1. Prírodné podmienky a dôležité stavby

1.1. Dunaj, Podunajská nížina, geológia a projekt vodnej elektrárne

Danube, Donau, Dunaj, Duna..., poetická rieka, znovu a znovu sa vynárajúca vo svojej nedotknutej podobe sprevádzaná nostalgickou melódiou valčíka Na krásnom modrom Dunaji od Johanna Straussa. Prirodzený vývoj a zmeny vyplývajúce z dynamického civilizačného procesu prispeli k súčasnému charakteru Dunaja, ktorý sa zdá byť tak nedotknutý, ako je nedotknutá európska príroda (obr. 1.1).

Historické zmeny v dunajskej prírode sú výsledkom geologického vývoja a častých zmien klimatických pomerov vo štvrtohorách. Treba sem zahrnúť aj intenzívny pohyb štrkov a pieskov v Dunaji, prehlbovanie koryta, dvíhanie riečneho dna, tvorenie riečnych meandrov (kľukatenie rieky), ukladanie nánosov, eróziu dna, brehov a časté záplavy územia. Zmeny vegetácie boli spôsobené aj rozsiahlym výrubom stromov, kultiváciou a rozširovaním poľnohospodárskej pôdy, intenzívnym odvodňovaním, výstavbou zavlažovacích systémov a stavbou pobrežných hrádzí. Súčasne sa diali zmeny spôsobené urbanizáciou krajiny, spriemyselňovaním, s tým súvisiacim rastom ľudskej populácie, hustotou dopravy a rozvojom komunikačných systémov. K zmenám prispela modernizácia poľnohospodárstva založená na chemizácii, ale aj celková kontaminácia chemickými a cudzorodými látkami. Všetko toto treba vziať do úvahy (obr. 1.2).

Niet pochybností, že súčasné podmienky na Dunaji a v jeho inundácii sú výsledkom ľudskej činnosti počas stáročí. Je to rieka, ktorá veľmi prispela k rozvoju podunajských štátov. Je to rieka, ktorá bola extenzívne využívaná lodnou dopravou, pre zásobovanie vodou, na lovenie rýb a odnedávna na výrobu elektrickej energie a na získavanie iných úžitkov. Rovnako niet pochybností o tom, že ak sa zmení riečny tok, ako to bolo uvažované v projekte výstavby Sústavy vodných diel Gabčíkovo – Nagymaroš, bude to vplývať na prírodné prostredie, niekedy aj negatívne. Toto platí pre všetky projekty. Tá istá moderná technológia, ktorá umožňuje realizovať komplexné vodohospodárske projekty, zaviedla metodiku merania vplyvu na prírodné prostredie, s cieľom vyhnúť sa, kompenzovať, zmenšiť alebo napraviť takéto nepriaznivé vplyvy. Nezávislí experti EÚ (Európskej únie) [2] vo svojej správe o zistených faktoch konštatovali, že „redukovanie prietoku v Dunaji má nepriaznivý vplyv na prírodné prostredie, pokiaľ nebudú realizované správne opatrenia“. Ako ukážeme ďalej, takéto vplyvy boli ošetrené, a to s veľkým úspechom.

Nezávislí experti EÚ 23. novembra 1992 načrtli stav a trendy v tejto oblasti nasledovne [1]: "V období pred 18. storočím sa Dunaj poniže Bratislavy delil na dve takmer rovnaké ramená. Pri Bratislave bol Dunaj sčasti riečny prepletenec s mnohými malými ostrovmi, ktorý vznikol postupujúcou sedimentáciou na miestach, kde sa Dunaj vlieval do Podunajskej roviny. Obe ramená boli však osobitnými meandrujúcimi riečnymi systémami a Malý Dunaj takým aj zostal dodnes. Veľké zmeny sa udiali v 19. storočí, keď sa začali prvé práce na regulácii rieky. Počas niekoľkých desaťročí sa nespútaný riečny systém ramien premenil na zregulovanú rieku. Niektoré zo starších riečnych ramien v krajine stále existujú" (obr. 1.3).

"Tak ako sa brehy opevňovali hrádzami, najmä počas posledných sto rokov, tak sa povodňové vlny stávali stále strmšie a vyššie, záplavy častejšie, avšak kratšie. Pôvodné zložky vegetácie na vyššie položených nánosoch a v priľahlých lesoch sa zväčša dostali za hrádze. Väčšina vyššie položenej pôdy, teraz už nezaplavovanej, sa premenila na poľnohospodársky využívanú pôdu" [1].

"Tieto regulačné práce viedli k zámernému aj prirodzenému prerušeniu spojenia riečnych ramien s riekou a vzniku jediného hlavného, napriameného a silne opevneného, plavebného riečneho kanála. Tento výsledný kanál je charakteristický rýchlym kolísaním hladiny vody a vysokou rýchlosťou prúdenia. Uzavreté mŕtve ramená, oddelené od rieky spevnenými brehmi, ožívajú len pri vysokých prietokoch v Dunaji. Na riečnych ramenách sa vybudovali početné hate a hrádze, preto sa mnohé z nich v čase nízkych prietokov správajú ako kaskády. Spojenie s takýmito bočnými ramenami bolo obmedzené." Podľa expertov Komisie Európskeho spoločenstva [1] prietok vo všetkých riečnych ramenách existoval pred prehradením v priemere iba počas 17-tich dní v roku (obr. 1.5).

Projekt sústavy vodných diel Gabčíkovo - Nagymaroš pozostáva z dvoch stupňov alebo častí, časť Gabčíkovo a časť Nagymaroš. Gabčíkovská časť vodného diela (obr. 1.4) leží v centrálnej časti medzihorskej depresie, v Dunajskej kotline, nazývanej Podunajská nížina (Danubian Lowland). Dunajská kotlina je vyplnená usadeninami mladších treťohôr (morskými a jazernými pieskami, jemným pieskom, ílom, pieskovcom a bridlicami) a štvrtohôr (dunajským pieskom a štrkom) usadzujúcich sa v riečnych alebo jazerných podmienkach. Celková hĺbka štvrtohorných a treťohorných usadenín je 8000 m, pričom vrchné dunajské riečne sedimenty vytvárajú hlavnú zvodnenú vrstvu zloženú z vysoko priepustných štrkov a pieskov. Hrúbka dunajských riečnych sedimentov sa pohybuje od niekoľkých metrov pri Bratislave, do viac ako 450 metrov pri Gabčíkove. Ďalej po prúde pod obcou Sap, v smere na Komárno, opäť klesá na hrúbku niekoľkých metrov. Pod touto vrstvou sa nachádza súvrstvie málo až takmer nepriepustných treťohorných sedimentov.

Dôležitým faktorom pri transporte dunajských sedimentov bola existencia žulového prahu medzi Alpami a Karpatami v oblasti Bratislavy, s výstupmi žuly do riečneho dna. Podobné kamenné predovšetkým andezitové prahy sa nachádzajú aj od miest Štúrovo-Ostrihom po Vyšegrád-Nagymaroš, približne 160 km pod Bratislavou. Obidva prahy predstavujú pre vodný tok prirodzené geologické bariéry, stupne alebo prahy. Vymedzujú geologické hranice zvodnenej vrstvy. Tieto bariéry vo vodnom toku prirodzene prehradzujú dunajské riečne dno (obr. 1.4).

Typickými vlastnosťami týchto riečnych prahov sú veľký sklon riečneho dna a vysoká rýchlosť prúdenia vody, preto v týchto miestach je aj malá hĺbka vody pre plavbu. Pod prahmi je silnejšia erózia, vyskytujú sa pohyblivé brodové úseky, rieka a jej ramená meandrujú. Typickým príkladom je Dunaj pod Bratislavou. Rýchlosť toku je vysoká, podzemná voda prúdi v plytkej zvodnenej vrstve s extrémne vysokou priepustnosťou. Dve mestské vodárne sa nachádzajú priamo na žulovom prahu na oboch stranách rieky. Na ľavom brehu Dunaja je to vyše storočná vodáreň na ostrove Sihoť. Na pravom brehu je to vodáreň v Pečnianskom lese. Tieto vodárne s kapacitou okolo 1500 a 600 litrov za sekundu zásobujú Bratislavu pitnou vodou. A práve až sem siaha vplyv Vodného diela Gabčíkovo, a vzdutie hladiny vody v Dunaji.

Tesne pod Bratislavou, pod žulovým riečnym prahom, sa od Dunaja oddeľujú toky dvoch jeho ramien - Malého Dunaja na slovenskej strane a Mošonského Dunaja na maďarskej strane. Tieto dve ramená ohraničujú spolu s Dunajom dva podobné ostrovy - slovenský Žitný ostrov a Szigetköz v Maďarsku. V gabčíkovskej časti projektu vodných diel Gabčíkovo-Nagymaroš, medzi Bratislavou a Medveďovom, Dunaj v minulosti vytvoril "vnútrozemskú deltu" (v geologickej literatúre popisovanú ako náplavový kužeľ), cez ktorú kedysi meandroval. Táto vnútrozemská delta má svoju svojskú morfológiu: riečne meandre, akumuláciu hrubozrnných sedimentov a ich eróziu, zmeny sklonu riečneho dna a podobne. Tento veľký náplavový kužeľ pozostáva z vysoko priepustných a rozsiahlych zvodnených vrstiev, schopných zachytávať a transportovať obrovské množstvá podzemnej vody. Dunaj tečie na povrchu tohoto kužeľa (obr. 1.6). Voda z Dunaja preniká do náplavového kužeľa a prúdi ako podzemná voda pozdĺž Dunaja Podunajskou nížinou. V dolnom úseku, tam kde sklon rieky zrazu klesne na štvrtinu oproti sklonu pri Bratislave, podzemná voda prúdi späť do Dunaja cez jeho dno, ramená, prítoky a odvodňovacie kanále (obr. 1.7). Všetko toto je výsledkom zníženej priepustnosti a hrúbky zvodnenej vrstvy poniže Gabčíkova, čo je zase spôsobené tým, že andezitový prah pri Nagymaroši zmenil nad sebou sedimentačné podmienky Dunaja.

Kamenné prahy (žulový a andezitový prah), ktoré prirodzeným spôsobom prehradzujú rieku, a poloha konca náplavového kužeľa, kde náhle sklon rieky klesá z 0,04 % na 0,01 %, boli rozhodujúcimi skutočnosťami pri plánovaní vodných diel. Na týchto miestach bolo navrhnuté postaviť vodné elektrárne známe pod menami Wolfstal, Nagymaroš a Gabčíkovo (obr. 1.4).

Podľa vzájomne dohodnutého plánu a Zmluvy z roku 1977 [5] projekt Gabčíkovo-Nagymaroš hydrologicky naväzuje na skôr plánovaný projekt slovensko-rakúskej vodnej elektrárne pri obci Wolfstal nad Bratislavou a po prúde na projekt Adony v Maďarsku na riečnom kilometri 1601. Technické riešenie projektu Gabčíkovo – Nagymaroš je v súlade s koncepciou plavebných sústav Rýn-Mohan-Dunaj a Dunaj-Odra-Labe, ako aj so všetkými početnými existujúcimi hydroelektrárňami a priehradami na Dunaji.

Na nemeckom úseku Dunaja je postavených 26 projektov vodných elektrární. V Rakúsku pracuje na Dunaji desať priehrad s plavebnými komorami. Zoznam týchto priehrad a rok postavenia je na nasledujúcom zozname (tab. 1.1).

Tab. 1.1. Zoznam rakúskych vodných elektrární na Dunaji

Priehrada Rok Jochenstein – s Nemeckom 1956 Ybbs – Persenbeug 1959 Aschach 1964 Wallsee – Mitterkirchen 1969 Ottensheim – Wilhering 1974

Priehrada Rok Altenwörth 1978 Abwinden – Asten 1980 Melk 1983 Greifenstein 1985 Freudenau (Viedeň) 1997

1.2. Gabčíkovská časť projektu sústavy vodných diel Gabčíkovo - Nagymaroš

Gabčíkovská časť Sústavy vodných diel Gabčíkovo-Nagymaroš je založená na ochrane územia pred povodňami, zlepšení plavebných podmienok, výrobe elektrickej energie a ochrane prírody. Nezávislí experti Pracovnej skupiny Komisie Európskeho spoločenstva vo svojej správe z 23. novembra 1992 konštatovali: "V minulosti vykonané zásahy pre plavbu obmedzili možnosti pre rozvoj Dunaja a jeho inundácie. Za predpokladu, že hlavné riečne koryto sa nebude viac používať na plavebné účely, vznikla unikátna situácia. S podporou technických opatrení sa rieka a záplavové územie môže vyvíjať prirodzenejšie " [1].

V správe Trojstrannej komisie na zistenie faktov Európskeho spoločenstva z 31. októbra 1992 sa objavuje formulácia: "neuvedenie sústavy do prevádzky by viedlo ku značným finančným stratám a viedlo by ku vzniku vážnych environmentálnych problémov" [2].

1.3. Hlavné súčasti stupňa Gabčíkovo

Hydroelektráreň (obr. 1.8), pozostáva zo štyroch blokov s inštalovanými ôsmimi turbínami. Sú to Kaplanove turbíny s rotormi o priemere 9,3 m a každá z nich má maximálny výkon 90 MW. Celkový inštalovaný výkon hydroelektrárne je 720 MW pri prevádzkovom prietoku 4000 m³/s. Minimálny prietok cez jednu turbínu je 413 m³/s pri rozdiele hladín 12,88 m, maximálny je 636 m³/s pri rozdiele hladín 24,00 m.

Dve plavebné komory slúžia na prechod lodí a vlečných a tlačných člnov cez priehradu. Komory sú dlhé 275 m a široké 34 m. Rozdiel hladín medzi prívodným a odvodným kanálom sa podľa prietoku pohybuje medzi 16 a 23,3 m.

Derivačný kanál sa skladá z prívodnej časti nad plavebnými komorami, vodnej elektrárne a odpadovej časti pod elektrárňou.

Čunovská zdrž, ktorá je vlastne časťou pôvodne zamýšľanej zdrže Hrušov-Dunakiliti, je situovaná výlučne na slovenskom území. Vodná plocha pôvodne navrhovanej zdrže Hrušov-Dunakiliti mala byť 6000 ha, súčasná Čunovská zdrž má približne 4000 ha, jej veľkosť závisí na výške vodnej hladiny. Nadmorská výška hladiny na Čunovskej zdrži je okolo 131,1 m nad úrovňou Baltského mora. Prevádzková hladina kolíše medzi 129 a 131,5 m. n.m. Zaručená plavebná hĺbka v zdrži 3,5 m spĺňa požiadavky Dunajskej komisie.

Odberný objekt v Dobrohošti zásobuje inundáciu (zaplavované územie) a riečne ramená vodou a simuluje záplavy, ktoré sa realizujú z dôvodov lesného hospodárstva a ekologických požiadaviek. Kapacita prietoku dosahuje 240 m³/s.

Pôvodná funkcia hate Dunakiliti na stupni Gabčíkovo je plne nahradená Čunovskou haťou na slovenskom území povyše hate Dunakiliti, vo vnútri pôvodne plánovaného územia zdrže.

V súčasnosti, v dôsledku nepostavenia stupňa Nagymaroš na maďarskom území, elektráreň v Gabčíkove pracuje ako prietoková pri pevnom "hladinovom režime", čo znamená, že hladina v zdrži je fixovaná, povolené kolísanie vodnej hladiny na návodnej strane je ±4 cm pri nízkych prietokoch do 1500 m³/s, alebo ±15 cm pri vyšších prietokoch.

1.4. Ekologicky a spoločensky dôležité stavby a územia

Komplex Gabčíkovskej hydroelektrárne a celého jej územia má z ekologického hľadiska nasledujúce dôležité časti (obr. 1.9):

1. Čunovská zdrž je novým biotopom (prostredie + organizmy), zahrňujúcim typické riečne a inundačné ekotopy (riečne a záplavové prostredie). Patria sem pomaly aj rýchlo tečúci prúd hlavného riečneho toku, prietočné hlboké aj plytké riečne bočné ramená, zaplavované územia, prietočné jazerá rôznej a premenlivej hĺbky s rozličnou rýchlosťou prúdenia vody. Čunovská zdrž dvíha hladinu podzemnej vody vo svojom okolí do výšky, aká bola obvyklá pred tridsiatimi rokmi, pred vtesnaním Dunaja do jediného hlavného, napriameného a silne opevneného plavebného kanála.
2. Horná časť Čunovskej zdrže zahŕňa pôvodné koryto Dunaja, vhodné pre živočíšne druhy žijúce v tečúcej vode, dlhý plytký záliv pre jazerné druhy, ako aj početné ostrovy s brehmi rozličného charakteru, vhodné pre vodné rastliny a vodné vtáctvo.
3. Dolná časť Čunovskej zdrže zahŕňa hlbokú vodu s lineárnou usmerňovacou hrádzkou a hrádzkou v tvare S (tzv. vtáčí ostrov) a priestor pripravený na ukladanie bahna a jemných sedimentov vyťažených zo zdrže v budúcnosti.
4. Plánovaný prístav pre jachty a člny pri starobylom meste Šamorín.
5. Lineárna hydraulická usmerňovacia hrádzka zabezpečujúca dostatočné rýchlosti prúdenia vody pred vodným zdrojom pri Šamoríne, udržujúca vysokú priepustnosť dna zdrže bez ukladania jemných sedimentov na miestach, v ktorých voda presakuje cez dno (infiltruje) do zvodneného prostredia a ďalej prúdi smerom k vodárenským studniam.
6. Hydraulická usmerňovacia hrádzka v tvare S spolu s vtáčím ostrovom, ktorá čiastočne vyvoláva rotačné prúdenie vody a podporuje sedimentáciu na vhodných na to určených miestach. Jej funkciou je tiež minimalizovať eutrofizáciu vody (nadmerný, neprirodzený nárast organickej hmoty) a nadmerný výskyt rias.
7. Chránené prírodné územia:

• Chránená krajinná oblasť: CHKO - Dunajský luh
• Prírodné rezervácie: Ostrov Kopáč, Topoľové hony, Gajc, Hetméň, Jurovský les, Ostrovné lúčky
• Chránené lokality (areál): Bajdel, Poľovnícky les, Dolný hon, park v Báči, park v Rohovciach, park v Kráľovičových Kračanoch, park vo Vrakúni, park v Gabčíkove
• Národné prírodné rezervácie: Ostrov Orliaka morského, Číčovské mŕtve rameno
• Prírodné pozoruhodnosti (pamiatky): Pánsky diel, Kráľovská lúka

8. Pôvodné koryto Dunaja. V súčasnosti sa v súlade s Dohodou medzi Maďarskou republikou a Slovenskou republikou, podpísanou v roku 1995 [6], vpúšťa do pôvodného koryta Dunaja 250 až 600 m³/s vody. Pôvodné koryto Dunaja má po prehradení Dunaja menšie, ale premenlivejšie a vhodnejšie rýchlosti prúdenia vody, čistejšiu vodu, samotné koryto sa zúžilo a jeho brehy sa stali prirodzenejšími. Riečne dno je stabilnejšie a lepšie vyhovuje litofilným (žijúcim na skalnatom, štrkovom podklade) druhom. Staré koryto má vynikajúce podmienky pre hniezdenie aj zimovanie vodného vtáctva, najmä v tuhých zimách, pretože do Dunaja sa vtedy vracia teplejšia podzemná voda, ktorá v lete infiltruje zo zdrže do podzemnej vody. Pôvodné koryto Dunaja teraz pripomína veľké riečne rameno podobné tým, ktoré boli súčasťou dunajskej ramennej sústavy pred začiatkom opevňovania dunajských brehov. Značne vzrástla početnosť vodných organizmov, hlavne litorálnych (brehových). Potravinová ponuka je v porovnaní s obdobím pred prehradením väčšia.
9. Priesakové kanále po oboch stranách vodnej nádrže a prívodného derivačného kanála odvádzajú nadbytočnú vodu presakujúcu zo zdrže. Regulujú výšku hladiny podzemnej vody v blízkosti zdrže. Táto hladina sa dá regulovať stavidlami vo výškovom rozsahu dvoch metrov. Priesakové kanále majú kvalitnú, takmer pitnú vodu a stali sa vhodnými biotopmi pre niektoré vodné vtáky, vodnú faunu a flóru, aj pre obojživelníky.
10. Vodný zdroj v Šamoríne má teraz zvýšenú výdatnosť svojich studní a vyššiu hladinu podzemnej vody. Kvalita podzemnej vody sa nezmenila a spoločná výdatnosť studní je 1200 l/s.
11. Vodný zdroj v Kalinkove má zvýšenú hladinu podzemnej vody, jej kvalita sa významne nezmenila, výdatnosť je 600 l/s.
12. V oblasti sa nachádza perspektívny vodný zdroj "Na pieskoch".
13. Vodný zdroj v Rusovciach. Hladina podzemnej vody na pravom brehu Dunaja sa podstatne zvýšila, kvalita podzemnej vody sa v niektorých parametroch zlepšila v celej zóne pásma hygienickej ochrany vodného zdroja. Súhrnná výdatnosť studní je viac ako 2480 l/s.
14. Areál vodných športov v Čunove bol vybudovaný hlavne pre vodné športy na divokej vode a pre transport malých plavidiel cez hrádzu medzi Čunovskou zdržou a pôvodným korytom Dunaja. Sčasti umožňuje rybám plávať medzi Dunajom a Čunovskou zdržou.
15. Polder (prehĺbenina s vodou) bol vyplnený štrkom aby sa odstránila stojatá voda pred vodným zdrojom pri Rusovciach.
16. Zátoka vyplnená štrkom na zabránenie sústreďovania sa plávajúcich nečistôt pred nápustným objektom do Mošonského Dunaja.
17. Nápustný objekt Mošonského Dunaja s malou vodnou elektrárňou, určený ako zdroj stáleho celoročného a do určitej miery regulovateľného vtoku do Mošonského Dunaja, Zátoňského Dunaja a maďarskej sústavy riečnych ramien. Pôvodne mal prepúšťať 20 m³/s vody, teraz poskytuje 40 až 50 m³/s s možnosťou regulácie prietoku. Pred prehradením dostával Mošonský Dunaj z Dunaja vodu v priemere len okolo 50 dní v roku (pri prietoku v Dunaji nad 3000 m³/s) (obr. 1.5, obr. 1.14).
18. Nápustný objekt Malého Dunaja na dunajskej ľavej strane pod Bratislavou. Zvýšená hladina vody v Dunaji pod Bratislavou zlepšila možnosť regulácie prietoku do Malého Dunaja.
19. Nápustný objekt v Dobrohošti zásobuje vodou dunajskú ramennú sústavu na slovenskom území. Vodu odoberá z derivačného (prívodného) kanála. Jeho kapacita je 240 m³/s. Zásobuje záplavové územie (inundáciu) a riečne ramená vodou a umožňuje výškové zmeny hladiny vody a simuláciu záplav v súlade s potrebami lesného hospodárstva a ekologických požiadaviek, napríklad pre ryby v období kladenia ikier.
20. Objekt pre zásobovanie vodou ramennej sústavy na maďarskom území je súčasťou hate Dunakiliti - v súčasnosti sa nevyužíva. Jeho inštalovaná kapacita je do 200 m³/s.
21. Odberné objekty pre zásobovanie zavlažovacích kanálov vodou.
22. Čiastočne utesnené dno zdrže kvôli zmenšeniu infiltrácie povrchovej vody priamo pred vodným zdrojom Kalinkovo.
23. Pretekaná prehrádzka pri Dunakiliti, postavená maďarskou stranou v rámci Dohody medzi Maďarskou republikou a Slovenskou republikou z roku 1995, ktorej cieľom je zvýšiť hladinu vody v Dunaji a umožniť priame prietočné prepojenie z Dunaja do maďarskej ramennej sústavy cez otvory v opevnení riečneho brehu. Prietok v sústave ramien je ovplyvňovaný reguláciou výšky hladiny na hati Dunakiliti. Prietočná kapacita je vyše 200 m³/s, podľa veľkosti otvorov v brehu, podľa výšky pretekanej prehrádzky a výšky hladiny vody regulovanej na hati Dunakiliti.
24. Hať v inundácii sa dá využiť na prepúšťanie časti vody z povodňovej vlny do starého koryta Dunaja a do inundácie pod prehradením Dunaja pri Čunove. Používa sa len na prepúšťanie povodňovej vody, obyčajne ak je prietok v Dunaji vyšší ako 6000 m³/s.
25. Hať na obtoku bola navrhnutá na odvádzanie a reguláciu prietoku do Dunaja a na odvedenie ľadových krýh počas stavby čunovských objektov - vodnej elektrárne, plavebnej komory, hate. Z dlhodobého hľadiska je priepustnosť hate 600 m³/s. V súčasnosti sa používa ako pomocná hať regulujúca prietok do Dunaja pod prehradením, čiastočne ako rybovod. V budúcnosti sa bude dať plne adaptovať na vyhovujúci rybovod.
26. Hať pri Čunove je určená na reguláciu prietoku do pôvodného koryta Dunaja pod prehradením, úrovne hladiny v zdrži, na prepúšťanie ľadových krýh a nazhromaždených sedimentov.
27. Pomocná plavebná komora v Čunove, spájajúca Čunovskú zdrž s pôvodným korytom Dunaja, sa dá využiť na preplavovanie lodí pre technické účely, preplavovanie malých, športových a turistických plavidiel.
28. Malá vodná elektráreň v Čunove využíva 6 – 7 m spád vody zo zdrže do pôvodného koryta Dunaja s kapacitou turbín do 400 m³/s.
29. Derivačný kanál privádza vodu ku Gabčíkovskej vodnej elektrárni. Je vlastne pokračovaním Čunovskej zdrže a slúži ako plavebná cesta. Derivačný kanál zvládne povodňový prietok do 5300 m³/s, pričom rýchlosť prúdenia nepresiahne 1,5 m/s. Hlavnou ekologickou prednosťou derivačného kanála spolu s plavebnými komorami v Gabčíkove je, že na úseku dĺžky 40-tich kilometrov v starom koryte Dunaja nie je plavba. Prepúšťanie 5300 m³/s počas povodne chráni územie Szigetközu pred zaplavením. Derivačný kanál a plavebné komory v Gabčíkove sú hlavnými stavbami, ktoré dovoľujú odklonenie plavby zo 40 km úseku Dunaja a zabezpečujú protipovodňovú ochranu.
30. Sústava kaskád v inundačnom území na slovenskej strane od Dobrohošti po Gabčíkovo dvíha hladinu vody a dovoľuje jej výškovú reguláciu v rozsahu do dvoch metrov. Spolu s reguláciou prietoku v odbernom objekte pri Dobrohošti sa takto dá regulovať výška vodnej hladiny, simulovať povodeň, prečisťovať hlavné ramená od usadených organických materiálov a regulovať úroveň hladiny podzemnej vody v inundácii. Podobný systém bol vybudovaný aj v maďarskej inundácii.
31. Systém hydrogeochemických experimentálnych pozorovacích studní skonštruovaných počas projektu PHARE [3, 4] v roku 1993 sa používa na štúdium chemického zloženia podzemnej vody a sledovanie procesov ovplyvňujúcich kvalitu podzemnej vody.
32. Gabčíkovská vodná elektráreň produkuje ekologicky čistú energiu, 2 až 2,5 GWh elektrickej energie ročne a reguluje výšku hladiny vody v zdrži. Vodná elektráreň priamo neovplyvňuje čistotu ovzdušia, ale čistá produkcia elektriny predstavuje také šetrenie fosílnych palív, že prispieva ku zníženiu emisií CO₂, SO₂, NO_X a popola na Slovensku o asi 5 až 7 %.
33. Hrádze sú obľúbené ako cyklistické a turistické cesty.

1.5. Prietoky a hladiny vody v Dunaji, Malom Dunaji a Mošonskom Dunaji

Prietoky a výška hladiny vody Dunaja, Malého Dunaja, Mošonského Dunaja a riečnych ramien sa merajú na niekoľkých staniciach (obr. 1.10). Kolísanie prietoku a hladiny sú hlavnými charakteristikami Dunaja. Na obr. 1.11 vidíme kolísanie prietokov vody v Dunaji, pozorované v Bratislave a v Komárne. Regresná priamka ukazuje, že dlhodobé zmeny prietoku sú prinajmenej v Bratislave zanedbateľné. Priemerný ročný prietok v Bratislave je 2025 m³/s. Najmenší nameraný prietok bol 570 m³/s, najväčší 10 400 m³/s. Predpovedané prietoky s pravdepodobnosťou výskytu raz za sto, tisíc a desaťtisíc rokov sú 10 600, 13 000 a 15 000 m³/s.

Rovnaké údaje o prietoku pri Nagymaroši sú: priemerný prietok 2421, najmenší 590, najväčší 8180 m³/s, predpovedané sto, tisíc a desaťtisícročné vody 8700, 10 000 a 11 100 m³/s. Treba však povedať, že údaje o nameraných prietokoch pri Nagymaroši sú ovplyvnené dvomi katastrofálnymi povodňami, a to na maďarskom území v roku 1954 a na slovenskom území v roku 1965, kedy boli zaplavené veľké plochy, čím sa prietok znížil rozptylom do priľahlého územia. Retenčná (akumulačná) schopnosť zaplavovaného územia medzi Bratislavou a Komárnom je zrejmá z toho, že vrchol povodňovej vlny v Bratislave s prietokom 10 400 m³/s sa po Nagymaroš znížil na 8180 m³/s.

Výška hladiny vody Dunaja je určovaná prietokom, hĺbkou a tvarom koryta, ako aj záplavovým územím, ktoré je od minulého storočia obmedzené na územie medzi protipovodňovými hrádzami. Na obr. 1.12 sú znázornené výšky hladín v Bratislave, Rusovciach, Gabčíkove a Komárne. Po porovnaní s obr. 1.11 je zrejmé, že kolísanie prietoku sa nezmenilo, ale hladina vody postupne klesala. Jasne to ukazuje regresná priamka vedená nameranými údajmi. Pomocou tejto lineárnej regresie vypočítané zmeny prietoku a výšky hladiny vody na meracích staniciach za posledných 30 rokov pred uvedením Vodného diela Gabčíkovo do prevádzky sú v nasledujúcej tabuľke.

Prietok v Malom Dunaji sa meria na vodočtoch Malé Pálenisko (obr. 1.13), Nová Dedinka a Trstice. Prietok v Mošonskom Dunaji sa meria na vodočte v Mecsér (obr. 1.14) a pri Dunakiliti.

Tab. 1.2. Pokles priemerného prietoku a priemernej hladiny vody v Dunaji.  

 

Lokalita	Riečny km  (km)	Pokles prietoku  (m3/s)	Pokles vodnej hladiny  (m)
Bratislava	1868,7	12,84	1,32
Rusovce	1855,9		1,10
Gabčíkovo	1819,6		0,20
Medveďov	1805,4		1,05
Kližská Nemá	1792,4		1,14
Zlatná na Ostrove	1779,2		0,98
Komárno	1767,1	74,63	0,63

Dlhodobý pokles hladiny vody v Dunaji bol jedným z faktorov vedúcich k poklesu prietokov v Malom Dunaji, v Mošonskom Dunaji, zníženiu hladiny podzemnej vody a ku zmenám smeru a rýchlosti prúdenia podzemnej vody. To malo okrem iného za následok aj pokles využiteľných zásob podzemnej vody. V hornej časti Žitného ostrova ovplyvňovali režim prúdenia podzemnej vody aj iné vplyvy. Boli to napríklad výstavba hydraulickej clony okolo rafinérie Slovnaft, výstavba petržalského sídliska a jeho protipovodňovej ochrany na pravom brehu Dunaja a výstavba vodární zásobujúcich Bratislavu a okolité obce pitnou vodou.

1.6. Režim hladiny podzemnej vody

Na maďarskom aj slovenskom území existuje základná sieť viac ako tisíc pozorovacích studní na meranie hladiny podzemnej vody. Studne na slovenskom území sú v správe Slovenského hydrometeorologického ústavu - SHMÚ. Ich rozloženie vidno na obr. 1.10. Na prezentovanie údajov sa používa niekoľko metód. Najbežnejšou je hydrograf, ktorý zobrazuje kolísanie výšky hladiny vody v studni v čase. Je to prvý krok k vyhodnocovaniu zmien polohy (nadmorskej výšky, hĺbky) hladiny podzemnej vody.

Kolísanie hladiny podzemnej vody je výsledkom vzájomného vzťahu a hydraulického prepojenia medzi riečnou vodou v Dunaji a inými povrchovými vodami s podzemnou vodou a vzťahom medzi dažďovými zrážkami a vyparovaním. Kolísanie hladiny je ovplyvňované aj inými faktormi, ako napríklad odvodňovacími a zavlažovacími systémami, reguláciou hladiny vody v priesakových kanáloch, a podobne. Na obr. 1.15 vidíme, že v oblastiach blízko Dunaja kolísanie hladiny podzemnej vody napodobňujú kolísanie hladiny v Dunaji. Vo väčších vzdialenostiach od Dunaja pohyb hladiny podzemnej vody závisí na sezónnych vplyvoch a na vzťahu medzi zrážkami vrátane topenia sa snehu a výparom vody z povrchu zeme a vegetáciou. Sieť zavlažovacích kanálov a odvodňovacích systémov má na hladinu podzemnej vody stabilizujúci účinok. Regresné priamky vedené grafmi na obr. 1.15 ukazujú dlhodobé trendy výšky hladiny podzemnej vody, platné pred prehradením Dunaja. Evidentný je dlhodobý pokles hladín na väčšine plochy územia na oboch stranách Dunaja. Priemerná hladina podzemnej vody reprezentovaná pre daný čas polohou regresnej priamky, je použitá ako referenčná hladina. Referenčné hladiny podzemnej vody, pre roky 1962 a 1992, zobrazené izolíniami (vrstevnicami) na obr. 1.16, sme použili na zakreslenie zmien hladiny podzemnej vody medzi rokmi 1962 a 1992 na obr. 1.17. Výsledné hodnoty dokazujú značný pokles hladiny podzemnej vody v Podunajskej nížine za posledných 30 rokov pred uvedením gabčíkovskej časti sústavy Gabčíkovo-Nagymaroš do prevádzky.

Vplyv prehradenia Dunaja (uvedenie Vodného diela Gabčíkovo do prevádzky pomocou priehrady pri Čunove, ktorá prevzala na seba funkciu pôvodne plánovanú pre zariadenia v Dunakiliti) sa dá vyhodnotiť na základe dlhodobého vývoja znázorneného na obr. 1.18a a v detailoch na obr. 1.18b. Obr. 1.18 znázorňuje aj zmeny v trendoch vývoja po uvedení Vodného diela Gabčíkovo do prevádzky. Mapy s priemernými hladinami podzemnej vody pre obdobie medzi júlom 1995 a júlom 1998 na obr. 1.19 ukazujú súčasný stav. Porovnaním tejto mapy s referenčnými vrstevnicami charakterizujúcimi podmienky pred prehradením z r. 1992 na obr. 1.16, sme získali mapu na obr. 1.20. Táto mapa reprezentuje celkový vplyv uvedenia Vodného diela Gabčíkovo do prevádzky, čo sa týka výšky hladiny podzemnej vody.

Zmeny hladín podzemnej vody pozorované v inundácii a všeobecne v celej oblasti, potvrdzujú pozitívny vplyv vodného diela, hlavne na hornej časti Žitného ostrova a na dôležitú kladnú úlohu systému zásobovania slovenského územia inundácie vodou od roku 1993, ako aj pravej strany, maďarského inundačného územia, od roku 1995. Pozorovania potvrdzujú očakávanie, že po dokončení zariadení na zásobovanie vodou zvyšnej časti inundačného územia v blízkosti odpadového kanála a výstavby niekoľkých pretekaných prehrádzok v Dunaji, sa takýto pozitívny vplyv prejaví aj v ďalších lokalitách. Merania hladín podzemnej vody potvrdzujú všeobecnú tendenciu k znovu nastoleniu prirodzenejšieho stavu, známeho na väčšej časti územia spred tridsiatich rokov.

1.7. Režim hladiny podzemnej vody a pôdnej vlhkosti

Vo všeobecnosti je zrejmé, že čo sa týka vplyvu vodného diela na pôdu, poľnohospodárstvo, lesné hospodárstvo a životné prostredie, hlavnú úlohu hrá výška hladiny podzemnej vody, jej kolísanie a tiež zmeny v prístupnosti podzemnej vody pre pôdu. Tento vplyv je sprostredkovaný cez zónu aerácie (prevzdušnenú zónu nad hladinou podzemnej vody) kapilárnym vzlínaním. Pôdna vlhkosť je silne podmienená zrážkovou vodou (sem patrí dážď, topenie snehu, ale aj voda zo zavlažovania) a podzemnou vodou transportovanou k povrchu kapilárnymi silami. Toto potom ovplyvňuje odparovanie vody rastlinami, pôdne prevzdušňovanie, teplotu pôdy, vertikálny transport výživných látok, chemických látok a aj znečisťujúcich látok. Ovplyvnený je aj dlhodobý vývoj pôdy a jej štruktúr.

Kapilárne vzlínanie (nasávanie vody kapilárnymi silami) je riadené hlavne charakterom sedimentov alebo typom pôdy, ich hrúbkou, hĺbkou v ktorej sa nachádza hladina podzemnej vody a kolísaním jej hladiny. Kapilárny transport v štrkoch nie je takmer žiadny. Najväčší kapilárny transport sa vyskytuje v sprašiach (naviatych sedimentoch). Silná kapilarita pôsobí v jemnejších sedimentoch, ako sú jemný piesok, silt, hlina a poľnohospodárska pôda.

Pre poľnohospodárstvo je dôležité, do akých sedimentov a pôdnych horizontov siaha podzemná voda a hlavne, či podzemná voda svojím kolísaním dosahuje sedimenty s dobrým kapilárnym zdvihom.

Na území Szigetközu a Žitného ostrova dôležitým parametrom pre interakciu podzemnej vody s pôdou je hĺbka rozhrania medzi štrkovou vrstvou a pokryvnými jemnými sedimentmi alebo pôdou. Ak hladina podzemnej vody vo vegetačnom období trvalo zasahuje do jemnozrnných sedimentov na styku so štrkom, je to pre poľnohospodárske účely optimálne. Optimálna hĺbka hladiny podzemnej vody sa pohybuje medzi 0,6 a 2,5 m (pre kukuricu o niečo viac, pre jačmeň zas o niečo menej). Podmáčaná zostáva pôda len tam, kde sa nachádza hladina vody plytko pod povrchom, tak ako je to zvyčajne v niektorých oblastiach záplavového územia. Podmáčanie sa vyskytuje pri hĺbkach menších ako 0,5 metra pod povrchom terénu. V poľnohospodárskych oblastiach s plytkou polohou hladiny podzemnej vody býva optimálna výška podzemnej vody zaistená odvodňovacími kanálmi a drénmi. Tak je to aj v prípade východnej, teda dolnej časti Žitného ostrova. Vysoký stav podzemnej vody v záplavovom území je vítaný, lebo dobre vyhovuje typickým biotopom inundačného územia a je prirodzene regulovaný riečnymi ramenami.

Všeobecné zmeny

Dôležitá informácia sa dá získať porovnaním úrovne hladiny podzemnej vody s úrovňou styku štrkových sedimentov ležiacich pod jemnozrnnejšími pokryvnými sedimentmi v rokoch 1962, 1992 a po uvedení vodného diela do prevádzky. Kvôli takémuto porovnaniu bola vyhotovená mapa hrúbky jemnozrnných sedimentov s dobrou kapilárnou transportnou schopnosťou, založená na údajoch vyhotovených Výskumným ústavom závlahového hospodárstva (VÚZH) (obr. 1.21). Plytké pôdy a málo hrubé jemnozrnné sedimenty prevažujú v hornej časti územia, zatiaľ čo pre dolnú časť územia sú typické hrubé pôdne vrstvy. Mapy popisujúce úroveň hladiny podzemnej vody pod povrchom terénu boli vyhotovené pomocou topografických máp a máp výšky hladín podzemnej vody z rokov 1962, 1992, 1993/1994 (obr. 1.22, 1.23 a 1.24). Oblasti, kde sa podzemná voda nachádza v hĺbke menšej ako 0,5 m, sú miesta, kde pôda môže byť podmáčaná. Druhým extrémom je podzemná voda v hĺbke väčšej ako 8 m. Porovnanie troch vyššie spomenutých máp ukazuje, že mimo záplavového územia sa podmáčaná pôda nenachádza, a že podmienky na záplavovom území sa v porovnaní s obdobím pred prehradením zlepšili. Uvedenie vodného diela do prevádzky nespôsobilo dodatočný prírastok podmáčanej poľnohospodárskej pôdy.

Z porovnania horeuvedených troch máp je zrejmé, že hladina podzemnej vody sa po prehradení Dunaja vo všeobecnosti zvýšila na úroveň známu zo šesťdesiatych rokov. Situácia sa zlepšila v porovnaní s obdobím pred prehradením, menovite na území v blízkosti zdrže pod Bratislavou a pod pravobrežnou mestskou časťou Petržalka. Na popísanie súčasného stavu vzťahu medzi hladinou podzemnej vody a kapilárnymi vlastnosťami boli vyhotovené tri mapy, ktoré odrážajú skutočnosť z rokov 1962, 1992 a 1993/1994 (obr. 1.25, 1.26 a 1.27). Na nich oranžová farba vyznačuje plochy s podzemnou vodou, ktorej hladina sa trvalo nachádza v štrkovej vrstve, bez možnosti kapilárneho vzlínania do povrchovej pôdy. Žltá farba vyznačuje plochy, kde kolísanie hladiny podzemnej vody dosiahne v určitých časových obdobiach (jar-leto) vrstvu jemných sedimentov a kde sa takto povrchová pôda zásobuje vodou kapilárnym prúdením. Jasnozelená farba vyznačuje plochy s podzemnou vodou prítomnou zväčša v jemnozrnných sedimentoch s výnimkou určitých (suchých) období - pôda je väčšinu času v roku zásobovaná vlhkosťou z podzemnej vody, obyčajne okrem zimnej sezóny. Tmavozelená farba vyznačuje plochy s podzemnou vodou v jemnozrnných sedimentoch, kde je pôda zásobovaná vodou z podzemnej vody kapilárnym vzlínaním počas celého roka.

Porovnanie horeuvedených máp poukazuje na dlhodobý vývoj hladín podzemnej vody a na možnosti zásobovania kapilárnym vzlínaním z podzemnej vody. Po uvedení Vodného diela Gabčíkovo do prevádzky sa v hornej časti územia v porovnaní so stavom pred prehradením zásobovanie pôdy pomocou kapilárneho transportu zlepšilo. Pre stromy a rastliny s hlbokými koreňmi zlepšenie nastalo aj na miestach, kde hladina podzemnej vody nedosiahla vrstvu jemných sedimentov, napríklad tesne pod Bratislavou.

Objekty monitorujúce pôdnu vlhkosť

Rozloženie objektov monitorujúcich pôdnu vlhkosť je zakreslené na mape (obr. 1.28). Výsledky merania pôdnej vlhkosti, priebeh prietokov v Dunaji pri Bratislave a pod priehradou, zrážky a teplota v Gabčíkove, sú zobrazené na obr. 1.29. Pre každú monitorovanú oblasť bola vyhotovená mapa v mierke 1:10000, na ktorej sú vrstevnice znázorňuje hladiny podzemnej vody v rokoch 1962, 1992 a 1995 [5]. Z vrstevníc sa dajú vyčítať všeobecné a dlhodobé zmeny hladiny podzemnej vody a tiež ich závislosť od vzdialenosti od Dunaja. Zakreslené sú pozorovacie objekty a monitorované oblasti bioty - biologických spoločenstiev. Pri pozorovacích objektoch je uvedené kolísanie hladiny podzemnej vody v najbližších SHMÚ studniach a v iných blízkych pozorovacích objektoch.

Na zvýraznenie časovej a hĺbkovej závislosti pôdnej vlhkosti sme použili grafy s časom vyneseným na x-ovej a hĺbkou na y-ovej osi, s farebným rozlíšením úrovne vlhkosti. Odtiene hnedej farby vyznačujú deficit vlahy spolu s jej nedostupnosťou pre rastliny, zelená a modrá farba znamenajú dostatok vlahy a odtiene fialovej farby hovoria o vysokej pôdnej vlhkosti a pôde úplne nasýtenej vodou. Presný čas merania je vyznačený ryskami na hornej stupnici grafu. Kolísanie hladiny podzemnej vody je vynesené v tej istej hĺbkovej mierke. Ak údaj z miestnej studne chýbal, nahradili sme ho odhadom podľa najbližšej SHMÚ studne. Z obrázkov je zrejmý vplyv kolísania hladiny podzemnej vody na vlhkostné pomery. Okrem toho je možné porovnať vplyv zrážok alebo závlah, sezónu s vysokým vyparovaním a odvodiť všeobecné závery o zmenách pôdnej vlhkosti. Vidno tiež, ako pôdna vlhkosť odráža tvar geologického profilu, zrnitosť sedimentov a vplyv takzvanej kapilárnej bariéry. "Vlhkosť" nameraná pod úrovňou hladiny podzemnej vody odráža štruktúru štrkovej formácie, jednotlivé vrstvy sa odlišujú pórovitosťou a podielom jemnozrnného materiálu. Medzi údajmi sú aj dátum prehradenia Dunaja, napustenia slovenskej časti sústavy ramien a začiatok zásobovania maďarských riečnych ramien vodou.

Stručný popis monitorovaných lokalít

Lokalita Dunajská Lužná (obr. 1.30) sa nachádza 450 m od zdrže na poľnohospodárskom území. Štrky začínajú v hĺbke 2 m. Je to typická lokalita pri zdrži pod Bratislavou, kde za posledných 30 rokov pred prehradením Dunaja poklesla hladina podzemnej vody o 2 – 3 m, do hĺbky okolo 6 m. Po uvedení vodného diela do prevádzky podzemná voda stúpla do hĺbky takmer 2 m pod terénom. V hĺbke do 1 m sa zvýšila pôdna vlhkosť len mierne (hladina podzemnej vody je ešte v štrkoch). V hĺbke 1 – 2 m pôdna vlhkosť stúpla o 5 – 15 %. Toto priaznivo ovplyvňuje vegetáciu koreniacu v hĺbke 1 m a viac a rastlinstvo s koreňmi siahajúcimi hlbšie do štrkov. Priesakový kanál pozdĺž zdrže umožňuje reguláciu hladiny podzemnej vody, takže môže byť ešte zvýšená o 0,5 m a znížená o cca 1,5 m.

Lokalita Bodíky (Bodícka Brána) (obr. 1.31) sa nachádza v inundácii (záplavové územie Dunaja medzi ochrannými hrádzami). Počas 30 rokov pred prehradením hladina podzemnej vody poklesla približne 1 m, a po prehradení vysoké a priemerné hladiny ešte poklesli. Pôdna vlhkosť v hĺbke 0,7 – 0,8 m poukazuje na to, že táto lokalita vysýchala už pred prehradením Dunaja. Klimatické vplyvy sú viditeľné do hĺbky okolo 0,8 m a sú najvýraznejšie v štrkovej vrstve od 0,4 do 0,8 m a od 1,3 do 1,5 m, ktoré nedovolia kapilárny transport vody do vyšších polôh pri nízkych hladinách podzemnej vody. Podmienky pôdnej vlhkosti je možné vrátiť do stavu pred prehradením zvýšením hladiny vody v Dunaji o 1 – 2 m, napríklad vybudovaním pretekanej prehrádzky (pozri kapitolu 7). Simulované záplavy, ako sa robia na slovenskej strane, sú tiež dôležitým regulačným nástrojom pôdnej vlhkosti (obr. 1.31, poznámka 4).

Lokalita Gabčíkovo (Istragov) (obr. 1.32) je situovaná v inundácii blízko Dunaja. V minulosti poklesla podzemná voda o 0,6 m a po prehradení Dunaja približne o ďalší 1 m. Klimatické vplyvy je možné pozorovať do hĺbky okolo 0,6 m. Tento horizont je zásobovaný z podzemnej vody počas vysokých vodných stavov na Dunaji. V hĺbke 0,6 až 1,0 m je vplyv kolísania hladiny podzemnej vody väčší. Pretože táto poloha sa skladá z hrubozrnnejších sedimentov pôdna vlhkosť je veľmi citlivá na úroveň hladiny podzemnej vody. Podobná situácia je aj v hĺbke väčšej ako 2,2 m, kde začínajú riečne štrky a štrkopiesky. Bolo by vhodné zvýšiť hladinu podzemnej vody o 1 m zvýšením hladiny vody v Dunaji, napríklad pretekanou dnovou prehrádzkou.