Přirozená vydatnost termálních vod v Teplicích nad Bečvou, hydraulickém vztahu s řekou Bečvou a diskuse lokalizace infiltrační oblasti

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00025798%3A_____%2F20%3A00000290" target="_blank" >RIV/00025798:_____/20:00000290 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://www.geology.cz/zpravy/cs/profil" target="_blank" >http://www.geology.cz/zpravy/cs/profil</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Přirozená vydatnost termálních vod v Teplicích nad Bečvou, hydraulickém vztahu s řekou Bečvou a diskuse lokalizace infiltrační oblasti

Popis výsledku v původním jazyce

O infiltraci a proudění termálních vod je obecně známo jen málo, protože tyto vody jsou obecně přístupné ke studiu pouze v oblasti vývěrů. Totéž platí pro termální vody v Lázních Teplice nad Bečvou, které tečou z hypogenního krasu v prvohorních vápencích hluboce pohřbených pod prachovci a částečně také karpatskými flyšovými příkrovy. V posledních letech je tato oblast stále více studována, jednak proto, že v současnosti hostí nejhlubší zatopenou jeskyni na světě, a jednak kvůli plánované výstavbě přehrady na řece Bečvě, jen několik km proti proudu od lázní (Geršl 2016, Geršl a Konečný 2018 , Sracek a kol.2019, Vysoká a kol.2019, Klanica a kol.2020). Cílem tohoto příspěvku je: i) odhadnout přirozenou vydatnost termální vody; ii) vymezit úseky řek, které jsou hydraulicky spojeny s krasovou zvodněnou vrstvou v okolí lázeňských vrtů na základě hydraulické reakce lázeňských vrtů na oscilaci řeky Bečvy; iii) odhad umístění infiltrační oblasti termální vody. Protože termální voda teče částečně přímo k řece Bečvě, celkový výtěžek termální vody byl odhadnut ze změny elektrické vodivosti (EC) řeky Bečvy. EC byla měřena podél břehů řeky za výjimečně nízkých průtokových podmínek v listopadu 2018. Hlavní přítoky termální vody do řeky Bečvy byly lokalizovány termokamerou (obr. 1, 2; tabulka 1). Přehodnocení všech dostupných údajů z archivních vrtů umožnilo vymezit výskyt termální vody v oblasti vývěrů a definovat hranice s hladkými studenými podzemními vodami (obr. 1). Na základě naměřené EC a směšovací rovnice je přirozená vydatnost termálních vod 14 l / s, což je blízko k výsledkům hromadného čerpacího testu v lázních. Na základě přirozené vydatnosti a teploty termální vody a srovnání s terestrickým tepelným tokem je rozsah průtokové plochy termálních vod minimálně 11 km2, ale pravděpodobněji několik desítek km2. Lze tedy vyloučit představy některých předchozích autorů, že zdroj termální vody pochází z řeky Bečvy několik km před lázněmi (srov. Švajner 1982). Je nepravděpodobné, že by dominantní část termální vody byla kvůli malému rozsahu doplňována z karbonátových výchozů vrchu Maleník. Flyšové horniny fungují jako regionální izolátor hostující rezervoár plynu nedaleko studované oblasti. Infiltrační oblast termální vody se s největší pravděpodobností nachází v Oderských vrších v širším okolí města Potštát, kde byl aktivní tok pozorován ve vrtech v hloubce 1300 m pod povrchem. Pod drobami se v hloubce nacházejí vápence. To je ve shodě se stabilními izotopy O a H termálních vod, které jsou ochuzeny o těžké izotopy naznačující vyšší nadmořskou výšku infiltrační oblasti (Sracek et al 2019, Vysoká et al 2019). Kolísání hladiny vody v lázních s termální vodou může být relativně dobře předvídatelné z fluktuace hladiny Bečvy (obr. 3-5). Na základě zvýšení hladiny říční vody podél jejího toku (tab. 2) jsou studované studny R1, R3, HV301 hydraulicky napojeny na úsek řeky v délce 1,2 km nad a 0,5 km pod vodoměrnou stanicí, tedy v bližším lázeňské prostředí. V minulosti byl ve stejném úseku řeky pozorován příliv termální vody do řeky, který byl sledovatelný unikajícími bublinami CO2. Hydraulický vliv řeky na studny lze vysledovat až 400 m od koryta řeky i v oblastech, které jsou nedávno obsazeny studenou podzemní vodou (obr. 1). To ukazuje, že hladina podzemní vody je velmi plochá a vápence jsou v širším okolí řeky silně zkrasovatělé.

Název v anglickém jazyce

Natural yield of thermal waters in Teplice nad Bečvou, hydraulic connection with Bečva river and discussion of location of recharge area

Popis výsledku anglicky

Few is commonly known on recharge and flow area of thermal waters as these waters are generally accessible to study only in discharge area. The same is true for thermal waters in Teplice nad Bečvou Spa, flowing from hypogenic karst in Paleozoic limestones deeply buried under greywackes and partly also Carpathian Flysch Nappes. In last years this area is increasingly studied, firstly as it hosts currently the deepest flooded cave in the World and secondly due to planned construction of the dam on the Bečva River, just several km upstream of the Spa (Geršl 2016, Geršl a Konečný 2018, Sracek et al. 2019, Vysoká et al. 2019, Klanica et al. 2020).Objective of this contribution is to: i) estimate the natural yield of thermal water; ii) delineate the river segments which are hydraulically connected to karst aquifer in surroundings of Spa wells based on hydraulic response of Spa wells to Bečva River oscillation; iii) estimate location of the recharge area of thermal water.As thermal water flows partly directly to the Bečva River, the total yield of thermal water was estimated from change of electric conductivity (EC) of the Bečva River. EC was measured along riverbanks during exceptionally low flow conditions in November 2018. Major inflows of thermal water to the Bečva River were localized by thermal camera (Figs. 1, 2; Table 1). Reevaluation of all available data from archive wells enabled to delineate the thermal water occurrence in the discharge area and define boundaries with plain cold groundwaters (Fig. 1).Based on measured EC and mixing equation, the natural yield of thermal waters is 14 l/s, which is close to results of the collective pumping test in the Spa. Based on natural yield and temperature of thermal water and comparison with terrestrial heat flux, the extent of the flow area of thermal waters is at least 11 km2, but more likely several tens of km2. Ideas of some previous authors that source of thermal water is derived from the Bečva River several km upstream of the Spa thus can be excluded (c.f. Švajner 1982). It is unlikely that dominant part of thermal water is recharged via carbonate outcrops of the Maleník Hill due to their small extent. Flysch rocks act as regional aquitard hosting gas reservoir not far from the study area. Recharge area of thermal water is most likely located in the Odra Hills in wider surroundings of Potštát town, where active flow was observed in greywackes in depth 1300 m below the surface. Greywackes are underlaid by limestones in depth. This is in agreement with O and H stable isotopes of thermal waters, which are depleted in heavy isotopes indicating higher altitude of recharge area (Sracek et al 2019, Vysoká et al 2019).Water level fluctuation of the Spa wells with thermal water can be relatively well predicted from fluctuation of the Bečva River level (Figs. 3-5). Based on elevation of river water level along its stream course (Table 2), the studied wells R1, R3, HV301 are hydraulically connected to river segment spanning 1,2 km above and 0,5 km below the river gauging station, thus in closer spa surroundings. Inflows of thermal water to river traceable by escaping CO2 bubbles were observed in the same river segment in the past. Hydraulic effect of river on wells is traceable as far as 400 m from the riverbed also in areas which are recently occupied by cold groundwater (Fig. 1). This shows that groundwater table is very flat, and limestones are strongly karstified in wider river surroundings.

Druh

J_ost - Ostatní články v recenzovaných periodicích

CEP obor

—

OECD FORD obor

10505 - Geology

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Zprávy o geologických výzkumech = Geoscience Research Reports

ISSN

0514-8057

e-ISSN

—

Svazek periodika

53

Číslo periodika v rámci svazku

2

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

5

Strana od-do

137-142

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

—