Nejnavštěvovanější odborný web
pro stavebnictví a technická zařízení budov
estav.tvnový videoportál

Využití artéských vod pod Brnem pro účely nouzového zásobování vodou

V brněnském prostoru se nacházejí vydatné hlubinné vodní zdroje v artéských strukturách. Hydrogeologickým kolektorem artéských vod jsou miocenní písky překryté polohou badenských vápnitých jílů. Pod Brnem se tedy nachází využitelná hydrogeologická struktura, schopná sloužit jako náhradní zdroj vody pro překlenutí mimořádných událostí a krizových stavů. Předpokládané využitelné zásoby artéských vod jsou 200 až 300 l.s−1. Vydatnost struktury může být ohrožena nadměrnými vodárenskými odběry, jelikož artéské vody byly v minulosti využívány hlavně jako zdroj vody pro průmyslové podniky.

V roce 2021 proběhla první etapa hydrogeologických prací, jejímž cílem byla revize vybraných stávajících hydrogeologických vrtů, které by mohly být využity jako potenciální zdroje pitné vody pro zajištění požadovaných objemů vod pro potřeby nouzového zásobování vodou města Brna. V roce 2022 proběhla druhá etapa prací, jejímž cílem bylo vymezení pozemků vhodných pro vyhloubení nových vrtů.

Geneze artéských vod pod Brnem

V brněnském prostoru se nacházejí vydatné hlubinné vodní zdroje v artéských strukturách. Struktura hlubinných artéských vod je vázána na pohřbené koryto starého terciérního říčního toku, známé jako Nesvačilský příkop, na který se od západu připojuje příkop Vranovický. Hydrogeologickým kolektorem artéských vod jsou miocenní písky překryté polohou badenských vápnitých jílů (tzv. téglů). Vodohospodářsky nejvýznamnější je centrální část výskytu neogenních sedimentů ve vlastní brněnské kotlině a dále k jihu až po soutok Svratky se Svitavou. Sedimenty s artéskými vodami jsou na Brněnsku kromě vlastní trasy příkopu a údolí hlavních vodních toků uloženy i v některých bočních zálivech a lokálních depresních strukturách.

Obr. 1 Rozšíření neogenních sedimentů v brněnské kotlině. Fig. 1 Distribution of neogene sediments in the Brno basin
Obr. 1 Rozšíření neogenních sedimentů v brněnské kotlině
Fig. 1 Distribution of neogene sediments in the Brno basin

Na povrchu je struktura přikrytá mocnými návějemi spraší a sprašových hlín, terasovými akumulacemi říčních štěrků a štěrkopísků a říční nivou soutokové oblasti tří hlavních brněnských řek Svratky, Svitavy a Ponávky. Rizika pro strukturu artéských vod jsou významně redukována ochrannou krycí vrstvou o mocnosti zpravidla několika desítek metrů a napjatým charakterem zvodně. Kritickým místem pro ohrožení kvality podzemní vody je plocha bývalé městské skládky na Černovické terase v jižní části Brna.

Pod Brnem se tedy nachází využitelná hydrogeologická struktura, schopná sloužit jako náhradní zdroj vody pro překlenutí mimořádných událostí a krizových stavů. Struktura hlubinných artéských vod vyžaduje trvalou ochranu kvalitativního i kvantitativního charakteru. Předpokládané využitelné zásoby artéských vod jsou 200 až 300 l/s. Vydatnost struktury může být ohrožena nadměrnými vodárenskými odběry, jelikož artéské vody byly v minulosti (a v některých případech stále jsou) využívány hlavně jako zdroj vody pro průmyslové podniky.

Hydrogeologická charakteristika

Zájmové území je dle hydrogeologické rajonizace podzemních vod součástí rajonu základní vrstvy 2241 Dyjsko-svratecký úval a 6570 Krystalinikum brněnské jednotky a svrchní vrstvy 1643 Kvartér Svratky. Z hydrogeologického hlediska je nejvýznamnější rajon Neogenních sedimentů Dyjsko-svrateckého úvalu.

Neogenní sedimenty Dyjsko-svrateckého úvalu vytvářejí systém velmi nepravidelně se střídajících izolátorů (jíly) a průlinových kolektorů (písky a štěrky). Nejvýznamnější průlinový kolektor představují spodnobadenská klastika, které jsou silně až mírně propustná s třídou propustnosti III až IV (Jetel, 1973) a s hydraulickou vodivostí řádově n.10−3 až n.10−5 m/s. Vytvářejí tak vodárensky využitelné průlinové kolektory s vysokou až střední transmisivitou třídy II až III (Krásný, 1986), umožňující využití podzemních vod od odběrů menšího regionálního rozsahu až po soustředěné rozptýlené odběry pro místní zásobování. Polohy izolátorů jsou tvořeny vápnitými jíly, jejichž hydraulická vodivost řádově dosahuje hodnot n.10−9 až n.10−10 m/s, což odpovídá třídě propustnosti VIII – sedimenty nepatrně propustné. Podle jejich pozice vůči kolektorům spolu vytvářejí buď struktury s volnou hladinou podzemní vody, nebo napjaté, případně i artéské struktury. Celková mineralizace artéských vod je cca 500–800 mg/l (Bartoň et al., 2017). Dle Jareše et al. (1995) se artéské vody vyskytují na území správního obvodu Statutárního města Brna celkem v 9 oblastech, viz obr. 2.

Obr. 2 Geologická situace zájmového území (upraveno dle Čáslavský a Vodičková, 2016). Fig. 2 Geological situation of the area
Obr. 2 Geologická situace zájmového území (upraveno dle Čáslavský a Vodičková, 2016)
Fig. 2 Geological situation of the area

Vysvětlivky:

  1. Oblast Kuřim – Moravské Knínice
  2. Oblast Jinačovice – Kníničky
  3. Oblast Bystrc – Žebětín
  4. Oblast Troubsko – Střelice
  5. Oblast Česká, Ivanovice u Brna – Řečkovice
  6. Oblast Žabovřesky (Žabovřeská kotlina)
  7. Oblast Ostopovice
  8. Oblast Brno-Lesná, Maloměřice, Židenice, Obřany, Líšeň
  9. Oblast Brno-střed a Brno-jih
  10. NP – Nesvačilský příkop

Za vodohospodářsky nejvýznamnější lze považovat oblast 9, tedy Brno-střed a Brno-jih. Tato oblast zahrnuje centrum Brna a městské části Černovice, Brněnské Ivanovice, Tuřany, Horní Heršpice a Bohunice. Jedná se o plošně nejrozsáhlejší oblast výskytu zvodněných bazálních spodnobádenských klastik, které se nacházejí jednak v podloží mocného krytu pelitických hornin, který odděluje neogenní zvodeň od zvodně kvartérní, a jednak vycházejí přímo na povrch při východním okraji Černovic (Jareš et al., 1995).

Svou severní částí oblast navazuje v městské části Královo Pole na oblast č. 5 (Česká, Ivanovice u Brna – Řečkovice) s výskytem bazálních neogenních klastik v řečkovicko-kuřimském prolomu. Jihozápadní omezení vůči oblasti č. 7 Ostopovice je nejasné. Předpokládá se, že spodnobadenská klastika z okolí Ostopovic by mohla plynuje přecházet do jižní části Brna. Jižní a jihovýchodní omezení spodnobádenských klastik na brněnském masívu, a tím i oblasti č. 9, je pravděpodobně dáno pozvolným přechodem hrubě klastických sedimentů v jemnozrnné jílovité písky až jíly a jílovce.

Obr. 3 Hydrogeologický řez terciérním příkopem v Brně (Valeš, 2000). Fig. 3 Hydrogeological situation of the area
Obr. 3 Hydrogeologický řez terciérním příkopem v Brně (Valeš, 2000)
Fig. 3 Hydrogeological situation of the area

Mocnost nadložního hydrogeologického izolátoru plynule roste od východu na západ směrem ke středu Brna. Největší mocnost izolátoru (cca 70 m) byla zjištěna ve vrtu HV-501 na Křenové ulici. Hydrogeologický kolektor je v oblasti tvořen středně zrnitými hrubozrnnými písky až písčitými štěrky. Mocnost kolektoru je značně proměnlivá a většinou dosahuje několika desítek metrů. Největší mocnosti kolektoru byly zjištěny ve vrtech CF-BR-41 (193 m) a HV-101/1 (Sv. Floriánek, 151,6 m), oba v Černovicích (Jareš et al., 1995).

Hydrogeologický kolektor neogenních bazálních klastik v centrální a jižní části Brna vykazuje velmi příznivé hydraulické parametry. Hydraulické vodivosti se většinou pohybují v rozmezí 4,2.10−5 až 1,2.10−4 m/s (mírně až dosti silně propustné) a koeficienty transmisivity pak v řádu 10−3 m2/s. Podle klasifikace Krásného (1986) náleží zvodněný kolektor do II. třídy transmisivity, kde je předpoklad využití podzemní vody soustředěnými odběry menšího regionálního významu na úrovni menších skupinových vodovodů.

V oblastech, kde bazální neogenní klastika vycházejí na povrch nebo leží v přímém podloží štěrkovitých kvartérních fluviálních uloženin, dochází k doplňování zásob podzemní vody infiltrací atmosférických srážek. K dalšímu doplňování podzemní vody dochází drénem z okolních krystalinických hornin. Infiltrovaná podzemní voda gravitačně stéká po svazích krystalinika do hlubších částí centrální brněnské kotliny a zde se infiltruje do průlinově propustných neogenních bazálních štěrkopísčitých sedimentů. Hydrogeologická struktura je přirozeně odvodňována přetokem do nadložních kvartérních fluviálních sedimentů (Jareš et al., 1995).

Oblast neogenních sedimentů v centrální a jižní části brněnského prostoru nebyla nikdy komplexně hodnocena z hlediska možného vodárenského využití podzemních vod. Na základě výsledků hydrodynamických zkoušek na hydrogeologických vrtech Brno-Černovice HV-101/1, Škrobárny HV-1 a HV-2 a Papírny HV-501 však byly využitelné zásoby podzemní vody v minulosti odhadnuty na 200 až 300 l/s (Jareš et al., 1995).

Podzemní vody v oblasti č. 9 svým charakterem náleží k typu vod kalcium-magnezium-hydrogenuhličitanovým s vyšším podílem sodíku.

Nouzové zásobování vodou (NZV)

Nouzové zásobování vodou je způsob řešení zásobování vodou za krizových situací, jehož účelem je zabezpečení nezbytného množství vody požadované jakosti v případech, kdy stávající systém zásobování vodou je zcela nebo částečně nefunkční. Nouzové zásobování vodou je omezováno časově na nezbytně nutnou dobu.

Struktura hlubinných artéských vod v brněnské kotlině představuje významný potenciální zdroj vody v případě výpadku zásobování vodou (Brno je primárně zásobováno Březovským a Vírským vodovodním přivaděčem), ke kterému může dojít v důsledku živelných pohrom, teroristických útoků nebo války. Pro takovéto případy je třeba mít zabezpečen náhradní zdroj vody, dostatečně kapacitní podle velikosti území a počtu obyvatel.

Dle evidovaného trvalého bydliště v ORP Brno je, podle statistiky k 1. 1. 2019, celkový počet obyvatel 406 878. Z toho vyplývá, že v rámci systému nouzového zásobování pitnou vodou v první dva dny bude denní spotřeba 2 034 390 litrů (5 litrů osoba/den), pak od třetího dne vzroste denní spotřeba na 6 103 170 litrů (15 litrů osoba/den). V této spotřebě není započítáno 10% navýšení, se kterým počítá oficiální metodika. Avšak ze statistik, průzkumů a dalších informačních zdrojů vychází, že ve všední den se v Brně pohybuje více než půl milionu osob, některé prameny uvádí až 600 000, což znamená spotřebu až cca 104 l/s od 3. dne NZV.

Tab. 1 Množství spotřebované vody v rámci systému NZV
Tab. 1 Amount of water consumed within emergency water supply
DenSpotřeba [l/den]Spotřeba [l/s]Spotřeba na osobu [l/den]
Počet obyvatel: 406 878 (trvale žijící residenti)
1. a 2. den2 034 39023,555
od 3. dne6 103 17070,6415
Počet obyvatel: 600 000 (odhad včetně přespolních a studentů)
1. a 2. den3 000 00034,725
od 3. dne9 000 000104,1715

Průzkum vybraných stávajících vrtů

V roce 2021 proběhla první etapa hydrogeologických prací, jejímž cílem byla revize vybraných stávajících hydrogeologických vrtů, které by mohly být využity jako potenciální zdroje pitné vody pro zajištění požadovaných objemů vod pro potřeby nouzového zásobování vodou (NZV) města Brna. V roce 2022 proběhla druhá etapa prací, jejímž cílem bylo vymezení pozemků vhodných pro vyhloubení nových vrtů pro účely NZV.

Revizním a technickým pracím předcházelo studium dostupných archivních údajů o hydrogeologických vrtech, které zastihly neogenní zvodeň v prostoru brněnské aglomerace. Jako hlavní podklad posloužila závěrečná zpráva z roku 2017 „Brno – Artéské vrty“ (Bartoň et al., 2017), ve které je evidováno celkem 78 archivních vrtů, které zastihly neogenní zvodeň.

V rámci první etapy bylo vybráno k ověření celkem 18 stávajících nevyužívaných hydrogeologických vrtů do artéské zvodně, přičemž musely být splněny podmínky nejen předpokládané vyhovující vydatnosti, ale také z hlediska dopravní obslužnosti a dostupnosti vzhledem k následné distribuci jímané podzemní vody obyvatelům města Brna (příjezdové komunikace pro těžké nákladní automobily) a z hlediska vybudování technického zázemí (např. oplocení, úpravna vody, balící linka a expedice). Preferovány byly vrty, nacházející se na pozemcích v majetku města Brna. Tyto byly podrobeny revizním a technickým pracím, jejichž cílem bylo prověřit možnost jejich využití pro jímání artéských podzemních vod. Součástí prací bylo:

  • revize současného technického stavu hydrogeologických objektů,
  • aktualizace odběrů podzemních vod ze stávajících vrtů zachycujících artéskou zvodeň – evidence těchto objektů a ověření čerpaného množství,
  • realizace hydrodynamických zkoušek za účelem určení hydraulických parametrů kolektoru artéské zvodně (koeficienty transmisivity a hydraulické vodivosti) a jejich vydatností v zájmové oblasti, přičemž součástí hydrodynamických zkoušek byly čerpací zkoušky se 3 stupňovitými změnami vydatnostmi v celkové délce trvání čerpací zkoušky min. 7 dnů, následovaná min. 2denní stoupací zkouškou, výstupem byly dále čáry vydatnosti vrtů a určení studňových ztrát, při hydrodynamických zkouškách byly monitorovány hladiny podzemní vody v blízkých vrtech,
  • kamerové prohlídky vybraných vrtů,
  • zhodnocení kvality podzemní vody – odběry vzorků podzemních vod artéské zvodně pro ověření kvality vod ve smyslu srovnání s limity pro pitnou vodu uvedenými ve vyhlášce č. 252/2004 Sb.,
  • v případě nevyhovující kvality vody ve smyslu srovnání s limity pro pitnou vodu uvedenými ve vyhlášce č. 252/2004 Sb., vypracování návrhu na úpravu vody, včetně ocenění provozu úpravny při zajištění požadovaných objemů vod,
  • návrh ochranných pásem vrtů vybraných jako vhodné pro jímání artéské vody,
  • vypracování hydrogeologického posouzení, zda může dojít k negativnímu ovlivnění hydrogeologických poměrů, poklesu napětí ve zvodni nebo průniku kontaminace z kvartérní zvodně.

V rámci průzkumu bylo zjištěno, že mnohé z vrtů jsou významně zanesené, ať již kalem či pískem. Pravděpodobným důvodem zanesení těchto vrtů je jejich nadměrné využívání v minulosti, při kterém docházelo k překročení kritické rychlosti proudění podzemní vody při nátoku do perforované části vrtu.

Z hydrogeologického hlediska byly v ověřovaných vrtech zjištěny všechny tři typy hladiny podzemní vody (HPV):

  • Volná HPV – geometrické místo bodů příslušejících dané zvodni, v nichž je současně tlak podzemní vody roven tlaku atmosférickému. Jedná se o vrty, kde chybí stropní jílový izolátor, tedy tzv. tégly (neogenní jíly) či je přítomen kvartérní nadložní poloizolátor, zvodeň je zde tak více zranitelná. Volná HPV byla zjištěna zejména v oblasti Černovic (viz Černovické pískovny, kde chybí nadložní izolátor), ale i v okrajových oblastech (Kníničky, Jinačovice, Komín).
  • Napjatá HPV – svrchní hraniční plocha zvodně, charakterizovaná tlakem podzemní vody vyšším, než je tlak atmosférický. Jedná se o vrty, kde byly v nadloží zjištěny neogenní jíly, tzv. tégly, ale zároveň z vrtu nepřetéká podzemní voda. Napjatá HPV byla zjištěna zejména v centrální a jižní oblasti (Brněnské Ivanovice, Trnitá, Komárov), ale i v okrajových částech (Řečkovice, Střelice).
  • Výtlačná HPV – piezometrická hladina napjaté zvodně (kladná v případě polohy nad terénem, záporná v případě polohy pod terénem) a leží vždy nad stropem zvodně. Jedná se o vrty, kde byly v nadloží zjištěny tégly a zároveň byl zjištěn přetok – tento je v některých vrtech zatěsněn, např. plynotěsnícícm uzávěrem, jinde volně vytéká. Výtlačná HPV byla zjištěna zejména v jižní, odvodňovací oblasti (Brněnské Ivanovice, Ostopovice), ale i v Žabovřeskách, což je oblast, která se nachází v bočním zálivu mimo vlastní trasu příkopu.

V následující tabulce jsou uvedeny vypočítané hydrogeologické parametry (vyjma výše uvedených hodnot hydraulické vodivosti a transmisivity), jako studňové ztráty (pokud je bylo možno spočítat), účinnost vrtů, kritická rychlost přítoku podzemní vody do vrtu vkrit , maximální jímatelné množství Qmax , včetně dosahu depresního kužele při daném maximálním čerpání R a snížení HPV ve vrtu s0.

Tab. 2 Hydrogeologické parametry neogenního kolektoru
Tab. 2 Hydrogeological parameters of the neogene aquifer
ObjektKatastrStudňová ztráta [m]Účinnost [%]vkritQmaxs0R
HP-210/2Brněnské Ivanovice12,30minimální7,80E-041,324,50158
HP-210/4Brněnské Ivanoviceminimální1,10E-040,8832,00158
HP-210/5Brněnské Ivanovice3,5941,541,29E-031,572,70157
HP-210/6Brněnské Ivanoviceminimální4,48E-044,747,70155
HVI-51Brněnské Ivanovice0,9672,35,39E-048,364,80116
HVI-52Brněnské Ivanovice2,9451,343,33E-044,698,13122
HVI-53Černovice0,6461,35,95E-0410,164,35116
HVI-57Černovice0,8227,619,82E-046,462,60115
HVI-58Komárov0,3278,351,20E-037,522,70146
HVI-60Černovice2,4137,971,33E-034,151,90114
HV-1Trnitá1,4764,83,06E-0412,509,0070
HV-2Kníničky0,2767,299,48E-0434,485,05215
HV-100Žabovřesky1,0843,507,51E-046,805,74194
HV-105Řečkovice4,89E-050,2233,0068
HV-213Jinačovice1,7667,42,47E-045,048,5295
HV-210Ostopovice3,7550,51,49E-044,336,31110
HJ-259Střelice4,8531,21,76E-044,9513,97110
HV-1Komín0,2966,78,60E-046,134,92190

Jakmile je účinnost vrtu < 60 %, jedná se o málo účinný vrt (vliv kolmatace obsypu, koroze výstroje, vzniku inkrustací apod.). V některých případech nebylo možno spočítat studňové ztráty, resp. účinnost vrtu, a to z důvodu příliš silného zanesení vrtu. V těchto případech lze očekávat velké studňové ztráty a velmi nízkou účinnost.

Maximálně přípustná vydatnost Qmax představuje hodnotu, při které je umožněno z příslušného objektu jímat podzemní vodu nepřetržitě, a to při nepřekročení kritické vtokové rychlosti podzemní vody. Taková vydatnost pak dovoluje čerpání, při kterém nedochází k poškození filtru vrtu a k vyplavování jemných částic do vrtu. Dle tohoto parametru bylo s ohledem na potřeby NZV pro Statutární město Brno provedeno rozdělení stávajících vrtů, které jsou v současnosti nevyužívané, zasahují do neogenní zvodně a zároveň prošly primární selekcí:

  • Nevhodné vrty pro NZV – jedná se o vrty s přípustnou vydatností v řádu prvních l/s a nižším – v uvedených případech se nejedná o nevhodné hydrogeologické charakteristiky dílčí oblasti, ale o nevhodně konstruované vrty, např. zastihující neogenní kolektor pouze částečně, či vrty zničené jejich nadužíváním a v současnosti jsou v celé či podstatné části kolektoru zasucené.
  • Podmínečně vhodné vrty pro NZV – jedná se o vrty s přípustnou vydatností v řádu vyšších l/s – jedná se o většinu ze zkoumaných vrtů, které jsou sice poměrně vydatné, ale z hlediska potřeb NZV pro druhé největší město v České republice jsou stále nedostatečné. Díky některým z těchto vrtů však byl prokázán velmi dobrý vodohospodářský potenciál oblasti, avšak vrt měl buď příliš malý průměr (například proto, že jejich primárním účelem nebylo jímání, ale monitoring) či byl hydraulicky neúplný a zastihl tak pouze omezenou mocnost neogenní zvodně.
  • Vhodné vrty pro NZV – jedná se o vrty s přípustnou vydatností v řádu desítek l/s – z tohoto hlediska byl ze stávajících nevyužívaných vrtů vyhodnocen jako vhodný pouze vrt HV-2 v Kníničkách. Oproti výpočtům z roku 1963 (Neubauer, 1964) byla zjištěna značná disproporce ve výsledcích maximálního jímatelného množství. Neubauer uvádí Q = 10–14,7 l/s. Tato disproporce je dána tím, že byla prováděna skupinová čerpací zkouška na vrtech HV-1 a HV-2, přičemž kvůli poruše elektrocentrály při čerpací zkoušce ve vrtu HV-2 sloužil tento vrt nakonec pouze jako pozorovací. Výpočty maximálního jímatelného množství byly tedy počítány pouze pro sousední vrt HV-1, vzdálený cca 250 m, který byl však hlouben jako hydraulicky neúplný, přičemž mocnost neogenního kolektoru byla pouze 12,55 m – při této mocnosti je Qmax skutečně pouze 11,4 l/s. Mocnost neogenního kolektoru ve vrtu HV-2 je však 3× větší, a to 38 m. Díky tomuto lze počítat i s cca trojnásobnou maximální vydatností Qmax = 34,5 l/s.

Druhým, relativně vhodným vrtem pro systém NZV je vrt HV-1 na Trnité, kde aktuální výpočet prokázal možnost čerpat tento vrt s vydatností Q = 12,5 l/s. V případě vyčištění vrtu do původní hloubky 150 m by bylo Qmax vyšší. Vzhledem ke stáří vrtu (koroze, napadávky atp.) a míře zapískování (88,43 m vrtu zapískováno – v tomto případě celý perforovaný úsek) lze jednoznačně v tomto hydrogeologicky perspektivním prostoru doporučit vyhloubení nového vrtu. Při průměru výstroje vrtu min. 300 mm (tedy vrtaném průměru min. 480 mm) by bylo možno exploatovat 37 až 48 l/s, v závislosti na změně hydraulických parametrů zvodně.

Dalšími relativně vhodnými vrty pro systém NZV jsou vrty situované na pomezí Černovic a Brněnských Ivanovic. Jedná se o vrty HVI-51 a HVI-53, resp. vrt HVI-51 v Brněnských Ivanovicích. V případě vyhloubení nového vrtu by zde bylo možno očekávat exploataci až Qmax = 16 l/s.

Průzkum pro budování nových vrtů

Jelikož stávající nevyužívané vrty zasahující do neogenní zvodně nejsou schopny zajistit požadovaný objem vod (viz tab. 1), bylo přistoupeno ke druhé etapě posuzující možnost vyhloubení nových vrtů. Pozemky byly vybrány jak s ohledem na předpoklad kvalitativně i kvantitativně dostačující zdroje pitné vody a nízkou zranitelnost území (resp. zejména dostatečně mocný izolátor), tak s ohledem na majetkové poměry (preferovány jsou ty v majetku Statutárního města Brna), dopravní obslužnost a dostupnost (pozemky a okolní komunikace musí být vhodné pro příjezd těžkých nákladních automobilů zajišťujících distribuci jímané vody – v případě NZV je toto v gesci Hasičské záchranné služby), rozlohu pozemků (vybudování technického zázemí, případně úpravny, plnící a balící linky) a v neposlední řadě bezpečnostní rizika (možnost oplocení, případně strážení, fotopastí apod.).

Po diskusích se zástupci Statutárního města Brna (Odbor vodního a lesního hospodářství a zemědělství, Odbor životního prostředí, Odbor obrany, Odbor územního plánování a rozvoje, Kancelář architekta města), Hasičské záchranné služby Jihomoravského kraje (systém NZV je ve jejich gesci) a Brněnských vodáren a kanalizací bylo vybráno 5 vhodných oblastí:

  • Oblast Brněnské Ivanovice – v blízkosti velkoobchodu Makro
  • Oblast bývalé Škrobárny – nyní areál CTP Ponávka Business Park, spol. s r. o.
  • Oblast Šujanovo náměstí
  • Oblast Teplárny Brno, a.s.
  • Oblast Žabovřesky

Většina oblastí byla situována v centrální části příkopu (jedna z dílčích oblastí byla nakonec vyloučena z důvodu střetu s jiným územním záměrem) a jedna v bočním zálivu mimo vlastní trasu příkopu (Žabovřesky). Dohromady by tyto vrty společně s již existujícím vrtem HV-2 v Kníničkách měly s rezervou splňovat podmínky NZV (viz tab. 1), tedy celkové Q > 104 l/s.

Obr. 4 Vybrané oblasti pro budování nových artéských vrtů pro účely NZV. Fig. 4 Selected areas for the construction of new artesian wells for the purposes of emergency water supply
Obr. 4 Vybrané oblasti pro budování nových artéských vrtů pro účely NZV
Fig. 4 Selected areas for the construction of new artesian wells for the purposes of emergency water supply

Pro vybrané oblasti byly vytvořeny projekty hydrogeologických vrtů na základě dosavadních znalostí o lokalitách (dostatečná mocnost kolektoru i izolátoru) a na základě potřeb NZV, včetně stanovení minimálních průměrů vrtů, předpokládaných hloubek (zpravidla 100–150 m), požadavků na jejich vystrojení a návrh ochranných pásem. Na nových vrtech proběhnou obdobné práce jako v první etapě, tedy hydrodynamické zkoušky (zde min. 21 dnů čerpací zkouška), kamerové prohlídky a odběrů vzorků v rozsahu požadavků na pitnou vodu. Ve vybraných oblastech je z důvodu nedostatečné prozkoumanosti a dostatečných pozemkových možností navržen i geofyzikální průzkum (metoda vertikálního elektrického sondování).

Závěr a doporučení

Pod Brnem se nachází využitelná hydrogeologická struktura, schopná sloužit jako náhradní zdroj vody pro překlenutí mimořádných událostí a krizových stavů.

Cílem hydrogeologické studie bylo zajištění dostatečného množství kvalitní pitné vody pro systém nouzového zásobování vodou (NZV) obyvatel města Brna.

V rámci průzkumu stávajících nevyužívaných vrtů zasahujících do neogenní zvodně byly tyto rozděleny z hlediska potřeb NZV pro Statutární město Brno na nevhodné, podmínečně vhodné a vhodné. Jelikož jako vhodný byl vyhodnocen pouze jeden ze stávajících vrtů, bylo přistoupeno k výběru nových oblastí pro budování vrtů pro potřeby NZV. Celkem se předpokládá vybudování 5 nových hydrogeologických vrtů do hloubek 100–150 m (dle báze neogenního kolektoru).

Celková využitelná vydatnost struktury může být ohrožena nadměrnými vodárenskými odběry, jelikož artéské vody byly v minulosti (a v některých případech stále jsou) využívány hlavně jako zdroj vody pro průmyslové podniky (bývalé pivovary, městská elektrárna, Brněnské škrobárny, Městská jatka, Brněnské papírny, Lachema, Nová Mosilana, Lakrumka, Zbrojovka, Psychiatrická léčebna, Zoo apod.).

Literatura

  1. Bartoň, J., Čáslavský, M., Hradská, M., Borovský, O. (2017): Brno – Artéské vrty, Závěrečná zpráva inventarizace artéských vrtů, GEOtest, a.s.
  2. Bartoň, J., Musilová, A. (2021): Brno – průzkum možnosti využití artéských vod, studie, Metodika výběru vrtů vhodných k hydrogeologickému průzkumu, GEOtest, a.s.
  3. Bartoň, J., Čáslavský, M., Šišková, Z., Vylamová, P. (2021): Brno – využití artéských vod, studie, Závěrečná zpráva o vyhodnocení hydrogeologických prací v rámci I. etapy
  4. Bartoň, J., Šišková, Z., Vylamová, P. (2022): Brno – využití artéských vod, studie, Závěrečná zpráva o vyhodnocení hydrogeologických prací v rámci II. etapy
  5. Čáslavský, M. (2009): Hlubinné artéské vody v brněnské kotlině – potenciální náhradní zdroj vody. In Urbanismus a územní rozvoj – ročník XI – č. 2/2008
  6. Čáslavský, M., Vodičková, E. (2016): Brno – hlubinné podzemní vody, Náhradní zdroj pitné vody, Ideový návrh, GEOtest, a.s.
  7. Franzová, M. (1983): Brněnský masív, Zvodnění neogenních sedimentů, Závěrečná zpráva, Geotest Brno, n. p.
  8. Jareš, J., Taraba, J. (1995): Kvantitativní a kvalitativní ocenění artéské zvodně brněnského prostoru, Hydrogeologická studie, GEOtest Brno, a.s.
  9. Jetel, J. (1973): Určování hydraulických parametrů hornin hydrodynamickými zkouškami ve vrtech, Ústřední ústav geologický Praha
  10. Krásný, J. (1986): Klasifikace transmisivity a její použití. Geologický průzkum 28, č. 6, Praha
  11. Kuchovský, T., Říčka, A., Chroustová, K., Pasternáková, B. (2019): Technické podmínky zadávací dokumentace pro studii průzkumu možnosti využití artéských vod, Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav geologických věd.
  12. Neubauer, M. (1964): Kníničky. Zpráva o výsledku hydrogeologického průzkumu pro obecní vodovod. Geologický průzkum n. p. Brno závod stavební geologie.
  13. Valeš, V. (2000): Brno – diagnostika struktury artéských vod a projekt zajištění havarijního zdroje pitné vody, GEOtest Brno, a.s.
 
Komentář recenzenta RNDr. Svatopluk Šeda, divize geologie, hydrogeologie a ochrany vod Česká asociace hydrogeologů (ČAH)

Článek je dobře zpracován, je originální a velmi zajímavý. Rozhodně ho lze doporučit k vydání. Dovolím si jenom malou poznámku k doplnění tématu. Údaje o využitelné vydatnosti vodního zdroje podzemní vody, vázaného na terciérní štěrkovité sedimenty, jsou však dle mého názoru zatím pouze zbožným přáním. Chybí totiž věrohodné údaje o bilanci zásob podzemní vody, a to především z důvodu neznalosti geometrických parametrů vodního zdroje a jejich infiltračního povodí. Z toho vyplývá, že závěr navrhující vyhloubení 6 vrtů a jejich dlouhodobé testování by dle mého názoru bylo třeba zásadně rozšířit v tom smyslu, že dobu čerpacích zkoušek by bylo třeba prodloužit na několik měsíců a testovací práce rozšířit o rozsáhlý monitoring vodních stavů v terciérní zvodni především ve směru k severu, tj. do oblasti přítoků podzemní vody z oblasti infiltrace do oblasti akumulace.

English Synopsis
Use of Artesian Water in Brno Region for Emergency Water Supply

In the Brno area there are abundant groundwater sources in artesian structures. The hydrogeological aquifer of artesian water are Miocene sands covered with the position of Baden's calcareous clays. Under the Brno there is therefore a usable hydrogeological structure, able to serve as an alternative source of water to bridge emergencies and crisis situations. The expected usable reserves of artesian water are 200 to 300 l.s−1. The yield of the structure may be threatened by excessive water extraction, as artesian waters have been (and in some cases still are) used mainly as a source of water for industrial enterprises. In 2021, the first stage of hydrogeological work took place, the aim of which was to revise selected existing hydrogeological wells, which could be used as potential sources of drinking water to ensure the required volumes of water for the needs of emergency water supply of Brno city. In 2022, the second stage of work took place, the aim of which was to define land suitable for excavating new wells.

 
 
Reklama