Povrchové zdroje Podzemní voda A1 7, ,1 77, ,5 A2 53, ,0 8, ,4 A3 38, ,9 14, ,1 rok

50 Hodnocení jakosti pitné vody z hlediska zdrojů surové vody 2012
Nejvyšší mezná hodnota Mezná hodnota překročení limitní hodnoty (%) Počet stanovení Povrchová voda 0,19 33 842 1,92 85 584 směs 0,21 34 862 1,38 80 652 Podzemní voda 1,29 3,52

51 Odběry podzemních a povrchových vod v 103 m3
2005 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody Průmysl (včetně těžby neroztných surovin) 35 410 Energetika 2 225 Zemědělství (včetně závlah) 19 519 7 835 Ostatní (včetně stavebnictví) 4 484 13 987 Celkem

52 Odběry podzemních a povrchových vod v 103 m3
2012 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody Průmysl (včetně těžby neroztných surovin) 34 481 Energetika 2 324 Zemědělství (včetně závlah) 19 285 10 489 Ostatní (včetně stavebnictví) 5 918 15 718 Celkem

53 Odběry podzemních a povrchových vod v %
2005 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody 24 83,2 Průmysl (včetně těžby nerostných surovin) 20 8,8 Energetika 54 0,5 Zemědělství (včetně závlah) 1,2 1,9 Ostatní (včetně stavebnictví) 0,3 4,2 Zastoupení = representation

54 Odběry podzemních a povrchových vod v %
2012 Povrchová voda Podzemní voda Úprava a rozvod vody 24 83,4 Průmysl (včetně těžby neroztných surovin) 20 9,1 Energetika 54 0,6 Zemědělství (včetně závlah) 1,2 2,7 Ostatní (včetně stavebnictví) 0,4 4,1

55 Odběry podzemních a povrchových vod v 106 m3

56 Odběry podzemních a povrchových vod v %

57 Užívání vody – povrchové zdroje
Úprava, průmysl, energetika

58 Užívání vody – podzemní zdroje
Úprava a prům.

59 Vypouštění vod do vod povrchových
Zemědělství

60 Zvýšení množství podzemních vod – umělá infiltrace
lokalita Zdroj pov.v. infiltrace Výkon (l/s) Benátky, Kochánky, Sojovice, Skorkov, Předměřice Jizera břehová 645 Dolnolabsko, Polabsko, Zahrádky Labe a Jizera 235 Sojovice umělá Tři Dvory (Kolín) Labe 74 Tlumačov Morava 150 Žernoseky (Litoměřice) 50 Nová Ves (Ostrava) Odra 170

61 Zvýšení množství podzemních vod – umělá infiltrace
lokalita Zdroj pov.v. infiltrace Výkon (l/s) Beroun Berounka břehová 50 Smržice (Prostějov) Romže 90 Lýsky (Přerov) Náhon Strhanec a rybník Draždíř umělá 110 Kněžpole (Uh.Hradiště) Morava Hranice Bečva 60 Ohrada (Vsetín) Vsetín. Bečva 75 Pracejovice (Strakonice) Otava 55