Voda bývá v některých částech světa problémem číslo jedna. V České republice tomu naštěstí tak není, to ale neznamená, že by se stav vod na našem území neměl sledovat. Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) proto nedávno zahájil nový projekt monitorování hydrosféry na našem území. 21. STOLETÍ přináší o něm přináší informace, s nimiž jste se jinde nesetkali.
Sídlo ČHMÚ v pražských Komořanech zažilo velký svátek, když zde byl oficiálně představen a spuštěn nový projekt. Přestože jde o mimořádně rozsáhlou akci, jak velikostí, tak významem, česká média ji příliš nezaregistrovala.
Česká republika, jako země v srdci Evropy, je specifická v tom, že její území se nachází hned na třech povodích, Baltického, Severního a Černého moře. Tím se nemůže pochlubit žádná jiná země v Evropě. Téměř 100 procent vodních toků, které naší relativně malou zemí protékají, pramení přímo na jejím území. Nelze se tedy divit, že monitorování stavu vody v řekách má v Čechách dlouholetou tradici. Vždyť první výzkumy tohoto druhu se zde uskutečnily již v polovině 19. století, tedy v době, kdy mnohé dnes etablované vědecké obory, ještě pomalu ani neexistovaly.
Co a kde se sleduje?
Je tedy jasné, že současný projekt nevzniká na zelené louce. „Výzkum a sledování kvality vody ve státních sítích povrchových vod započal již v šedesátých letech minulého století,“ vysvětluje manažer celého projektu inženýr Jan Kubát z ČHMÚ. „Narozdíl od monitorování množství vody, neprovádí ČHMÚ monitorování jakosti vod vlastními kapacitami, ale zabezpečuje je z externích laboratoří státních podniků Povodí a privátních firem. Rozsah monitoringu jakosti vod se rovněž měnil, během tzv. trvalé optimalizace sítě byly prováděny úpravy profilů a sledovaných parametrů.“
Na všech významnějších tocích nyní experti sledují přes 300 různých profilů. Na základě těchto měření probíhají analýzy základních fyzikálně-chemických parametrů, těžkých kovů, specifických organických sloučenin nebo biologických a mikrobiologických ukazatelů. Radiochemické rozbory se provádějí pro 85 stanovišť, která jsou umístěna především v místech bývalé či současné těžby a zpracování radioaktivních materiálů (Jáchymov, Příbram), v místech stávajících či plánovaných jaderných elektráren (Dukovany, Temelín) a v místech se zvýšenou přirozenou radioaktivitou.
Měří se na 460 místech
Hlavní pozornost věnuje projekt ČMHÚ podzemním vodám. Ty v České republice představují 40% všech využívaných vodních zdrojů. Je tedy nutné provádět jejich přísná šetření, zejména s ohledem na zdraví obyvatelstva. Od roku 1984 probíhá vždy dvakrát do roka pravidelné sledování jakosti vodních zdrojů ve zhruba 460 místech, což jsou zpravidla vrty a prameny.
Většina dosud používaných vrtů je však staršího data, 80 procent z nich vzniklo ještě před rokem 1970. Nejenže už jsou v mnoha případech technologicky zastaralé, ale i jejich životnost je pomalu u konce. Navíc je už nyní řada z nich v tak špatném technickém stavu, že je už prakticky nemožné je opravit, aby byly schopny fungovat tak, jak to vědci potřebují. Inu, i zde bývalý režim zanechal své „blátivé stopy“.
Směrnice Evropského společenství však mají podstatně vyšší nároky na kvalitu těchto vrtů. I to je jeden z důvodů, proč se Český hydrometeorologický ústav do celého projektu pustil.
Šance pro experty
K první znatelné změně, kterou ČHMÚ podle Rámcové směrnice Evropského společenství již provedl jako přípravu na monitorování, došlo roku 2000. Rozšířil se počet sledovaných a analyzovaných míst a byl zaveden komplexní monitoring jakosti vody ve 44 vybraných stanovištích, kde jsou sledovány znečišťující látky (polutanty) ve vodě, plaveninách, sedimentech i v biomase. Profily monitoringu jakosti vod byly vybírány tak, aby bylo možné analytické údaje doplňovat informacemi o průtocích a množství plavenin (tuhých částic minerálních a organických látek) z denního sledování.
V té době však už započaly přípravy na projekt, o kterém je řeč. Byla vypracována studie rekonstrukce sítě podzemních vod, ve které bylo území České republiky rozděleno na sedm částí. Na studii se podíleli zkušení experti, kteří dobře znali hydrogeologické podmínky každého takového celku. Bylo pak jen na nich, jakým způsobem do již existující sítě zasáhnou.
Zmiňovaná směrnice není vydána jen kvůli tomu, že se nějaký úředník v Bruselu nudil. Její splnění má za úkol dosáhnout dobrého stavu vod. Podle Jana Kubáta však směrnice trochu podceňuje nutnost sledování kvantity vody. Ta je pro oblast, kde se vyskytují především střední a malé toky, velmi důležitá. Proto český projekt v tomto ohledu rámec směrnice přesáhuje.
37 000 kilometrů vrtů
Projekt, který se naplno rozjel koncem minulého roku, počítá se čtyřmi sty nových vrtů. Některé z nich dosáhnou hloubky až 700 metrů, většina se však ponoří jen do hloubky 50 až 200 metrů pod povrch. Dalších 75 vrtů, u kterých to ještě má smysl, má být zrekonstruováno. Kromě toho vyroste 16 měřících zařízení, které budou mít za úkol sledovat vydatnost pramenů.
Nebude to jistě snadná práce, protože celkový rozsah všech vrtů a prací s nimi souvisejících, které projekt zahrnuje, dosáhne 37 000 délkových kilometrů – pro srovnání obvod Země kolem rovníku má jen o tři tisíce kilometrů více.
Monitorování podzemních vod však zdaleka není důležité jen z hlediska sledování stavu pitné vody. Údaje jsou rozhodující i pro práci nejrůznějších stavebních společností. Například při ražení tunelů nebo při projektování budov se stavbaři bez těchto informací neobejdou.
Celé sledování podzemních vod bude v praxi probíhat třemi způsoby: mělkými vrty, hlubokými vrty a skrze prameny. Přitom prameny jsou vybrány tak, aby zahrnovaly pokud možno co nejvíce geologických struktur. Například v oblastech s krystalickými břidlicemi jsou to jediné pozorovací body podzemních vod. Mělké vrty sledují podzemní vody poříčních zón. Hluboké vrty zas hlídají podzemní vody ve významných hydrogeologických oblastech s hlubším oběhem podzemních vod, zejména České křídové pánve, jihočeských pánví a Karpatské soustavy.
Dobře investovaná půlmiliarda
Projekt hydrologů se ovšem nezabývá jen podzemními vodami. Důležité jsou pochopitelně i všechny naše řeky, říčky, potoky a jezera, tedy všechno to, co se souhrnně nazývá povrchovými vodami. Po celé republice vyroste devět zcela nových stanic pro sledování kvality této sítě vod a dalších třináct projde důkladnou rekonstrukcí.
Stanice budou vybaveny plně automatizovanými zařízeními pro odběr vzorků nejen samotné vody, ale třeba i plavenin. Chybět zde nebudou ani sondy pro monitoring teploty a hladiny sledovaného toku. Samozřejmě, že se zde bude sledovat i čistota vod, která se sice za poslední dobu na našem území výrazně zlepšila, ale přesto se u nás najdou lokality, kde stále ještě teče spíše kal než voda.
„Podstatné údaje budou získávány z laboratorních analýz odebraných vzorků vody a plavenin,“ vysvětluje pro 21. STOLETÍ inženýr Kubát. „Stanice budou vybaveny řídící a komunikační jednotkou s dálkovým přenosem dat, což umožní operativně upravovat režim. Součástí této části projektu je dodávka dvou mobilních průtokoměrů.“
Projekt, je ze tří čtvrtin financován z Fondu soudržnosti Evropské unie. Ten vloží celkem 367 milionu korun z celkového rozpočtu 514 milionů korun. Zbytek nutných prostředků poskytne ze svého rozpočtu stát. Ukončení projektu je naplánováno na příští rok.
Jak koluje voda?
Koloběh vody (hydrologický cyklus) je stálý oběh povrchové a podzemní vody na Zemi, doprovázený změnami skupenství. K oběhu dochází účinkem sluneční energie a zemské gravitace. Voda se vypařuje z oceánů, vodních toků a nádrží, ze zemského povrchu (výpar, evaporace) a z rostlin (transpirace).
Po kondenzaci páry dopadá jako srážky na zemský povrch zejména ve formě deště a sněhu. Zde se část vody hromadí a odtéká jako povrchová voda či se vypařuje nebo vsakuje pod zemský povrch a vytváří podzemní vodu (infiltrace).
Podzemní voda po určité době znovu vystupuje na povrch ve formě pozvolného podzemního odtoku pramenů (drenáž podzemní vody). Uvedené procesy (výpar, infiltrace a další) se kvantitativně vyjadřují jako takzvané bilanční prvky v rámci hydrologické bilance.
Hydrologická bilance je porovnání příjmových a ztrátových složek (bilančních prvků) hydrologického cyklu. Umožňuje určit velikost přírodních zdrojů vody a tím možnosti jejich využití na určitém území.
Co je to stoletá voda?
Povodně nás v posledních letech sužují častěji, než jsme bývali zvyklí. I jejich monitorování má na starosti ČHMÚ. Okolo povodňových pojmů vznikla i řada nejasností. Podle platné názvoslovné normy vyjadřují tzv. x-leté hodnoty průměrnou dobu opakování nějakého hydrologického jevu. V případě povodní jde o posouzení extrémnosti kulminačního průtoku. Hodnoty se zjišťují analýzou dlouhodobých časových řad pozorování.
Stoletá povodeň je taková, jejíž kulminační průtok je v dlouhodobém průměru dosažen nebo překročen jednou 100 let. Jde tedy o statistickou charakteristiku, tudíž neplatí, že by se stoleté povodně vracely až po 100 letech.
