ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA

Transcription

1 StruËni Ëlanak (Professional paper) Primljeno (Received): 2. prosinca UDK ( Me imurje) Kristijan Posavec, Ivica MustaË ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA Zone sanitarne zaπtite vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija novelirane su primjenjujuêi 3D numeriëki model toka podzemne vode i trasiranja Ëestica me imurskog vodonosnog sustava. Za simulacije toka podzemne vode uporabljen je program MODFLOW, dok je za simulacije trasiranja Ëestica uporabljen program MODPATH, a oba su sastavni dio programskog paketa Visual Modflow Pro 4.0. Rezultati simulacija toka podzemne vode i trasiranja Ëestica uzeti su za procjenu druge i treêe zaπtitne zone vodocrpiliπta kako je to definirano Pravilnikom o utvr ivanju zona sanitarne zaπtite (NN br. 55/02). U izradi konaënog prijedloga II. i III. zone zaπtite postavljene su smjernice prema kojima zone zaπtite ne smiju biti manje od zona dobivenih simulacijama trasiranja Ëestica za niske i visoke vode (Ëimbenik sigurnosti) niti smiju znatnije odstupati od njih te prema kojima granice zona zaπtite trebaju pratiti prometnice, putove, gra evinska podruëja naselja i katastarske Ëestice zbog moguênosti lakπeg oznaëavanja i uoëavanja oznaka. KljuËne rijeëi: zone sanitarne zaπtite, vodocrpiliπte NedeliπÊe, vodocrpiliπte Prelog, vodocrpiliπte Sveta Marija, numeriëki model toka podzemne vode i trasiranja Ëestica ZONES OF SANITARY PROTECTION OF WATER ABSTRACTION SITES IN ME IMURJE The zones of sanitary protection of the water abstraction sites NedeliπÊe, Prelog and Sveta Marija were updated by the application of a 3D numerical model of groundwater flow and particle tracing in the Me imurje water-bearing system. The programme MODFLOW was used for simulation of groundwater flow, whereas the MODPATH programme, which is a component of the programme package Visual Modflow Pro 4.0, was used for simulation of particle tracing. The results of the simulation of groundwater flow and particle tracing were used for assessment of the second and third protection zones of the source as defined by the Regulation on determination of sanitary protection zones (OG 55/02). The development of the final proposals for the II and III zones of sanitary protection was based on the guideline according to which protection zones cannot be smaller than the zones obtained by simulations of particle tracings for low and high water levels (safety factor) nor can they significantly deviate from them. Furthermore, sanitary protection zones should follow traffic routes, paths, construction sites of settlements and cadastral lots due to the possibility of easier marking and perception of markings. Key words: sanitary protection zones, water abstraction site NedeliπÊe, water abstraction site Prelog, water abstraction site Sveta Marija, numerical model of groundwater flow and particle tracing 1. UVOD U radu je dan prikaz novelacije zona sanitarne zaπtite me imurskih vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija. Prema Pravilniku o utvr ivanju zona sanitarne zaπtite (NN br. 55/02), podzemna voda koja se crpi iz vodonosnika me uzrnske poroznosti πtiti se s pomoêu triju zona: (1) zone strogog reæima zaπtite koja se naziva I. zona i utvr uje se radi zaπtite gra evina i ure aja za zahvat vode i njegove neposredne okolice od bilo SANITÄRSCHUTZZONEN DER WASSERWERKE IN ME IMURJE Die Sanitärschutzzonen der Wasserwerke NedeliπÊe, Prelog und Sveta Marija sind modifiziert worden mit Hilfe der numerischen 3D-Modellierung des Grundwasserflusses und der Verfolgung von Partikelbahnen im Grundwasserleitersystem von Me imurje. Der Grundwasserfluss wurde mit dem Programm MODFLOW simuliert, während die Verfolgung von Partikelbahnen mit dem Programm MODPATH simuliert wurde, welche Programme im Softwarepaket Visual Modflow Pro 4.0 enthalten sind. Die Ergebnisse der Simulationen des Grundwasserflusses und der Verfolgung von Partikelbahnen wurden für die Beurteilung der zweiten und dritten Schutzzone der Wasserwerke genutzt, wie das in der Vorschrift zur Bestimmung der Sanitärschutzzonen (Volksblatt, Nr. 55/02) definiert worden ist. Bei der Erstellung des Endvorschlags für die Schutzzonen II und III wurden die Richtlinien angewendet, nach welchen die Schutzzonen nicht kleiner sein dürfen als die Zonen, die mit Hilfe der Simulationen der Verfolgung von Partikelbahnen für Hoch- und Niedrigwasser (Sicherheitsfaktor) entwickelt wurden, noch dürfen sie von diesen Simulationen im wesentlichen abweichen. Laut den Richtlinien sollen auch die Grenzen der Schutzzonen wegen einfacher Kennzeichnung der Schutzzonen und Wahrnehmung dieser Bezeichnungen mit den Straßen, Wegen, Siedlungen und Katasterparzellen übereinstimmen. Schlüsselwörter: Sanitärschutzzonen, Wasserwerk NedeliπÊe, Wasserwerk Prelog, Wasserwerk Sveta Marija, numerische Modellierung des Grundwasserflusses und der Verfolgung von Partikelbahnen kakvog oneëiπêenja te drugih sluëajnih ili namjernih negativnih utjecaja; (2) zone strogog ograniëenja koja se naziva II. zona i utvr uje se radi smanjenja rizika od oneëiπêenja podzemnih voda patogenim mikroorganizmima i drugih πtetnih utjecaja te obuhvaêa podru- Ëje izvan I. zone do linije od koje podzemna voda ima minimalno vrijeme zadræavanja u podzemlju od 50 dana prije ulaska u vodozahvatni objekt; i (3) zone ograniëenja i kontrole koja se naziva III. zona, a obu- 113

2 K. Posavec, I. MustaË ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA µ Z-6 Z-2 Z-4 Z-1 Z GORNJI HRAŠĆAN NEDELIŠĆE CRPILIŠTE NEDELIŠĆE RIJEKA DRAVA PUŠĆINE Tumač oznaka: I. ZONA II. ZONA III. ZONA ZDENCI Slika 1. Zaπtitne zone vodocrpiliπta NedeliπÊe prema Odluci o zaπtiti vodocrpiliπta NedeliπÊe (Sluæbeni vjesnik broj 13/91) hvaêa podruëje izvan granica II. zone do granice izra- Ëunatog podruëja napajanja. PostojeÊe vodozaπtitno podruëje vodocrpiliπta NedeliπÊe (slika 1.) utvr eno je prema Studiji proπirenja crpiliπta NedeliπÊe - vodovoda»akovec (BagariÊ i dr., 1990.) i glavnom projektu Zaπtitne zone CS NedeliπÊe (Princon d.o.o., 1991.) te je iste godine donesena i Odluka o zaπtiti vodocrpiliπta NedeliπÊe (Sluæbeni vjesnik broj 13/91). Prema tada vrijedeêem Pravilniku o zaπtitnim mjerama i uvjetima za odre ivanje zona sanitarne zaπtite izvoriπta za piêe (NN br. 22/86) vodozaπtitno podruëje podijeljeno je na tri zone: πire vodozaπtitno podruëje (III. zonu), uæe vodozaπtitno podruëje (II. zonu) i podruëje izvoriπta (I. zonu). PostojeÊe vodozaπtitno podruëje vodocrpiliπta Prelog (slika 2.) utvr eno je prema projektu Zaπtitne zone crpiliπta Prelog (Grupa autora, 1987.), a Odluka o zaπtiti vodocrpiliπta Prelog (Sluæbeni vjesnik br. 1/88) donesena je godine. Prema tada vrijedeêem Pravilniku o zaπtitnim mjerama i uvjetima za odre ivanje zona sanitarne zaπtite izvoriπta za piêe (NN br. 22/86), vodozaπtitno podruëje tako er je podijeljeno na tri zone: πire vodozaπtitno podruëje (III. zonu), uæe vodozaπtitno podruëje (II. zonu) i podruëje izvoriπta (I. zonu). Vodozaπtitno podruëje vodocrpiliπta Sveta Marija (slika 3.) utvr eno je prema glavnom projektu Zaπtitne zone CS Sv. Marija na Muri (Princon d.o.o., 1994.), ali Odluka o zaπtiti vodocrpiliπta Sveta Marija nije donesena. Prema tada vrijedeêem Pravilniku o zaπtitnim mjerama i uvjetima za odre ivanje zona sanitarne zaπtite izvoriπta za piêe (NN br. 22/86), vodozaπtitno podruëje tako er je podijeljeno na tri zone: πire vodozaπtitno podruëje (III. zonu), uæe vodozaπtitno podruëje (II. zonu) i podruëje izvoriπta (I. zonu). Stari Pravilnik (NN br. 22/86) zasnivao se na dimenzioniranju zona prema kojem je I. zona zaπtite trebala biti ogra ena na minimalnoj udaljenosti 50 m od vodozahvatnog objekta, s time da je ta udaljenost za izvoriπta s kapacitetom do 5 l/s iznosila minimalno 10 m. U novom Pravilniku (NN br. 55/02), za I. zonu zaπtite minimalna udaljenost od vodozahvatnog objekta za sva izvoriπta smanjena je na minimalno 10 m, πto je u usporedbi sa starim Pravilnikom znatno smanjenje s obzirom na to da sva tri razmatrana vodocrpiliπta 114

3 ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA K. Posavec, I. MustaË MALA SUBOTICA ČEHOVEC D. KRALJEVEC CRPILIŠTE PRELOG µ Z CIRKOVLJAN PODBREST GRAD PRELOG Tumač oznaka: I. ZONA II. ZONA III. ZONA ZDENCI Slika 2. Zaπtitne zone vodocrpiliπta Prelog prema Odluci o zaπtiti vodocrpiliπta Prelog (Sluæbeni vjesnik broj 1/88) imaju kapacitete veêe od 5 l/s. No bez obzira na veêu fleksibilnost novog Pravilnika, I. zaπtitna zona na vodocrpiliπtima NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija nije smanjena, veê je na vodocrpiliπtu NedeliπÊe i znatno pove- Êana, a sve radi bolje zaπtite vodocrpiliπta. II. zona zaπtite se po starom Pravilniku dimenzionirala po istim kriterijima kao πto se dimenzionira i po novom, s time da novi Pravilnik daje dodatnu mogu- Ênost izostavljanja II. zone zaπtite ako je vertikalni tok vode kroz krovinske naslage veêi od 50 dana. S obzirom na to da vertikalno procje ivanje kroz krovinske naslage nije uzeto u obzir zbog njihove vrlo male debljine i Ëinjenice da na nekim podruëjima Ëak nisu ni prisutne, II. zona zaπtite dimenzionirana je primjenjujuêi kriterij minimalnog vremena zadræavanja u podzemlju od 50 dana prije ulaska u vodozahvatni objekt. II. zona zaπtite je na vodocrpiliπtima NedeliπÊe i Sveta Marija proπirena u usporedbi sa zonama zaπtite izra ene po starom Pravilniku, dok je na vodocrpiliπtu Prelog neznatno smanjena. Razlike starog i novog Pravilnika oëite su i pri dimenzioniranju III. zone zaπtite jer stari Pravilnik priljevno podruëje vodocrpiliπta dijeli na III. A i III. B zonu ako je ono veêe od dva kilometra, dok novi Pravilnik definira jedinstvenu III. zonu zaπtite - izraëunato priljevno podruëje. III. zona zaπtite definirana je kao jedinstvena zona za sva tri razmatrana vodocrpiliπta i znatno je poveêana u usporedbi s III. zonom zaπtite izra enom po starom Pravilniku. Osim navedenog, predloæene i prihvaêene granice zona po novom Pravilniku, za razliku od granica zona izra enih po starom, prate prometnice, putove, granice gra evinskih podruëja i na pojedinim mjestima katastarske Ëestice, πto uvelike olakπava ozna- Ëavanje i uoëavanje oznaka zona zaπtite te ne dovodi do nepraktiënosti poput onih koje su se javljale kod zona zaπtite izra enih po starom Pravilniku, pri Ëemu se katkad jedna polovica kuêe ili pak katastarske Ëestice nalazila u jednoj zoni, a druga polovica izvan te zone. Za novelaciju zona sanitarne zaπtite vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija primijenjena je numeriëka metoda rjeπavanja parcijalne diferencijalne jednadæbe toka podzemne vode koja opisuje trodimenzionalno 115

4 K. Posavec, I. MustaË ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA CRPILIŠTE PRELOG Z-1 µ GRAD PRELOG SVETA MARIJA CRPILIŠTE SVETA MARIJA Z Tumač oznaka: I. ZONA II. ZONA III. ZONA ZDENCI Slika 3. Zaπtitne zone vodocrpiliπta Sveta Marija - prijedlog iz god. gibanje podzemne vode konstantne gustoêe kroz porozni medij. Jednadæba toka podzemne vode zajedno s poëetnim i graniënim uvjetima matematiëki je model koji pak opisuje promjenu razine podzemne vode u vodonosnom sloju. Rjeπavanjem matematiëkog modela metodom konaënih razlika (diferencija) za sukcesivne vremenske intervale simuliran je tok podzemne vode, a rezultati simulacija iskoriπteni su za procjenu druge i treêe zaπtitne zone vodocrpiliπta. Za simulacije toka podzemne vode i trasiranja Ëestica primijenjeni su programi MODFLOW (McDonald i Harbaugh, 1988.) i MODPATH (Pollock, 1989.), koji su sastavni dio programskog paketa Visual Modflow Pro 4.0. Za razliku od pristupa izradi zona sanitarne zaπtite vodocrpiliπta Prelog i Sveta Marija (Grupa autora, 1987., Princon d.o.o ), gdje su primijenjene analitiëke metode, te vodocrpiliπta NedeliπÊe (BagariÊ i dr., 1990., Princon d.o.o ), gdje su primjenjuju- Êi numeriëku metodu simulirani samo dijelovi vodonosnog sustava u okolici vodocrpiliπta, πto je u velikoj mjeri oteæavalo definiranje uvjeta na rubnim granicama modela te iziskivalo njihovo pretpostavljanje, pristupom predstavljenim u ovom radu simulirano je strujanje podzemne vode u cijelom me imurskom vodonosnom sustavu. Takav pristup omoguêio je pouzdanije definiranje rubnih graniënih uvjeta simuliranih mjerenim vodostajima rijeke Drave, Mure i akumulacijskih jezera te nepropusnom granicom vodonosnog sloja prema Me imurskim goricama i predstavlja osnovnu razliku u pristupu dimenzioniranju zona sanitarne zaπtite vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija u usporedbi s pristupom primijenjenim u prethodnim radovima. S obzirom na to da rjeπenje parcijalne diferencijalne jednadæbe koja opisuje tok podzemne vode u vodonosnom sloju u velikoj mjeri ovisi o graniënim uvjetima, simulacijom strujanja u cijelom me imurskom vodonosniku i definiranjem graniënih uvjeta s pomoêu mjerenih, a ne pretpostavljenih vrijednosti, postigla se veêa pouzdanost rjeπenja jednadæbe toka podzemne vode. 2. ISTRAÆIVANO PODRU»JE PodruËje Me imurja smjeπteno je u me urjeëju Mure i Drave, a na zapadu je ome eno dræavnom granicom s Republikom Slovenijom. ObuhvaÊa povrπinu od 735 km 2. Gotovo cjelokupan prostor Me imurja prirodno 116

5 ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA K. Posavec, I. MustaË je ome eno podruëje i Ëini jedinstvenu hidrografsku cjelinu. Nalazi se na dodiru dviju velikih geomorfoloπkih cjelina, Panonske nizine i IstoËnih Alpa. Stoga se i u morfoloπkom smislu razlikuju dva osnovna tipa reljefa: breæuljkasti u gornjem Me imurju i nizinski u donjem Me imurju. U hidrogeoloπkom smislu znaëajno je donje Me imurje koje predstavlja prostor aluvijalnih dolina blago nagnut prema istoku, u smjeru otjecanja glavnih vodotoka Drave i Mure. Sustav podzemnih voda iz kojeg se zahvaêa voda na vodocrpiliπtima NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija Ëine kvartarne πljunkovito-pjeskovite naslage koje u geotektonskom smislu pripadaju Varaædinskoj depresiji. Njihova je maksimalna debljina jugozapadno od Preloga gdje premaπuje vrijednosti 100 m. U konceptualnom smislu hidrogeoloπki sustav Ëine dva vodonosna sloja koja su odijeljena slabopropusnim me uslojem. Krovinu vodonosnog sustava Ëini humus i praπinasto-glinovito-pjeskovite naslage Ëija se debljina na podruëju Me imurja kreêe od 0,5 do 4 m, a najëeπêe 1 do 2 m. HidrauliËka vodljivost krovine kreêe se od 10 m/dan (tamo gdje je praktiëki nema) do 10-4 m/dan. Prvi vodonosni sloj sastoji se od πljunkovito-pjeskovitih naslaga koje na podruëju NedeliπÊa zalijeæu do prosjeëne dubine 20 m, na podruëju Preloga 36 m, a na podruëju Sv. Marije 32 m. Vrijednosti hidrauliëke vodljivosti odre ene na temelju pokusnog crpljenja na podruëju NedeliπÊa iznose 180 m/dan, a na podruëju Preloga 590 do 690 m/dan. Prema UrumoviÊ i dr. (1990.), vrijednosti hidrauliëke vodljivosti vodonosnog sustava Varaædinske depresije kreêu se od oko 300 m/dan u zapadnom dijelu do 100 m/dan u istoënom dijelu, a u rubnim se dijelovima smanjuju zbog veêe prisutnosti sitnije frakcije. Slabopropusni me usloj sastoji se od gline i praha u razliëitim omjerima, a debljine je do 5 m. HidrauliËka vodljivost odre ivana u edometru na uzorcima uzetim iz buπotina za potrebe HE»akovec i HE Dubrava iznosi 10-4 do 10-6 m/dan. Drugi vodonosni sloj sastoji se od πljunaka i pijesaka s viπe sitnozrnatijeg materijala. Dubina zalijeganja drugog vodonosnog sloja je 35 m na podruëju NedeliπÊa, 90 m kod Preloga i oko 60 m kod Sv. Marije. Vrijednosti hidrauliëke vodljivosti odre ene na temelju pokusnog crpljenja na podruëju NedeliπÊa iznose od 9 do 12 m/dan, a koeficijent uskladiπtenja do Na podruëju Preloga vrijednost hidrauliëke vodljivosti odre ena je na temelju pokusnog crpljenja i iznosi 0,095 do 0,285 m/dan. Na podruëju HE Dubrava hidrauliëka vodljivost iznosi 173 m/dan, a uskladiπtenje (MiletiÊ i dr., 1996.). Podina vodonosnog sustava sastoji se od gline, praha i lapora. HidrauliËka vodljivost na lokaciji HE Dubrava odre ivana na uzorcima u edometru iznosi 10-6 do 10-7 m/dan. Vodocrpiliπte NedeliπÊe smjeπteno je jugozapadno od Grada»akovca, izme u naselja NedeliπÊa, Gornjeg HraπÊana i PuπÊine (vidi sliku 1.). Udaljeno je oko 2,5 km od rijeke Drave koja je ujedno i glavni izvor napajanja vodonosnog sustava. Vodonosni sustav Ëine dva vodonosna sloja, gornji u kojem dominira πljunak i donji koji opêenito sadræi viπe pijeska te proslojak koji predstavlja granicu izme u donjeg i gornjeg sloja na dubini od oko 20 do 22 m, a sadræi glinu i prah. Vodocrpiliπte se sastoji od 6 aktivnih zdenaca priklju- Ëenih na vodoopskrbni sustav, oznake Z-1 do Z-6, od kojih je zdenac Z-6 na vodoopskrbni sustav prikljuëen godine. Zdenac Z-1 zahvaêa gornji vodonosni sloj, a svi ostali zdenci zahvaêaju i donji vodonosni sloj. ProsjeËna crpna koliëina na vodocrpiliπtu NedeliπÊe u razdoblju od do godine, za koje je izvrπena organizacija i obrada podataka, iznosila je oko 225 l/s, s izraæenim negativnim trendom u posljednje tri godine. Eksploatacijski kapaciteti zdenaca Z-1 do Z-6 iznose 100 l/s. Vodocrpiliπte Prelog nalazi se izme u grada Preloga i naselja»ehovca te Cirkovljna (vidi sliku 2.). Vodonosni sustav Ëine dva vodonosna sloja, gornji u kojem dominiraju krupnozrni do sitnozrni πljunci i donji koji opêenito sadræi viπe pijeska te proslojak koji Ëini granicu izme u donjeg i gornjeg sloja na dubini od oko 35 do 39 m, a sadræi prah i pijesak. Vodocrpiliπte se sastoji od aktivnog zdenca prikljuëenog na vodoopskrbni sustav, oznake Z-1. Zdenac Z-1 zahvaêa gornji πljunëani vodonosni sloj. ProsjeËna crpna koliëina na vodocrpiliπtu Prelog u razdoblju od do godine iznosila je oko 35 l/s, dok su maksimalne iscrpljene koliëine dosezale vrijednosti od oko 70 l/s. Eksploatacijski kapacitet zdenca Z-1 iznosi 130 l/s. Vodocrpiliπte Sveta Marija nalazi se juæno od naselja Svete Marije i udaljeno je oko 400 m od derivacijskog kanala HE Dubrava (vidi sliku 3.). Vodocrpiliπte se sastoji od zdenca oznake Z-1 i spojeno je na magistralni cjevovod Prelog - D. Dubrava te sluæi kao priëuvno vodocrpiliπte. Kopani zdenac dubine 8 m, koji na dnu ima nabacani tucanik za zaπtitu od prodora sitnih Ëestica za vrijeme crpljenja, zahvaêa πljunëani vodonosni sloj i ima ugra ene dvije centrifugalne crpke koje u zajedniëkom radu daju 22 l/s. 3. SIMULACIJE TOKA PODZEMNE VODE Model toka podzemne vode kreiran je za potrebe simulacija toka podzemne vode i trasiranja Ëestica radi odre ivanja, odnosno delineacije zaπtitnih zona vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija. Rezultati simulacije toka i trasiranja Ëestica iskoriπteni su za procjenu druge i treêe zaπtitne zone vodocrpiliπta. 117

6 K. Posavec, I. MustaË ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA toka podzemne vode, a za simulacije trasiranja Ëestica odabran je MODPATH program (Pollock, 1989.). Programi MODFLOW i MODPATH sastavni su dio programskog paketa Visual Modflow Pro 4.0 koji je posluæio za potrebe izrade ovog zadatka, a koji predstavlja grafiëko suëelje uz pomoê kojeg se unose ulazni podaci i kreiraju ulazne datoteke za MODFLOW i MODPATH programe, provodi simulacija te prikazuju i statistiëki obra uju rezultati simulacija. Slika 4. Trodimenzionalni model me imurskog vodonosnog sustava (presjek zapad - istok po rijeci Dravi i akumulacijskim jezerima) Konceptualni model me imurskog vodonosnog sustava definiran je uporabom podataka i dokumentacije dobivenih od Me imurskih voda, Hrvatskih voda (VGO Osijek, Vodnogospodarska ispostava Me imurje ) i Me imurske æupanije te baze podataka i baze znanja projekta Evidencija i gospodarenje podzemnim vodama (EGPV i EGPV-GIS) Rudarsko-geoloπko-naftnog fakulteta i Hrvatskih voda. Obrada i priprema podataka o razinama podzemne vode, zdencima i crpljenju na vodocrpiliπtima te vodostajima Mure i Drave napravljena je uz pomoê programa Microsoft Excel te internih namjenskih programa razvijenih u Visual Basic for Applications programskom jeziku. Organizaciju podataka i postojeêih podloga slijedila je geoloπka i hidrogeoloπka interpretacija me imurskog vodonosnog sustava. Za potrebe definiranja geometrije vodonosnog sustava izra ene su karte izohipsi reljefa na osnovi kojih je kreiran digitalni model reljefa, karte izostrata podine prvog (gornjeg) vodonosnog sloja, podine proslojka koji dijeli gornji i donji vodonosni sloj te podine drugog (donjeg) vodonosnog sloja. Te su karte posluæile kao osnova za definiranje trodimenzionalnog modela me imurskog vodonosnog sustava (slika 4.) RaËunalni model - programski paket primijenjen za odre ivanje zaπtitnih zona vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija Kriterij za odabir raëunalnog programa bio je da njegove moguênosti budu prikladne zadatku i znaëajkama me imurskog vodonosnog sustava. Program je trebao adekvatno opisati mehanizme toka u opisanim litostratigrafskim i hidroloπkim okolnostima. Za simulacije toka podzemne vode odabran je MODFLOW program (McDonald i Harbaugh, 1988.) koji se danas u svijetu vrlo Ëesto rabi za simulacije 3.2. Osnovne postavke modela me imurskog vodonosnog sustava Domenu modela me imurskog sustava podzemnih voda uvjetuju kvartarni sedimenti koje u donjem pleistocenu obiljeæavaju πljunci i pijesci u izmjeni s glinama, u srednjem pleistocenu πljunci, pijesci i gline, u gornjem pleistocenu πljunci, a u holocenu aluvijalne taloæine dravskih terasa (πljunci, pijesci, gline). Zapadna granica domene modela definirana je granicom kvartara, dok su sjeverna, istoëna i juæna granica definirane rijekom Murom i Dravom te akumulacijskim jezerima Diskretizacija domene modela, diskretizacija vremena i vrijeme simulacije Diskretizacijom se domena modela me imurskog vodonosnog sustava podijelila na niz manjih cjelina odnosno Êelija pravokutnog oblika, πto je omoguêilo opis heterogenosti sustava. Ovakvu diskretizaciju uvjetuje MODFLOW koji jednadæbu toka podzemne vode rjeπava metodom konaënih razlika (diferencija). Na diskretizaciju domene modela utjecali su sljedeêi Ëimbenici: - cilj modeliranja koji je utjecao na veliëinu domene i podruëja veêe diskretizacije, - lokacije vodocrpiliπta koje su utjecale na veêu diskretizaciju prostora, - numeriëka stabilnost koja je utjecala na odnos veliëina dviju susjednih Êelija, - konfiguracija odnosno brzina raëunala koja je utjecala na ukupan broj Êelija. ProsjeËna horizontalna diskretizacija domene modela iznosila je m, dok su podruëja od veêeg interesa imala diskretizaciju m. Vertikalna diskretizacija domene modela bazirana je na geoloπkoj i hidrogeoloπkoj konceptualizaciji, πto znaëi da je sustav podijeljen na 3 sloja: 1. (gornji) vodonosni sloj, proslojak i 2. (donji) vodonosni sloj. S obzirom na raspoloæiva mjerenja vodostaja Mure i Drave na dnevnoj bazi te koliëine crpljenja na vodocrpiliπtima tako er na dnevnoj bazi, vremenski interval u simulacijama iznosio je 1 dan. Tok podzemne vode simuliran je za razdoblje od do godine i za to je razdoblje model kali- 118

7 ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA K. Posavec, I. MustaË briran. Trogodiπnje razdoblje bilo je dovoljno dugo da se vidi kretanje trendova, odnosno eventualno odstupanje glavnih trendova simuliranih vrijednosti u odnosu na mjerene vrijednosti razina podzemne vode za dane procjene dotjecanja, odnosno otjecanja iz modela vodonosnog sustava te za danu prostornu raspodjelu parametara vodonosne sredine. S obzirom na to da se zone zaπtite vodocrpiliπta trebaju odrediti za razdoblje visokih i niskih voda pristupilo se odabiru reprezentativne godine koja je ujedno trebala imati i najveêe maksimume i najmanje minimume razina podzemnih voda. No pri toj je analizi utvr eno da se minimalne i maksimalne razine podzemne vode na vodocrpiliπtima NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija postiæu na razliëite datume pa su za svako od vodocrpiliπta odabrani datumi visokih i niskih voda za koje su ra ene simulacije trasiranja Ëestica. Tako su simulacije trasiranja Ëestica na podruëju vodocrpiliπta NedeliπÊe napravljene za (visoke vode) i za (niske vode), na podruëju vodocrpiliπta Prelog za (visoke vode) i (niske vode) te na podruëju vodocrpiliπta Sveta Marija za (visoke vode) i (niske vode) Piezometri za kalibraciju i obrada podataka o razinama podzemne vode Odabir piezometara za kalibraciju napravljen je na osnovi baze podataka o piezometrima i u njima izmjerenim razinama podzemne vode (Me imurske vode i Hrvatske vode, VGO Osijek, Vodnogospodarska ispostava Me imurje ). Za potrebe odabira piezometara za kalibraciju kreiran je program koji je iz baze podataka izdvojio sve piezometre s mjerenjima u razdoblju od do godine, tj. u razdoblju odabranom za provo enje simulacija toka podzemne vode te sve podatke spremio u ASCII datoteku sa strukturom koju zahtijeva Visual Modflow za automatski unos (Import) podataka. Na taj se naëin omoguêilo brzo i jednostavno izdvajanje svih raspoloæivih piezometara za kalibraciju s pripadnim koordinatama, kotama filtra i mjerenjima razina podzemne vode za simulirano razdoblje. Izdvojeno je 157 piezometara za kalibraciju Obrada i unos podataka o zdencima i crpljenju na vodocrpiliπtima Organizacija podataka o crpljenju na vodocrpiliπtima provedena je na sliëan naëin kao i organizacija podataka o razinama podzemne vode. Podaci o crpljenju na vodocrpiliπtima dobiveni mjerenjima πto su ih obavile Me imurske vode sistematski su organizirani u bazu podataka. Obra ena su vodocrpiliπta NedeliπÊe i Prelog, a dostupni podaci o crpljenju na vodocrpiliπtima odnosili su se na dnevne koliëine crpljenja na pojedinim zdencima Parametri vodonosne sredine i njihova prostorna raspodjela Za definiranje poëetnih vrijednosti parametara vodonosne sredine me imurskog vodonosnog sustava i njihove poëetne prostorne raspodjele u modelu iskoriπtena su dosadaπnja istraæivanja na podruëju vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija. S obzirom na to da su istraæivanja koncentrirana na uæem podruëju vodocrpiliπta, postojeêa koliëina podataka nije omoguêavala detaljnu procjenu parametara i njihove prostorne raspodjele u svakom dijelu me imurskog vodonosnog sustava. Zbog toga se teæilo da prostorna raspodjela parametara u modelu opisuje prosjeënu hidrauliëku vodljivost pojedinih dijelova me imurskog vodonosnog sustava. MoguÊnost da podaci s veêom toënoπêu prezentiraju me imurski vodonosni sustav moæe se poveêati s uloæenim sredstvima u nova istraæivanja. S obzirom na to da se vrijednosti hidrauliëke vodljivosti odnose na odre ene dubinske intervale vodonosnog sustava, izdvojene su vrijednosti hidrauliëke vodljivosti Ëiji interval odre ivanja pripada prvom odnosno drugom vodonosnom sloju. To je omoguêilo zonarnu prostornu raspodjelu hidrauliëke vodljivosti. Podataka o uskladiπtenju i poroznosti ima vrlo malo tako da su ti podaci veêinom uzimani iz literature (Spitz i Moreno, 1996.), a prema litoloπkim podacima iz strukturnih buπotina za pojedino podruëje. Kod prostorne raspodjele parametara uskladiπtenja koristila se ista zonarna prostorna raspodjela kao i kod hidrauliëke vodljivosti. U procesu kalibracije vrijednosti i prostorna raspodjela parametara vodonosne sredine me imurskog vodonosnog sustava prilago avane su u odnosu na poëetnu prostornu raspodjelu parametara koja je definirana na osnovi prethodnih istraæivanja na podruëju vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija. KonaËna prilagodba prostorne raspodjele hidrauli- Ëke vodljivosti u 1. vodonosnom sloju rezultirala je hidrauliëkom vodljivosti od 250 m/dan na podruëju vodocrpiliπta NedeliπÊe i 300 m/dan na podruëju vodocrpiliπta Prelog i Sveta Marija. Zbog malog broja podataka o hidrauliëkoj vodljivosti za 2. vodonosni sloj i za proslojak koji dijeli gornji i donji vodonosni sloj, pri odre ivanju prostorne raspodjele hidrauliëke vodljivosti primijenjen je pristup efektivne sredine mjerenih podataka. Mnogobrojna su istraæivanja pokazala da unutar dane hidrogeoloπke jedinice, hidrauliëka vodljivost Ëesto slijedi logaritamsku normalnu (ili lognormalnu) razdiobu. Za lognormalnu razdiobu podataka efektivna sredina najbolje se opisuje geometrijskom sredinom. Uporaba efektivne sredine hidrauliëke vodljivosti uvelike pojednostavljuje prostornu raspodjelu parametara i pogodna je za simuliranje prosjeënog odaziva vodonosnog sloja. PrimjenjujuÊi ovaj pristup odre ena je efektivna sre- 119

8 K. Posavec, I. MustaË ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA dina hidrauliëke vodljivosti za 2. vodonosni sloj i za proslojak koji dijeli gornji i donji vodonosni sloj, pri Ëemu je efektivna sredina mjerenih podataka hidrauli- Ëke vodljivosti za 2. vodonosni sloj iznosila 0,1 m/dan, a za proslojak 10-4 m/dan. Efektivna sredina hidrauliëke vodljivosti 2. vodonosnog sloja odre ena je na temelju rezultata pokusnog crpljenja, no koriπteni su i podaci dobiveni iz granulometrijskih analiza. S obzirom na relativno veliku hidrauliëku vodljivost prvog vodonosnog sloja u rasponu od 250 do 300 m/dan, rezultati pokusnog crpljenja iz drugog vodonosnog sloja koji su, primjerice, na vodocrpiliπtu Prelog definirali hidrauliëku vodljivost u rasponu od 0,095 do 0,2-85 m/dan, znatno odstupaju od hidrauliëke vodljivosti prvog vodonosnog sloja. No rezultati granulometrijskih analiza odstupaju joπ i viπe te definiraju hidrauli- Ëku vodljivost drugog vodonosnog sloja reda veliëine 10-4 do 10-6 m/dan. S obzirom na to da definiranje zona zaπtite vodocrpiliπta zahtijeva procjenu prosjeënog odaziva vodonosnog sloja, odnosno procjenu prosjeënih efektivnih brzina i da tako definirani parametri drugog vodonosnog sloja nisu znatnije utjecali na rezultate kalibracije modela, u sklopu ovog rada nisu podrobnije analizirani parametri prvog i drugog vodonosnog sloja. Dodatna istraæivanja koja bi osigurala bolju kakvoêu i veêu koliëinu podataka, u velikoj bi mjeri poveêala cijenu izrade zona zaπtite, a ne bi znatnije utjecala na njihov konaëan izgled. Dodatna istraæivanja i sredstva usmjerena poboljπanju kakvoêe i koliëine podataka mogu biti opravdana u sluëaju potankog istraæivanja uvjeta strujanja na pojedinom vodocrpiliπtu za potrebe npr. simulacija transporta zaga ivala koje bi moglo ugroziti kakvoêu vode na odnosnom crpiliπtu Definiranje poëetnih uvjeta PoËetni uvjeti opisuju raspodjelu razine podzemne vode za poëetno vrijeme simulacije. Dobro definirani poëetni uvjeti vaæni su za sprjeëavanje propagacije pogreπaka simulacijama nestacionarnih stanja. PoËetna raspodjela razine podzemne vode me imurskog vodonosnog sustava kreirana je za (poëetno vrijeme trogodiπnje simulacije) na osnovi podataka o razinama podzemne vode koje na podru- Ëju Me imurske æupanije mjere Me imurske vode i Dræavni hidrometeoroloπki zavod. S obzirom na to da izrada karata ekvipotencijala zahtijeva podatke o razinama podzemne vode izmjerene na piezometrima na odre eni datum, za pretraæivanje baze podataka o razinama podzemne vode i njihovo izdvajanje primijenjen je interni namjenski program RPV traæilica (Posavec, 2003.). RPV traæilica pretraæuje podatke o razinama podzemne vode izmjerene u piezometrima na odre eni datum u prethodno sistematski organiziranim Excel datotekama te ih izdvaja i pohranjuje. Ako mjerenje nije obavljeno za traæeni datum, program pretraæuje mjerenja obavljena u prethodna tri dana, odnosno u iduêa tri dana tako πto prvo pretraæuje dan prije pa zatim dan poslije. Nakon pretraæivanja, izdvajanja i pohranjivanja podataka izvrπena je interpolacija razina podzemne vode primjenjujuêi Kriging interpolacijsku metodu. Tako definirana karta ekvipotencijala posluæila je za definiranje poëetne raspodjele razina podzemne vode u modelu Definiranje graniënih uvjeta Utvr ivanje rubnih graniënih uvjeta modela te interakcije povrπinskih graniënih uvjeta s vodonosnim slojem, uz procjenu prostorne raspodjele parametara vodonosne sredine, kljuë je za dobivanje korisnog modela toka podzemne vode. U numeriëkim matematiëkim modelima primjenjujemo tri tipa graniënih uvjeta koji se razlikuju po matematiëkom opisu i fizikalnom znaëenju. To su 1. tip graniënih uvjeta (Dirichlet), 2. tip grani- Ënih uvjeta (Neuman) i 3. tip graniënih uvjeta (Cauchy). Dirichletovim graniënim uvjetom opisuju se granice na kojima je u svim toëkama poznata vrijednost funkcije, npr. vodostaj rijeke, Neumanovim graniënim uvjetom opisuju se granice na kojima je poznata normalna derivacija funkcije odnosno derivacija funkcije okomito na granicu, npr. protok kroz granicu, dok se Cauchyevim mjeπovitim graniënim uvjetom opisuju granice na kojima nam je u svim toëkama poznata i vrijednost funkcije i vrijednost njezine normalne derivacije. Konceptualni model rubnih granica modela opisan je u hidrauliëkom smislu nepropusnom granicom prema Me imurskim goricama (Neuman) i granicama poznatog potencijala (Dirichlet) koje Ëine rijeke Mura i Drava te akumulacijska jezera. Obrada podataka o vodostajima Mure i Drave ra ena je na osnovi baze podataka Dræavnog hidrometeoroloπkog zavoda i baze podataka Agencije Republike Slovenije za okolje (ARSO). Za definiranje graniënih uvjeta na rijeci Muri rabljeni su podaci o vodostaju hidroloπkih postaja Mursko SrediπÊe i GoriËan te Botovo koja se nalazi na rijeci Dravi nizvodno od uπêa Mure u Dravu. Vodostaj Mure na podruëju toka izme u dvije hidroloπke postaje proraëunat je metodom linearnog gradijenta. Vodostaj izme u uzvodne i nizvodne hidroloπke postaje linearno je interpoliran s pomoêu formule: x i = x uhs + ((x nhs - x uhs )/L) L i gdje je: x i - vodostaj na i-toj lokaciji izme u uzvodne i nizvodne hidroloπke stanice [m n.m.], x uhs - vodostaj na uzvodnoj hidroloπkoj stanici [m n.m.], x nhs - vodostaj na nizvodnoj hidroloπkoj stanici [m n.m.], 120

9 ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA K. Posavec, I. MustaË µ CRPILIŠTE NEDELIŠĆE Z-2 Z-6 Z-1 Z-4 Z-5 Z-7 Z-8 Z-9 CRPILIŠTE PRELOG Z-5 Z-4 Z-2 Z-3 Z-1 Z-1 Z-1 CRPILIŠTE SVETA MARIJA Tumač oznaka: TRASE NAKON 50 DANA TRASE PRILJEVNOG PODRUČJA Slika 5. Simulirane trase za niske vode L - udaljenost izme u uzvodne i nizvodne hidroloπke stanice [m], L i - udaljenost izme u uzvodne hidroloπke stanice i i-te lokacije [m]. Za definiranje graniënih uvjeta na rijeci Dravi od granice s Republikom Slovenijom do hidroloπke postaje Varaædin uzeti su podaci o godiπnjim niskim, srednjim i visokim vodostajima hidroloπke postaje Borl u Sloveniji iz Hidroloπkog letopisa Slovenije 2003, posljednji objavljeni hidroloπki ljetopis na internetskim stranicama Agencije Republike Slovenije za okolje ( te podaci o vodostajima na hidroloπkoj postaji Varaædin. Od hidroloπke postaje Varaædin do hidroloπke postaje Donja Dubrava za definiranje vodostaja Drave, odnosno kanala i akumulacijskih jezera, primijenjen je jedinstveni matematiëki simulacijski model nestacionarnog teëenja na dionici rijeke Drave od HE Formin do HP Botovo i dionici rijeke Mure od HP GoriËan do njezina uπêa u Dravu Instituta za elektroprivredu i energetiku d.d. (Grupa autora, 2001.). U modelu su kao graniëni uvjet tako er rabljeni i podaci o oborinama, odnosno infiltraciji koja je procijenjena na 10 posto ukupnih oborina koje na podruëju vodocrpiliπta NedeliπÊe u prosjeku iznose 815 mm, a na podruëju vodocrpiliπta Prelog i Sveta Marija 880 mm Kalibracija modela Me imurski je vodonosni sustav kompliciran iznad naπih moguênosti njegove detaljne procjene, no koristeêi poëetno zadane ulazne parametre modela, u procesu kalibracije mogu se reproducirati uvjeti opaæani na terenu do zadovoljavajuêeg stupnja toënosti. Kalibracija je proces u kojem se ulazni parametri modela prilago avaju tako dugo dok se vrijednosti izlaznih varijabli modela ne poklope s mjerenim vrijednostima do zadovoljavajuêeg stupnja toënosti. U tom smislu provedena je i kalibracija modela me imurskog vodonosnog sustava. Pri kalibraciji modela primijenjene su metode i smjernice za kalibraciju modela (Hill, 1998.). Tijekom kalibracije modela prilago avana je prostorna raspodjela parametara te vrijednosti parametara vodonosne sredine. Nakon svake simulacije vrπila se promjena samo jednog ulaznog parametra, a na osnovi statistiëkih obrada rezultata simulacija. Obrada rezultata simulacija modela provo ena je uspore ivanjem simuliranih (izraëunatih) s mjerenim vrijednostima razina podzemne vode na 157 piezometara na podruëju me imurskog vodonosnog sustava, pri Ëemu se ocjenjivalo maksimalne, minimalne, srednje i apsolutne srednje reziduale. Tako er se pri analizi koristio i histogram reziduala. Apsolutni srednji reziduali, odnosno odstupanja simuliranih razina 121

10 K. Posavec, I. MustaË ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA µ CRPILIŠTE NEDELIŠĆE CRPILIŠTE PRELOG Z-2 Z-6 Z-1 Z-4 Z-5 Z-7 Z-8 Z-9 Z-5 Z-4 Z-2 Z-3 Z-1 Z-1 Z-1 CRPILIŠTE SVETA MARIJA Tumač oznaka: TRASE NAKON 50 DANA TRASE PRILJEVNOG PODRUČJA Slika 6. Simulirane trase za visoke vode podzemne vode od izmjerenih iznosili su u prosjeku 0,3 m, πto je i viπe nego zadovoljavajuêe s obzirom na dostupne podatke o parametrima vodonosnika i njihovoj prostornoj raspodjeli. Osim usporedbe mjerenih i izraëunatih vrijednosti razina podzemne vode, analizirana je bilance mase. Bilanca mase jedan je od kljuënih indikatora uspjeπnosti simulacije. Ako je pogreπka bilance mase u simulaciji za veêinu stresnih razdoblja manja od 2 posto, rezultati simulacije mogu se smatrati prihvatljivim s time da je i model ukalibriran. Ako je pogreπka bilance mase u simulaciji za veêinu stresnih razdoblja veêa od 2 posto, tada mogu postojati neke nestabilnosti u rjeπenju te nedosljednosti u rezultatima. U tom se sluëaju ne moæe sa sigurnoπêu reêi jesu li pogreπke u rezultatima simulacije posljedica pogreπke u bilanci mase ili pak pogreπnih ulaznih podataka rabljenih u modelu. Greπka bilance mase je u simulacijama za sva stresna razdoblja bila manja od 2 posto, πto rezultate simulacija Ëini prihvatljivim. 4. SIMULACIJE TRASIRANJA»ESTICA Model trasiranja Ëestica kreiran je s ciljem odre ivanja, odnosno delineacije zaπtitnih zona vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija. Za simulacije trasiranja Ëestica primijenjen je MODPATH program (Pollock, 1989.), a rezultati modela toka podzemne vode uzeti su kao podloga modelu trasiranja Ëestica. Jednadæbe trasiranja Ëestica koje primijenjuje MODPATH izvedene su pod pretpostavkom da se Ëestice gibaju efektivnom brzinom toka podzemne vode. Da bi se u domeni modela toka izraëunala efektivna brzina toka podzemne vode, MODPATH rabi parametar efektivnu poroznost n ef.. Na osnovi rezultata modela toka i prostorne raspodjele efektivne poroznosti n ef. koja je napravljena u skladu sa zonarnom prostornom raspodjelom hidrauliëke vodljivosti i specifiënog uskladiπtenja, kreira se raspodjela efektivnih brzina toka podzemne vode za svako vremensko (stresno) razdoblje u domeni modela toka. Vrijednosti efektivne poroznosti iznosile su 0,07 za podruëje vodocrpiliπta NedeliπÊe i 0,1 za podruëje vodocrpiliπta Prelog i Sveta Marija. S obzirom na to da su zone zaπtite vodocrpiliπta odre ivane za razdoblje niskih i visokih voda, pri simulaciji trasiranja Ëestica uvrπtene su raspodjele efektivnih brzina toka podzemne vode na dan niskih i visokih voda. KoristeÊi rezultate simulacija trasiranja Ëestica unatrag (backward particle tracking) u prvom vodonosnom sloju, izvrπena je delineacija II. i III. zone zaπtite vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija. S obzirom na vrlo tanke pokrovne naslage koje na nekim podruëjima Ëak i nisu prisutne (vidi poglavlje 2), vertikalno procje ivanje kroz nesaturirani dio krovinskih naslaga nije uzeto u obzir, a πto je ujedno bio i doda- 122

11 ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA K. Posavec, I. MustaË µ CRPILIŠTE NEDELIŠĆE Z-2 Z-6 Z-1 Z-4 Z-5 Z-7 Z-8 Z-9 CRPILIŠTE PRELOG Z-5 Z-4 Z-2 Z-3 Z-1 CRPILIŠTE SVETA MARIJA Z-1 Z-1 Tumač oznaka: I. ZONA ZAŠTITE II. ZONA ZAŠTITE III. ZONA ZAŠTITE (MEĐIMURSKA ŽUPANIJA) III. ZONA ZAŠTITE (VARAŽDINSKA ŽUPANIJA) III. ZONA ZAŠTITE (REPUBLIKA SLOVENIJA) Slika 7. Prijedlog zona sanitarne zaπtite vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija tni faktor sigurnosti pri dimenzioniranju II. zone zaπtite. Na slikama 5. i 6. prikazani su rezultati simulacija trasiranja Ëestica za niske i visoke vode u uvjetima crpljenja za koje su zaπtitne zone dimenzionirane (vidi poglavlje 5). Ti su rezultati rabljeni pri izradi prijedloga zaπtitnih zona za vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija. U izradi konaënog prijedloga II. i III. zone zaπtite, a u dogovoru sa StruËnim povjerenstvom za pripremu Odluka o zaπtiti izvoriπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija, postavljene su sljedeêe smjernice: a) prijedlog zona zaπtite ne smije biti manji od zona dobivenih simulacijama trasiranja Ëestica za niske i visoke vode (Ëimbenik sigurnosti) niti smije znatnije odstupati od njih, b) granica prijedloga zona zaπtite treba iêi prometnicama, putovima, granicama gra evinskog podruëja ili katastarskih Ëestica radi lakπeg oznaëavanja i uoëavanja oznaka. 5. ZONE ZA TITE VODOCRPILI TA NEDELI E, PRELOG I SVETA MARIJA Prijedlog zona sanitarne zaπtite vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija naëinjen je u skladu s Pravilnikom o utvr ivanju zona sanitarne zaπtite izvoriπta (NN 55/02) (slika 7.), a na temelju simulacija toka podzemne vode i trasiranja Ëestica uz sljedeêe, predvi ene, crpne koliëine: NedeliπÊe Q=1000 l/s, Prelog Q=750 l/s i Sveta Marija Q=100 l/s. PostojeÊu crpnu koliëinu na vodocrpiliπtu NedeliπÊe osigurava 6 zdenaca, svaki eksploatacijskog kapaciteta od 100 l/s, a koji crpe prvi i drugi vodonosni sloj, osim zdenca Z-1 koji crpi samo prvi vodonosni sloj. Dodatni zdenci koji bi trebali osigurati ukupnu predvi enu crpnu koliëinu od 1000 l/s, u modelu crpe samo prvi vodonosni sloj. Ovakav pristup dodatni je Ëimbenik sigurnosti pri dimenzioniranju II. zone zaπtite i ne prejudicira da buduêi zdenci izvedeni na vodocrpiliπtu NedeliπÊe neêe u stvarnosti zahvaêati i drugi vodonosni sloj, veê je iskljuëivo dodatni Ëimbenik sigurnosti pri dimenzioniranju II. zone zaπtite. Vodocrpiliπte Prelog sastoji se od aktivnog zdenca koji zahvaêa gornji πljunëani vodonosni sloj. PrimjenjujuÊi isti pristup kao i kod vodocrpiliπta NedeliπÊe, buduêi zdenci koji bi trebali osigurati ukupnu predvi enu crpnu koliëinu od 750 l/s, u modelu crpe samo prvi vodonosni sloj, πto je dodatni Ëimbenik sigurnosti zaπtite vodocrpiliπta. Jednako kao i kod vodocrpiliπta NedeliπÊe, ovakav pristup ne prejudicira da buduêi zdenci izvedeni na vodocrpiliπtu Prelog neêe u stvarnosti zahvaêati i drugi vodonosni sloj. 123

12 K. Posavec, I. MustaË ZONE SANITARNE ZA TITE ME IMURSKIH VODOCRPILI TA Na priëuvnom vodocrpiliπtu Sveta Marija postojeêi zdenac ima ugra ene dvije centrifugalne crpke koje u zajedniëkom radu daju 22 l/s, a u modelu je simuliran s predvi enih 100 l/s. Filtar je postavljen u prvi vodonosni sloj, πto je kao i kod vodocrpiliπta NedeliπÊe i Sveta Marija dodatni Ëimbenik sigurnosti pri dimenzioniranju II. zone zaπtite. Prema tome, navedene crpne koliëine gornja su granica do kojih se danaπnje crpne koliëine mogu poveêavati, a da se pri tome predloæene granice zona ne trebaju mijenjati. Opisi i prikazi znaëajki vodonosnog sustava, dinamike vode u toj geoloπkoj sredini, temeljeni su na dovoljnom broju podataka pa smo slobodni istaknuti kako su predloæene zone po ocjeni autora toëne u mjeri u kojoj valja izostaviti πpekulacije o moguêoj znatnijoj promjeni granica. 6. ZAKLJU»AK Zone sanitarne zaπtite me imurskih vodocrpiliπta novelirane su u skladu s novim Pravilnikom o utvr ivanju zona sanitarne zaπtite (NN br. 55/02). Iako je novi Pravilnik u nekim dijelovima fleksibilniji od starog (NN br. 22/86), zone zaπtite vodocrpiliπta NedeliπÊe, Prelog i Sveta Marija nisu smanjene, veê su naprotiv na nekim vodocrpiliπtima i poveêane, πto se posebno odnosi na III. zonu zaπtite koja je jedinstvena i kao takva znatnije poveêana za sva tri vodocrpiliπta. Time se me imurski izvor pitke vode u budu- Ênosti u prvom redu zaπtitio od potencijalnog zaga enja iz kemijskih industrijskih postrojenja, odlagaliπta otpada i neproëiπêenih otpadnih voda, a koji predstavljaju najveêu prijetnju pogorπanju kakvoêe podzemne vode. Zone zaπtite iscrtane su u skladu sa smjernicama prema kojima granice zona prate prometnice, putove, gra evinska podruëja naselja ili pak katastarske Ëestice, πto je omoguêilo lakπe oznaëavanje i uoëavanje oznaka zona. Osim toga, takvim pristupom izbjegnute su nepraktiënosti poput onih gdje se katkad jedna polovica kuêe ili pak katastarske Ëestice nalazila u jednoj zoni, a druga polovica izvan te zone. LITERATURA BagariÊ, I., Vodopija, M., ÆugËiÊ, D. (1990.): Studija proπirenja crpiliπta NedeliπÊe - vodovoda»akovec. Zagreb. Grupa autora (1987.): Zaπtitne zone crpiliπta Prelog. Me imurje gra evni kombinat»akovec, OOUR Projektni biro,»akovec. Grupa autora (2001.): Jedinstveni matematiëki simulacijski model nestacionarnog teëenja na dionici rijeke Drave od HE Formin do H.P. Botovo i dionici rijeke Mure od H.P. GoriËan do njenog uπêa u Dravu. Institut za elektroprivredu i energetiku, Zagreb. Hill, M. C. (1998.): Methods and Guidelines for Effective Model Calibration. Water Resources Investigations Report , U.S. Geological Survey. McDonald, M.G., Harbaugh, A.W. (1988.): A modular threedimensional finite-difference ground-water flow model. Book 6, Chapter A1, U.S. Geological Survey Techniques of Water- Resources Investigations. MiletiÊ, P., PerkoviÊ, D., Globan, M., Mayer, D., BlaπkoviÊ, I., HrvojiÊ, E., Capar, A., BlaπkoviÊ, V., BaËani, A., RapaiÊ, M., RadiËek, S., NakiÊ, Z., MihaliÊ, S. (1996.): Evidencija i gospodarenje podzemnim vodama Hrvatske. RGN fakultet, Zagreb. Narodne novine br. 22 (1986.): Pravilnik o zaπtitnim mjerama i uvjetima za odre ivanje zona sanitarne zaπtite izvoriπta za piêe. Narodne novine br. 55 (2002.): Pravilnik o utvr ivanju zona sanitarne zaπtite izvoriπta. Odluka o zaπtiti vodocrpiliπta NedeliπÊe, Sluæbeni vjesnik br. 13/1991. Odluka o zaπtiti vodocrpiliπta Prelog. Sluæbeni vjesnik br. 1/1988. Pravilnik o zaπtitnim mjerama i uvjetima za odre ivanje zona sanitarne zaπtite izvoriπta za piêe. Narodne novine br. 22/1986. Pravilnik o utvr ivanju zona sanitarne zaπtite izvoriπta. Narodne novine, br. 55/2005. Pollock, D.W. (1989.): Documentation of computer programs to compute and display pathlines using results from the U.S. Geological Survey modular three-dimensional finitedifference ground-water flow model. U.S. Geological Survey Open-File Report Posavec, K., BaËani, A. i Parlov, J. (2003.): Application of Observation Head Browser for Spatial-Temporal Display of the Groundwater Tables in GIS Environment: the Zagreb Aquifer System, Croatia. RMZ - Materials and Geoenvironment, 50, Princon d.o.o. (1991.): Zaπtitne zone C. S. NedeliπÊe. Princon d.o.o.,»akovec. Princon d.o.o. (1994.): Zaπtitne zone C. S. Sv. Marija na Muri. Princon d.o.o.,»akovec. Sluæbeni vjesnik br. 13 (1991.): Odluka o zaπtiti vodocrpiliπta NedeliπÊe. Sluæbeni vjesnik br. 1 (1988.): Odluka o zaπtiti vodocrpiliπta Prelog. Spitz, K., and J. Moreno. (1996.): A Practical Guide to Groundwater and Solute Transport Modeling. John Wiley and Sons, New York. UrumoviÊ, K., Hlevnjak, B., PrelogoviÊ, E. i Mayer, D. (1990.): Hidrogeoloπki uvjeti varaædinskog vodonosnika. Geoloπki Vjesnik, 43, Autori: Doc. dr. sc. Kristijan Posavec, dipl. ing. geol. 1 Mr. sc. Ivica MustaË, dipl. ing. geot. 2 1 Rudarsko-geoloπko-naftni fakultet SveuËiliπta u Zagrebu, Pierottijeva 6, Zagreb 2 Hrvatske vode, VGO za vodno podruëje slivova Drave i Dunava, VGI Me imurje ivica.mustac@voda.hr 124