HIDROLOKI VIDOVI PRIHRANJIVANJA KRKIH VODONOSNIKA Dr Sc Ognjen

HIDROLOŠKI VIDOVI PRIHRANJIVANJA KRŠKIH VODONOSNIKA Dr. Sc. Ognjen BONACCI prof. emeritus Faculty of Civil Engineering, Architecture and Geodesy, Split University, Croatia E-mail: obonacci@gradst. hr DEEPWATER-CE: Developing an integrated implementation framework for Managed Aquifer Recharge solutions to facilitate the protection of Central European water resources endangered by climate change and user conflict

Transnacionalni program suradnje INTERREG Središnja Europa prepoznao je klimatske promjene kao jedan od najznačajnijih negativnih utjecaja na resurse pitke vode. S obzirom na iznimnu važnost resursa podzemne vode, rješenja koja se baziraju na obnavljanju, zaštiti i održivom korištenju podzemne vode daju znatan doprinos postizanju održive vodoopskrbe na području Srednje Europe. Umjetno prihranjivanja vodonosnika (eng. managed aquifer recharge) je dokazani koncept koji se bazira na prikupljanju oborina i površinskih voda (npr. poplavnih voda) tijekom vlažnih perioda, njihovom skladištenju te umjetnom prihranjivanju (npr. utisni zdenci ili infiltracijske zone) u vodonosnik. Hrvatsko pilot područje gdje će se istražiti mogućnosti umjetnog prihranjivanja vodonosnika je otok Vis, gdje su kvalitetni krški otočki vodonosnici zaslužni za samodostatnost otoka po pitanju vodoopskrbe. Unatoč tome, tijekom ljetnih mjeseci i hidroloških minimuma dolazi do smanjenja crpnih količina i redukcija vode za korisnike zbog zaslanjenja vodonosnika.

Uspjeh proces prihranjivanja vodonosnika vrlo je osjetljiv jer zavisi od niza čimbenika te stoga traži interdisciplinarni pristup njegovom ostvarenju u praksi. U principu se radi o poduzimanju mjera povećanja infiltracije vode s površine u podzemlje, tj. o povećanju koeficijenta otjecanja (effective coefficient of infiltration), a potom o zadržavanju infiltriranih količina u podzemlju. U slučaju priobalnih vodonosnika treba spriječiti brzo otjecanje vode iz podzemlja u more. U uvjetima krša radi se o mnogo složenijoj problematici nego u granularnim sredinama gdje su postupci prihranjivanja već postali uobičajeni dok se u kršu u razvoju. U uvjetima priobalnog krša nije dovoljno samo povećati prihranjivanje vodonosnika već je neophodno spriječiti brzo otjecanje vode iz njega. Čimbenici o kojima zavisi uspjeh procesa prihranjivanja: 1) Klimatološki (količina i intenzitet oborina, temperatura zraka) 2) Karakteristike tečenja po terenu (brzina, količina, trajanje tečenja u vodotocima koji presušuju) 3) Svojstva površinskog sloja (propusnost, stanje vegetacijskog pokrova, ponori, vrtače, svojstva epikrša) 4) Pojava i dimenzije krških provodnika u podpovršinskoj zoni 5) Blizina morske obale

1) Na klimatske čimbenike se ne može utjecati, ali ih se može iskoristi za što je potrebno njihovo detaljno poznavanje. 2) Na karakteristike tečenja po terenu može se utjecati građevinama koje će smanjiti brzinu tečenja i zadržati određeno vrijeme vodu na površini te omogućiti njenu učinkovitiju infiltraciju pod površinu. Moguće je graditi tzv. infiltracijske kanale ili bunare. 3) Na svojstva površinskog sloja relativno je teško utjecati ali na vegetacijski pokrov je mnogo lakše utjecati. 4) Velike dimenzije krških provodnika i njihovi veliki padovi mogu vrlo brzo odvesti infiltriranu vodu na lokacije na kojima ju ne možemo koristiti. 5) Izgradnja barijera (na pr. injekcijskih zavjesa) može donekle spriječiti brzo otjecanje vode u more te miješanje morske i slatke vode. Za poduzimanje učinkovitih mjera prihranjivanja krškog podzemlja potrebni su brojni klimatološki, hidrogeološki, hidrološki i geomorfološki podaci i tijesna suradnja stručnjaka koji se bave navedenom problematikom.

Daher W, Pistre S, Kneppers A, Bakalowicz M, Wajdi N (2011. ) Karst and artificial recharge: Theoretical and practical problems: A preliminary approach to artificial recharge assessment. Journal of Hydrology, 408(3): 189 -202.

„Mjere prirodnog retencioniranja vode“ (Natural Water Retention Measures) Praktična rješenja ove problematike pokušava dati novi koncept nazvan „Mjere prirodnog retencioniranja vode“ (Natural Water Retention Measures-NWRM) (www. nwrm. eu). Mjere koje predlaže NWRM predstavljaju multi-funkcionalne postupke čiji je cilj zaštita i upravljanje vodnim resursima korištenjem prirodnih mjera i procesa. Mjere su zasnovane na pružanju podrške kapacitetu prirodnih i antropogenim ekosustava s ciljem osiguranja učinkovitijeg i održivog upravljanja vodnim resursima. Primjenjuju se i za ostvarenju uvjeta za izgradnju zelene infrastrukture (green infrastructure) što spada u problematiku obnove ekosustava i promjenu korištenja zemljišta. Mjere su usredotočene na stvaranje uvjeta za: (1) povećanje kapaciteta retencioniranju vode na površini terena; (2) zadržavanja vlage u tlu; (3) intenziviranja prihranjivanja podzemnih voda; (4) pružanja podrške ekosustavima i popravljanja njihovog današnjeg stanja. Primjena NWRM postupaka: (1) pruža podršku zelenoj infrastrukturi; (2) povećava količinu površinskih i podzemnih voda; (3) ublažava ranjivost riječnih slivova od poplava i suša. Mjere koje predlaže NWRM podijeljene su u slijedeća četiri područja: (1) agrotehničko (13 mjera); (2) prirodno ili hidromorfološko (14 mjera); (3) urbano (12 mjera); (4) šumarsko (14 mjera). Bonacci O. (2017. ) Mjere prirodnog retencioniranja vode Natural Water Retention Measures (NWRM). Hrvatske Vode 24(96): 161 -169.

Argostoli Kreta

NATURAL STATE 1. DAM 2. DAM Velocity (m/s) 4 12 15 Salinity (g/L) 7 5 5 Sea water discharge (%) 20 15 15 In order to prevent intrusion of sea water, two submarine dams were constructed in the horizontal conduit, about 500 m from the spring exit. However, the issue of contamination with sea water was not resolved by their construction.

Managed Aquifer Recharge (MAR) kao sastavnica Integrated Water Resources Management (IWRM) 1) Tehnološka rješenja za ublažavanje porasta temperature 2) Tehnološka rješenja za ublažavanje smanjenja oborina 3) Tehnološka rješenja za ublažavanje ekstremnih fenomena 4) Tehnološka rješenja za ublažavanje utjecaja porasta razine mora i prodora slane vode u vodonosnik Ad 1) Skladištenje vode u podzemlju Snižavanje temperature putem urbanih drenažnih sustava Povećanje vlažnosti tla Uređenje površine terena u cilju povećanja infiltracije vode s površine Točkasta infiltracija Ad 2) Samopročišćavanje prirodnim biofiltrima Obnavljanje vlažnih područja (močvara) Raspodjela tečenja vode gravitacijom Ad 3) Uređaji za infiltraciju vode od naglih poplava Korištenje šume za infiltraciju poplavnih voda Ad 4) Hidrauličke barijere (zavjese)

Otoci Malte su u cijelosti karstificirani. Oko 475. 000 stanovnika živi na površini od 316 km 2 (Turisti ? ? ? ). Malta je deseta najmanja država i peta po gustoći naseljenosti. 94, 55 % stanovništva živi u gradivima. 50, 80 cm dužina; 26, 03 cm visina; 15, 24 cm debljina (važi za Maltu) Tourism & pretjerana urbanizacija!! Održivi razvoj? ? ?

Otok je moguće definirati kao kopnenu masu okruženu vodom. Prirodni ulaz i izlaz vode s i iz otoka je lokalan. Otoci stoga zahtijevaju specifični i individualni pristup (metodologiju) izučavanja, korištenja i zaštite svojih vodnih resursa. Prema definiciji UNESCO-a mali otoci imaju površinu manju od 1000 km 2. U tu kategoriju spadaju i otoci veći od 1000 km 2 čija je širina manja od 10 km. Vrlo mali otoci imaju površinu manju od 100 km 2 ili širinu manju od 3 km. Neki autori razlikuju ravne (plitke) i visoke otoke. Vodni resursi visokih otoka veći su od onih na ravnim otocima.

Vis je deveti po veličini otok u Hrvatskom dijelu Jadrana, 45 km udaljen od obale. A = 89721921 m 2 L = 84907 m dužina 17 km; širina 8 km Broj stanovnika (2011. ) 3637 (1900. ) 9650 Glavna meteorološka postaja KOMIŽA 20 mnm (1956. ) Ukupna srednja godišnja količina oborina za razdoblje 1981. – 2009. iznosila je 747, 2 mm. Maksimalna godišnja količina oborina zabilježena je 2009. i iznosila je 1269 mm, dok je minimalna godišnja količina oborina bila 1989. godine, 426 mm. Srednja godišnja temperatura zraka za razdoblje 1981. – 2009. iznosila je 17, 1 °C, a srednje godišnje vrijednosti temperature zraka varirale su od 16, 1 °C (1981. godine) do 18 °C (1994. godine). Maxmax 38, 8 °C; minmin -4, 5 °C.

P = 1053 mm

652 mm 1649 mm

izvor vodocrpilište

Niue Island

Bilanca voda otoka

U –I laz zlaz = ±ΔV U : oborine I = ET + Q 1 + Q 2 + Q 3 ET : evapotranspiracija Q 1 : istjecanje u more po površini Q 2 : dispergirano istjecanje u more iz krškog vodonsnika Q 3 : koncentrirano istjecanje u more kroz površinske i podzemne stalne i povremene izvore Prihranjivanje podzemlja nije sama za sebe dovoljna mjera. Neophodno je utjecati i na smanjivanje veličine izlaza I, ali i produljenja boravke vode u vodonosniku. To se može obaviti raznim (često skupim) inženjerskim mjerama. Bitno bi bilo da se osigura dugotrajniji boravak podzemne vode unutar vodonosnika, tj. da se promjeni prirodni režim istjecanja. Naime, ulaz tj. oborine (P) padaju tijekom zimskog razdoblja kad dodatne količine vode u većini slučajeva nisu potrebe ni poljoprivredi niti stanovništvu. Vodu treba sačuvati za sušno ljetno razdoblje kad je ona neophodna i poljoprivredi i turizmu. Radi se o procesu upravljanja otočnim krškim vodonosnikom što je mnogo složeniji zadatak od

HVALA NA PAŽNJI