Nalazite se na CroRIS probnoj okolini. Ovdje evidentirani podaci neće biti pohranjeni u Informacijskom sustavu znanosti RH. Ako je ovo greška, CroRIS produkcijskoj okolini moguće je pristupi putem poveznice www.croris.hr
izvor podataka: crosbi !

Hidrogeologija jadranskih krških otoka (CROSBI ID 346840)

Ocjenski rad | doktorska disertacija

Terzić, Josip Hidrogeologija jadranskih krških otoka / Urumović, Kosta (mentor); Zagreb, Rudarsko-geološko-naftni fakultet, . 2007

Podaci o odgovornosti

Terzić, Josip

Urumović, Kosta

hrvatski

Hidrogeologija jadranskih krških otoka

Jadranski krški otoci predstavljaju specifičnu hidrogeološku sredinu. Riječ je o dijelu svjetski poznatog tipičnog lokaliteta Dinaridskog krša. Izrazito kompleksni hidrogeološki odnosi takvog medija dodatno su zamršeni dinamičkim odnosom slatke i slane vode. Kako na velikom dijelu naseljenih jadranskih otoka nije u potpunosti i na zadovoljavajući način osigurana vodoopskrba, hidrogeološkim istraživanjima se nastoji zahvatiti slatku ili bočatu podzemnu vodu u otočkim vodonosnicima i lećama. Neki jadranski otoci dijelom ili u potpunosti zadovoljavaju trenutne potrebe za pitkom vodom iz vlastitih zaliha (Krk, Cres, Rab, Unije, Pag, Dugi otok, Hvar, Vis, Korčula, Lastovo, Mljet), neki su cjevovodima spojeni s kopnom (Brač, Hvar, Korčula, Krk, Pag, Rab, Ugljan, Pašman), a za neke su takva povezivanja u planu. Ipak, još je uvijek relativno veliki broj malih naseljenih otoka na koje se ne planira dovođenje vode s kopna. Tijekom posljednjih nekoliko godina provedena su opsežna geološka i hidrogeološka istraživanja na brojnim manjim jadranskim otocima. Istraživanja su potaknuta od strane Vlade Republike Hrvatske preko poduzeća Hrvatske vode. Sastojala su se od tri faze. U prvoj je izvedeno geološko i hidrogeološko rekognosciranje terena, u drugoj detaljno hidrogeološko kartiranje praćeno geofizičkim istraživanjima i istraživačkim bušenjem, a u trećoj su izvedena pokusna crpljenja. Prikupljeni su brojni podatci, pogodni za sustavnu znanstvenu analizu kakva je načinjena u ovoj disertaciji. Pri hidrogeološkim istraživačkim radovima u okršenim priobalnim terenima potrebno je raspolagati podatcima iz raznih dijelova geološke struke. Kao prvo, potrebno je u što višem stupnju upoznati prostor u kojem se događaju infiltracija, nakupljanje i strujanje podzemne vode, te njeno miješanje sa slanom morskom vodom i otjecanje. Stoga je poznavanje geološke građe od velikog značaja, prije svega strukturno-geoloških odnosa. Riječ je o relativno malim otocima, pa je posebno osjetljivo pitanje vodne bilance. Osnovna svrha istraživanja vezanih uz izradu ove disertacije jest međusobna usporedba raznovrsnih parametara. Tako su osnovnim statističkim metodama određene brojne korelacije između pojedinih parametara, a kompleksnijim multivarijatnim matematičkim metodama ostvareni su vrlo zanimljivi zaključci. Osim samog parametarskog opisa okršene stijenske mase, kao osnovni ciljevi ističu se i klasificiranje jadranskih otoka, podrobna razrada relativnih odnosa (odnosa veličine slijevnog područja, efektivne infiltracije, indeksa hidrološke veličine, raznih parametara stijenske mase, geometrije… .) i što precizniji opis prijelazne zone tj. zone miješanja slatke i slane vode u podzemlju, baziran prvenstveno na osnovnom ionskom sastavu, in situ mjerenjima elektrolitičke vodljivosti i geoelektričnim pokazateljima. Posebna je pažnja usmjerena na klimatske uvjete, prvenstveno količinu vode koja se infiltrira u krško podzemlje, kao i na dimenzije samih otoka, uključujući razvedenost obale. Obrađeno je više od 200 hidrogeoloških objekata. Na većini tih objekata tijekom godina su obavljana brojna hidrogeološka istraživanja, s posebnim zamahom u prvim godinama ovoga stoljeća. Ukupno je obrađeno više od 400 literaturnih navoda, no najvažniji podatci dobiveni su proučavanjem gotovo 200 neobjavljenih tehničkih izvješća iz fondova stručne dokumentacije raznih poduzeća. Za hidrokemijsku analizu korišteni su podatci dobiveni uzorkovanjem ciljano za potrebe ove disertacije u dva navrata, u hidrološkom minimumu i maksimumu. Geografski i klimatološki pokazatelji analizirani su zajedno i uveden je novi parametar: indeks hidrološke veličine otoka (HV), koji se pokazao izrazito pogodnim za klasificiranje, kako razmatranih jadranskih, tako i svih drugih otoka. Ta veličina u sebi sadrži površinu otoka, razvedenost njegove obale i srednju godišnju količinu padalina. Jadranski su otoci tako klasificirani u četiri skupine, a to su: veliki jadranski otoci, srednje veliki jadranski otoci, mali jadranski otoci i vrlo mali jadranski otoci. Otoci poredani po indeksu hidrološke veličine puno su pogodniji za proučavanje u hidrogeološkom smislu. Kako klasifikacija u sebi ne sadrži geološku građu, kao niti stupanj razlomljenosti ili okršavanja, pogodna je za općenito klasificiranje otoka na bilo kojem terenu i u bilo kakvim geološkim i hidrološkim okolnostima. Za 38 otočkih sljevova izračunata je orijentacijska vodna bilanca. Kao značajan pokazatelj vodnom bilancom je određen udio raspršenog otjecanja iz otočkih sustava. Kada je taj udio visok, znači da postoje unutrašnje rezerve podzemne vode koje bi se u slučaju povoljnih hidrogeoloških okolnosti mogle zahvatiti. Tek je jedna vrijednost raspršenog otjecanja relativno niska (zdenci u flišu na Rabu, 53%), a sve su ostale iznad 70%. Orijentacijski su izračunate vrijednosti srednje godišnje izmjene vode u vodonosniku. Ekstremno visoke vrijednosti (iznad 100%) na nekim vrlo malim otocima jasno su ukazale na besmislenost bilo kakvih istraživačkih radova. Općenito, što je vrijednost srednje godišnje izmjene viša, to je sustav osjetljiviji na sušna razdoblja. U litostratigrafskom smislu stijene koje izgrađuju područje jadranskih otoka najvećim su dijelom predstavljene karbonatnim naslagama krede i paleogena, uz naslage eocenskog fliša i male površine izgrađene od trijaskih klastita i magmatita. Kao poseban fenomen pokazale su se naslage fliša, u čijem se slijedu na Krku i Rabu posebno ističu vodonosni slojevi izgrađeni pretežito od pješčenjaka. Zbog izražene kompresije cijelog prostora regionalne strukturne jedinice Adrijatik, najvažniji rasjedi strukturnog sklopa su reverzni, a strukture su izdužene. Zbog porasta razine mora za oko 100 m od zadnje oledbe u Würmu došlo je do velikih promjena u hidrogeološkim okolnostima. Nekada postojeći i aktivni sifonski kanalski tokovi potopljeni su i s vremenom zapunjeni, pa na većini otoka nema uočljivih kanalskih tokova. Porast razine mora dokazuju brojne vrulje, te brojni speleološki objekti ispod današnje razine mora. U raznim fazama okršavanja na otocima je trenutno registrirano oko 900 speleoloških objekata, uz nešto više od 200 podmorskih. Zbog relativno manje prisutnosti tipičnih kanalskih strujanja na otocima je obavljen i relativno mali broj trasiranja podzemnih tokova. Iz dostupnih podataka bilo je moguće izdvojiti tek 12 uspjelih trasiranja. Njima su utvrđene 24 podzemne veze s dostupnim podatcima o brzinama podzemnog toka. Prosječna prividna brzina iznosi 1, 09 cm/s. U subregionalnom mjerilu proučavanja stijensku masu jadranskih krških otoka moguće je opisati hidrauličkim parametrima izračunatima orijentacijski na temelju pokusnog crpljenja. U razmatranim zdencima prosječna hidraulička vodljivost iznosi 7*10-5 m/s. Najveće je grupiranje podataka pri nižim vrijednostima, pa je za većinu zdenaca na krškim otocima, pogotovo za one uspješne, moguće reći kako im je hidraulička vodljivost reda veličine 10-5 do 10-6 m/s. Više vrijednosti najčešće brzo dovode do prodora mora i zaslanjenja u crpljenom zdencu, a pre niske ne dopuštaju dovoljnu izdašnost. Tako su relativno brojni vodonosnici u sredinama u kojima je hidraulička vodljivost niža od 2*10-5 m/s, a u propusnim sredinama s hidrauličkom vodljivosti iznad 2*10-4 m/s vodonosnici slatke vode se mogu trajno održavati tek izuzetno. Na nekim otočkim bušotinama i zdencima izvedeno je pokusno crpljenje metodom step testa. Korišteni su izračuni parametara B i C (laminarnih i turbulentnih gubitaka u i oko zdenca) i udio laminarnog toka (Lp) pri crpljenju s 1 i 10 l/s. Pri crpljenju zdenaca s 1 l/s, raspodjela postotka laminarnog toka je jednolična, od 25% do 100%. Povećavanjem crpne količine na 10 l/s, a time i povećanjem sniženja i brzine strujanja, postotak laminarnog toka pada, te je na 80% zdenaca niži od 40%. Srednja vrijednost Lp pri crpljenju s 1 l/s iznosi 68%, a s 10 l/s pada na 28%. Opravdana je pretpostavka kako je u prirodnim uvjetima, bez crpljenja, najveći dio tečenja laminaran. Na 15 zdenaca je zabilježeno osciliranje razine u skladu s plimom i osekom. Prosječno kolebanje iznosilo je 0, 26 m, prosječan plimni učinak 0, 61. Prosječno vremensko kašnjenje iznosi blizu tri sata. Prisutnost plimnog učinka u bušotini ukazuje na neposredni dodir opažane podzemne vode s morskom vodom u tome dijelu terena, dok sama veličina plimnog učinka izražava krutost vodonosnika. U hidrogeokemijskim istraživanjima napravljenim ciljano za potrebe ove disertacije obrađen je 61 uzorak, a dodani su im uzorci s otoka Visa korišteni pri prethodnoj izradi magistarske teze, njih 16. Hidrogeokemijski facijesi variraju između kacijsko (magnezijsko) – karbonatnog i natrijsko – kloridnog. Osnovnom statističkom razradom prikazane su brojne korelacijske veze s linearnim regresijskim pravcima. Hidrogeokemijski podatci pokazali su se pogodnima za obradu multivarijatnim analizama, posebno faktorskom analizom R modaliteta. Matematički sustav je vrlo eksplicitan, što se pokazuje visokim eigen vrijednostima prvog faktora (58% ukupne varijabilnosti sustava). Izračunata su tri faktora koji su interpretirani kao tri osnovna procesa u sustavu: miješanje s morskom vodom (Na, Cl, TDS, CND, SO4, Br, K, Mg) ; otapanje karbonata (Ca, HCO3) i antropogeni utjecaj (NO3). Vraćanje faktorskih bodova u objekte ukazalo je na pojačane procese otapanja vapnenaca, te posebno na onečišćenje podzemnih voda za vrijeme kišne sezone, kada padaline ispiru tlo i epikrški trošni pojas od tvari nakupljanih kroz sušni dio godine. Napravljena je i faktorska multivarijatna analiza parametara razne vrste: hidroloških, litoloških, hidrauličkih, geofizičkih i hidrogeokemijskih. Matematički sustav izdvojio je pet faktora, no eigen vrijednost prvog je oko 25%, što ukazuje na znatno nižu određenost nego kod prikazane obrade hidrokemijskih podataka – time i otežanu interpretativnost. Prvi faktor grupirao je parametre Lp za 1 i 10 l/s, laminarne gubitke B i slijevnu površinu s nešto nižim opterećenjem. Nazvan je faktorom laminarnog strujanja i svi jače izraženi parametri vezani su uz laminarni tok. Drugi faktor nazvan je faktorom parametara vodonosnika. U njemu su izdvojene vrijednosti transmisivnosti i hidrauličke vodljivosti, ali i koeficijent turbulentnih gubitaka s negativnim predznakom. Sustav je prepoznao kako je pri pojačanom turbulentnom toku manje opravdan izračun hidrauličkih parametara vodonosnika. Treći je izdvojen klimatsko-geografski faktor u kojem su grupirane vrijednosti indeksa hidrološke veličine, slijevne površine i udaljenosti objekta od obale, te koncentracije klorida s negativnim predznakom. Što je veća površina slijeva i indeks hidrološke veličine, to je u vodonosniku niža koncentracija klorida. Četvrti je litološki faktor. On je obilježen litološkim sastavom i vrijednostima interpretirane otpornosti dobivenima električnom tomografijom. Donekle su bliske i vrijednosti brzina P-vala dobivene refrakcijskom seizmikom. Peti faktor je obilježen jednom varijablom, što ga čini graničnim. Riječ je o faktoru plimnog učinka, koji pokazuje najmanje srodnosti s parametrima druge vrste. Sve u svemu, matematički sustav ukazuje na činjenicu kako je u krškim terenima potreban čitav niz različitih metoda kako bi se povećao stupanj interpretativnosti. Na to ukazuje i činjenica kako nije moguće napraviti jedan ili nekoliko modela koji bi mogli tipizirati sve hidrogeološke uvjete koji se pojavljuju na jadranskim otocima. Klasificiranje otoka treba zadržati na klasifikaciji prema indeksu hidrološke veličine, a ostale parametre razmatrati neovisno od slučaja do slučaja. Ukupna količina spoznaja o hidrogeologiji krških otoka prikazanom je obradom povećana. S obzirom na zamah u istraživanjima ovakve problematike posljednjih nekoliko godina, rezultati ove disertacije trebali bi predstavljati doprinos i u aplikativnom smislu, u budućim gospodarskim hidrogeološkim istraživanjima otoka i priobalnih područja.

Hrvatska; Jadransko more; Otoci; Hidrogeologija krša; Odnos slatke i slane vode; Indeks hidrološke veličine; Vodna bilanca; Hidrogeokemijska istraživanja; Hidraulička svojstva stijenskih masa; Multivarijatna analiza

nije evidentirano

engleski

Hydrogeology of the Adriatic karstic islands

nije evidentirano

Croatia; Adriatic Sea; Islands; Karst hydrogeology; Salt/fresh water relations; Hydrological size index; Water balance; Hydrogeochemical research; Hydraulic properties of the rock mass; Multivariate analysis

nije evidentirano

Podaci o izdanju

220

25.01.2007.

obranjeno

Podaci o ustanovi koja je dodijelila akademski stupanj

Rudarsko-geološko-naftni fakultet

Zagreb

Povezanost rada

Rudarstvo, nafta i geološko inženjerstvo