Hydrogeologické poměry (viz příl. 6)

Základem života byla a je voda. Člověk proto zakládal svá sídla u vodotečí, z nichž získával vodu jak pitnou tak užitkovou. Později byl donucen zajímat se i o snadno dosažitelné zdroje pitné vody podzemní. Také Praha vznikla v příhodných podmínkách brodu přes mělký meandr řeky Vltavy.

V dobách středověku byla voda čerpána z Vltavy a ze studní v její blízkosti. Již ve 13. století vzniká cech studnařů. Ve 14. století bylo vybudováno první dřevěné potrubí na Vyšehrad. V roce 1431 je postaven první vodojem. V 17. století měla Praha 99 kašen. Pro zásobování města vodou byly raženy štoly v křídových sedimentech, hloubeny hluboké studny.

S přibývajícím počtem obyvatel a industrializací města je voda povrchových vodotečí i voda podzemní stále více znečišťována. Z těchto důvodů většina velkých měst napájí svůj vodovodní řád ze vzdálenějších oblastí. Hlavními zdroji pitné vody pro Prahu jsou v současnosti oblast Káranné, nádrž Želivka a upravovaná voda z Vltavy (Podolská vodárna).

V okrajových částech Prahy jsou však stále pro zásobování pitnou vodou využívány převážně domovní studně. Okresní hygienické stanice mají pod kontrolou cca 400 studní, které zásobují veřejné objekty (restaurace, školy, školky apod.).

Se stoupajícími náklady na pitnou vodu z veřejné vodovodní sítě získají opět domovní studny na významu. Je proto v zájmu všech občanů, aby nedocházelo ke zvyšování obsahu škodlivých látek ve vodě ale naopak, aby se tato důležitá složka životního prostředí v budoucnu zkvalitňovala.

Hydrogeologické poměry území Velké Prahy úzce souvisí s její pestrou geologickou stavbou. Hlavním zdrojem podzemní vody jsou atmosferické srážky. Význačný podíl na dotaci podzemní vody v některých částech Prahy má také tok Vltavy příp. ostatní vodoteče.

Z hlediska stability hydrogeologických poměrů je nutno rozlišovat souvislé a stálé zvodně (jejichž pozici a režim lze postihnout a charakterizovat známými hydrogeologickými zákonitostmi) od občasných a nesouvislých akumulací vod, t.j. především vod vsáklých do nezhutnělých násypů, soustředěné přítoky podél tektonických poruch apod.


Podzemní vody lze generálně začlenit do dvou typů:

A) vodu v prostředí s průlinovou propustností

B) vodu v prostředí s puklinovou propustností


Podle výskytu lze podzemní vody zařadit do čtyř skupin (Záruba, 1948):

1) Podzemní voda v průlinovém prostředí štěrků, vyplňujících přehloubená koryta a v náplavech údolní terasy. Je to nejvýznamnější zvodeň. Voda zde komunikuje přímo s vodou ve Vltavě (a Berounce).

2) Podzemní voda v průlinovém prostředí sedimentů vyšších terasových stupňů. Zvodeň se zde vytváří hlavně ve spodní části písčitých štěrků v různých výškách nad hladinou řeky. Hlavní dotací jsou atmosferické srážky.

3) Podzemní voda v puklinách a porušených pásmech proterozoických a ordovických hornin. Souvislá zvodeň vzniká pouze v pásmu povrchového rozpojení puklin.

4) Zvodně ve smíšeném prostředí průlinové i puklinové propustnosti v horninách křídového útvaru. Spodní zvodeň vzniká na bázi peruckých pískovců, svrchní se vytváří na vrstvách bělohorských.


1) Podzemní voda údolních teras
Holocenní náplavy a údolní terasy Vltavy a Berounky tvoří jeden hydrogeologický celek. Jejich společným znakem je, že hladina podzemní vody je ovlivňována hladinou povrchového toku. Např. na levém břehu Vltavy vyplňuje mělká podzemní voda údolní štěrky od Smíchovského nádraží až ke Klárovu a zůstává přibližně v úrovni hladiny v řece. Na pravém břehu má hladina podzemní vody spád k severovýchodu. Údolní štěrkové náplavy jsou napájeny vzdutou říční vodou nad jezem Šítkovským (187,9 m n.m.) a Staroměstským (185,8 m n.m.). Poříční voda je též dotována vodami stékajícími ze svahů, které patří zvodním vyšších terasových stupňů.

Změny úrovně hladiny vody ve Vltavě se v údolních náplavech projevují se značnou retardací (R. Šimek, 1966). Výkyvy hladiny vodoteče se již v krátké vzdálenosti od řeky vyrovnávají a zmírňují. Krátkodobé zvýšení stavu vody v řece se ve větší vzdálenosti od vodoteče projeví jen nepatrně. Pouze dlouhodobý vyšší stav hladiny řeky vyvolá změny hladiny podzemní vody, prokazatelně registrované v pozorovacích objektech. /font>

Velká propustnost údolních náplavů (Kf = 1.10-1 m.s-1) a přímá souvislost s vodou v řečišti Vltavy (a Berounky) jsou předpokladem pro značné vydatnosti jednotlivých zdrojů, budovaných v tomto prostředí (q = 10.l.s-1m-1). Mocnost zvodně je průměrně 3-5 m. K výrazné anomálii z hlediska výšky zvodnění dochází v prostoru přehloubení říčního koryta, kde mocnost zvodně dosahuje až 10 m.


2) Podzemní voda vyšších terasových stupňů
Režim podzemní vody vyšších terasových stupňů je charakteristický tím, že není ovlivňován hladinou povrchového toku. Hlavní dotací jsou atmosférické srážky. Možnost infiltrace srážkových vod je závislá na charakteru a rozsahu zástavby.

Sedimenty vyšších terasových stupňů jsou pro vodu poměrně dobře propustné, a to obvykle tím více, čím jsou mladší. Relativně menší propustnost sedimentů starších teras je způsobena jejich větší ulehlostí, částečným setmelením a zejména vyšším obsahem prachových a jílovitých částic.

Sedimenty svrchní pankrácké terasy jsou zvodnělé ve spodních polohách. Jsou odvodňovány k SZ. Mocnost zvodnění je 1-3 m, vydatností jednotlivých zdrojů v setinách 1.s-1.(q = 0,05 -l.s-1.m-1). Voda z vinohradské terasy odtéká jednak mezi Žitnou ulicí a Čelakovského sady, jednak stéká přes porušený pruh ordovických křemenců mezi Ječnou ulicí a Národním muzeem. Mocnost zvodně je v rozsahu 0,5 - 1,5 m, vydatnosti pramenů nebo vrtů jsou q = 0,05 do O,1 l.s-1.m-1.

V letenské terase se úroveň hladiny podzemí vody pohybuje těsně nad bází terasových sedimentů.
Štěrky terasy Karlova náměstí jsou zvodnělé hlavně v prostoru Hlavního nádraží, kde je mocnost zvodně 0,6 - 0,9 m. V severovýchodní části terasy sleduje úroveň hladiny podzemní vody pouze povrch skalního podkladu.

Na bázi dejvické terasy v Dejvicích byla zjištěna souvislá zvodeň s úrovní hladiny na kótě 206 až 209 m n.m. Vydatnosti jednotlivých zdrojů v tomto prostředí se pohybovaly v litrech za sekundu, q = l.l.s-1.m-1 (O. Tesař et al., 1971b, Q. Záruba - Pfeffermann, 1940, Záruba, 1948).


3) Podzemní voda puklinová
Propustnost skalního podkladu souvisí úzce s petrografickým charakterem hornin (V. Hálek, 1974). Vrstvy, u kterých převládají písčité břidlice, pískovce, křemence nebo vápence, mají předpoklad pro vznik výraznějších puklinových systémů s větším oběhem podzemní vody.


Ordovické horniny
Z hlediska hydrogeologického mají nejhorší vlastnosti měkké jílovité břidlice (bohdalecké, libeňské), lepší podmínky pro oběh podzemní vody poskytují siltové a písčité břidlice (letenské, šárecké), nejvíce zvodnělé jsou křemence skalecké a řevnické.

Pohyb vody ve skalním podloží je silně ovlivněn stupněm zvětrání horniny. V neporušeném a nezvětralém stavu jsou ordovické břidlice prakticky nepropustné. Dle zkušeností z terénních prací má i nejvyšší, silně zvětralá zóna poměrně malou propustnost vlivem jílovitého charakteru zeminy. Podstatně příznivější podmínky pro pohyb podzemní vody má pod ní ležící zóna s intenzivním rozpukáním.

Skalní podloží překryté terasovými sedimenty nemá svrchní, úplně zvětralou vrstvu, což umožňuje výraznější komunikaci podzemní vody v podloží terasové zvodně.

Směrem do hloubky se puklinová propustnost opět zmenšuje. Ve větších hloubkách lze předpokládat oběh podzemní vody pouze po výraznějších tektonických liniích. Úroveň hladiny podzemní vody ve skalním podloží je přímo závislá na velikosti i charakteru atmosférických srážek a na morfologii terénu. Vydatnosti jednotlivých zdrojů v tomto prostředí se pohybují průměrně v setinách l.s-1 (q = 0,05 l.s-1.m-1). Větší vydatnosti byly dosaženy jen tam, kde dochází k výrazné komunikaci s vodou výše položených krycích formací.

K ordovickým horninám se z hlediska hydrogeologického díky obdobným vlastnostem řadí i svrchnoproterozoické břidlice a droby. V literatuře jsou běžně uváděny jako téměř nepropustné; především polohy buližníků údajně neumožňují žádnou komunikaci podzemní vody. Tunelové práce v těchto horninách však ukázaly, že v tomto horninovém komplexu dochází k výskytu silných přítoků do podzemního díla. Petrografický charakter břidlic a drob umožňuje porušení horniny do větších hloubek. Rozsáhlý puklinový systém může přivádět vodu z poměrně velké vzdálenosti a zastižení výrazné pukliny podzemním dílem vyvolá rozsáhlé odvodnění povrchových zdrojů. Značné přítoky byly pozorovány právě při naražení poloh buližníků. Nepravidelný puklinový systém ztěžuje značně stanovení infiltrační oblasti a specifikovaného odtoku. Je však zřejmé, že při určitém petrografickém charakteru hornin a výrazné tektonické pozici je specifický odtok z proterozoických hornin podstatně vyšší, než se dosud předpokládalo (E. Kaprasová, 1981).


4) Podzemní voda křídového útvaru
V křídových sedimentech nacházíme vodu průlinového i puklinového charakteru.

Ve spodní části poloh křídových hornin vzniká zvodeň v pískovcích nad nepropustnou vrstvou peruckých lupků. Místně bývá vyvinuta i bazální zvodeň nad ordovickým podložím křídových sedimentů hlavně tam, kde je pod peruckými lupky poloha pískovců a slepenců. Vyšší zvodeň vzniká lokálně na nepropustné vložce slinitých jílů na bázi bělohorského souvrství v rozpukaných bělohorských opukách (Záruba, 1948).


Základní údaje o chemismu podzemních vod v Praze

Vzhledem k lokalizaci velkých podzemních staveb jsou v Praze dosud nejpodrobněji prozkoumány podzemní vody v ordovických, částečně i v silurských horninách. Dostatečné znalosti byly získány i o vodách terasových sedimentů.

Zvláštní pozornost při hodnocení kvality vody si zaslouží především její agresivní složky. Nejdůležitější z nich jsou v pražských podmínkách: nízká hodnota pH, obsah agresivního CO2, obsah SO42- - a tvrdost karbonátová. Zdrojem agresivity podzemních vod jsou v Praze horniny skalního podloží. Agresivita podzemních vod se mění v závislosti na petrografickém složení hornin a přítomnosti akcesorických minerálů a příměsí.

Síranová agresivita je vyvolána rozkladem pyritu a rozpouštěním sekundárních produktů tohoto rozkladu. Výše obsahu síranů je vázána na jednotlivá souvrství. Agresivita uhličitá vzniká chemickými pochody rovněž při zvětrávání pyritu. Kyselost vody je vyjádřena hodnotou pH, která určuje stav uhličitanové rovnováhy.

Je nutno počítat s tím, že chemický rozbor zachycuje jen určitou etapu vývoje a je proto třeba hodnotit vždy větší soubor rozborů.

Na základě takového hodnocení je zpracován následující přehled charakteristik vod jednotlivých souvrství ordoviku a siluru:

Souvrství šárecké: vody slabě alkalické (pH 7,2 - 7,6), dosti tvrdé, s nízkým obsahem SO42- (50-150 mg.11), celková mineralizace 400 - 600 mg.11.

Křemence skalecké: vody kalcium-sulfatické, velmi tvrdé, alkalické i kyselé (pH 6,4 - 7,3), s vysokým obsahem SO42- (450 - 580 mg.1-1) i agresivním CO2, celková mineralizace 1000 - 1490 mg.1-1.

Souvrství dobrotivské: vody s vysokou mineralizací (1000 - 1300 mg.1-1), kalcium-sulfatické, s vysokým obsahem SO42- (600 - 780.1-1), agresivním CO2, tvrdé až velmi tvrdé, pH 5,8 - 7,5.

Křemence řevnické: vody s nižší mineralizací (700 - 900 mg.1-1), kyselé až neutrální reakce, tvrdé. Obsah SO42- 200 - 300 mg.1-1.

Souvrství libeňské: vody kalcium-sulfatické, velmi tvrdé, kyselé až silně kyselé (pH 4,1 - 6,9), agresivní CO2 (12 - 50 mg.1-1), obsah SO42- až 880 mg.1-1, celková mineralizace 800 - 1400 mg.1-1.

Souvrství letenské: vody kalcium-sulfatické, tvrdé, kyselé, i slabě alkalické (pH 6,8 - 7,2), agresivní CO2 nepřesahuje hodnotu 5 mg.1-1. Koncentrace SO42- v rozmezí 300 - 600 mg.1-, celková mineralizace 1100 - 1500 mg.1-1.

Souvrství vinické (černínské): vody kalcium-sulfatické, silně mineralizované (2000 - 2500 mg.11-), kyselé (pH 6,0 - 6,9), velmi tvrdé. Agresivní CO2, obsah SO42- 300 - 800 mg.1-1.

Souvrství zahořanské (chlustinské): vody kalcium-sulfatické, velmi tvrdé, mírně kyselé až kyselé (pH 6,1 - 7,0). Agresivní CO2 pod hodnotu 47 mg.1-1. Obsah SO42- se pohybuje od 250 do 620 mg.11-, celková mineralizace 800 - 1000 mg.11-.

Souvrství bohdalecké: v těchto vrstvách rozlišujeme dva typy vod. V blízkosti tektonického pásma jsou vody vysoce mineralizované (4000 mg.11-), neutrální až alkalické (pH 7,0 - 7,5), koncentrace SO42- velmi vysoká (2200 - 3800 mg.1-1). Ve větších vzdálenostech od tektonického pásma se snižuje mineralizace, klesá karbonátová tvrdost. Objevuje se agresivní CO2.

Souvrství králodvorské: mají přibližně stejné složení jako vrstvy bohdalecké. Tam, kde tvoří mocnější souvrství, je nápadný pokles mineralizace především poklesem SO42- .

Souvrství kosovské: vody slabě kyselé (pH 6,6 - 6,9), velmi tvrdé, s vysokým obsahem SO42 - (1250 mg.1-1), celková mineralizace 1000 - 1500 mg.1-1.

Souvrství liteňské: vody mírně kyselé až mírně alkalické (pH 6,8 - 7,2), tvrdé, obsah SO42- 200 - 350 mg.1-1, celková mineralizace 400 - 600 mg.1-1.

Souvrství kopaninské: vody obdobné jako ve vrstvách liteňských, tvrdé až velmi tvrdé; koncentrace SO42- 300 - 400 mg.1-1.


Podzemní vody vyšších terasových stupňů

Pankrácká terasa: podzemní vody vyšších terasových stupňů úzce souvisí svým chemismem s podzemními vodami podložních hornin. V pankrácké terase převažují vody s mírně kyselou reakcí. Množství agresivního CO2 kolísá, dosahuje až 50 mg.1-1. Převládají vody tvrdé až dosti tvrdé, se středně vysokou mineralizací. Koncentrace SO42- je 200 - 600 mg.1-1.

Vinohradská terasa: vody v tomto prostředí jsou mírně kyselé až mírně alkalické. Jsou to vody tvrdé až velmi tvrdé, obsah SO42- se pohybuje v rozmezí 100 až 400 mg.1-1. Obsahují zvýšený obsah agresivního CO2.

Terasa Karlova náměstí: jsou to vody mírně kyselé s vysokou mineralizací, velmi tvrdé. Obsah síranových iontů je poměrně vysoký, až 650 mg.1-1. Obsah agresivního CO2 je nejčastěji 10 - 15 mg.1-1.

Holocenní náplavy a údolní terasy.

Tvoří jeden hydrogeologický celek. Úroveň hladiny podzemní vody v těchto útvarech je ovlivňována stavem vody ve Vltavě a Berounce. S tím souvisí i chemismus vod těchto útvarů, který je ovlivňován jednak přítokem vody ze skalního stupně a z podloží, jednak infiltrací vody z řeky.Převážně se vyskytují vody mírně kyselé reakce, často je i reakce mírně alkalická. Většinou je nízká celková hodnota tvrdosti. Koncentrace SO42- většinou nepřesahuje 200 mg.1-1. Vyšší hodnoty agresivních složek se vyskytují v oblastech zvýšené komunikace podzemní vody terasové s vodou skalního podloží. Vzhledem k velké propustnosti terasových údolních štěrků je však nutno i tyto vody považovat za agresivní a to jak z hlediska obsahu SO42- , tak i agresivního CO2.

Znalost kvality podzemní vody je důležitá pro všechny obyvatele. V Praze, kde je cca 87 přirozených vývěrů, je řada pramenů obyvateli využívaná v domnění, že jde o vodu pitnou a dobrou. Při sledování pramenů v rámci IOŽP bylo ale jenom velmi málo těchto zdrojů shledáno vyhovující dle ČSN 75 7111 Pitná voda. Jako příklad je možné uvést studium Veleslavínka a Arcibiskupská, které v době odběru měly vodu vyhovující normě. Většinou jsou však prameny znečištěny bakteriemi coli, dusičňany, bylo zjištěno i zvýšené množství chloridů. To platí např. o studánkách Vernerka, Hvězda, Juliana a U staré studánky. Blíže viz v kapitole "Prameny Prahy". Je nutné upozornit, že přirozené vývěry nejsou pod kontrolou a pravidelným sledováním hygienické služby. Proto je nutné při jejich využívání postupovat velmi obezřetně a kvalitu vody si ověřit.


Voda a životní prostředí

Povrchová i podzemní voda je výraznou složkou životního prostředí. Vlivem činnosti člověka dochází velmi často k výrazným změnám hydrogeologických poměrů a to jak kvalitativním tak i kvantitativním.

I když ve velkých městech je zásobování pitnou vodou řešeno vodovodním systémem, většinou napájeným ze zdrojů mimo město, je nutno si uvědomit, že kvalita podzemní vody je důležitým indikátorem životního prostředí. Má podstatný vliv na kvalitu půdy a tím i na vegetaci. Znečištění podzemní vody má dlouhodobé účinky. Změny kvantitativní mají většinou téměř okamžitý důsledek. Ztráta vody ve studních nebo zatopené sklepy budov jsou velmi nepříjemným následkem změny úrovně hladiny podzemní vody.

Velké změny úrovně hladin byly předpokládány při výstavbě pražského metra. Proto byly v předstihu před zahájením vlastních prací budovány účelové pozorovací sítě vrtů v okolí jednotlivých tras. Později byla sledována hladina v okolí všech význačnějších staveb. Z dlouhodobého pozorování byly zpracovány šíře platné závěry.

Výrazná změna hladiny byla zjištěna při výstavbě kabelovodu Holešovice - Čimice, kde došlo ke snížení hladin ve studních ve velkém rozsahu. Podobná situace nastala i při výstavbě Kunratického dešťového sběrače.

Tyto případy ukazují závažnost hydrogeologického průzkumu před každou stavbou a potřebu prognózy případných změn. Kvalita podzemní vody je po řadu let sledována v rámci Informačního okruhu o životním prostředí. Do pozorovací sítě byly zahrnuty vybrané studny (35) a prameny (57) na území Velké Prahy.

Při hodnocení kvality vody především ze studní, určených pro veřejné zásobování byly zjištěny nepříznivé obsahy některých komponent (radioaktivita, ropné látky, Fe, Sr apod.), které nebyly uživatelům známy. Je zřejmé, že komplexní rozbor používané vody ve smyslu ČSN 75 7111 je zásadní nutností.

Generelně lze však konstatovat, že kvalita podzemní vody především v okrajových částech Prahy není tak špatná, aby nemohla být, třeba po částečných úpravách využívána pro domovní zásobování. Jistě by měla být ve větší míře využívána jako voda užitková, čímž by se snížila spotřeba upravované vody z vodovodního řádu.

Především je však nutné, aby si každý uvědomil, že nedostatečným zajištěním odpadních vod, nevhodným skládkováním, nekázní při manipulaci s toxickými látkami dochází k ohrožení jednoho z nejcennějších bohatství naší planety - vody, bez které není života.