3. Hladiny podzemných vôd

3.1. Metodika zberu dát

V hydrologickom roku 2002 nenastala v spôsobe monitoringu hladín podzemných vôd žiadna zmena. V zmysle bodu 4 Návrhov a odporúčaní Spoločnej správy za rok 1998 boli do výmeny údajov v roku 2002 zaradené ďalšie pozorovacie objekty (8 ks) v ľavostrannej inundácii, ktoré sa začali pozorovať v priebehu roka. Do vzájomnej výmeny údajov tak v zmysle Dohody z roku 1995 patria objekty rovnomerne rozmiestnené na pravej strane Dunaja, kde sa nachádza 20 objektov, 88 objektov je rozmiestnených na území Žitného ostrova a 31 objektov je v oblasti medzi prívodným, resp. odpadovým kanálom a korytom Dunaja (obr. 3). Merania na väčšine objektov zabezpečuje SHMÚ, na niektorých objektoch v inundácii zabezpečuje merania SVP, OZ Povodie Dunaja a KSPV. Hladiny podzemných vôd na pozorovacích objektoch zaradených do vzájomnej výmeny údajov sú merané dvojakým spôsobom – kontinuálne, automatickým registračným zariadením (114 objektov) a ručne, pásmovým hladinomerom (25 objektov). V prípade kontinuálneho merania hladín podzemných vôd sa pri spracovaní údajov používajú priemerné denné hladiny, ktoré sa vyčísľujú ako priemerná hodnota okamžitých hodnôt hladín pre každú celú hodinu (0-23) za deň. Merania vykonávané ručne sa vzťahujú ku dňu merania a vykonávajú sa raz do týždňa, spravidla v stredu.

V priebehu spoločného monitoringu boli niektoré pozorovacie objekty nahradené novými objektmi, ktoré sa nachádzajú v tesnej blízkosti pôvodného objektu. Keďže sa jedná o nové objekty boli označené novým číslom, ktoré je v tabuľke so zoznamom pozorovacích objektov zvýraznené. Jedná sa o nasledovné objekty: 1917 = 4002, 1946 = 4003, 1951 = 4004, 1963 = 4306, 1978 = 4302, 1981 = 4217, 1991 = 4303, 2041 = 4007, 2043 = 4009. Pozorovanie na objekte č. 2109 bolo zrušené a objekt bol nahradený objektom č. 4044. Objekt č. 1931 bol obnovený. U dvoch objektov bolo zmenené len číslo objektu: 2269 = 329 a 2123 = 872.

       Tab. 10: Zoznam pozorovacích objektov na hladinu podzemných vôd

3.2. Spôsob vyhodnotenia údajov

Údaje hladín podzemných vôd za hydrologický rok 2002 boli, podobne ako za predchádzajúce roky, tabuľkovo spracované (Tabuľkové prílohy, 1. časť). Graficky boli spracované len vybrané pozorovacie objekty, ktoré charakterizujú režim podzemných vôd vo vymedzenej oblasti (Grafické prílohy). Boli vykreslené hlavne objekty na pravej strane Dunaja a v ľavostrannej inundácii, ktoré by mohli byť čiastočne ovplyvnené vzdutím nad prehrádzkou a zvýšeným prietokom v starom koryte Dunaja. Osobitne boli spracované priečne rezy v oblasti Žitného ostrova s vybranými pozorovacími objektmi, ktoré dokumentujú vývoj hladín podzemných vôd za obdobie od októbra 1992 (obr. 3-2, obr. 3-2b, obr. 3-3, obr. 3-3b, obr. 3-4, obr. 3-4b, obr. 3-5, obr. 3-5b, obr. 3-6, obr. 3-6b, obr. 3-7, obr. 3-7b, obr. 3-8 a obr. 3-8b). Umiestnenie priečnych profilov je znázornené na obr. 3-1. Priebeh hladín podzemných vôd na pozorovacích objektoch, kde sú vyčísľované priemerné denné hodnoty je znázornený na základe priemerných denných hodnôt. Na ostatných staniciach sú použité okamžité údaje.

Na obr. 3-9, obr. 3-10 a obr. 3-11 sú znázornené izolínie hladín podzemných vôd pre tri vybrané hydrologické situácie: nízky stav (Q»1000 m³s^-1), priemerný stav (Q»2000 m³s^-1), vysoký stav (Q»3000 m³s^-1). Na obr. 3-12, obr. 3-13 a obr. 3-14 sú znázornené rozdiely v hladinách podzemných vôd (stúpnutie alebo pokles oproti porovnateľným podmienkam v roku 1993). Situácie boli vybraté pre porovnateľné hydrologické podmienky a podmienky evapotranspirácie: nízky stav v zimnom období, priemerný stav koncom jari, vysoký stav počas vysokých stavov v letnom období.

3.3. Hodnotenie režimu podzemných vôd

Režim podzemných vôd v ovplyvnenej oblasti závisí predovšetkým od kolísania a od výšky hladiny povrchových vôd. Dôležitým faktorom sú aj klimatické pomery (zrážky, výpar), ktorých vplyv so zväčšujúcou sa vzdialenosťou od Dunaja rastie. Pozorovacie objekty zaradené do vzájomnej výmeny údajov je možné na základe ich rozmiestnenia rozčleniť na tri základné skupiny:

• pozorovacie objekty na pravom brehu Dunaja

• pozorovacie objekty medzi derivačným kanálom a korytom Dunaja (včítane ľavostrannej inundácie)

• pozorovacie objekty rovnomerne rozmiestnené na Žitnom ostrove

 Pravá strana Dunaja

Kolísanie hladín podzemných vôd na pravej strane Dunaja v hydrologickom roku 2002 bolo najmä v pririečnej zóne silne ovplyvnené dvoma povodňovými vlnami. Zatiaľ čo kolísanie hladiny podzemnej vody v hornej časti územia je ovplyvnené prirodzeným kolísaním hladiny vody v Dunaji, s amplitúdou okolo 1 m (napr. objekty č. 2038, 2144), stredná časť územia je ovplyvnená hladinou vody v zdrži a kolísanie hladiny podzemnej vody je len veľmi malé, do 0,2-0,4 m (napr. objekty č. 2167, 2169). Prechod povodňových vĺn sa v hornej časti územia odrazil na hladine podzemnej vody krátkodobým stúpnutím o cca 1 m. V strednej časti územia (okolie Rusoviec) sa povodňové vlny prejavili stúpnutím len o cca 0,2-0,3 m (objekty č. 2167, 2169). Po prechode povodňovej vlny však hladiny podzemných vôd ostali zvýšené, čo je možné pripísať odstráneniu kolmatačnej vrtstvy z dna koryta Dunaja a z dna hornej časti zdrže. V dolnej časti územia (na úrovni Čunova) hladiny podzemných vôd vplyvom povodní stúpli o 0,5 až 1 m, pričom vplyvom oderodovania kolmatačnej vrstvy zostali hladiny podzemných vôd na úrovni, akú mali v rokoch 1995-1997 – Obr. 3-2b (objekty č.872 a 2171). V dolnej časti územia (v oblasti pod Rusovcami) je režim hladín podzemných vôd naďalej ovplyvnený režimom prietokov prepúšťaných do starého koryta Dunaja. V hydrologickom roku 2002 bol však tzv. letný a zimný režim prietokov ovplyvnený povodňami v marci a auguste a výrazne sa prejavilo aj odstránenie kolmatačnej vrstvy z dna v hornej časti zdrže. Je možné konštatovať, že na pravej strane Dunaja sa proces postupného poklesávania hladiny podzemnej vody, spôsobovaného postupnou kolmatáciou zdrže a klesaním množstva infiltrovanej vody prerušil. Vo vzťahu k vzdutiu hladiny v starom koryte Dunaja, spôsobenému uvedením dnovej prehrádzky do prevádzky v júni 1995 a jej prevádzkovaniu, je možné konštatovať, že vplyv vzdutia a prevádzkovania dnovej prehrádzky nie je ani na jednom pozorovacom objekte pozorovateľný, výrazne sa však prejavuje prietokový režim uplatňovaný v starom koryte Dunaja.

Ľavá strana Dunaja - inundácia

Táto oblasť je vymedzená starým korytom Dunaja a prívodným kanálom Vodného diela Gabčíkovo. Z hľadiska vplyvu kolísania hladiny vody v koryte Dunaja a z hľadiska vplyvu umelých záplav na režim podzemných vôd je možné túto oblasť rozdeliť na tri časti.

V hornej časti (rkm 1842-1839) je kolísanie a výška hladiny podzemnej vody vo veľkej miere závislá na výške hladiny v starom koryte Dunaja a bezprostredne odráža kolísanie hladiny v starom koryte Dunaja (napr. objekty č 2708, 2272). V období od sprevádzkovania dnovej prehrádzky je na pozorovacích objektoch v tejto časti možné pozorovať kolísanie hladiny okolo 0,8 m (čo zodpovedá kolísaniu hladiny v starom koryte Dunaja cca 1-1,2 m), pri neuvažovaní kolísania pri občasných zvýšených prietokoch do starého koryta Dunaja pri prevádzaní povodní. Toto kolísanie je pod bezprostredným vplyvom režimu prepúšťania prietokov v zmysle Dohody z apríla 1995 v intervale 250-600 m³s^-1, a dôsledkom toho aj zvýšenej hladiny v starom koryte Dunaja. Počas prepúšťania povodní je možné vidieť, že zvýšenie prietoku na cca 1500 m³s^-1 (november 1998) v profile Dobrohošť vyvolalo stúpnutie hladiny v starom koryte Dunaja o cca 2 m, čo sa v podzemnej vode prejavilo stúpnutím hladiny o 0,5-1 m. Počas hydrometrických meraní v hydrologickom roku 2001 v marci a septembri 2001 sa do starého koryta Dunaja prepúšťal prietok 2200 resp 2450 m³s^-1, čo na objektoch v blízkosti Dunaja vyvolalo stúpnutie hladín podzemných vôd o cca 1,6-2 m. Na vzdialenejších objektoch (č. 1989) bolo toto stúpnutie od 0,8-1,2 m. Počas povodne v marci 2002 tieklo v starom koryte Dunaja cca 3400 m³s^-1 vody, pričom hladina v koryte stúpla o cca 5 m. Hladina podzemnej vody v objektoch v blízkosti Dunaja stúpla o 2,3-3 m (č. 2708, 2272). Na vzdialenejších objektoch (č. 1989) hladina podzemnej vody stúpla od 1,6 do 2 m. V prípade povodne v auguste 2002 bola celá inundácia zatopená, pričom v starom koryte Dunaja v profile Dobrohošť tieklo cca 6300 m³s^-1.

V strednej časti (rkm 1839-1820) je výška a kolísanie hladiny podzemnej vody vo veľkej miere závislá aj od hladinového a prietokového režimu v ramennej sústave. Aj v tejto oblasti sa v príbrežnom pásme prejavuje drenážny účinok starého koryta Dunaja a kolísanie hladiny podzemnej vody je v tomto pásme v prevažnej miere závislé na kolísaní hladiny povrchovej vody v Dunaji. Na všetkých pozorovacích objektoch, od objektu č. 1989 až po objekt č. 3154, je možné vidieť vplyv umelých záplav. V priebehu hydrologického roka 2002 simulovanú záplavu nebolo možné uskutočniť, pretože počas marcovej povodne boli narušené niektoré uzávery ramien. Na priebehu hladín podzemnej vody je výrazne vidieť vplyv zvýšených prietokov v Dunaji, ako aj odraz prirodzených povodňových prietokov. Výška hladiny podzemnej vody v strednej časti inundácie odráža hladinový režim v starom koryte Dunaja. Rozdiel medzi „zimným“ a „letným“ režimom v Dunaji sa na hladine podzemných vôd odzrkadľuje rozdielom vo výške 0,4-0,8 m. Počas povodne v marci 2002 hladina podzemnej vody v objektoch v blízkosti Dunaja stúpla podobne ako v hornej časti o 2,3-3 m (č. 3132, 3136, 2709, 3154). Na vzdialenejších objektoch (č. 1977, 2328, 2329) hladina podzemnej vody stúpla od 1,6 do 2 m. Z hľadiska dynamiky podzemných vôd sa uskutočňovanie umelých záplav javí ako veľmi významné. Rovnako významným sa javí aj väčšia dynamika hladín podzemných vôd, ktorú je možné dosiahnuť kolísaním prietokov do ramennej sústavy. Na zlepšenie podmienok infiltrácie a prepojenia povrchových a podzemných vôd by bolo potrebné ramennú sústavu každoročne preplachovať zvýšeným množstvom vody cez odberný objekt v Dobrohošti, za súčasného otvorenia všetkých priepustov. Preplachovanie by bolo vhodné uskutočňovať koncom vegetačného obdobia pri nižších prietokoch v Dunaji v trvaní 7-10 dní. V dolnom úseku strednej časti sa zvýšenie priemerných prietokov v starom koryte Dunaja prejavilo zvýšením hladín podzemných vôd (objekt č. 2345). Kolísanie hladín sa pohybuje v rozmedzí do 2 m a vyjadruje hladinový režim Dunaja v dolnej časti, kde je silne ovplyvnený hladinovým, resp. prietokovým režimom v odpadovom kanáli a spätným vzdutím. V tejto oblasti je vplyv umelých záplav zanedbateľný.

V dolnej časti (rkm 1820-1811), pod zaústením ľavostrannej ramennej sústavy do Dunaja, je kolísanie hladín podzemných vôd závislé výlučne od kolísania hladiny vody v odpadovom kanáli a od kolísania hladiny vody v starom koryte Dunaja. Na objektoch 2711, 3163 je vidieť bezprostrednú závislosť na prietoku cez elektráreň, ktorý ovplyvňuje výšku hladiny v starom koryte Dunaja spätným vzdutím. Vo vzťahu k obdobiu pred prehradením Dunaja a prehĺbeniu odpadového kanála je na priebehu hladiny podzemnej vody na objekte č. 2353 možné vidieť, že nízke stavy postupne poklesli až o cca 1 m. Dynamika podzemných vôd tejto oblasti ostala zachovaná, závisí na prietoku v Dunaji a zmeny hladín dosahujú 3-3,5 m, pri vysokých prietokoch až 4,5 m. Po marcovej a augustovej povodni v roku 2002 je možné predpokladať, že dno koryta Dunaja na úseku od Gabčíkovo po zaústenie odpadového kanála stúplo, pretože minimálne hladiny podzemných vôd oproti obdobiu pred povodňami stúpli (o cca 0,7 m).

 Pozorovacie objekty na Žitnom ostrove

Do tejto skupiny patria ostatné objekty rozmiestnené na Žitnom ostrove mimo oblasti medzi prívodným a odpadovým kanálom a korytom Dunaja. Tieto objekty boli do vzájomnej výmeny údajov zaradené pre potreby konštrukcie spoločných izolínií po oboch stranách Dunaja pri príprave Spoločnej výročnej správy.

V hornej časti Žitného ostrova pod Bratislavou, približne po obec Rovinka sú hladiny podzemných vôd ovplyvňované pomerne vyrovnanou vzdutou hladinou vody v koryte Dunaja. Kolísanie hladiny podzemnej vody závisí od kolísania hladiny vody v Dunaji na úseku smerom približne od rkm 1858 vyššie. V časti od obce Rovinka približne po obec Báč je výška hladiny podzemnej vody ovplyvňovaná hladinou v zdrži a kolísanie závisí od kolísania hladiny vody v starom koryte Dunaja pod Dunakiliti (prietokový režim 250-600 m³s^-1). Z dôvodu postupnej kolmatácie zdrže, ako aj poklesu hladiny vody v zdrži (najmä od roku  1998) – Obr. 3-3, hladiny podzemných vôd v oblasti okolo zdrže mierne klesajú. Povodne v marci a auguste 2002 čiastočne odstránili kolmatačnú vrstvu aj v ľavej časti zdrže a hladiny podzemných vôd na niektorých objektoch mierne stúpli (na úroveň roku 2000), alebo sa oproti predchádzajúcemu roku nezmenili. Doteraz hladiny podzemných vôd v okolí zdrže každoročne poklesli o cca 0,2-0,25 m. Aj tento fakt poukazuje na potrebu preplachovania zdrže. Preplachovanie je potrebné uskutočbiť pri maximálnom prietoku cez elektráreň v Gabčíkove pri minimálnej hladiny v zdrži po dobu niekoľkých dní.

V strednej časti sa zvýšenie hladiny podzemnej vody vplyvom zdrže postupne vytráca. Režim kolísania závisí od kolísania hladiny vody v starom koryte Dunaja. Na kolísanie hladiny podzemnej vody majú čiastočný vplyv, aj keď len krátkodobý, aj riadené záplavy. Vo väčšej vzdialenosti od Dunaja má na kolísanie hladiny podzemnej vody vplyv aj manipulácia s hladinami na kanáloch, vzťah zrážky-výpar a vplyv Malého Dunaja. V okolí Gabčíkova a pod ním, až po zaústenie odpadového kanála do Dunaja je kolísanie hladín podzemných vôd ovplyvnené prirodzeným kolísaním hladiny vody v Dunaji, resp. odpadovom kanáli.

Režim podzemných vôd v dolnej časti Žitného ostrova sa oproti stavu pred uvedením VD Gabčíkovo do prevádzky takmer nezmenil. Kolísanie hladín zodpovedá priebehu prietokov na Dunaji a výrazne sa prejavuje aj manipulácia na kanáloch Žitného ostrova. Najväčšie kolísanie od 1 do 3 m je na objektoch bezprostredne okolo Dunaja a dolnej časti Váhu. Na ostatných objektoch je kolísanie prevažne v rozmedzí 0,3-0,8 m. Pre hodnotenie vplyvu dnovej prehrádzky tieto objekty nie sú relevantné.

3.4. Konštrukcia izolínií

Izolínie hladín podzemných vôd sa  každoročne zostrojujú pre tri charakteristické stavy na Dunaji: malá voda, stredná voda a veľká voda, ktoré zodpovedajú prietokom okolo 1000, 2000 a 3000 m³s^-1. Výber termínov bol uskutočnený podľa dohodnutej metodiky tak, že okrem prietokov v referenčnej stanici Bratislava-Devín sa zohľadňovala, pokiaľ to bolo možné aj hydrologická situácia, ktorá predchádzala zvolenému termínu a podmienky pre evapotranspiráciu, t.j. vyberali sa prietoky v porovnateľných hydrologických situáciách a v rovnakých ročných obdobiach.

Izolínie boli vypočítané interpoláciou medzi jednotlivými pozorovacími objektmi, meranými v oblasti Žitného ostrova (od Dunaja po Malý Dunaj), pričom do výpočtu bol zahrnutý aj priebeh hladiny v Dunaji na úseku od prehrádzky v rkm 1843 po Komárno. Priebeh hladiny v Dunaji pre jednotlivé zvolené prietoky bol na úseku rkm 1843 (prehrádzka) až rkm 1790 (Gönyű) získaný modelovaním a na úseku od rkm 1790 (Gönyű)po rkm 1770 (Komárno) lineárnou interpoláciou. Na kalibráciu výpočtu priebehu hladín boli použité všetky dostupné namerané údaje na slovenskej i maďarskej strane, uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Tab. 11: Hladiny vody v Dunaji a zdrži pre zvolené charakteristické stavy

 Prietoky vo zvolených termínoch boli nasledovné:

Izolínie pre jednotlivé stavy sú uvedené na obr. 3-9, obr. 3-10 a obr. 3-11.

Na základe porovnania hladín podzemných vôd v období pred vybudovaním prehrádzky v rkm 1843 so stavom v roku 2002 pre jednotlivé hydrologické situácie boli vykreslené aj mapy rozdielov, ktoré sú uvedené na obr. 3-12, obr. 3-13 a obr. 3-14.

Z rozdielových máp je možné vidieť zmeny hladín podzemných vôd, ktoré vyplývajú z nie celkom totožných hydrologických situácií v porovnávaných obdobiach, ako aj zmeny ktoré nastali v priebehu prevádzky vodného diela. Zelená farba vyjadruje nesignifikantné zmeny hladín podzemných vôd, modré odtiene reprezentujú stúpnutie hladín voči porovnávanej situácii v roku 1993 a odtiene hnedej znamenajú pokles.

 3.5. Záver

Na základe výsledkov meraní hladín podzemných vôd a hodnotenia ich režimu je možné konštatovať, že z hľadiska dnovej prehrádzky, resp. ňou vyvolaného vzdutia, nebol zistený výrazný vplyv na podzemné vody na slovenskom území. Je možné predpokladať len zmenšenie gradientu medzi zdržou a starým korytom Dunaja pozdĺž zavzdutého úseku. Výrazne sa však v kolísaní podzemných vôd prejavuje režim prepúšťania prietokov do starého koryta Dunaja.

Zvýšenie prietoku v starom koryte Dunaja, podľa Dohody z roku 1995, na slovenskej strane čiastočne ovplyvnilo výšku hladín podzemných vôd v príbrežnom páse inundácie. Vplyvom vysokých prietokov počas marcovej a augustovej povodne sa čiastočne odstránila kolmatačná vrstva zo dna zdrže. Na pravej strane zdrže to vyvola stúpnutie hladín na úroveň rokov 1995-1997, na ľavej strane zdrže bolo stúpnutie hladín miernejšie a dosiahlo úroveň hladín z roku 2000, respektíve sa čiastočné odtsránenie kolmatačnej vrstvy prejavilo tak, že v roku 2002 nenastal ďalší pokles hladín podzemných vôd. Na kolísanie hladín podzemných vôd v oblasti dolaej časti zdrže a v ľavostrannej inundácii Dunaja naďalej neprieznivo vplýva silný drenážny vplyv starého koryta Dunaja. Odstránenie nepriaznivého drenážneho účinku starého koryta Dunaja je možné zvýšením hladiny vody v koryte (napr. vybudovaním dnových prehrádzok).

Zlepšenie podmienok infiltrácie a prepojenia povrchových a podzemných vôd v ramennej sústave by bolo možné dosiahnuť každoročným preplachovaním zvýšeným množstvom vody cez odberný objekt v Dobrohošti, za súčasného otvorenia všetkých priepustov. Preplachovanie by bolo vhodné uskutočňovať po ukončení vegetačného obdobia pri nižších prietokoch v Dunaji v trvaní 7-10 dní. Rovnako významným sa javí aj väčšia dynamika hladín podzemných vôd, ktorú je možné dosiahnuť kolísaním prietokov do ramennej sústavy, najlepšie vo väzbe na prirodzené prietoky na Dunaji. Konečným riešením by bolo vybudovanie pretekaných prehrádzok v starom koryte Dunaja a prepojenie starého koryta Dunaja s ramennými sústavami na oboch stranách. Riešenie tejto otázky si vyžaduje komplexný prístup a odskúšanie rôznych variantov metódami modelovania

Obr. 3 Sieť pozorovacích objektov pre sledovanie režimu podzemných vôd			Obr. 3-1 - Situácia priečnych profilov
Obr. 3-2 Hladina podzemnej vody - Profil č. 1			Obr. 3-2b Hladina podzemnej vody - Profil č. 1
Obr. 3-3 Hladina podzemnej vody - Profil č. 1´		Obr. 3-3b Hladina podzemnej vody - Profil č. 1´			Obr. 3-4 Hladina podzemnej vody - Profil č. 2
Obr. 3-4b Hladina podzemnej vody - Profil č. 2		Obr. 3-5 Hladina podzemnej vody - Profil č. 3			Obr. 3-5b Hladina podzemnej vody - Profil č. 3
Obr. 3-6 Hladina podzemnej vody - Profil č. 4		Obr. 3-6b Hladina podzemnej vody - Profil č. 4			Obr. 3-7 Hladina podzemnej vody - Profil č. 5
Obr. 3-7b Hladina podzemnej vody - Profil č. 5		Obr. 3-7 Hladina podzemnej vody - Profil č. 6			Obr. 3-7b Hladina podzemnej vody - Profil č. 6