Projekti / Programi
Uporaba sledenj z naravnimi in umetnimi sledili pri načrtovanju zaščite kraških vod
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.20.00 |
Tehnika |
Vodarstvo |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P005 |
Naravoslovno-matematične vede |
Geologija, fizična geografija |
kraške vode, sledenje, informacijska baza, ranljivost, varovanje, monitoring
Raziskovalci (8)
Organizacije (1)
Povzetek
Kraške vode pokrivajo v Sloveniji več kot polovico potreb po pitni vode. Ker so zelo ranljive na različne vire onesnaževanja, jih je treba ustrezno zaščititi, dolgoročni načrt varovanja pa mora temeljiti na dobrem poznavanju značilnosti pretakanja in prenosa snovi v krasu. V številnih dosedanjih raziskavah se je kot ena izmed najbolj primernih metod za tovrstno proučevanje pokazalo sledenje z umetnimi in naravnimi sledili. V predlaganem projektu bomo z raziskavo na območju kraškega vodonosnega sistema v zaledju izvirov Malenščice preizkusili uporabnost sledenja v treh pomembnih fazah priprave strokovnih podlag za varovanje: oceni notranje in specifične ranljivosti ter načrtovanju monitoringa kakovosti kraških vod. Najprej bomo pregledali in kritično ovrednotili rezultate do sedaj opravljenih sledenj z umetnimi sledili na slovenskem krasu. Uredili jih bomo v informacijsko bazo, ki jo bo mogoče uporabiti v načrtovanju različnih posegov na krasu in varovanju njegovih naravnih virov. Zbrane informacije bomo dopolnili z novimi terenskimi, kabinetnimi in laboratorijskimi raziskavami. Pri sledenju z naravnimi sledili bomo podrobno spremljali spreminjanje naravnih parametrov kraških vod v različnih točkah prispevnega zaledja Malenščice, vzporedno pa bomo opravili tudi kombiniran sledilni poskus z umetnimi sledili. Z obdelavo in primerjavo rezultatov bomo ocenili vpliv različnih načinov napajanja, značilnosti vadozne cone, odnosa med površinskimi in podzemnimi vodami ter pretakanja skozi kraške kanale na notranjo ranljivost. Specifična ranljivost pa poleg naravnih značilnosti vodonosnika upošteva tudi lastnosti kontaminantov. Za izbrane vire onesnaževanja bomo izpostavili značilne kontaminante, upoštevali pa tudi različne načine njihovega vnosa v podzemlje. Preizkusili bomo uporabnost metod sledenja za določanje značilnosti prenosa in zadrževanja izbranih kontaminantov v kraškem vodonosnem sistemu. Na osnovi naših dosedanjih izkušenj in zbranih novih izsledkov bomo pripravili še smernice za načrtovanje monitoringa kakovosti kraških vod. Posebno pozornost bomo posvetili vplivu spreminjanja hidroloških pogojev na fizikalno-kemične značilnosti vode, saj je poznavanje te odvisnosti predpogoj za načrtovanje učinkovitega in reprezentativnega monitoringa.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati predlaganega projekta so pomembni za razvoj metodologije sledenja z naravnimi in umetnimi sledili. Ocena trenutnega stanja znanja in pogostnosti rabe te metode na slovenskem krasu je temeljila na podrobnem in kritičnem ovrednotenju rezultatov do sedaj opravljenih raziskav. Ugotovljene so bile številne pomanjkljivosti pri izvedbi. Te se kažejo predvsem v nezadovoljivi predhodni pripravi poskusa, ki mora temeljiti na ustreznih hidrogeoloških raziskavah, pa tudi v prehitrem končanju poskusa. Predvsem v zgodovini je bilo trajanje poskusa omejeno le na zaznavo prvega vala sledila, pogosto pa je tako tudi danes. Natančen pregled izsledkov predhodnih sledenj in analiza rezultatov izvedenega kombiniranega sledilnega poskusa na izbranem študijskem poligonu pa sta pokazala, da lahko le z uporabo dolgotrajnih poskusov zaznamo tudi tokovne poti, ki se aktivirajo le ob bolj izrednih hidroloških pogojih. Z dalj časa trajajočimi sledilnimi poskusi pa je bilo ugotovljeno tudi dolgotrajno spiranje sledila in po analogiji tudi morebitnega onesnaženja iz kraškega vodonosnega sistema.
Pomen raziskave se kaže tudi v iskanju novih možnosti uporabe sledilnih poskusov pri reševanju specifičnih problemov ranljivosti in varovanja kraških vodnih virov. Z opravljenimi analizami smo testirali vpliv različnih načinov napajanja, značilnosti vadozne cone, odnosa med površinskimi in podzemnimi vodami ter pretakanja skozi kraške kanale na notranjo ranljivost, zbrani izsledki pa so osnova za izboljšanje metode kartiranja ranljivosti in njene validacije. Zanimive rezultate je dala primerjava rezultatov dveh kombiniranih sledilnih poskusov (fluorescenčna barvila kot umetna sledila) in vzporednega merjenja fizikalno kemičnih parametrov (specifična električna prevodnost in temperatura kot naravnimi sledili).
Analiza različnih hidroloških časovnih vrst je pokazala, da velikost zaledja lahko vpliva na spominski učinek in skladiščne zmogljivosti posameznih kraških izvirov; v primerjavi z večjimi sistemi, manjši izviri kažejo hitrejše, bolj intenzivne in kratkotrajnejše reakcije na padavinske dogodke v zaledju. Na skladiščne zmogljivosti posameznih kraških izvirov vpliva tudi način napajanja. Zato je bistvenega pomena, da rezultate analize časovnih vrst tolmačimo skupaj z rezultati drugih metod, ki se uporabljajo v kraški hidrologiji. Pomembni so metodološki zaključki o pomenu izbire časovnih vrst (pomen natančnega načrtovanja terenskih meritev za pridobitev kakovostnih podatkov, vpliv različnih hidroloških pogojev v izbranih obdobjih, smiselnost analize daljših časovnih vrst in enakih obdobij za primerjavo značilnosti različnih vodonosnih sistemov) na rezultate analize. Inovativna je tudi ugotovitev o uporabnosti metode križnokorelacijske analize časovnih vrst specifične električne prevodnosti vode med ponori in izviri v smislu določevanja hitrosti toka skozi sistem, ki lahko do neke mere nadomesti rezultate sledilnih poskusov.
Pomen za razvoj Slovenije
Slovenija je izrazito kraška dežela in več kot polovica njenih prebivalcev se oskrbuje z vodo iz kraških vodonosnikov. Pomembne so tudi velike zaloge kakovostne, do sedaj še neizkoriščene kraške podzemne vode. Varovanje kakovosti vode je nujno tudi zaradi ohranjanja biodiverzitete v tem občutljivem ekosistemu. Predvsem izviri so kot eden izmed najbolj tipičnih in slikovitih kraških pojavov pomemben del naše naravne dediščine. Zato je ena izmed prioritetnih nalog naše družbe ustrezno varovanje tega vodnega bogastva pred onesnaženjem. Sledilni poskusi so učinkovita metoda za pridobivanje podatkov o značilnostih pretakanja vode v kraškem podzemlju, postavljena informacijska baza do sedaj opravljenih sledilnih poskusov pa omogoča dosti lažji dostop do njihovih rezultatov. S pomočjo GIS baze je možno hitro oceniti stopnjo nevarnosti širjenja onesnaženja z določene točke, uporabna pa je tudi v aplikativnih projektih načrtovanja različnih posegov v kraško okolje ali varovanja kraških vodnih virov. Rezultati so koristni za načrtovalce dejavnosti in rabe tal ter različnih posegov v kras na lokalni in nacionalni ravni. Izdelane smernice za uporabo sledilnih poskusov v različnih fazah varovanja vodnega bogastva krasa pa lahko potencialnim uporabnikom olajšajo tudi načrtovanje in izvedbo sledilnega poskusa v praksi. Zelo dobre rezultate je dala vzporedna uporaba umetnih in naravnih sledil, saj je na osnovi zbranih izsledkov možno izboljšati metodologijo raziskav ranljivosti kraških vodonosnikov, na katerih temelji načrtovanje njihove ustrezne zaščite.
Dodatna prednost projekta je njegova izobraževalna funkcija. Rezultate dolgoletnih znanstvenih raziskav smo zbrali in nato predstavili na dostopen in lažje razumljiv način, da jih bo lahko uporabljala tudi širša javnost. Na krasu je voda skrita v podzemlju in večina si težko predstavlja razvejanost podzemnih vodnih zvez in velik obseg zaledij pomembnih izvirov. Izdelana karta sledenj in nanjo vezani GIS podatki bodo to značilnost krasa nazorno prikazali in izboljšali predstavo o obsegu ranljivosti kraških vodnih virov na različne vire onesnaženja. To bo pripomoglo k varovanju kraških voda, saj je osveščenost širše javnosti predpogoj za uspešno izvajanje predlaganih ukrepov za zaščito.
Slovenija je dežela klasičnega krasa in na Krasu se je kot znanstvena veda začelo razvijati tudi krasoslovje. Prvi sledilni poskusi so bili na tem območju izvedeni že v začetku 20. stoletja, od takrat do danes pa so različni znanstveniki in organizacije opravili še preko dvesto sledenj. Informacijska baza sledilnih poskusov je zato kot zgodovinski pregled uporabe in razvoja metode sledenja pomembna tudi zaradi predstavitve znanstvenih dosežkov slovenskega krasoslovja, ki se je uspešno uveljavilo v svetu.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
