Přirozená vydatnost termálních vod v Teplicích nad Bečvou, jejich hydraulický vztah s řekou Bečvou a diskuse lokalizace infiltrační oblasti

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F21%3A10434420" target="_blank" >RIV/00216208:11310/21:10434420 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=EVqzS9Idfq" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=EVqzS9Idfq</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.3140/zpravy.geol.2021.02" target="_blank" >10.3140/zpravy.geol.2021.02</a>

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Přirozená vydatnost termálních vod v Teplicích nad Bečvou, jejich hydraulický vztah s řekou Bečvou a diskuse lokalizace infiltrační oblasti

Popis výsledku v původním jazyce

Abstrakt Informace o doplňování a průtočné oblasti termálních vod jsou běžně omezené, protože tyto vody jsou obvykle přístupné ke studiu pouze v oblasti výtoku. To platí i pro termální vody v Lázních Teplice nad Bečvou, které vytékají z hypogenního krasu v prvohorních vápencích, hluboce uložených pod sivými vápenci a částečně i pod karpatskými flyšovými náteky. Zvýšený zájem o hydrogeologii této oblasti v posledních letech je dán jednak přítomností Hranické propasti, v současnosti nejhlubší podvodní jeskyně na světě, a jednak plánovanou výstavbou přehrady přes řeku Bečvu, jen několik kilometrů proti proudu od lázní (Geršl 2016, Geršl ----- Konečný 2018, Sracek et al. 2019, Vysoká et al. 2019, Klanica et al. 2020). Cíle tohoto příspěvku jsou následující: i) odhadnout přirozenou vydatnost termální vody; ii) vymezit říční úseky, které jsou hydraulicky propojeny s krasovou zvodní v okolí lázeňských vrtů na základě jejich hydraulické odezvy na oscilaci řeky Bečvy; iii) lokalizovat oblast doplňování termální vody. Celková vydatnost termální vody byla odhadnuta ze změny elektrické vodivosti (EC) řeky Bečvy, do které část termální vody přímo přitéká. EC byla měřena podél břehů řeky za mimořádně nízkých průtoků v listopadu 2018. Hlavní přítoky termální vody do řeky Bečvy byly lokalizovány termokamerou (obr. 1, 2; tab. 1). Přehodnocení všech dostupných dat z archivních vrtů umožnilo vymezit výskyt termálních vod v oblasti výtoku a definovat hranice s rovinnými studenými podzemními vodami (obr. 1). Na základě naměřených hodnot EC a rovnice míchání je přirozená vydatnost termálních vod 14 l/s, což se blíží výsledkům kolektivní čerpací zkoušky v lázních. Na základě přirozené vydatnosti a teploty termálních vod a porovnání s terestrickým tepelným tokem je rozsah průtočné plochy termálních vod nejméně 11 km2 , spíše však několik desítek km2. Představy některých předchozích autorů, že zdroj termálních vod pochází z řeky Bečvy několik km proti proudu Lázní, lze tedy vyloučit (srov. Švajner 1982). Rovněž je nepravděpodobné, že by dominantní část termální vody byla doplňována prostřednictvím karbonátových výchozů vrchu Maleník vzhledem k jejich malému rozsahu. Flyšové horniny působí jako regionální akvitard hostící zásobárnu plynu nedaleko studovaného území. S největší pravděpodobností se oblast doplňování termálních vod nachází v Oderských vrších v širším okolí města Potštát severním směrem, kde byl v šedých svorech v hloubce 1300 m pod povrchem pozorován aktivní tok. Šedivce jsou podloženy vápenci. To je v souladu se stabilními izotopy O a H termálních vod, které jsou ochuzeny o těžké izotopy, což ukazuje na vyšší nadmořskou výšku oblasti doplňování (Sráček et al 2019, Vysoká et al 2019). Kolísání hladiny vody v lázeňských vrtech s termální vodou lze poměrně dobře predikovat z kolísání hladiny řeky Bečvy (obr. 3-5). Na základě výškového průběhu hladiny vody v řece po jejím toku (tab. 2) jsou studované vrty R1, R3, HV301 hydraulicky napojeny na úsek řeky v rozpětí 1,2 km nad a 0,5 km pod vodoměrnou stanicí, tedy v blízkém okolí lázní. Ve stejném říčním úseku byly v minulosti pozorovány přítoky termální vody do řeky, které lze vysledovat podle unikajících bublin CO2. Hydraulický vliv řeky na vrty je vysledovatelný až do vzdálenosti 400 m od koryta řeky i v oblastech, které byly v nedávné době obsazeny studenou podzemní vodou (obr. 1). To ukazuje, že hladina podzemní vody je velmi plochá a vápence jsou v širším okolí řeky silně zkrasovělé. Translated with www.DeepL.com/Translator (free version)

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

Abstract Information on recharge and flow area of thermal waters is commonly limited as these waters are normally accessible for 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 under Carpathian Flysch Nappes. Increasing interest in hydrogeology of this area in last years has been due to the presence of the Hranice Abyss, currently the deepest underwater cave in the world, and secondly due to the planned dam construction across the Bečva River, only several kilometers upstream from the Spa (Geršl 2016, Geršl ---- Konečný 2018, Sracek et al. 2019, Vysoká et al. 2019, Klanica et al. 2020). The objectives of this contribution are as follows: i) to estimate the natural yield of thermal water; ii) to delineate river segments which are hydraulically connected to karst aquifer in surroundings of the Spa wells based on their hydraulic response to the Bečva River oscillation; iii) to localize the recharge area of thermal water. The total yield of thermal water was estimated from the change of electric conductivity (EC) of the Bečva River, where a portion of thermal water directly flows. 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 the measured EC and the mixing equation, the natural yield of thermal waters is 14 l/s, which is close to the results of the collective pumping test in the Spa. Based on the natural yield and temperature of thermal water and the comparison to 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 also 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. Most likely, the recharge area of thermal water is located in the Odra Hills in wider surroundings of Potštát town to the North, where active flow was observed in greywackes in depth of 1300 m below the surface. Greywackes are underlain by limestones. 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 the elevation of the river water level along its stream course (Table 2), the studied wells R1, R3, HV301 are hydraulically connected to a river segment spanning between 1.2 km above and 0.5 km below the river gauging station, thus in clos spa surroundings. Inflows of thermal water to the 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 have been 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_SC - Článek v periodiku v databázi SCOPUS

CEP obor

—

OECD FORD obor

10505 - Geology

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2021

Kód důvěrnosti údajů

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

Název periodika

Geoscience Research Reports [online]

ISSN

2336-5757

e-ISSN

—

Svazek periodika

54

Číslo periodika v rámci svazku

1

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

9

Strana od-do

13-21

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

2-s2.0-85116849196