HYDROGEOLOGICKÉ PODMÍNKY A POPIS HYDROGEOLOGICKÝCH RAJÓNŮ
Hydrogeologické podmínky
Území Libereckého kraje patří z hlediska zásob podzemní vody k nejbohatší v České republice. Na území kraje jsou vymezeny tři chráněné oblasti přirozené akumulace podzemních vod a to Severočeská křída a Jizerské hory a Krkonoše.
Z hlediska regionů mělkých podzemních vod se celé území Libereckého kraje nachází v regionu se sezónním doplňováním zásob. Na území kraje lze vymezit tři oblasti s různými časovými úseky nejvyšších průměrných měsíčních stavů hladin podzemních vod. Oblast Frýdlantské pahorkatiny a Hrádecké a Liberecké kotliny se nachází v regionu II B 5 charakterizovaném nejvyššími stavy v období březen – duben a nejnižšími v období září – listopad a průměrným specifickým odtokem podzemních vod v rozmezí 1,51 - 2,00 l/s×km2.
Oblast Lužických hor, jejich podhůří, včetně severní a severovýchodní části Ralské pahorkatiny, Jizerské hory a Krkonoše se nachází v regionu II G 6 (nejvyšší partie Jizerských hor a Krkonoš v regionu II G 7). Ty jsou charakterizovány nejvyššími stavy v období květen – červen a nejnižšími v období prosinec – únor a nejvyšším průměrným specifickým odtokem podzemních vod v rozmezí 2,01 – 5,00 l/s×km2 a více.
Zbývající část Libereckého kraje se nachází v regionu II E s nejvyššími stavy v období květen – červen a nejnižšími v období září – listopad. V rámci regionu lze vymezit tři regiony s různě vysokým specifickým odtokem podzemních vod. Území s nejnižšími hodnotami specifického odtoku v kraji (1,01 – 1,50 l/s×km2) se nachází v oblasti třetihorních sedimentů na jihu a jihozápadě kraje (Kokořínsko, Hruboskalsko). Území s průměrným specifickým odtokem 1,51 – 2,00 l/s×km2 se nachází na Doksku, v jižní části Ralské pahorkatiny. Oblast Českolipska, jižní část okresu Liberec a oblast podkrkonoší se nachází v oblasti s průměrným specifickým odtokem 2,01 – 5,00 l/s×km2 .
Hydrogeologické rajony
Umístění hydrogeologických rajónů na území Libereckého kraje je patrné ze schematické situace na obrázku.
Hydrogeologické rajóny na území Libereckého kraje (schematická situace)
Glacifluviální sedimenty v západní části Liberecké kotliny (hydrogeologický rajón 141)
Hydrogeologický rajón 141 je situován na území západně od Liberce a Jablonce nad Nisou a součástí rajónu jsou i obě města.
Rajón tvoří komplex glacifluviálních uloženin mezi Bílým Kostelcem a Uhelnou. K rajónu se přimyká struktura miocenních sedimentů jihovýchodního výběžku Žitavské pánve v okolí Hrádku nad Nisou, která i přes určitou hydraulickou spojitost je vzhledem k rozdílným podmínkám a způsobu oběhu samostatným rajónem 142.
Glacifluviální uloženiny jsou velmi vhodným prostředím pro akumulaci podzemní vody. Jejich mocnost je ověřena do 90 m. Jde o štěrkopísky a písky s podřízenými vložkami jílů. Pozitivní faktory pro vznik významného kolektoru je plošné rozšíření, značná mocnost i dobrá průlinová propustnost sedimentů.
Celkový odběr vody podle SVHB 1987 je 19 l/s, z toho v oblasti uhelné 11 l/s, v oblasti Pekařky 7 l/s.
Miocénní sedimenty Žitavské pánve(hydrogeologický rajón 142)
Hydrogeologický rajón 142 je situován západně od rajónu 141 a na jeho území je Hrádek nad Nisou.
Miocénní sedimenty jsou vyvinuty ve čtyřech sedimentačních uhlonosných cyklech o celkové mocnosti téměř 400 m. Pánev je vertikálně rozčleněna na více kolektorů s různým artéským napětím. Významnější zvodnění bylo ověřeno pro bázi pánve a v podloží glacigenních sedimentů.
Bilanční hodnocení rajónu není účelné, protože struktura není na českém území uzavřena. Celkový odběr podle SVHB 1987 je 10 l/s.
Glacifluviální sedimenty ve Frýdlantském výběžku (hydrogeologický rajón 143)
Hydrogeologický rajón 143 je situován severně od rajónu 141 v oblasti Frýdlantského výběžku.
Rajón zahrnuje glacifluviální sedimenty v západní části Frýdlantského výběžku, jejichž rozšíření určuje i hranici vůči krystaliniku Jizerských hor, a dále fluviální náplavy Smědé pod Raspenavou a jejího přítoku Řasnice.
Rajón tvoří štěrkopísky a písky s vložkami jílů. Jako celek jsou horniny dobře průlinově propustné. Jílovité polohy uvnitř fluvioglaciálu rozdělují místy jednotnou nádrž na více samostatných kolektorů. Bázi tvoří relativně nepropustné horniny krystalinika, dále terciérní sedimenty s proměnlivou průlinovou propustností. Plošné rozšíření kolektorů i jejich mocnost jsou značné.
Přírodní zdroje se odhadují na 500 l/s a další využitelné množství je možné zajistit obohacováním podzemních vod. Přirozené odvodňování je do Smědé a jejích přítoků. Celkový odběr podle SVHB je 24 l/s.
Jizerský turon (hydrogeologický rajón 441)
Hydrogeologický rajón 441 je ohraničen na severu rajónem 141 (Český Dub a Turnov) a přechází směrem na Mladou Boleslav do Středočeského kraje.
Rajón zahrnuje z větší části plochu pravostranných přítoků Jizery od lužického zlomu po profil Tuřice. V rajónu jsou dva víceméně samostatné kolektory podzemních vod křídové pánve. Bazální kolektor A je vázán na aleurity a psamity cenomanského stáří. Kolektor C je vázán na psamity a aleurity cenomanského stáří. Do bilance jsou zahrnuty v kolektoru C i zásoby podzemních vod úzkého pruhu předkřídových hornin u lužického zlomu minimálního vodohospodářského významu.
Propustnost kolektoru A i C je průlinově puklinová. Oběh podzemních vod je plynulý a není ovlivněn tektonickými prvky. Infiltrační plochy leží na ploše rajónu.
Chemické složení podzemních vod kolektoru A je typu Ca – HCO3, případně Na – Ca – HCO3, s celkovou mineralizací 100 až 370 mg/l a pro vodárenské využití vyžadují většinou jednostupňovou separaci železa a dezinfekci. Chemické složení podzemních vod kolektoru C je typu Ca – HCO3, s celkovou mineralizací 150 – 650 mg/l. Pro vodárenské využití je podzemní vody nutné upravovat odželezňováním, dezinfekcí, případně i eliminací amoniakálního dusíku.
V rajónu je vodohospodářsky významný pouze kolektor C. Odběry podle SVHB 1987 jsou 1535 l/s.
Jizerský coniak (hydrogeologický rajón 442)
Hydrogeologický rajón 442 je umístěn jižně od Turnova a zasahuje do území Libereckého kraje pouze okrajově.
Rajón zahrnuje plochu středních částí povodí Žehrovky a Libuňky. V rajónu jsou tři víceméně samostatné kolektory podzemních vod křídového stáří. Bazální kolektor A je vázán psamity a aleurity cenomanského stáří. Střední kolektor C je vázán psamity a aleurity turonského stáří. Kolektor D coniackého stáří je vázán psamity. Kvartérní kolektor je v hydraulické souvislosti s kolektorem D a není samostatně bilancován. Bazální souvrství spodního turonu a souvrství svrchního turonu mají funkci izolátoru.
Propustnost kolektoru A, C a D je puklinově průlinová. Přírodní zdroje se tvoří na ploše rajónu přetékáním z nadložního kolektoru D, z jehož blance jsou odečteny.
Chemické složení podzemních vod kolektoru A je typu Ca – Na – HCO3, s celkovou mineralizací v průměru 250 mg/l a pro vodárenské využití vyžadují většinou jednostupňovou separaci železa, lokálně zvyšování HCO3 iontů. Chemické složení podzemních vod kolektoru C je obdobné jako kolektoru A s mineralizací 500 – 600 mg/l. Pro vodárenské využití je nutná úprava odželezňováním. Chemické složení podzemních vod kolektoru D je převážně charakterizováno typem Ca – HCO3 s celkovou mineralizací 300 až 600 mg/l a pro vodárenské využití vyžadují většinou jednostupňovou separaci železa.
V rajónu je vodohospodářsky zajímavý pouze kolektor D. Podle SVHB 1987 je odběr v rajónu 30 l/s.
Jizerský izolátor (hydrogeologický rajón 443)
Hydrogeologický rajón 443 je umístěn jižně od Turnova mezi rajónem 441 a 442 a zasahuje do území Libereckého kraje pouze okrajově.
Rajón zahrnuje plochu levostranných přítoků Jizery, a to dolní části povodí Žehrovky a Kněžmostky, povodí Klenice a horní část povodí Vlkavky. V rajónu jsou tři víceméně samostatné kolektory podzemních vod křídového stáří. Bazální kolektor A je vázán psamity a aleurity cenomanského stáří. Střední kolektor C je vázán psamity turonského stáří a je polohou izolátorů rozdělen na dvě části. Svrchní kolektor D je vázán psamity coniackého stáří.
Propustnost kolektoru A a C je puklinově průlinová. Infiltrační plochy leží mimo území rajónu a je odvodňován do rajónu 436. Přírodní zdroje se tvoří na ploše rajónu přetékáním z kolektoru D na ploše rajonu 442. Podzemní vody kolektoru C jsou odvodňovány do rajónu 441.
Chemické složení podzemních vod kolektoru A je typu Ca – Na – HCO3 až Na – Ca HCO3 s celkovou mineralizací kolem 250 mg/l. Podzemní vody vyžadují dvoustupňovou separaci železa. Chemické složení podzemních vod kolektoru C je typu Ca – Na – HCO3 až Ca - Mg – HCO3 – SO3, s celkovou mineralizací 400 – 800 mg/l. Pro vodárenské využití vyžadují podzemní vody jednostupňovou, případně dvoustupňovou separací železa a snižování obsahu Ca a HCO3 iontů, lokálně jsou podzemní vody neupravitelné. Kolektor C je chráněn artézským stropem. Chemické složení podzemních vod kolektoru D je typu Ca – HCO3 s celkovou mineralizací 550 až 630 mg/l a pro vodárenské využití vyžadují většinou jednostupňovou separaci železa se snížením HCO3 iontů.
V rajónu je vodohospodářsky významné kolektory C a D. Podle SVHB 1987 je odběr v rajónu 30 l/s, převážně z kolektoru D.
Křída Horní Ploučnice (hydrogeologický rajón 464)
Hydrogeologický rajón 464 je ohraničen severně rajónem 141, východně 441, jižně 452 a západně 465. Pokrývá území, které je na východě vymezeno Českým Dubem a Bezdězem a na západě dosahuje až k České Lípě.
Rajón zahrnuje plochu horního povodí Ploučnice. V rajónu jsou čtyři samostatné kolektory podzemní vody křídové pánve. Bazální kolektor A je vázán psamity a aleurity cenomanského stáří. Kolektor turonského stáří BC je vázán psamity a aleurity. Kolektor coniackého stáří D je vázán na aleurity při západním okraji rajónu. Dalším kolektorem je pruh krystalických hornin. Kvartérní kolektor je v hydraulické souvislosti s křídovými kolektory a nelze jej samostatně vyčlenit.
Propustnost kolektoru A a BC je puklinově průlinová. Oběh podzemní vody je ovlivňován tektonickými prvky. Propustnost kolektoru D je puklinově průlinová a plynulý proud podzemní vody není narušován tektonickými prvky.
Chemické složení podzemních vod kolektoru A je typu Ca – HCO3 s celkovou mineralizací kolem 500 mg/l. V severní části území vyžadují podzemní vody jednostupňovou separaci železa. V jižní části rajónu, v ploše horního povodí Ploučnice po Mimoň jsou podzemní vody vzhledem k vysokým obsahům radioaktivních látek nevhodné pro vodárenské účely. Chemické složení podzemních vod kolektoru BC je typu Ca – HCO3 nebo Ca - Mg – SO4, s celkovou mineralizací 100 – 300 mg/l. Na většině území vyžadují podzemní vody pro zásobení pitnou vodou pouze hygienické zabezpečení, případně jednostupňovou separaci železa. Kolektor BC je chráněn artézským stropem. Chemické složení podzemních vod kolektoru D je typu Ca – HCO3 s celkovou mineralizací 50 až 250 mg/l.
Kolektor A byl odvodňován čerpáním na Hamru v množství 400 l/s. Odběr z ostatních kolektorů je podle SVHB 1987 celkem 831 l/s. Využití kolektoru D je přitom malé – 30 l/s.
Křída Dolní Ploučnice a Horní Kamenice (hydrogeologický rajón 465)
Hydrogeologický rajón 465 je ohraničen východně rajónem 441 a přechází do Ústeckého kraje a do Německa. Pokrývá území západně od České Lípy včetně města.
Rajón zahrnuje povodí Dolní Ploučnice a Horní kamenice. V rajónu jsou tři relativně samostatné kolektory podzemních vod. Bazální kolektor A je vázán psamity a aleurity cenomanského stáří. Kolektor středně a spodnoturonského stáří BC je vázán psamity. Kolektor coniackého stáří D je vázán na aleuropelity, aeleurity a psamity a na neovulkanity.
Propustnost kolektoru A a BC je puklinově průlinová. Oběh podzemní vody je ovlivňován tektonickými prvky. Propustnost kolektoru D je puklinově průlinová a plynulý proud podzemní vody není narušován tektonickými prvky. Infiltrační oblast je mimo území rajónu. Zranitelnost kolektorů A a BC je poměrně malá, kolektoru D větší.
Chemické složení podzemních vod kolektoru A je typu Ca – HCO3 s celkovou mineralizací 150 - 300 mg/l. Chemické složení podzemních vod kolektoru BC je typu Ca – HCO3 nebo Ca - Na – SO4, s celkovou mineralizací 200 – 400 mg/l. Chemické složení podzemních vod kolektoru D je typu Ca – Mg - HCO3 s celkovou mineralizací 100 až 400 mg/l, v horním povodí Kamenice typu Ca - SO4 s mineralizací 40 až 100 mg/l.
Celkový odběr podle SVHB 1987 celkem 259 l/s, přičemž zdroje kolektoru BC jsou již plně využity.
Podkrkonošská pánev (hydrogeologický rajón 515)
Hydrogeologický rajón 515 pokrývá část Libereckého kraje v trojúhelníku měst Jilemnice, Semily a Lomnice nad Popelkou. Hlavní plocha rajónu je v Kralovéhradeckém kraji.
Podkrkonošská pánev je samostatná hydrogeologická struktura. Na severu je omezena krystalinikem Krkonoš a jizerských hor, na jihu a severu se noří pod sedimenty české křídové pánve. Na východe tvoří hranici hronovsko – poříčská porucha. Mocnost pánevní výplně je denudací snížena na necelých 1000 m.
Permokarbonské sedimenty mají pestrý litologický charakter. Zastoupeny jsou pískovce, slepence, šedé či černé jílovce se slojkami uhlí, bitumenní pelokarbonáty, melafyry a ryolity a jejich tufy a tufity.
Při této velké litografické pestrosti se vytváří řada izolovaných zvodní. Vznik dílčích hydrogeologických struktur s převážně napjatou hladinou je podmíněn častým střídáním psamitů a pelitů. Výtlačné úrovně bývají rozdílné řádově až v desítkách metrů. Celkově převládá puklinová propustnost nad průlinovou. Propustnost hornin je zvýšená do hloubky 30 – 150 m pod terén.
Zóna přípovrchového rozpojení puklin spolu se zvětralým pláštěm tvoří pásmo intenzivního oběhu podzemních vod s lokálním charakterem. K infiltraci dochází prakticky v celé ploše rozšíření permokarbonských hornin, k drenáži v úrovni místních erozních bází. Hlavními toky jsou Jizera, Labe a Úpa. Okrajové plochy spadají do povodí přítoků Cidliny a Metuje.
Typ vod je nejčastěji Ca – Mg – HCO3, někdy se zvýšeným obsahem síranů Celková mineralizace je 200 – 500 mg/l. Voda většinou odpovídá požadavkům na jakost pitné vody, někdy je zvýšen obsah Fe, Mn a výjimečně i SO4. S hloubkou se všeobecně jakost vody zhorčuje.
Z vodohospodářského hlediska má pro jímání podzemních vod význam pouze mělký oběh ve svrchní promyté vrstvě.
Největším nebezpečím pro kvalitu vod je zde zemědělská výroba.
Celkový odběr podle SVHB 1987 je 331 l/s.
Krystalinikum Krkonoš a Jizerských hor (hydrogeologický rajón 641)
Hydrogeologický rajón 641 pokrývá severní část Libereckého kraje s hranicí na úrovni měst Jablonec nad Nisou – Liberec, kde sousedí s rajonem 141. Na jihu je ohraničen rajónem 515 a na východě zasahuje do Královéhradeckého kraje.
Rajón je vymezen v krystaliniku Sudetské soustavy. Vystupují v něm granity krkonošsko – jizerského plutonu a jejich metamorfovaný plášť.
Krkonošsko – jizerský pluton, tvořící převážnou část Jizerských hor a hřebeny Krkonoš, je budován hrubě až středně zrnitou biotitickou žulou s pruhem dvouslídných žul v jihozápadní části. Metamorfovaný plášť, omezující jižní a jihovýchodní okraj plutonu, je tvořen dvěma horninovými komplexy – starším předordovickým a mladším ordovicko – silursko – devonským.
V povrchové zóně rozpukání granitového masívu se uplatňuje puklinová propustnost s rychlým oběhem podzemních vod podle stupně rozevření puklin. V písčitém zvětralinovém plášti převažuje průlinová propustnost pokryvu a umožňuje dobrou infiltraci srážkových vod. Rajón je odvodňován především přítoky horních toků Labe, Jizery a Nisy. V krystaliniku dochází k přímé infiltraci srážek, zvláště v místech rozsáhlejšího výskytu písčitého eluvia.
Největší soustředění jímacích objektů je na jihozápadní straně Ještědského hřbetu pro vodovod města Liberce. Tradiční využití podzemních vod krystalinika zachycením pramenů již nepostačuje, proto se stále více využívá povrchových vod. Výjimkou jsou čočky vápenců a místa zvýšeného tektonického postižení, kde jsou vydatnosti vyšší. V Lázních Libverda a ve Vratislavicích nad Nisou vyvěrají přírodní kyselky, používané k léčbě i na plnění.