image
image
image
image
image
ResiBil – Bilance vodních zdrojů ve východní části česko-saského
pohraničí a hodnocení možnosti jejich dlouhodobého užívání
Hydrogeologie česko-saské křídové pánve
mezi Krušnými horami a Ještědem
Z. Hrkal, D. Rozman and P. Eckhardt (eds.)
Resi
Bil

image
image
image
image
Hydrogeologie česko-saské křídové pánve
mezi Krušnými horami a Ještědem

image

image
image
image
image
ResiBil – Bilance vodních zdrojů ve východní části česko-saského
pohraničí a hodnocení možnosti jejich dlouhodobého užívání
Hydrogeologie
česko-saské křídové pánve
mezi Krušnými horami a Ještědem
Resi
Bil
Z. Hrkal, D. Rozman and P. Eckhardt (eds.)
2020
O. Nol, Š. Mrázová, V. Nakládal, M. Pohle,
F. Mihm, S. Mittag, A. Rommel

© Zbyněk Hrkal a kol., 2020
ISBN 978-80-87402-88-7
Recenzent: Zuzana Boukalová
Fotografie na obálce: Pohled do údolí Labe
(foto K. Motyčková a J. Šír, 2013)
Fotografie na frontispisu: Pramen König-Johann
(foto P. Tomanová Petrová 2017)
Projekt ResiBil byl financován z Evropského fondu pro regionální rozvoj z Programu spolupráce
Česká republika – Svobodný stát Sasko 2014–2020, registrovaný pod číslem 100267011.
Na řešení geologických a hydrogeologických podkladů se jako hlavní partner podílela německá
strana, zastoupená Saským zemským úřadem pro životní prostředí, zemědělství a geologii
(LfULG) a na české straně projektoví partneři Česká geologická služba (ČGS) a Výzkumný ústav
vodohospodářský T. G. Masaryka, v. v. i. (VUV TGM, v. v. i.).

1|
Úvod
.......................................................................... 7
2|
Metodika prací
............................................................... 10
3|
Terénní práce
................................................................. 11
3.1. Stručný přehled geologických prací ......................................... 11
3.2. Hydrogeologické vrtné práce ................................................ 13
3.3. Karotáž ................................................................... 16
3.4. Měření průtoků ............................................................ 19
3.5. Evidence pramenních vývěrů ............................................... 23
4|
Matematické modelování
..................................................... 27
4.1 Hydrologické bilanční modelování ........................................... 27
4.1.1. Modelování vodní bilance v oblasti Děčínského Sněžníku a Křinice ....... 27
4.1.2. Modelování vodní bilance v oblasti Lückendorf ......................... 29
4.2. Konceptuální modely ...................................................... 30
4.2.1. Všeobecné hydrogeologické podmínky ................................. 31
4.2.2. Klimatické podmínky ................................................. 31
4.2.3. Oblast Děčínského Sněžníku .......................................... 33
4.2.4. Oblast Hřensko/Křinice ............................................... 36
4.2.5. Oblast Lückendorf .................................................... 39
4.3. Hydraulické modely ....................................................... 41
4.3.1 Hřensko – Křinice ..................................................... 42
Koncepce řešení ........................................................ 42
Geometrie a typ vrstev ................................................... 43
Vstupní parametry ...................................................... 44
Kalibrace ............................................................... 44
Simulované proudění podzemní vody ..................................... 45
Vliv čerpání podzemní vody a infiltrace na režim a stav podzemních vod ..... 46
Výpočet přírodních zdrojů a využitelného množství podzemní vody,
střety zájmů ............................................................ 46
4.3.2. Děčínský Sněžník ..................................................... 48
Koncepce řešení ........................................................ 48
Geometrie a typ vrstev ................................................... 49
Vstupní parametry ...................................................... 49
Kalibrace ............................................................... 50
Obsah

Simulované proudění podzemní vody ..................................... 51
Výpočet přírodních zdrojů a využitelného množství podzemní vody .......... 56
4.3.3. Lückendorf .......................................................... 52
Koncepční model ....................................................... 52
Geometrie a druhy vrstev ................................................ 53
Vstupní parametry ...................................................... 53
Kalibrace ............................................................... 54
Simulované proudění podzemní vody ..................................... 56
Výpočet přirozených zásob podzemní vody a využitelných zásob
podzemní vody ......................................................... 57
4.4. Výsledky modelových simulací .............................................. 57
4.4.1. Modelové scénáře .................................................... 57
4.4.2. Modelové scénáře pro modelové území Lückendorf ..................... 62
5|
Závěry
......................................................................
68
Slovníček pojmů
................................................................
70
Použitá literatura
...............................................................
74
6
HYDROGEOLOGIE ČESKO-SASKÉ KŘÍDOVÉ PÁNVE MEZI KRUŠNÝMI HORAMI A JEŠTĚDEM

image
ResiBil je mezinárodní projekt podporovaný Evropským fondem pro regionální rozvoj
z Programu podpory přeshraniční spolupráce Česká republika – Svobodný stát Sasko
2014–2020, registrovaný pod číslem 100267011. Projekt probíhal v letech 2016–2020.
Na řešení geologických a hydrogeologických podkladů se jako hlavní partner podílela
německá strana, zastoupená Saským zemským úřadem pro životní prostředí, zemědělství
a geologii (LfULG), a na české straně projektoví partneři reprezentovaní Českou geologic-
kou službou (ČGS) a Výzkumným ústavem vodohospodářským T. G. Masaryka, v. v. i. (VUV
TGM, v. v. i.).
1
|
Úvod
Obr. 1-1: Polygon
celého území projektu
s vyznačenými
původními
a rozšířenými
pilotními oblastmi
pro hydrogeologický
model. (Mrázová et al.
2020).

8
HYDROGEOLOGIE ČESKO-SASKÉ KŘÍDOVÉ PÁNVE MEZI KRUŠNÝMI HORAMI A JEŠTĚDEM
Projektové území je situované na severozápadním okraji české křídové pánve. Jde
o mocnou sedimentační pánev se systémem několika kolektorů podzemních vod a význam-
ným vodohospodářským potenciálem. Výskyt podzemní vody je vázaný na rozpukané zóny
a na póry v horninovém prostředí. Další oblasti projektového území jsou charakterizované
krystalinickými horninami magmatického a metamorfického původu. V těchto oblastech se
podzemní vody vyskytují především v rozpukaných zónách a v přípovrchové vrstvě zvětra-
lých hornin a kvartérních sedimentů. V těchto podmínkách vznikly mělké kolektory menšího
rozsahu a pouze lokálního významu. Projekt ResiBil je proto zaměřen na významnější zdroje
podzemní vody v oblasti české křídové pánve s přeshraničním rozsahem.
Rozloha celého zájmového území dosahuje 1 888 km
2
, ve kterém byly vymezeny tři
pilotní oblasti: Děčínský Sněžník, Hřensko-Křinice/Kirnitzsch a Lückendorf. Původně pláno-
vaný rozsah pilotních oblastí při předložení projektu byl menší (černé linie), avšak z důvodu
vytvoření rozsáhlejšího hydrogeologického modelu byly oblasti rozšířeny (plochy s červenou,
modrou a žlutou šrafou), jak znázorňuje obr. 1-1.
Z hydrogeologického hlediska je zájmové území rozdělené především tektonicky.
Významnou hranicí je řeka Labe, která dělí sousedící modelové oblasti Děčínský Sněžník
na levém břehu (západně od Labe) a Hřensko/Křinice na pravém břehu (východně od Labe).
Zároveň je Labe hlavní drenážní bází v oblasti. Děčínský Sněžník je děčínsko-doubickým zlo-
movým pásmem, navazujícím na krušnohorský zlom, rozdělen na menší jižní část a zbytek
severně od zlomového pásma. Další významnou strukturou je děčínsko-doubické zlomové
pásmo, podél kterého došlo k zaklesnutí dílčích ker pánve. V zaklesnuté východní části je
vymezená modelová oblast Lužické hory (u obcí Lückendorf, Oybin a Petrovice).
Kolektory v zájmovém území české křídové pánve tvoří obecně pískovce, zatímco ostatní
litologické typy s větším podílem jílu a prachu tvoří izolátory a poloizolátory. Hydrogeologický
konceptuální model území rozlišuje až 4 oddělené kolektory:
• Kolektor 4 neboli kolektor A je nejnižší hlubinný cenomanský kolektor tvořený střídajícími
se polohami pískovce, slepence a prachovitého až jílovitého pískovce. Jeho mocnost dosa-
huje až 80 m na Děčínském Sněžníku a až 140 m u lužické poruchy na severu zájmového
území.
• Kolektor 3 neboli hlavní kolektor (B) s nejvýznamnějšími odběry podzemní vody v oblasti
tvoří křemenné, méně i prachovité a slínité spodnoturonské pískovce. Izolátor mezi ko-
lektory 3 a 2 (3/2) je lépe definován na S – v saské části povodí Křinice. V centrální části
zájmového území izolátor postupně ztrácí svoji funkci. Jižně od toku řeky Kamenice a v ob-
lasti Děčínského Sněžníku je funkce izolátoru 3/2 omezena a nelze ji adekvátně definovat.
Proto v těchto částech konceptuální model předpokládá spojený kolektor 2+3 (BC). Jeho
mocnost dosahuje až 230 m.
• Kolektor 2 vzniká ve středně turonských pískovcích. Lze ho vymezit v sz. části oblasti
Hřensko/Křinice nad izolátorem 3/2.
• V případě kolektoru 1 (pískovce v teplickém až merboltickém souvrství stáří svrchní tu-
ron až santon) jde o menší, nesouvislé výskyty, které nelze definovat dostatečně přesně.
Na většině plochy modelové oblasti jsou kolektory 1, 2 a 3 hodnocené jako jeden spojený
turonský kolektor.
Cílem projektu RESIBIL bylo stanovení bilance a zhodnocení možnosti dlouhodobého
využívání zdrojů podzemních vod a udržitelného hospodaření s nimi v závislosti na oče-
kávaných dopadech vlivu klimatických změn. Z provedených studii a modelů vyplynulo,

1
|
ÚVOD
9
že důvodem změn vodního režimu a vodní bilance v krajině jsou jak klimatické vlivy (roky
chudé na srážky), tak i antropogenní vlivy (zvýšené odběry podzemních vod). V rámci pro-
jektu byl rovněž na některých oblastech posuzován vliv vodního režimu půd na akumulaci
podzemních vod. Na základě dosavadních zkušeností a poznatků získaných při výzkumu
klimatických změn a jejich dopadu na životní prostředí je možné dlouhodobě počítat s po-
klesem tvorby nové podzemní vody. Analýza a hodnocení stability vodních zdrojů a ekosys-
tému vůči změnám klimatu a povětrnostních podmínek probíhaly ve třech výše uvedených
pilotních příhraničních oblastech (obr. 1-1).
Prostřednictvím projektu byl vytvořen systém navazujících modelů, který přispěje k efek-
tivnímu využívání podzemních vod a k zodpovězení společných otázek v oblasti odhadů
zásob, vodohospodářského plánovaní a institucionální spolupráce.

Ambiciózní cíl s přeshraničním dopadem a výrazně multidisciplinárním zaměřením vyža-
doval velmi komplexní metodiku prací. Pilířem hydrogeologických a vodohospodářských
analýz bylo sestavení jednotného přeshraničního geologického modelu v 3D podobě. Sjedno-
cení různých interpretací geologické stavby na obou stranách státní hranice bylo nezbytnou
podmínkou pro navazující sestavení konceptuálního 3D hydrogeologického modelu. Pro
jeho návrh byla použita série dva roky probíhajících přípravných terénních prací, které se
zaměřily na geometrické vymezení hlavních kolektorů a izolátorů a získání kvantitativních
charakteristik. Pro tyto účely byly realizovány průzkumné hydrogeologické vrty, které byly po
aplikaci komplexních karotážních metod, přeměněny na vrty monitorující hladinu podzemní
vody. V rámci terénních prací byla provedena podrobná inventarizace pramenních vývěrů
a pro modelové řešení byly na vybraných vodních tocích změřeny tzv. postupné profilové
průtoky. Jako jeden ze vstupů do hydraulického modelu byl sestaven hydrologický bilanční
model a vytvořena databáze všech jímaných vodohospodářských objektů, zahrnující časové
řady jejich využití.
Z těchto podkladových materiálů byly sestaveny hydraulické modely, které byly následně
kalibrovány na historická data a staly se nástrojem pro simulace dalšího vývoje.
Finálním výstupem byla simulace různých variant vývoje sledovaných vodohospodář-
ských struktur a kalkulace využitelných zásob podzemní vody.
Následující text představuje výsledky těchto postupů.
2
|
Metodika prací

3.1. Stručný přehled geologických prací
Cílem úvodní etapy práce bylo sestavit ve spolupráci s německými kolegy společnou geolo-
gickou mapu zahrnující jak českou, tak saskou část zájmové oblasti (obr. 3-1). Práce poskytly
nová data a informace z regionální geologie, petrografie i tektoniky. Tyto geologické práce
posloužily jako vstup do návazných prací hydrogeologického charakteru, především při tvorbě
konceptuálních modelů.
Vlastní geologické práce využívaly celou řadu moderních vědeckých postupů, jejich cí-
lem bylo poskytnout pro hydrogeologický model 3D geologický koncept hlavních kolektorů
a izolátorů, včetně jejich tektonického porušení. Významnou činností byla korelace různých
geologických pojetí a interpretací v obou státech do jedné jediné podoby.
Primární poznatky přinesl geofyzikální průzkum. Ten umožňuje nalézt, ověřit a upřesnit
tektonické poruchy (zlomy, přesmyky, násuny) pomocí geofyzikálních metod jako jsou tíhová
měření, seizmický a geoelektrický průzkum a elektromagnetické metody.
Na základě změn fyzikálních vlastností hornin bylo možno identifikovat např. zlomy
jako lineární zóny do hloubky se sníženým zdánlivým odporem, sníženými rychlostmi sei-
zmických vln a snížením hustoty horninového prostředí. Úkolem geofyzikálních měření bylo
přispět k sestavení koncepčního geologického modelu a v detailním měřítku určit hloubku
a charakter litologických rozhraní a zlomů. Pro regionální popis geologické stavby byla využita
podrobná tíhová měření (gravimetrie). Z existujících více než 400 000 tíhových dat (hustota
bodů byla 2–4 body na km
2
) na území České republiky a Saska byla sestavena gravimetrická
mapa úplných Bouguerových anomálií pro celou studovanou oblast. Mapa přinesla infor-
mace o hustotách horninového prostředí do velkých hloubek (desítky km). Zobrazené hod-
noty tíhového zrychlení odpovídají hustotám hornin ve vertikálním směru. Korelace mapy
tíhových anomálií a sjednocené geologické mapy umožnila definovat hranice granitových
těles, rozsah depresí a elevací v podloží křídových sedimentů, významná vulkanická centra
a nalézt pravděpodobné kontakty regionálních geologických jednotek. V tíhové mapě bylo
možné vyznačit také tektonické linie a spolu s výsledky podrobného geologického mapování
definovat jejich charakter (zlom, přesmyk) (Obr. 3-2).
V rámci realizace projektu ResiBil byly odvrtány dva průzkumné geologické jádrové vrty:
vrt 4650_Y Jedlová a vrt 6412_L Lesné. Práce zahrnovaly vrtné práce, geologickou dokumen-
taci a karotážní práce včetně testování sledovaných kolektorů. Vrt 4650_Y dosáhl hloubky
200,20 m, vrt 6412_L dosáhl hloubky 101,25 m. Primárním cílem průzkumného geologického
vrtu 4650_Y bylo ověření profilu napříč teplickým a březenským souvrstvím (coniac), které
v oblasti Lužických hor dosahuje celkové mocnosti kolem 300 m.
Cílem průzkumného geologického vrtu 6412_L bylo ověření existence sekvence hornin
permokarbonu na lužickém zlomu, tektonické struktury 1. řádu, která odděluje kolektorské
3
|
Terénní práce

image
horniny svrchní křídy české křídové pánve od granitoidů lužického masivu. Geologický vrt
byl ukončený v hloubce 101,25 m. Hlavním přínosem vrtu bylo získání nových cenných dat
o geologické stavbě lužického zlomu.
Získané poznatky umožnily sestavení prostorového koncepčního geologického mode-
lu, pro jehož tvorbu byly využity softwary pro 3D modelování (Surfer, Gocad, MOVE). Z vrtů
a geofyziky byla definována geologická stavba území do hloubky okolo 1 000 m a průběh
jednotlivých rozhraní mezi stratigrafickými nebo litologickými vrstvami.
Vrstvy vycházející na povrch byly doplněny daty současného reliéfu podle sestavené sjed-
nocené geologické mapy. Do modelu byly zadány ve zjednodušeném plánu hlavní zlomy.
Výsledný model byl jedním ze vstupních parametrů pro následné hydrogeologické modelo-
vání proudění podzemních vod ve studované oblasti.
Obr. 3-1: Náhled
geologické mapy
zájmového území
v sasko-české křídové
pánvi (Mlčoch et al.
2018).
12
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M

image
3| TERÉNNÍ PRÁCE
13
3D model byl vytvořen z celkového počtu 1 285 300 dat, z toho bylo použito 64 800 údajů
z vrtné databáze a 650 údajů z geofyzikální databáze ČGS. Každá vrstva modelu obsahuje
také data současných výchozů na povrchu, získaných ze sestavené společné geologické
mapy.
Geologická data byla následně využita při tvorbě konceptuálního hydrogeologického
modelu. Pro každou z modelových lokalit byly sestaveny modelové stratigrafické profily s vy-
značením kolektorů a izolátorů (Obr. 3-3).
3.2. Hydrogeologické vrtné práce
V rámci průzkumných hydrogeologických prací byla nejprve provedena podrobná rešerše
všech dosud provedených hydrogeologických vrtných prací. Základ tvořily podklady ČGS
Geofond, které byly doplněny o informace z osobního archivu RNDr. Nakládala. Plošná
a prostorová interpretace dat umožnila definovat prostor nejistot, to znamená prostředí,
kde pro definování konceptuálního modelu chyběla potřebná data. Mezi tato území spadala
Obr. 3-2: Gravimetrická
mapa zobrazující
Bouguerovy anomálie
a důležité tektonické
poruchy (Sedlák et al.
2019).

image
14
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
především oblast severní části českého území Děčínského Sněžníku v Maxičkách a na lokalitě
Sněžník. Zde byly vyprojektovány dva průzkumné hydrogeologické vrty, které byly realizovány
v září 2017 firmou Advera.
Vrt RE 001 Sněžník byl odvrtán bezjádrovou technologií do hloubky 99 metrů. Až do
hloubky 4 metrů bylo vrtáno průměrem 245 mm, zbývající část vrtu až do hloubky 99 metrů
vrtným průměrem 187mm. Hladina podzemní vody byla naražena v hloubce 78 metrů.
Vrt by vystrojen definitivní výstrojí PVC o průměru 125 mm a síle stěny 7,5 mm se závi-
tovými spoji až do konečné hloubky. Interval perforovaných trubek je od úrovně 60 m pod
terénem až do 99 m. Obsyp byl proveden plaveným kačírkem do hloubky 45 m. Po ověření
úrovně obsypu karotážním měřením byla zbývající část mezikruží vrtu zajílována a zacemen-
tována. Na vrtu bylo zhotoveno zamykatelné zhlaví.
Oba vrty byly osazeny automatickým datalogerem na kontinuální měření hladiny pod-
zemní vody. Tato data byla následně využita při kalibraci modelů.
Následující obrázek demonstruje ukázku zaznamenaného poklesu hladiny podzemní
vody v monitorovacím vrtu RE 001 Sněžník v důsledku nízkých srážkových úhrnů.
Obr. 3-3:
Schematizované
litologické profily
v jednotlivých
modelových lokalitách
(Nádaskay 2020).

image
image
image
3| TERÉNNÍ PRÁCE
15
Obr. 3-4: Způsob uchycení čidla měření hladiny podzemní vody
ve vrtu
Obr. 3-5: Foto vrtu RE 002 Maxičky
Obr. 3-6: Pokles hladiny podzemní vody ve vrtu Re001 Sněžník v období od listopadu 2017 až po duben 2019 jasně dokumentuje projevy
sucha
Vrt RE 002 Maxičky byl odvrtán bezjádrovou technologií do hloubky 102 metrů. Až do
hloubky 4 metrů bylo vrtáno průměrem 245 mm, zbývající část vrtu až do hloubky 102 metrů
vrtným průměrem 187 mm. Hladina podzemní vody byla naražena v hloubce 91 metrů.
Vrt by vystrojen definitivní výstrojí PVC o průměru 125 mm a síle stěny 7,5 mm se závi-
tovými spoji až do konečné hloubky. Interval perforovaných trubek je od úrovně 60 m pod

16
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
terénem až do 99 m. Obsyp byl proveden plaveným kačírkem do hloubky 45 m. Po ověření
úrovně obsypu karotážním měřením byla zbývající část mezikruží vrtu zajílována a zacemen-
tována. Na vrtu bylo zhotoveno zamykatelné zhlaví.
3.3. Karotáž
Na obou vrtech byly realizovány firmou AQUATEST dva druhy karotážních měření. První bylo
realizováno před definitivním vystrojení vrtu, druhé po jeho dokončení.
Cílem měření před výstrojí bylo detailně rozčlenit litologický profil, zjistit prostorový
průběh vrtů (odklon od vertikály a azimut odklonu), zjistit úseky vykavernované horniny,
identifikovat otevřené pukliny a zjistit základní fyzikální vlastnosti hornin.
Před vystrojením byly použity tyto karotážní metody:
• Gama gama karotáž v hustotní modifikaci
• Kavernometrie
• Gama karotáž
• Neutron neutron karotáž
• Karotáž magnetické susceptibility
• Odporová karotáž
• Indukční karotáž
• Inklinometrie
Cílem měření po vystrojení bylo objasnit hydrodynamické poměry ve vrtech, zjistit
fyzikálně chemické vlastnosti vody a jejich případnou zonalitu, ověřit přítomnost obsypu
v zaplášťovém prostoru, zkontrolovat vnitřní prostor vrtu po vystrojení (umístění perforace,
těsnost pažnicových spojů, napadávky na dně, cizorodé předměty ve vrtu a podobně).
Po vystrojení byly použity tyto karotážní metody:
• Televizní prohlídka vrtnou kamerou
• Citlivá termometrie
• Rezistivimetrie v aplikaci metody ředění označené kapaliny
• Rezistivimetrie v aplikaci metody konstantního čerpání označené kapaliny
• Gama gama karotáž v hustotní modifikaci
• Kavernometrie
• Hloubkově spojité měření fyzikálně-chemických vlastností vody sondou OCEAN: konduk-
tivita, teplota, pH, redox potenciál, procento rozpuštěného kyslíku
Na základě karotáže byl podrobně rozčleněn litologický profil. Zastiženy byly sedimenty
křídového stáří v písčitém a jílovitopísčitém vývoji. Bylo použito členění hornin na základě
podrobného popisu vrstevního sledu vrtu 4630B (Prostřední Žleb), situovaného v lese východ-
ně od obce Maxičky, který byl vyhlouben v rámci projektu „Rebilance podz.vod ČR“ v roce 2015
(Valečka, Adamovič). Při porovnání s karotážními křivkami ve vrtu RE001 je patrné, že bylo
zastiženo souvrství sedimentů, jež slabě upadá směrem k východu. Vrstvy se v obou vrtech
opakují, ve vrtu RE002 jsou však počítaje od terénu o 58,5 m níže v porovnání s vrtem RE001.
Diametrálně se liší hydrodynamický režim v obou vrtech. Zatímco ve vrtu RE002 dochází
jen k velmi pomalému proudění od hladiny směrem dolů (0,002 l/s), ve vrtu RE001 bylo zjiš-
těno velmi intenzivní proudění vody, s nímž se v této oblasti setkáváme poprvé (kromě vrtu
vyhloubeném na náhorní plošině Děčínského Sněžníku 4630A, ale tam se jednalo o hydrau-
lický zkrat, jenž bylo nutno cementací zlikvidovat). Proudění napříč vrtem dosahuje rychlosti

3| TERÉNNÍ PRÁCE
17
29,5 m/den, intenzivní je i vertikální složka proudění (1,0 l/s). Proudění se přitom omezuje
na hloubkový interval 66,9-85,0 m (resp. 88 m).
Fyzikálně chemické vlastnosti vody jsou v obou vrtech podobné: typická je velmi nízká
hodnota pH (až 5,3), kladné hodnoty oxidačně redukčního potenciálu, konduktivita se po-
hybuje mezi 120-170 μS/cm (konduktivita jednotlivých přítoků se mírně, ale přece jenom
poněkud liší). Teplota u dna je ve vrtu RE001 zhruba o 1°C nižší než ve vrtu RE002. Je to
způsobeno tím, že ve vrtu RE001 je teplota ovlivněna prouděním relativně chladné vody.
Teplota ve vrtu RE002 tak spíše odpovídá přirozené teplotě horninového masivu neporušené
cirkulací podzemních vod.
Velmi zajímavý je průběh křivek rozpuštěného kyslíku. Ve vrtu RE001- v úseku, kde do-
chází k intenzivní cirkulaci podzemních vod, bylo zaznamenáno vysoké procento rozpuště-
ného kyslíku. Jedná se tedy o vodu s relativně krátkou dobou zdržení v horninovém masivu.
Ve vrtu RE002 – v krátkém úseku pod hladinou (ta je ve vrtu RE002 hluboko zakleslá), kde
dochází k pomalému proudění, je procento rozpuštěného kyslíku mírně zvýšené. Domní-
váme se proto, že přítok pochází z jedné z puklin výše nad hladinou, kde je voda okysličená.
V hloubce přes 90 m při velmi pomalém proudění si totiž zvýšený obsah kyslíku lze jen těžko
vysvětlit jinak.
Bylo zjištěno, že oba vrty jsou po stránce technického provedení v pořádku. Obsyp se
v obou vrtech nachází v celém úseku perforovaných pažnic a ještě v části úseku plných pažnic.
Perforace je funkční, perforační otvory ani pažnicové spoje nejsou nikde poškozené. Oba vrty
se jen mírně odklánějí od svislice.
1
Hloubka
[m]
AQUATESTa.s.Prahadivizekarotáe
gd3
RE001Snìník
80
75
70
65
95
90
85
0.0
GR
20.0
T12
T14
T12
T14
T15
T14
T15
T14
T15
T16
T33
T16
T33
2
7.5
8
0
400
30
80
3
0
70
75
125
5
7
4
Pøírodníproudìní
0.00
Resistivimetrie[ohmm]
80.00
RMF00
RMF01
RMF02
RMF03
RMF04
RMF05
RMF06
RMF07
5
°C
8.00
7.86
7.82
7.81
7.81
7.81
7.81
7.80
7.80
7.81
7.81
7.81
7.81
7.81
7.82
7.82
7.82
7.83
7.83
7.83
7.84
7.84
7.85
7.86
7.88
7.89
7.90
7.89
7.88
7.88
7.87
7.87
7.86
7.86
7.86
7.87
7.87
7.86
7.85
7.85
7.84
7.83
7.83
7.84
7.85
7.86
7.87
7.88
7.89
7.90
7.91
7.91
7.92
7.92
7.93
7.93
7.94
7.94
7.95
7.96
7.96
7.96
7.97
7.98
7.99
7.99
6
rel.u.
6.27
6.20
5.99
5.86
5.77
5.69
5.63
5.58
5.54
5.50
5.48
5.47
5.48
5.47
5.46
5.45
5.45
5.46
5.45
5.43
5.43
5.39
5.39
5.39
5.38
5.37
5.37
5.37
5.40
5.38
5.40
5.38
5.38
5.38
5.38
5.39
5.41
5.41
5.42
5.41
5.41
5.42
5.42
5.43
5.48
5.51
5.59
5.68
5.80
5.90
6.01
6.09
6.20
6.27
6.34
6.40
6.45
6.51
6.57
6.61
6.66
6.70
6.75
6.80
6.85
7
%
64.31
64.51
63.73
62.62
61.40
60.50
59.69
58.86
58.51
58.26
57.68
56.99
56.38
56.08
55.32
55.10
54.75
54.67
54.43
54.29
54.03
53.77
53.70
53.81
53.50
53.22
52.94
52.77
52.72
52.81
53.01
53.09
53.05
52.96
52.91
52.91
52.75
52.71
52.82
52.88
52.81
53.26
53.14
52.76
52.67
52.26
51.29
49.99
48.28
46.38
44.20
42.13
39.51
36.99
34.93
32.78
30.24
27.87
25.41
23.32
21.21
19.11
17.72
16.22
14.84
8
hladina:64,86mpodterénem
karotání
profil
Rezistivimetriepøír.záznam[ohmm]
KonduktivitaALT_25[uS/cm]
Termometrie[°C]
Redoxpotenciál[mV]
IndexpH[rel.u.]
RozpuštìnýkyslíkO2[%]
TM
pH
O2
výraznázonalitafyzikálnìchemickýchvlastnostívody
souvisísproudìnímvodyvevrtu
vysoképrocentorozpuštenéhokyslíkuvcelém
kladnéhodnotyredoxpotenciálu
vcelémvodnímsloupci
nízkéhodnotypHvúseku,
rychlécirkulacepodzemnívody
vysokéhodnotymìrnéhoel.odporuvody
(nízkákonduktivita)vúsekupøirozenécirkulacevody
sníenýmìrnýel.odpor
(zvýšenákonduktivita)
vúseku,
kdevodaneproudí
úsekucirkulacepodzemnívody
Q´=1,0l/s
Q´=0,3l/s
rychléproudìnívevrtu
vúsekuodhladinydo85m.
proudìnínapøíèvrtem
vf=29,5m/den
Výsledkykarotáníhomìøení-hydro
Obr. 3-7:
Hydrogeologické
výsledky karotážního
měření na vrtu RE001
Sněžník

18
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Obr. 3-8: Geologické
výsledky karotážního
měření na vrtu RE001
Sněžník
1
Hloubka
[m]
AQUATESTa.s.Prahadivizekarotáe
gd3
RE001Snìník
24
20
16
12
8
4
64
60
56
52
48
44
40
36
32
28
96
92
88
84
80
76
72
68
-0.0
GR
30.0
Q51
T15
T14
T16
T15
T16
T15
T16
T15
T16
T12
T14
T15
T12
T14
T12
T14
T12
T14
T12
T14
T15
T14
T15
T14
T15
T16
T33
T16
T33
2
Schematizovanýpopis
0.0-1.0:kvartérnerozlišený
1.0-2.5:Pískovecjílovitý
2.5-4.0:Pískovecslabìjílovitý
4.0-5.9:Pískovecprachovitý
5.9-6.6:Pískovecjílovitý
6.6-7.7:Pískovecprachovitý
7.7-8.8:Pískovecjílovitý
8.8-9.9:Pískovecprachovitý
9.9-10.5:Pískovecjílovitý
10.5-11.8:Pískovecprachovitý
11.8-16.9:Pískovecstøednìzrnný
16.9-17.4:Pískovecslabìjílovitý
17.4-18.3:Pískovecjílovitý
18.3-26.8:Pískovecstøednìzrnný
26.8-27.6:Pískovecslabìjílovitý
27.6-38.3:Pískovecstøednìzrnný
38.3-39.3:Pískovecslabìjílovitý
39.3-68.5:Pískovecstøednìzrnný
68.5-69.5:Pískovecslabìjílovitý
69.5-71.3:Pískovecstøednìzrnný
71.3-73.3:Pískovecslabìjílovitý
73.3-74.8:Pískovecjílovitý
74.8-81.7:Pískovecslabìjílovitý
81.7-82.8:Pískovecjílovitý
82.8-85.1:Pískovecslabìjílovitý
85.1-86.4:Pískovecjílovitý
86.4-93.8:Pískovecprachovitý
93.8-96.3:Prachovecpísèitý
96.3-96.9:Pískovecprachovitý
96.9-97.9:Prachovecpísèitý
3
2
Pøirozenáradioaktivita[uR/hod]
27
17
IndukèníkarotáL50[cpmE3]
5
4
Výsledkykarotáníchmìøení-litologie
karot.profil

3| TERÉNNÍ PRÁCE
19
1
Hloubka
[m]
AQUATESTa.s.Prahadivizekarotáe
gd3
RE002Maxièky
105
100
95
90
85
80
110
0.0
GR
20.0
T12
T14
T12
T14
T12
T14
T12
2
9
10
0
400
30
80
3
0
70
100
150
5
7.5
4
Pøírodníproudìní
-0.00
Resistivimetrie[ohmm]
50.00
RMF00
RMF01
RMF02
RMF03
RMF04
5
TEMP_d
°C
9.25
9.15
9.11
9.09
9.10
9.12
9.13
9.13
9.13
9.11
9.12
9.12
9.12
9.12
9.12
9.12
9.12
9.12
6
pH_d
rel.u.
7.22
6.79
6.43
6.25
6.10
5.95
5.81
5.70
5.62
5.56
5.51
5.45
5.39
5.34
5.30
5.26
5.22
5.18
7
O2_d
%
28.23
25.61
22.47
19.58
16.84
15.28
14.73
14.49
14.28
14.16
14.03
13.89
13.76
13.67
13.59
13.51
13.46
13.49
8
karotání
profil
hladina:91,77mpodterénem
pHsesmìremdolùsniuje
mírnìvyššíprocento
rozpuštìnéhokyslíku
vkrátkémúsekupodhladinou
kladnéhodnoty
redoxpotenciálu
pomaléproudìníodhladinysmìremdolù
Q´=0,002l/s
(170l/den)
ádnázonalita
konduktivity
Termometrie[°C]
KonduktivitaALT_25-down[uS/cm]
Rezistivimetriepøír.záznam[ohmm]
RozpuštìnýkyslíkO2[%]
Redoxpotenciál[mV]
IndexpH[rel.u.]
Výsledkykarotáníhomìøení-hydro
3.4. Měření průtoků
Hydrogeologické poměry mohou být upřesněné charakterizací povrchových vodotečí. Kolek-
tory podzemních vod jsou většinou propojeny s potoky a řekami v daném území, do kterých
se podzemní vody odvodňují, nebo se z nich naopak doplňují břehovou infiltrací. Platí, že
pokud je hladina podzemní vody v kolektoru vyšší než hladina ve vodoteči, dochází k odvod-
nění kolektoru a pokud je hladina podzemní vody nižší, dochází k dotaci kolektoru.
Odvodnění kolektoru lze specifikovat jako základní odtok vodoteče. Jde o průtok v ob-
dobí bez srážek, kdy ve vodoteči už není voda pocházející z povrchového odtoku, ale pouze
voda pocházející z podzemního odtoku z okolního kolektoru. Pokud základní odtok (průtok
v období bez srážek) změříme na několika profilech podél vodoteče, zjistíme intenzitu odvod-
nění nebo dotace kolektoru pro každý úsek mezi dvěma měřeními. Takové měření nazýváme
postupné podélné profilování (PPP). Tímto způsobem můžeme poměrně přesně určit přítoky
a odtoky z dané hydrogeologické struktury.
Pro model v oblasti Hřenska je zásadní řeka Kamenice, na které byla metoda PPP apli-
kovaná už několikrát v minulosti, například v roce 2013 v rámci řešení projektu Rebilance
zásob podzemních vod. Podle výsledků je dolní tok Kamenice od Dolní Kamenice do Hřenska
příronový. Celkové odvodnění podzemní vody z turonského kolektoru v tomto úseku je asi
900 l/s (50 l/s na kilometr toku).
V rámci projektu ResiBil jsme se soustředili na profilování přeshraničních potoků na
levém břehu Labe, kde se PPP ve větším rozsahu v minulosti neprovádělo. Profilování pro-
bíhalo v červenci a v srpnu roku 2018, kdy celý region sužovalo sucho a povrchový odtok byl
Obr. 3-9:
Hydrogeologické
výsledky karotážního
měření na vrtu RE002
Maxičky

20
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
1
Hloubka
[m]
AQUATESTa.s.Prahadivizekarotáe
gd3
RE002Maxièky
24
20
16
12
8
4
64
60
56
52
48
44
40
36
32
28
104
100
96
92
88
84
80
76
72
68
116
112
108
-0.0
GR
60.0
Q12
T14
T12
T15
T12
T14
T12
T14
T12
T33
T15
T33
T12
T15
T33
T15
T26
T15
T33
T14
T15
T12
T14
T12
T14
T12
T33
T15
T33
T15
T33
T12
T14
T12
T15
T12
T15
T33
T14
T12
T15
T14
T15
T14
T15
T26
T14
T15
T12
T14
T12
T14
T12
T14
T12
2
Schematizovanýpopis
0.0-0.7:hlínapísèitá
0.7-2.5:Pískovecslabìjílovitý
2.5-3.8:Pískovecstøednìzrnný
3.8-4.6:Pískovecjílovitý
4.6-5.6:Pískovecstøednìzrnný
5.6-6.3:Pískovecslabìjílovitý
6.3-7.3:Pískovecstøednìzrnný
7.3-7.8:Pískovecslabìjílovitý
7.8-8.2:Pískovecstøednìzrnný
8.2-9.0:Prachovecpísèitý
9.0-9.8:Pískovecjílovitý
9.8-11.9:Prachovecpísèitý
11.9-15.1:Pískovecstøednìzrnný
15.1-17.8:Pískovecjílovitý
17.8-18.8:Prachovecpísèitý
18.8-19.5:Pískovecjílovitý
19.5-21.5:Pískovecelezitý
21.5-22.3:Pískovecjílovitý
22.3-27.6:Prachovecpísèitý
27.6-28.2:Pískovecslabìjílovitý
28.2-29.6:Pískovecjílovitý
29.6-30.6:Pískovecstøednìzrnný
30.6-31.1:Pískovecslabìjílovitý
31.1-31.9:Pískovecstøednìzrnný
31.9-32.2:Pískovecslabìjílovitý
32.2-32.8:Pískovecstøednìzrnný
32.8-33.9:Prachovecpísèitý
33.9-34.2:Pískovecjílovitý
34.2-35.0:Prachovecpísèitý
35.0-35.4:Pískovecjílovitý
35.4-36.8:Prachovecpísèitý
36.8-38.5:Pískovecstøednìzrnný
38.5-39.3:Pískovecslabìjílovitý
39.3-41.8:Pískovecstøednìzrnný
41.8-45.8:Pískovecjílovitý
45.8-47.3:Pískovecstøednìzrnný
47.3-50.7:Pískovecjílovitý
50.7-54.0:Prachovecpísèitý
54.0-55.0:Pískovecslabìjílovitý
55.0-57.0:Pískovecstøednìzrnný
57.0-58.0:Pískovecjílovitý
58.0-58.7:Pískovecslabìjílovitý
58.7-61.5:Pískovecjílovitý
61.5-62.7:Pískovecslabìjílovitý
62.7-66.8:Pískovecjílovitý
66.8-67.0:Pískovecelezitý
67.0-69.2:Pískovecslabìjílovitý
69.2-70.2:Pískovecjílovitý
70.2-82.3:Pískovecstøednìzrnný
82.3-83.6:Pískovecslabìjílovitý
83.6-84.8:Pískovecstøednìzrnný
84.8-85.8:Pískovecslabìjílovitý
85.8-86.8:Pískovecstøednìzrnný
86.8-87.5:Pískovecslabìjílovitý
87.5-101.3:Pískovecstøednìzrnný
3
0
Pøirozenáradioaktivita[uR/hod]
50
18
IndukèníkarotáL50[cpmE3]
3
4
karot.profil
Výsledkykarotáníchmìøení-litologie
Obr. 3-10: Geologické
výsledky karotážního
měření na vrtu RE002
Maxičky

image
3| TERÉNNÍ PRÁCE
21
zanedbatelný. Průtok byl na vybraných
místech stanoven metodou hydrometrová-
ní. Změřeny byly potoky pramenící na Dě-
čínském Sněžníku, které odtékají směrem
na sever do Labe a dle předpokladů odvod-
ňují většinu turonského kolektoru severně
od krušnohorského zlomového pásma.
Výsledky lze nejlépe dokumentovat
na toku Biela (v ČR Ostrovská Bělá). Prů-
tok byl změřen na 6 profilech od nejvyššího
u státní hranice po nejnižší v Königsteinu asi
1,5 km od ústí do Labe. Na prvním profilu
bylo naměřeno 13 l/s a na posledním profi-
lu 275 l/s. Změřeny byly dva přítoky Bielbach
(2 l/s) a Cunnersdorferbach (122 l/s). Na ce-
lém měřeném úseku potoka byl zaznamenán
celkový příron 138 l/s. Poslední 2 km úsek je
podle měření mírně ztrátový (–19 l/s). Vel-
mi výrazné jsou přírony na 2 km úseku mezi
profily Ottomühle (20 l/s) a Schweizermühle
(113 l/s), kde se průtok zvýší o 93 l/s. Tento
jev lze vysvětlit srovnáním nadmořské výšky
terénu, respektive odvodnění a úrovně báze
kolektoru BC, dle podkladů poskytnutých
ČGS. Báze BC se v těchto místech nachází
pouze několik metrů pod terénem.
Dalším příkladem je měření na toku
Cunnersdorferbach (v ČR Liščí a Sporný
potok). Průtok byl ověřen na 6 profilech. Na
4 profilech proběhlo hydrometrování, získán
byl údaj o průtoku na profilu Cunnersdorf 1
(48 l/s), sledovaném saským zemským úřadem a byl ověřen nulový průtok na profilu pod
Liščím jezerem na státních hranicích. Změřen byl i přítok Lampertsbach (6 l/s). Na celém
měřeném úseku potoka byl zaznamenán celkový příron 181 l/s. V období sucha dochází
zřejmě k prvním příronům asi 2 km jižně od obce Cunnersdorf v údolí pod vrcholy Rotstein
a Katzstein, kde byly zmapovány četné prameny. Z této oblasti pochází veškerý průtok změ-
řený na nejvyšším hydrometrovaném profilu v obci Cunnersdorf (28 l/s). Nejvyšší přírony byly
zaznamenány ve spodní části toku, v úseku od ústí do asi 3,5 km vzdálenosti proti proudu
potoka, kde byl změřen příron ve výší 148 l/s.
Konečně jako třetí ukázka tohoto postupu je měření na toku Krippenbach (v ČR Napa-
jedla). Průtok byl změřen na 3 profilech od nejvyššího u státní hranice (Králův mlýn 8 l/s)
po nejnižší v Krippenu (102 l/s) asi 700 m od ústí do Labe. Na celém měřeném úseku potoka
dlouhém asi 9 km byl zaznamenán celkový příron 94 l/s.
Podle výsledků všechny 3 hlavní vodoteče v oblasti Děčínského Sněžníku drénují celkově
okolo 400 l/s. Při ploše odvodnění okolo 136 km
2
to znamená specifický odtok 3 l/s/km
2
. Byly
Obr. 3-11: Nejnižší
měřený profil
na potoku Biela
1700 m od ústí do Labe
s průtokem 275 l/s

image
22
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
identifikovány úseky s intenzivnější drenáží podzemní vody do vodotečí. Na základě těchto
poznatků byly zpřesněny mapy hladiny podzemní vody, pomocí kterých se kalibroval nu-
merický model proudění podzemní vody. Ověřena byla i funkce okrajových podmínek typu
řeka v numerickém modelu.
Říční síť v oblasti Lückendorf se vyznačuje drobnými řekami a potoky. Hodnoty průtoku
v těchto vodních tocích nejsou k dispozici, protože limnigrafické stanice saské měřící sítě leží
mimo modelové území. Tyto limnigrafické stanice navíc zaznamenávají pouze hydrologická
data vodotečí, do nichž vody z pilotního území ústí. Data získaná v těchto profilech limni-
grafických stanic nelze regionalizovat pro použití v rámci projektu.
Pro sestavení modelu proudění podzemní vody jsou potřebné hodnoty průtoku, pomocí
kterých je možné sestavený model co možná nejpřesněji kalibrovat. Z těchto důvodů bylo
nutné provést měření průtoků, které mělo poskytnout obrázek o hydrologické situaci v oblasti
Lückendorfu.
Ve spolupráci se státní společností pro životní prostředí a zemědělství Staatliche Be-
triebsgesellschaft für Umwelt und Landwirtschaft (BfUL) byla provedena čtyři sezónní
Obr. 3-12: Přehled
profilů PPP
se změřeným
průtokem v l/s

image
image
3| TERÉNNÍ PRÁCE
23
měření na šesti vybraných vodních tocích v oblasti Lückendorf. Místa, na kterých tato měření
probíhala, jsou vyznačena na obr. 3-13. Určení průtoku bylo provedeno měřením rychlosti
proudění vody hydrometrováním. Pro volbu místa, na kterém měření probíhalo, byly důležité
následující podmínky:
• měřená lokalita se nachází jižně od Lužické poruchy,
• z velké části se jedná o rovný úsek vodního toku, se stálým spádem a pokud možno se stej-
ným průřezem profilu za účelem zajištění laminárních vlastností průtoku,
• bez zadržování vody, nezarůstající vodní tok.
Pro vodní toky na české straně v jižní části modelového území nebyly rovněž dostupné
údaje z limnigrafických stanic. Měření průtoku, která byla prováděna na německé straně,
nebylo možno na českém území provést. Z tohoto důvodu byl proveden pouze jednorázový
odhad průtoku na šesti místech (viz obr. 3-13).
Na německé straně se průtoky pohybovaly v rozpětí mezi 1,54 l/s a 20,8 l/s, na české
straně pak mezi 47,7 l/s a 332,0 l/s. Naměřených hodnot průtoku bylo následně možno použít
ke kalibraci modelu proudění podzemní vody.
3.5. Evidence pramenních vývěrů
Pramen je vývěr podzemní vody na povrch. Evidence a měření pramenů patří mezi základní
možnosti získání hydrogeologických informací v terénu. Prameny poskytují důležité údaje
o stavu a změnách hydrogeologického prostředí. Pramenů existuje v daném území početně
podstatně více než využitelných hydrogeologických vrtů.
Obr. 3-13: Místa
provedených
sezónních měření
v modelovém území
Lužické hory

image
24
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Pro modelová řešení indikují prameny místa či linie
odvodňování jednotlivých kolektorů, ale zejména mo-
hou být podkladem k přesnějšímu vymezení izolátorů
a poloizolátorů. Prameny mohou upozornit i na některé
jinak hůře podchytitelné jevy, jakými je třeba detailní
stratifikace kolektorů.
Vydatnost pramenů může citlivě reagovat na změ-
ny prostředí. Často je ale obtížné zjistit, který typ změny
prostředí danou výchylku ve vydatnosti vyvolal. Nevý-
hodou sledování vydatnosti pramenů oproti sledování
úrovně hladin podzemních vod ve vrtech je především
větší množství vlivů, které na prameny mohou půso-
bit. Zásadní je typ pramenného vývěru – typ podchy-
cení pramene a stav jeho údržby může mít značný vliv
na jeho vydatnost. Prameny jsou často bezprostředně
závislé na srážkové činnosti. Někdy i malý pokles úrov-
ně hladiny podzemní vody může znamenat silný pokles
vydatnosti pramene. Na vydatnost pramenů může mít
z antropogenních vlivů zásadní vliv čerpání podzem-
ních vod, drenáž podzemních vod, propojení kolektorů
vrtnými pracemi nebo liniovými stavbami (drenáže, ka-
nalizace, výkopy pro vodovody, plynovody či další sítě),
kterými může docházet k porušení izolátorů a odvede-
ní vody podzemním odtokem. K zániku pramenů může
docházet jak cíleně, tak nechtěně. Negativní vliv na vy-
datnost pramenů mohou mít také změny ve využití pozemků v infiltrační oblasti, například
vytváření nepropustných ploch.
Do určité míry specifický pro danou oblast je výskyt pramenů ze svrchních kolektorů,
které se často na velmi krátké vzdálenosti vsakují zpět do podloží. Tento vsak indikuje výskyt
silně propustných kolektorů s hladinou podzemní vody hlouběji pod povrchem.
Základním podkladem pro další práce bylo provedení rešerše odborných materiálů
k dané problematice. V rámci českého území byly adekvátní informace nalezeny především
v archivu VÚV TGM, v. v. i., archivu ČGS (Geofond), jednotlivých odborných mapách a v men-
ší míře i v dalších zdrojích informací. Zajímavým informačním zdrojem o lokalizaci pramenů
byl například i internetový portál estudanky.eu, ve kterém jsou celostátně amatérsky podchy-
ceny některé prameny a další zdroje podzemní vody.
U všech nalezených pramenů byla měřena vydatnost, konduktivita vody, aktuální teplota
vody a vzduchu.
Vydatnost pramenů a pramenných oblastí byla měřena v naprosté většině metodou od-
měrné nádoby, pouze výjimečně bylo použito měření pomocí vodoměrných vrtulí, případně
ve výjimečných případech v nouzi i odborného odhadu (například v terénu nepřístupný
odtok pramene). Pokud nebyl v blízkosti pramene či měřeného profilu vhodný objekt k mě-
ření přímo do nádoby (měrný přepad, propustek cesty či silnice, pramen vyvedený trubkou
apod.), byl takovýto měrný objekt v terénu pro potřeby měření vytvořen pomocí přenosné
trubky vhodného průměru. Měření v terénu pak probíhalo za pomoci kalibrované nádoby
Obr. 3-14: Upravený
pramen, sledovaný
ČHMÚ v oblasti
Děčínský Sněžník

image
image
3| TERÉNNÍ PRÁCE
25
vhodného objemu a stopek. Měření vydatnosti na jed-
nom bodě bylo standardně prováděno třikrát za se-
bou, ze získaných hodnot byla vypočtena průměrná
hodnota. Každý pramen a profil byl v terénu zaměřen
přístrojem GPS. Veškeré prameny byly fotograficky
zdokumentovány.
Vzhledem k prioritnímu zaměření průzkumu
a evidence pramenů pro potřeby modelových řešení
byly v první fázi prací plošně vyhledávány především
prameny v české části zájmové oblasti Děčínského
Sněžníku. Následně byla provedena doplňková vy-
hledávání a měření i v oblastech Hřensko-Křinice
a Lückendorf (Lužické hory). Zde se terénní práce
soustředily především na lokality rozšíření zájmových
území oproti předchozímu projektu GRACE a na ově-
ření polohy a vydatnosti významných pramenů.
Část významnějších pramenů je jímána pro po-
třeby zásobování obyvatel pitnou vodou. V oblasti Dě-
čínského Sněžníku se jedná například o větší množství vydatných pramenů pro zásobování
města Děčín (například Studený pramen, podchycené prameny v údolí Bělského potoka
apod.). V oblasti Hřenska jsou podchyceny například dva prameny v jímacím území Hřensko
a část pramene Ilmenquelle ve Schmilce.
Obr. 3-16: Lokalizace
změřených pramenů
v oblasti Děčínského
Sněžníku
Obr. 3-15: Přírodní
pramenný vývěr
měřený v oblasti
Děčínského Sněžníku

26
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Pomocí evidence a měření pramenů se podařilo vymezit a upřesnit důležité hydrogeo-
logické struktury pro modelová řešení. Jednalo se například o polohy jednotlivých izolátorů,
jako bazální křídový izolátor a izolátor A/BC v části oblastí Děčínský Sněžník a Hřensko/Kři-
nice. V oblasti Hřensko/Křinice byl pomocí pramenních vývěrů dále upřesněn rozsah (polo)
izolátoru 2/3 respektive rozhraní kolektorů 2 a 3 v sedimentech turonu. V zájmové oblasti
Lückendorf (Lužické hory) bylo možno na základě pramenních vývěrů mimo jiné částečně
vymezit průběh izolátoru BC/D.

Základem hydrogeologického modelu je konceptuální model, který vymezuje prostorovou
charakteristiku zájmového území, to jest tvary kolektorů a izolátorů a funkci jejich případného
tektonického porušení. Konceptuální model vychází z nejnovějších geologických poznatků
a na základě těchto dat navrhne ve schematizované podobě hydrogeologické fungování dané
struktury. Návazný hydraulický model tyto funkční vztahy definuje matematicky. Další vstupní
parametry dodá hydrologický model, který zpracuje a matematickým způsobem vyjádří kli-
matická data a jejich interakci se složkami povrchového odtoku.
Návazný hydrogeologický model umožní prostorovou vizualizaci proudění podzem-
ní vody, výpočet vodní bilance území, prognózu využitelných zásob podzemních vod
a predikci chování hydrodynamického systému v reakci na předpokládané antropogenní
zásahy či změny přírodních podmínek (např. vliv sucha včetně výpočtu různých scénářů
a variant.
4.1 Hydrologické bilanční modelování
4.1.1. Modelování vodní bilance v oblasti Děčínského Sněžníku a Křinice
Infiltrace srážek a doplňování kolektorů je vyhodnoceno pomocí hydrologického modelu BI-
LAN, který simuluje složky vodní bilance v daném povodí. Model byl vyvinut ve Výzkumném
ústavu vodohospodářském T. G. Masaryka, v. v. i. a byl popsán v publikaci Tallaksen a van
Lannen (2004). V posledním desetiletí byl tento nástroj nadále vyvíjen a poskytl spolehlivé
výsledky v místních poměrech (Vizina et al. 2015, Hanel et al. 2012, Horáček et al. 2008).
Struktura modelu vychází ze systému rovnic, které popisují vodní bilanci.
Hydrologický model je zpracovaný pro jednotlivá povodí, která jsou vymezená podle
dostupných časových řad průtoků. Pro vybrané profily jsou pomocí digitálního modelu terénu
vymezené plochy příslušných povodí. Následně jsou pro každé povodí připravené časové řady
srážek a teplot. Hodnoty reprezentativní pro jednotlivá povodí jsou výsledkem interpolace
hodnot z meteorologických stanic v povodí nebo v jeho okolí. Na obrázku 4-1 je znázorněné
rozmístění meteorologických stanic v zájmovém území.
Vstupní soubor pro model BILAN zahrnuje srážky, teploty a průtoky. Údaj o teplotě vzdu-
chu slouží jako indikátor energetických podmínek, které zásadně ovlivňují vodní bilanci.
Časový krok modelu je 1 měsíc. Model simuluje přetoky a množství vody ve sněhové pokrývce,
v nenasycené zóně a v kolektoru podzemních vod. Procesy jsou řízeny šesti parametry:
• Koeficient pro výpočet množství kapalné vody dostupné na povrchu za zimních podmínek
• Parametr vztahu mezi srážkou a odtokem (přímý odtok)
• Parametr rozdělující perkolaci na hypotermický odtok a na dotaci podzemní vody pro letní
podmínky
4
|
Matematické modelování

image
28
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
• Parametr rozdělující perkolaci na hypotermický odtok a na dotaci podzemní vody pro pod-
mínky tání sněhu
• Parametr rozdělující perkolaci na hypotermický odtok a na dotaci podzemní vody pro zimní
podmínky
• Parametr určující odtok ze zásoby podzemní vody (základní odtok)
Kalibrace parametrů probíhá statistickým srovnáním pozorované a simulované řady od-
toku pomoci kritéria MAPE (střední absolutní procentuální chyba). Parametry jsou nastavené
tak, aby byla dosažena nejlepší shoda mezi pozorováním a modelovou simulací. Hlavními
výstupy hydrologického BILAN modelu jsou časové řady potenciální a reálné evapotranspi-
race, půdní infiltrace a doplňování podzemních vod v nasycené zóně. Výsledky jsou platné
vždy pro jednotlivá povodí a jsou následně přepočítány na celou oblast hydrogeologického
modelu podle plošných poměrů.
Pro povodí Křinice a potoka Biela byla provedena kalibrace pro celé období pozorování
1961–2017, respektive 1964–2017. Pro povodí Cunnersdorferbach byla vzhledem ke kvalitě
vstupních dat, zvolena kalibrační perioda na období 1990-2010, které se jeví jako konzis-
tentní. Stejné období bylo použito ke kalibraci i v případě povodí Kamenice. Samotný model
pro povodí Kamenice byl kalibrován s důrazem na zachování ročního průměrného množství
odtoku z krajiny. S ohledem na modelovanou lokalitu a velkou dotaci průtoku z podzemních
vod, byla provedena separace základního odtoku, kterému byla dána v rámci kalibrace vý-
znamná role.
Pro obě modelové oblasti Děčínský Sněžník i Hřensko/Křinice byly zpracovány dvě po-
vodí. Následně byly pro obě oblasti vypočteny relevantní časové řady doplňování podzemních
vod jako vážený průměr hodnot z dvojice hodnocených povodí.
Obr. 4-1: Mapová
projekce vstupních dat
do modelu BILAN

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
29
4.1.2. Modelování vodní bilance v oblasti Lückendorf
Vyhodnocení hydrologické bilance v oblasti Lückendorf probíhalo na podobných princi-
pech. Základem pro sledování prostorového a časového vývoje zásob podzemní vody je
přesné vyhodnocení bilance transportních procesů a procesů výparu a transpirace vegetač-
ním pokryvem na a uvnitř půdního tělesa. Kromě hydrologických veličin jako jsou srážky,
výpar a odtok představuje rozhodující veličinu pro zjištění zásob podzemní vody míra tvorby
nové podzemní vody. Míry doplňování podzemní vody, použité pro dílčí území Lückendorf,
byly definovány pomocí hydrologického modelu ArcEGMO a zpřístupněny prostřednictvím
hydrologického portálu Svobodného státu Sasko. Konstrukce modelu včetně parametrizace
území, kalibrace a validace použití modelu, proběhla
v rámci kooperačního projektu
KLiWES
, který je od roku
2008 řešen Saským zemským úřadem pro životní pro-
středí, zemědělství a geologii (LfULG) a Technickou
univerzitou v Drážďanech.
ArcEGMO je variabilní, hydraulický srážkoodtoko-
vý model, který pomocí zapojení jednotlivých modulů,
umožňuje popsat dílčí hydrologické procesy. Propoje-
ním dílčích procesů lze řešit specifické otázky, výstupy
lze vydávat ve variabilním prostorovém a časovém roz-
lišení. Druh a dostupnost výchozích dat přitom podmi-
ňují přesnost modelování. Pro popis dílčích modulů
jsou používány moduly vycházející z fyzikálně odů-
vodněných koncepčních modelovacích přístupů. Pře-
hled klíčových procesů programu a jednotlivé úrovně
modelování (například klimatická a hydrologická data
pro dílčí území Lückendorf) je uveden na následujícím
obrázku.
ArcEGMO potřebuje pro modelování vstupní data, která jsou poskytovaná podle druhu
buď jako časové řady, nebo jako prostorové informace. Pro výstup vypočtených dat lze navolit
časovou agregaci hodinových hodnot až po celkový časový rámec několika let. Pro statistické
vyhodnocení lze navíc analyzovat výstup modelu a nechat jej zvolenou časovou agregaci vy-
dat jako statistickou veličinu (suma, střední hodnota, minimum, maximum). Hydrologické
veličiny pro dílčí území Lückendorf byly vydány jako sumarizované střední hodnoty za každý
měsíc sledovaného časového období.
Pro územní znázornění výsledků nabízí ArcEGMO možnost vydání prostorově naváza-
ných dat. Tato data lze následně navzájem propojit v geografickém informačním systému
(například ArcGIS) a vizualizovat. Kromě toho lze data vydávat prostorově agregovaná. Možné
jsou následující územní jednotky: úseky vodotečí, elementární plochy, hydrotopy, dílčí povo-
dí, regiony a celé území. Pro dílčí území Lückendorf byl výpočet proveden na úrovni dílčích
povodí, jak je uvedeno na obr. 4-3.
Modelová simulace pro dílčí území Lückendorf probíhala ve třech fázích: V rámci prv-
ního kroku proběhla inicializace. Během této fáze byl vygenerován hydrologický model Lüc-
kendorf. Přitom byla načtena veškerá prostorová, případně časová data a pomocí vzájemných
vazeb propojena do geologického datového modelu. Pro kalibraci a validaci odtoků v modelu
byla použita dostupná data ze saských limnigrafických stanic z let 1951- 2005. Pro doplnění
Obr. 4-2: Schéma
modelu ArcEGMO

image
30
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
těchto dat byly prodlouženy datové řady až do roku 2010. První krok dále zahrnoval iniciali-
zaci jednotlivých úrovní modelu a vyhodnocení výsledků na úrovni hydrotopů. Druhá fáze
pak zahrnovala vlastní řešení modelu. Za tímto účelem byla výchozí meteorologická data
přenesena na odtokový model a následně krok za krokem zpracovávána navazujícími modu-
ly. Po ukončení simulace byly na základě prostorové agregace pro dílčí povodí modelového
území Lückendorf vyhodnoceny výsledky. Pro zajištění dalšího bezproblémového zpracování
byly všechny výsledky uloženy ve formátu ASCII.
Data poskytována Hydrologickým portálem Saska pro dílčí území Lückendorf byla ana-
lyzována a odpovídajícím způsobem upravena. Detailní popis kritérií a datových podkladů
pro hydrologické výpočty v rámci projektu KLiWES se nacházejí v publikační řadě LfULG
(2011). Část modelového území včetně povodí, která jsou v hydrologickém modelu k dispo-
zici, zahrnuje rovněž území České republiky. Proto bylo nutno pro území bez dostupných
hydrologických dat provést manuální úpravu. Nejprve byla provedena identifikace těchto
částí území. Celé území bylo rozděleno podle kritérií topografie, říční síť a svažitost do nových
dílčích povodí (obr. 4-1). Na základě analýz sousedních dílčích povodí a podobností byly
těmto nově vytvořeným dílčím povodím přidělena míra tvorby nové podzemní vody relativně
podle na ně navazujících dílčích povodí.
4.2. Konceptuální modely
Konceptuální model je posledním krokem před tvorbou samotného hydraulického numeric-
kého modelu. Představuje interpretaci hydrogeologických a souvisejících geologických, geo-
morfologických, hydrochemických a klimatických poměrů hydrogeologického celku, směrů
proudění, vyjasnění míst infiltrace a drenáže a to včetně stanovení okrajových podmínek.
Obr. 4-3: Dílčí
povodí v dílčím
území Lückendorf,
definovaná
hydrologickým
portálem (zeleně)
a nově vytvořená
(žlutě)

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
31
4.2.1. Všeobecné hydrogeologické podmínky
Kolektory v zájmovém území tvoří obecně pískovce, zatímco ostatní litologické typy s větším
podílem jílu a prachu tvoří izolátory. Hydrogeologický konceptuální model území rozlišuje
4 oddělené kolektory s tím, že v některých modelových částech se nemusí všechny zmíněné
kolektory vyskytovat.:
• Kolektor 4, nebo kolektor A je nejhlubší cenomanský kolektor, který tvoří střídající se polohy
pískovce, slepence a prachovitého až jílovitého pískovce. Mocnost dosahuje až 80 m na Dě-
čínském Sněžníku a až 140 m u lužické poruchy na severu zájmového území.
• Kolektor 3 neboli hlavní kolektor B s nejvýznamnějšími odběry podzemní vody v oblasti tvoří
pískovce až prachovité a slinité pískovce. Izolátor mezi kolektory 3 a 2 (3/2) je lépe defino-
ván na severu – v Saské části v povodí Křinice. V centrální části zájmového území izolátor
postupně ztrácí svoji funkci. Jižně od toku řeky Kamenice a v oblasti Děčínského Sněžníku
je funkce izolátoru 3/2 omezena a nelze ji adekvátně definovat. Proto v těchto částech kon-
ceptuální model předpokládá spojený kolektor 2+3 (BC). Jeho mocnost dosahuje až 230 m.
• Kolektor 2, nebo kolektor C vzniká ve středně turonských pískovcích. Lze ho vymezit v se-
verozápadní časti oblasti Hřensko/Křinice nad izolátorem 3/2.
• Kolektor 1 představuje menší nesouvislé výskyty, které nelze definovat dostatečně přesně.
Na většině modelové oblasti jsou horní 3 kolektory modelované jako kombinované.
4.2.2. Klimatické podmínky
Základem pro kalibraci a validaci hydrologických modelů BILAN a ArcEGMO jsou aktuální
klimatické datové řady. Klimatické podklady vycházejí z dat Německé meteorologické služby
(Deutscher Wetterdienst (DWD)). Datové řady tvoří základ pro dvě použité sady klimatických
dat:
základní sada klimatických dat
(SCHWARZE et al. 2013) a
referenční sada klimatických
dat Saska
(BERNHOFER et al. 2019).
Základní datová sada byla zpracována v rámci projektu KliWeS Technickou univerzi-
tou v Drážďanech a Saským zemským úřadem pro životní prostředí, zemědělství a geologii
(LfULG). Referenční datová sada představuje aktualizaci základní datové sady. Pro tyto účely
byla data Německé meteorologické služby opětovně ověřena z hlediska jejich konzistentnos-
ti, chybějící části v datových řadách byly doplněny a byly zohledněny úpravy geodetických
výškových závislostí. Obě datové sady byly vytvořeny prostřednictvím internetového nástroje
RaKliDa (
rastrová klimatická data). Liší se z hlediska použité metody regionalizace. Obě da-
tové sady jsou dostupné prostřednictvím
Regionálního klimatického informačního systému
pro Sasko, Sasko-Anhaltsko a Durynsko
(
Regionales Klima-Informationssystem für Sachsen,
Sachsen-Anhalt und Thüringen
(ReKIS)). Pro další informace o příslušném postupu odkazu-
jeme na literaturu (SCHWARZE et al. 2013; BERNHOFER et al. 2019).
Z obou sad klimatických dat byly v projektu ResiBil zohledněny tyto klimatické prvky:
• maximální denní teplota ve výšce 2 m
• střední denní teplota ve výšce 2 m
• denní minimální teplota ve výšce 2 m
• korekce množství srážek (RICHTER 1995)
• relativní vlhkost vzduchu
• délka slunečního svitu
• globální záření
• rychlost větru ve výšce 2 m

32
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Klimatické prvky v modelu BILAN
Hydrologický režim pro dílčí území Děčínský Sněžník a Křinice-Hřensko byl modelován po-
mocí modelu BILAN (kapitola 4.1). Jako podklad pro kalibraci a validaci zde slouží referenční
sada klimatických dat. Ta zahrnuje časové řady klimatických prvků v závislosti na přísluš-
ném období měření každé stanice za roky 1951–2015, které byly pro účely výzkumu doplně-
ny o data Německé meteorologické služby za roky 2016 a 2017. Model BILAN představuje
bilanční model, který pro definování vodního režimu používá pouze klimatické prvky srážky
a teplota. Další klimatické prvky nejsou touto metodou zohledňovány.
Zohlednění možných budoucích klimatických změn pro dílčí území Děčínský Sněžník
a Křinice-Hřensko bylo provedeno odpovídající adaptací míry tvorby nové podzemní vody
(infiltrace) v oblastech, jak je uvedeno a vysvětleno v kapitole 4.4.1.
Klimatické prvky v modelu ArcEGMO
Pro dílčí území Lückendorf byl hydrologický režim modelován pomocí modelu ArcEGMO
(kapitola 4.1). Jako základ pro kalibraci modelu byla použita základní řada klimatických dat.
Ta zahrnuje časové řady klimatických prvků v závislosti na příslušném období měření každé
stanice za roky 1961–2010, které byly pro účely výzkumu doplněny o data Německé meteo-
rologické služby za roky 2011 a 2019.
Pro dílčí území Lückendorf byly pomocí aplikace klimatických scénářů zohledněny po-
tenciální změny klimatu, použité jako základ pro model ArcEGMO v rámci modelu KliWeS.
Tyto projekce klimatu slouží pro zachycení možných změn vodního režimu saských povodí
vlivem měnících se klimatických podmínek a využití krajiny. Výsledky výzkumů, prováděných
v rámci projektu KLiWES, byly získány prostřednictvím
Hydrologického portálu Saska (Was-
serhaushaltsportal Sachsen).
Tyto výsledky byly pro účely projektu ResiBil převzaty a použity
jako podklad pro numerické modelování proudění. Veškeré podklady a metodické kroky při
řešení scénářů jsou detailně popsány v publikacích projektu KliWeS (SCHWARZE et al. 2016;
HAUFFE et al. 2016).
Prostřednictvím Hydrologického portálu Saska bylo získáno celkem 13 různých projekcí
hydrologických prvků pro období let 1961 – 2100 (3 realizace WETTREG a 10 realizací WEREX
V). Pro účely výběru projekcí, použitých v projektu ResiBil, byly tyto datové sady nejprve vy-
selektovány pro dílčí území Lückendorf a vyhodnoceny z hlediska vývoje rozhodujících pa-
rametrů efektivní infiltrace. Pro další použití v projektu byly vybrány následující scénáře:
WEREX V – Realizace 11
Realizace 11 datové sady WEREX z Hydrologického portálu Saska znamená pro dílčí území
Lückendorf nižší pokles efektivní infiltrace v porovnání se stávající hodnotou. Tento scénář
tak popisuje méně významnou reakci klimatu na vodní režim.
WEREX V – Realizace 77
Realizace 77 datové sady WEREX z Hydrologického portálu Saska znamená pro dílčí území
Lückendorf výraznější pokles efektivní infiltrace v porovnání se stávající hodnotou. Tento
scénář tak popisuje intenzivnější reakci klimatu na vodní režim.
WEREX V – Medián
WEREX V Medián znamená pro dílčí území Lückendorf střední dopad na efektivní infiltraci

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
33
v porovnání se stávající hodnotou. Tato realizace nebyla získána prostřednictvím Hydrologic-
kého portálu Saska, ale byla pro účely projektu zpracována manuálně. Představuje medián
deseti realizací datové řady WEREX V, které jsou na hydrologickém portálu Saska k dispozici.
Na základě těchto tří scénářů byla pro simulaci numerického modelu podzemní vody
použita vypočtená tvorba nových zdrojů podzemních vod.
4.2.3. Oblast Děčínského Sněžníku
Modelová oblast je vymezena tak, aby zahrnovala celé pilotní území a zároveň aby bylo mož-
né definovat okrajové podmínky s co nejmenší nejistotou. Podle dostupných podkladů je pro
oblast definovaný dvoukolektorový systém s kolektorem A v cenomanských pískovcích nad
podložím křídových sedimentů a kolektorem BC v turonských pískovcích.
Modelovou oblast vymezují následující okrajové podmínky:
Pro kolektor BC
• Řeka; podél Labe na severu a severovýchodě
podél potoka Ostrovská Bělá/Biela na západě
• Nulový průtok; linie rozvodnice na jihozápadě
• Drenáž; podél výchozů podložního izolátoru v údolí Labe na východě
Pro kolektor A
• Nulový průtok; na západ podél potoka Ostrovská Bělá/Biela (odpovídá linii rozvodnice)
• Konstantní hladina; na severu a na východě není kolektor omezený, pokračuje pod Labem
do oblasti Hřensko/Kirnitzsch
• Drenáž; podél výchozů kolektoru v údolí Labe na východ mezi Horním Žlebem a státní
hranicí
• Řeka; na jihozápadě v oblasti výchozu kolektoru A při Ostrovu.
ČGS na základě souborů dat z vrtů na saské i české straně připravila plochy stropů a bází
kolektorů a izolátorů pro definici geometrie. Plochy vznikly interpolací dostupných bodo-
vých vrtných údajů. Tektonické zlomy, kde jsou plochy přerušeny vertikálními posuny, byly
definované jako zlomové linie s intenzivnějšími změnami výšky. Připravené byly následující
„shapefile“:
p
o
dloží
ídy
• strop kolektoru A
• báze kolektoru BC
• strop kolektoru BC
• strop souvrství Ca
• báze souvrství Cb
Připravena byla dále mapa hladin podzemní vody pro kolektory A a BC. Jako archivní
podklad k přípravě mapy posloužila mapa hladin z projektu Rebilance zásob podzemních vod
(2016) a předcházející dílo Hydrogeologická syntéza české křídové pánve – Bilanční celek 3
(1987). Tyto podklady byly použitelné pouze pro menší část pilotního území v České repub-
lice. Pro část v Německu nebyly k dispozici žádné archivní mapové podklady s hladinami
podzemní vody. Získán byl soubor 13 hydrogeologických vrtů z této oblasti.
Zhotovení mapy hladin podzemní vody kolektoru BC se opírá o archivní izolinie
na území České republiky, údaje ze dvou nových průzkumných vrtu Re001 a Re002 a údaje
z vybraných vrtů poskytnutých saskými partnery. Saské vrty byly vybrány na základě lokace
a příslušné hloubky vrtů a vystrojení odpovídajícího kolektoru BC.

image
34
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Obr. 4-4: Mapa
okrajových podmínek
a hladin kolektoru BC

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
35
Zhotovení mapy hladin podzemní vody kolektoru A se opírá o archivní izolinie na území
České republiky, a údaje z vybraných vrtů poskytnutých saskými partnery. Saské vrty byly
vybrány na základě lokace a příslušné hloubky vrtů a vystrojení odpovídajících kolektoru A.
Kolektor A dle předpokladů není zcela odvodněn do koryta Labe a je pod Labem propojen
s oblastí na pravém břehu řeky. Nová mapa zobrazuje spojené izolinie napříč údolím. K vý-
znamnému odvodnění kolektoru A do Labe dochází především v oblasti výchozu cenoman-
ského souvrství a podloží v údolí Labe mezi Horním Žlebem a státní hranicí.
Hydrogeologický řez:
Provedena byla analýza archivních karotážních záznamů z vybraných vrtů v oblasti. Na zá-
kladě hodnot přirozené radioaktivity hornin, měrných elektrických odporů hornin a ne-
utronové karotáže byly určeny polohy zvodnělých vrstev a nepropustných hornin. Výsledky
karotážních měření byly prostorově a výškově srovnány a byly nakresleny hydrogeologické
řezy zastižených turonských souvrství.
V oblasti Děčínského Sněžníku byl připraven řez spojující vrty 4630-A (Sněžník), DS-1-Nc
(Kristin Hrádek), DS-2-Nc (Maxičky) a 4630-B (Říjiště)
Obr. 4-5:
Hydrogeologický řez
územím Děčínského
Sněžníku

36
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Vrt 4630-A v oblasti Sněžníku ověřil pouze vyšší polohy středního turonu, kde bylo iden-
tifikováno střídání až 15 m mocných vrstev propustnějšího pískovce a méně propustných pís-
kovců s větším podílem jemnozrnných frakcí. Z dalších vrtů byl vykreslen souvislý karotážní
řez s bází turonského kolektoru BC v úrovni 360 m n. m. u Kristínina Hrádku až 320 m n. m.
východně od Maxiček u Říjiště. Podle podkladů poskytnutých ČGS se předpokládá báze ko-
lektoru BC zhruba o 15 m níže. Kolektor BC je dle karotážních měření přerušen dvěma méně
propustnými polohami pískovců s větším podílem jemnozrnných frakcí. První se vyskytuje
zhruba 6 až 13 m nad bází BC a dosahuje mocnosti okolo 3 m. Druhá se vyskytuje zhruba
53 m nad bází BC a dosahuje mocnosti okolo 6 m. V tomto výškovém horizontu bylo zma-
pováno pouze minimální množství pramenů, proto hydrogeologickou funkci těchto poloh
nelze potvrdit jevy v terénu.
4.2.4. Oblast Hřensko/Křinice
Modelová oblast je vymezena tak, aby zahrnovala celé pilotní území a zároveň, aby bylo mož-
né definovat okrajové podmínky s co nejmenší nejistotou. Podle dostupných podkladů je pro
oblast definovaný dvoukolektorový systém s kolektorem A v cenomanských pískovcích nad
podložím křídových sedimentů a kolektorem BC v turonských pískovcích. V severozápadní
části, převážně na území Německa je definovaný tříkolektorový systém, kde je turonský kolek-
tor rozdělen na dvě části a sice na spodnoturonský kolektor B a středněturonský kolektor C.
Modelovou oblast vymezují následující okrajové podmínky:
Pro kolektor BC
• Řeka; podél Kamenice a Chřibské Kamenice na jihovýchodě
• Nulový průtok; podél lužické poruchy na severu, podél Doubického zlomového pásma
na východě, po hydrogeologické rozvodnici na jihu
• Drenáž; podél výchozů podložního izolátoru v údolí Labe na západě
Pro kolektor A
• Nulový průtok; podél lužické poruchy na severu, podél Doubického zlomového pásma
na východě, po hydrogeologické rozvodnici na jihu
• Konstantní hladina; na severozápadě není kolektor omezený, pokračuje pod Labem do ob-
lasti Děčínského Sněžníku a dále po proudu Labe
• Drenáž; podél výchozů kolektoru v údolí Labe na západě mezi Suchou Kamenicí a Děčínem
Geometrie kolektorů je definována na základě podkladů předchozích úkolů GRACE
a Rebilance podzemních vod. Použité jsou následující „shapefile“:
p
o
dloží
ídy
• strop kolektoru A
• báze kolektoru B
• strop kolektoru B
• báze kolektoru C
• digitální model terénu
Zhotovení mapy hladin podzemní vody kolektoru A a BC se opírá o archivní izolinie
na území České republiky (projekt Rebilance zásob podzemních vod), výstupy projektu
GRACE Společně využívané podzemní vody na česko-saském pomezí a nových průzkum-
ných vrtu 4660_2T a 4660_2C zhotovených v rámci projektu Rebilance zásob podzemních
vod v roce 2015. Pro upřesnění situace na území SRN byl získán soubor údajů z 11 hydro-
geologických vrtů z této oblasti.

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
37
V severozápadní části území byly připraveny mapy hladiny pro tříkolektorový systém
(dvě turonské zvodně B a C). Saské vrty byly rozřazeny a vybrány na základě lokace a příslušné
hloubky vrtů respektive vystrojení. Izolinie pro kolektor B byly sestrojeny na základě údajů
z vrtů:
• Nasser Grund HySca 21/82/2
• Wurzelweg HySmil 4/81
• Grosser Zschand 1a/95 mitte
Izolinie pro kolektor C byly sestrojeny na základě údajů z vrtů:
• Nasser Grund HySca 21/82/4
• Wurzelweg HySmil 2/81
• Quenenwiese 13Z/65
• Zeughaus 11Z/65
• Zschand HySml 6/81
• Zschand HySml 5/81
• Grosser Zschand 1a/95 oben
Jihozápadní část území mezi obcemi Růžová a údolím Labe nebyla dosud z hydroge-
ologického hlediska dostatečně prozkoumána. V tomto prostoru se přitom v turonském
kolektoru nachází rozvodnice mezi drenážními bázemi řek Kamenice a Labe. Vzhledem
k nedostačujícím údajům o hladinách podzemní vody byly v oblasti prozkoumány prame-
ny. Zmapované prameny byly rozřazeny do dvou skupin. Pro prameny mělké zvodně jsou
Obr. 4-6: Mapa
okrajových podmínek
a hladin kolektoru A

image
38
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
charakteristické: kolísavá vydatnost, konduktivita a vyšší nadmořská výška. Prameny v údolí
Labe pod výchozy turonských pískovců, ale nad úrovní stropu krystalinika, byly zařazeny
k hlubší turonské zvodni BC. Nadmořskou výškou zpravidla odpovídají předpokládané bázi
turonského kolektoru, která klesá k severu. Tyto poznatky byly použity pro novou interpretaci
hladin podzemní vody v jihozápadní části území.
V severní části je kolektor A dle předpokladů částečně odvodněn do koryta Labe a je
pod Labem propojen s oblastí na levém břehu řeky. Nová mapa zobrazuje spojené izolinie
napříč údolím.
Hydrogeologické řezy:
V oblasti Hřenska byly připraveny 3 řezy spojující vrty.
• 4660-2C (Hřensko), DKP-25 (Zámeček), K-II-c (Vysoká Lípa) a 2H-304 (Jetřichovice)
Dle karotážních měření je kolektor BC v oblasti od Hřenska po Jetřichovice přerušen něko-
lika méně propustnými polohami pískovců s větším podílem jemnozrnných frakcí. Souvislý
kolektor BC se nachází nad bází BC v mocnosti okolo 55 m. Nad touto úrovní dochází ke stří-
dání dobře propustných pískovců s polohami pískovců s větším podílem jemnozrnných
frakci. Jednotlivé vrstvy dosahují mocnosti od 5 do 18 m. Tato poloha tvoří nesouvislou polo-
hu poloizolátoru a polokolektoru, kterou lze obecně považovat za vrstvu s nižší propustností.
Toto souvrství funguje jako bariéra nadložních turonských propustných kolektorů.
• K-II-c (Vysoká Lípa), VP8462N, K-1-c, J-167222, KO-1 (směr na severovýchod)
Severovýchodně od Vysoké Lípy je kolektor BC rovnoměrně přerušen několika vrstvami.
Obr. 4-7: Mapa
okrajových podmínek
a hladin kolektoru BC

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
39
Vrstvy propustných pískovců dosahují mocnosti okolo 25 m a jsou odděleny asi 5 m mocnou
vrstvou méně propustných pískovců s větším podílem jemnozrnných frakcí. Takové sek-
vence jsou v těchto vrtech zaznamenány 4, ve větší vzdálenosti od Vysoké Lípy 3. Mocnost
celého kolektoru BC dosahuje od 125 m ve Vysoké Lípě do 180 m u vrtu VP-8462N. Ve vrtu
J-167222 byl zaznamenán podobný vývoj v mírně zakleslé poloze. Popsané sekvence se
střídají do výšky okolo 150 m nad bází BC. Nad tím jsou souvislé pískovce. Celková mocnost
kolektoru BC zaznamenaná ve vrtu J-167222 činí 300 m.
• J-139165 (Hadí Pramen), KO-1, J-123254 (Doubice), J-123319 (Chřibská)
Polohy méně propustných pískovců popsané v předchozím odstavci jsou interpretovány
i na tomto řezu – ve spodní části kolektoru BC. Ve vrtu J-139165 je nad bází BC asi 75 m
mocná vrstva propustných pískovců. Nad ní dochází ke střídání 5-10 m mocných vrstev
méně propustných pískovců s větším podílem jemnozrnných frakcí a 10-30 m mocných
propustných pískovců. K tomuto střídání dochází v zóně s mocností okolo 100 m. Nad tím
jsou opět propustné pískovce. Kolektor BC dosahuje dohromady mocnosti okolo 350 m.
V blízkosti Doubice je vývoj podobný. Celková mocnost zde dosahuje okolo 420 m.
• J-139165 (Hadí pramen), Lo-7-Jc, J-087183, J-060173 (Vlčí Hora)
Polohy méně propustných pískovců, popsané v předchozím odstavci, jsou interpretovány
i na tomto řezu – ve spodní části kolektoru BC. Nad bázi BC je 40 až 55 m mocná vrstva
propustných pískovců.
4.2.5. Oblast Lückendorf
Modelové území Lückendorf se skládá z následujících kolektorů:
Kolektor A (útvar Oberhäslich-Formation)
Nejspodnější kolektor A se skládá z cenomanských pískovců a nachází se nad krystalickým
podložím, které je v modelu definováno jako izolátor (hranice nepropustná). Koncepční okra-
jové podmínky čtvrtého kolektoru jsou na severu a na východě utvářeny Lužickým zlomem,
který je považován za hydraulicky nepropustný. Na západně a na jihu jsou omezení dána
okrajovou podmínkou 1. druhu. Tento kolektor je vodou zásobován vertikální infiltrací pro-
střednictvím kolektoru BC. Infiltrace je však zpomalována izolátorem A/B, který se nachází
nad těmito vrstvami. Pohyb vody probíhá v tomto kolektoru ve směru na jih až jihozápad
a sleduje spád krystalického podloží.
Izolátor A/BC (útvar Dölzschen-Formation)
Nad tím ležící izolátor A/BC se v modelu rozprostírá nad celým kolektorem 4 s výjimkou
východní části území. Tam se nacházejí části 4. kolektoru na povrchu, které navíc zajišťují
tvorbu nových zdrojů podzemní vody v této zvodni.
Kolektor BC (útvar Oybin-Formation)
Nadložní turonský kolektor BC je rozšířen v celém modelovém území. V regionu je považován
za nejdůležitější kolektor pro odběr podzemní vody. Na severu a severovýchodě je ohraničen
Lužickým zlomem, který byl v modelu definován jako izolátor.
Kromě toho je na jihu ohraničen Panenským potokem, na severozápadě Hamerským
potokem a na jihozápadě hranicí povodí Heřmanického potoka. Kolektor BC se na 2/3 sle-
dovaného území nachází v blízkosti povrchu pod velmi mělkou vrstvou půdy.

image
40
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
V této oblasti se nachází v nenapjatém stavu. Kolektor je odvodňován dvěma lokálními
systémy povrchových vodních toků a dvěma většími, vodohospodářsky využívanými prame-
ny. Vodohospodářské využití tohoto kolektoru probíhá většinou formou studní.
Izolátor BC/D (útvar Lückendorf-Formation)
Izolátor C/D pokrývá podložní kolektor z 1/3 rozlohy území. Důsledkem toho je kolektor
na těchto místech napjatý a tvorba nové podzemní vody je omezená. Pouze na okrajích izo-
látoru C/D je do kolektoru BC přiváděna voda z pramenů.
Kolektor D (útvar Waltersdorf-Formation)
Kolektor D je rozšířen v severozápadní části řešeného území a hraničí na severu s Lužickým
zlomem. Na severozápadě je ohraničen Hamerským potokem a sahá až po hranice obce
Jonsdorf. Tvorba nových zdrojů podzemní vody probíhá opět prostřednictvím jeho povrchu.
Tercierní pánev
Žitavská pánev se nachází na severní hranici modelu v krystaliniku. V modelu je defino-
vána jako samostatný kolektor bez lokálního kontaktu se systémem kolektorů v pískovcích.
Z důvodů ohraničení projektového území bylo možno modelovat pouze část Žitavské pánve.
Tato terciérní pánev byla proto vymezena potenciálovým gradientem jako okrajová podmín-
ka. Tvorba nových zdrojů podzemní vody zde probíhá rovněž prostřednictvím nenasycené
vrstvy půdy.
Geometrie výše popsaného systému kolektorů byla modelována jako trojrozměrný
sloupcový model na základě: geologické mapy (Mlčoch et al. 2018), českých datových sad
Obr. 4-8: Dílčí území
Lückendorf

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
41
k výškové úrovni jednotlivých geologických vrstev, dat ze saských vrtů, geologické mapy v mě-
řítku 1 : 50 000 (GK 50 Eiszeit) a digitálního modelu terénu firmy G.E.O.S. Freiberg (2019).
Model obsahuje prostorové informace ke stávajícím kolektorům, izolátorům, poruchám a zlo-
mům, které se v území vyskytují.
Na základě shora popsaných prostorových informací, vlastností materiálů z předcháze-
jícího projektu GRACE (Vaněk, 2013), detailních průzkumů z let 1976-1978 a map hydroizo-
hyps z posudku firmy G.E.O.S. Freiberg (1998), měření hladiny podzemní vody, prováděných
VÚV, a dat hladiny podzemní vody z monitorovacích vrtů na měření hladiny podzemní vody
byl koncepční model sestaven a kalibrován jako numerický model proudění podzemní vody.
4.3. Hydraulické modely
Jako nástroj pro matematické modelování byl v případě lokality Děčínský Sněžník a Hřensko –
Křinice použit proudový model MODFLOW (Harbaugh, McDonald, 1996). Je to 3rozměrný
model založený na metodě konečných diferencí. Modelovaná oblast se nejprve vertikálně
rozdělí do vrstev a uvnitř těchto vrstev se definují elementy s obdélníkovou základnou. V mo-
delované oblasti je možné definovat zdroje a odběry vody jako jsou studny, plošné zdroje
z dešťových srážek, evapotranspirace, čerpané studny, drenáže, vodní toky.
Vlastní hydraulický model MODFLOW je součástí programového balíku VISUAL
MODFLOW PRO, který slouží jako uživatelské prostředí pro převod vstupních dat do mode-
lovacích algoritmů a grafickou interpretaci výsledků. Výhodou je modulární stavba softwa-
ru, kdy vedle hlavního programu existuje velké množství nezávislých podprogramů řešících
jednotlivé dílčí úlohy.
Obr. 4-9: Drenážní
systém a monitorovací
vrty modelu Lužické
hory

42
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
K vytvoření matematického modelu dílčího území Lückendorf byl použit software
FEFLOW (Diersch 1979), pomocí něhož lze vytvořit trojrozměrný model na základě metody
konečných prvků. Modelové území se nejprve horizontálně rozdělí na hydrogeologické vrstvy.
Při vymezení okrajových podmínek modelového území byly zohledněny prameny, odběry
vody, plošná infiltrace ze srážek, evapotranspirace a drenáž do povrchových vodních toků.
Následně síťový generátor vypočetl trojrozměrnou síť z trojúhelníkových elementů, která musí
dodržet stanovená kritéria stability.
Program FEFLOW je součástí programového balíku Groundwater modelling společnosti
DHI WASY, který jako uživatelské rozhraní slouží ke konverzi vstupních dat do algoritmů
modelování a grafické interpretaci výsledků. Výhoda spočívá v možnosti přesnějšího geomet-
rického přizpůsobení sítě dané prostorové poloze různých objektů, které jsou z hydraulického
hlediska významné pro výpočet.
V následujících kapitolách uvádíme jen stručný přehled metodiky a výsledků modelo-
vání. Pro podrobnější informace odkazujeme na příslušné závěrečné zprávy týkající se ma-
tematického modelování (Navrátilová, Nol 2019 a, b, Pohle 2020)
4.3.1 Hřensko – Křinice
Koncepce řešení
Hlavním stavebním kamenem matematického modelu bylo vytvoření společného přeshranič-
ního hydrogeologického modelu, ve kterém je datově definována geometrie a rozsah všech
významných kolektorů a (polo)izolátorů. Na počátku byly celým řešitelským týmem projektu
odsouhlaseny základní principy pro jeho stavbu:
1 Výsledný přeshraniční hydrogeologický model (čili vymezení kolektorů) musí na mode-
lových hranicích odpovídat hydrogeologickým strukturám jak na českém, tak německém
území.
2 Výsledné modelové vrstvy, které budou v matematickém modelu odpovídat kolektorům
a izolátorům, jsou průběžné a musí se vyskytovat v celé modelové oblasti na území obou
států. V praxi to znamená, že pokud se kolektory D a C vyskytují na německém území, musí
mít na českém území svoje ekvivalenty.
3 Jelikož na českém území existují pouze indicie a bodové informace o výskytu samostatných
kolektorů D a C, bylo převzato německé členění kolektorů i pro českou část území.
4 Sestavování přeshraničního hydrogeologického modelu z roku 2014 v oblasti Hřensko-Kři-
nice/Kirnitzsch bylo zahájeno úpravou geologického modelu od firmy G.E.O.S. (Voight et
al., 2013; Kahnt et al., 2014; Nol, 2014) v říjnu 2013, v němž bylo vymezeno 14 geologických
vrstev křídových sedimentů na německém území. Vrstvy byly označeny HGK 800 až HGK
990. Podle Rösnera et al., (2008) byly jednotlivé geologické vrstvy spojeny do hydrogeolo-
gických kolektorů a poloizolátorů.
Na německém území bylo vymezeno 7 hydrogeologických vrstev, které odpovídají 4 ko-
lektorům a 3 poloizolátorům. V rámci členění modelové oblasti na jednotlivé modelové vrstvy
platí pravidlo, že modelové vrstvy musí být průběžné a vyskytovat se v celé modelové oblasti.
Z tohoto důvodu byly německé hydrogeologické vrstvy extrapolovány i na české území.
Vymezení kolektorů A a B bylo na českém území provedeno podle Herčíka et al. (1987),
dat z ČGS-Geofondu, dat z archivu zhotovitele a vrtů uvedených v práci Patzeltové (2004). Jed-
notlivé báze kolektorů A a BC a strop kolektoru A vymezené Herčíkem et al. (1987) byly zdigi-
talizovány, upraveny podle nových dat a propojeny s německým hydrogeologickým modelem.

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
43
Strop kolektoru B a báze kolektoru C na českém území byly odvozeny podle nadmoř-
ské výšky pramenů, které byly zdokumentovány Eckhardtem (2013). Báze kolektoru C byla
stanovena na 220 m n. m. v oblasti jižně od linie jdoucí ve směru toku Dlouhé Bělé. Od báze
kolektoru C bylo odečteno 20 m (mocnost poloizolátoru C/B), a tak byl specifikován strop
kolektoru B. Strop kolektoru B a báze kolektoru C byly na závěr propojeny s jejich ekvivalenty
v německém hydrogeologickém modelu.
V původní koncepci byla geometrie kolektoru C a okrajové podmínky definovány ná-
sledovně: Kolektor C je na severu, východě, jihovýchodě, jihu a západě omezen hranicí
s nulovým průtokem. Potenciální přítok z krystalinika podél lužické poruchy byl zanedbán.
Umístění nulového průtoku podél lužické poruchy na německém území bylo převzato podle
geologického modelu firmy G.E.O.S. a na českém území podle rozsahu hydrogeologického
rajonu 4660 – Křída Dolní Kamenice a Křinice. V kolektoru C byla uvažována Křinice jako
okrajová podmínka „řeka“. V místech mezi křížením Křinice s lužickou poruchou a Zadními
Doubicemi byla uvažována okrajová podmínka „drén“. V kolektoru C bylo dále specifikováno
čerpání na vrtu 50516006 (Neumannmühle), který odebírá podzemní vodu i z kolektoru B.
V místech, kde byl kolektor C již oderodován, byla definována okrajová podmínka
„drén“, která umožňuje odtok podzemní vody z modelové oblasti, nebo zde bylo prostřed-
nictvím vertikální hydraulické vodivosti nastaveno přetékání do podložního kolektoru B. Obě
řešení mají svoje výhody a bohužel nevýhody. Okrajová podmínka „drén“ zajišťuje stabilní
odtokovou hydraulickou výšku na okraji kolektoru C, nicméně podzemní voda modelově
odchází mimo simulovaný systém a neobohacuje podložní kolektor B, jak je tomu zřejmě
ve skutečnosti.
Pro potřeby modelu byla báze kolektoru C snížena pod úroveň dna údolí a tím nedošlo
k vysychání buněk na okraji rozsahu kolektoru C, bilance podzemní vody a hladiny podzemní
vody odpovídala a vztah mezi kolektorem C a kolektorem B byl řešen horizontální hydraulic-
kou vodivostí. Toto řešení platilo i pro území jižně od Kamenice.
Báze kolektoru D byla na českém území extrapolována podle sklonů na německém úze-
mí a místně upravena podle nadmořské výšky pramenů, které náleží do kolektoru D. Roz-
sah kolektoru D na českém území byl upraven podle digitálního modelu terénu. Od báze
kolektoru D bylo odečteno 10 m (mocnost poloizolátoru D/C) a tím byl specifikován strop
kolektoru C.
Implementací nové geometrie byl stacionární model ve druhé etapě aktualizován a pře-
pracován na transientní model proudění podzemní vody, který byl kalibrován na jednorázově
měřené hladiny podzemní vody a na kolísání dlouhodobě sledovaných vrtů české a německé
pozorovací sítě. Během kalibrace byly upravovány hydraulické parametry tak, aby byla dosa-
žena dobrá shoda mezi měřenými a simulovanými hladinami podzemní vody.
Geometrie a typ vrstev
Hydraulický model byl uvažován jako sedmivrstevný. Všechny báze na německém území
upadají směrem na sever a mají charakter homoklinály, kdežto na českém území je na bázi
a stropu kolektoru A a bázi kolektoru B patrná antiklinála. Tato antiklinální část mohla být
založena zčásti nebo zcela tektonicky. Pro strop kolektoru B a bázi kolektoru C je na českém
území charakteristické horizontální uložení modelových vrstev. Antiklinální stavba zde ne-
byla uvažována (hladina podzemní vody v kolektoru C by se pohybovala pod jeho bází).
V těchto místech je kolektor pravděpodobně definován spíše vyšším stupněm rozpukání než

44
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
litologicky, což dokazuje četnost pramenů. Modelové vrstvy byly zadány jako typ B (kolektor
s volnou hladinou nebo napjatou hladinou).
Vstupní parametry
Pro kolektor B v oblasti Křinice byla použita průměrná hydraulická vodivost 2.10
–5
m/s, kterou
stanovila Jetelová (1972). Hydrodynamické zkoušky provedené v rámci průzkumů prameniště
Hřensko (Nakládal, 1989) udávají hodnoty 1.10
–5
až 7.10
–4
m/s, přičemž hodnoty hydraulické
vodivosti řádu n.10
–4
m/s odpovídají silně tektonicky porušeným pískovcům kolektoru B.
Hodnota hydraulické vodivosti je ve velmi dobré shodě s německými podklady, kde Rösner
et al. (2008) uvádí jako reprezentativní hodnotu hydraulické vodivosti 1.10
–5
m/s (pro kolektor
C a B).
Z těchto důvodů byla na počátku kalibrace použita horizontální hydraulická vodivost
2.10
–5
m/s v celé modelové oblasti pro oba kolektory a 10krát vyšší hodnota v tektonických
zónách prameniště Hřensko. Dále byly oba kolektory charakterizovány vertikální hydraulic-
kou vodivostí 2.10
–6
m/s. Pro poloizolátor C/B byla specifikována horizontální hydraulická
vodivost 1.10
–8
m/s a vertikální hydraulická vodivost 1.10
–9
m/s (podle výsledků první etapy
modelování). Na okrajích rozsahu poloizolátoru C/B byla vertikální vodivost poloizolátoru
C/B snížena na 1.10
–6
m/s, čímž byl povolen přetok z kolektoru C do kolektoru B. Během
kalibračního procesu byly hydraulické parametry měněny tak, aby došlo k dobré shodě mezi
modelovými a pozorovanými hladinami podzemní vody.
Pro kolektory s volnou hladinou podzemní vody byla předpokládána volná storativita
0,05 a 0,01 pro poloizolátory. Na základě diskuze průběžných modelových výsledků a po před-
ložení obvyklých hodnot na německém území německou stranou byla pro kolektory C a B
přejata hodnota 0,1. Tato hodnota se shoduje s hodnotou 0,1 stanovenou Nakládalem (1975).
Specifická storativita 0,0001 (1/m) byla použita pro všechny modelové vrstvy. Herčík et al.
(1987) uvádí specifický základní odtok pro celý rajon 466 v hodnotě 8,36 l/s/km
2
. Odvozená
infiltrace dosahuje 264 mm/rok, což odpovídá přibližně 29 % průměrného ročního úhrnu
na srážkoměrné stanici v Chřibské (912 mm/rok). Herčíkem et al. (1987) odvozených 264
mm/rok je ve velmi dobré shodě s výsledky projektu KliWES, kde byla stanovena průměrná
hodnota infiltrace na 253 mm/rok.
Kalibrace
Celá hydrogeologická struktura je kontinuálně sledována celkem 20 vrty, z nichž 2 vrty po-
pisují chování hladin podzemní vody od roku 1967. Monitorovací vrty však neposkytují
dostatečnou představu o plošných piezometrických poměrech v jednotlivých kolektorech.
Nicméně na českém území existuje řada historických a jednorázově zaměřených vrtů. Tyto
vrty vykazují menší reprezentativnost měření, jelikož nepostihují kolísání hladiny podzem-
ních vod, a jsou proti sobě těžko porovnatelné (hladiny podzemní vody byly často zaměřeny
v různém časovém období). Přesto i tato časově jednorázová informace dovoluje zpřesnit
modelové výsledky pomocí kalibrace.
Všechny údaje o hladinách podzemní vody byly rozděleny do celkem 7 kalibračních sku-
pin vrtů s různým významem na spolehlivost a věrohodnost hydraulického modelu. Prvních
5 kalibračních skupin (1 až 5) je tvořeno skupinami vrtů, které byly jednorázově zaměřeny
a vyvrtány na českém území v obdobích 1961–1979 (kalibrační skupina 1), 1980–1990 (ka-
librační skupina 2), 1991–2007 (kalibrační skupina 3), jednorázové hladiny podzemní vody

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
45
v roce 2007 na českém území (kalibrační skupina 4) a na německém území (kalibrační sku-
pina 5, Rösner et al., 2008).
Kalibrace matematického modelu byla rozdělena do dvou fází. V první byla použita kon-
stantní infiltrace. Jakmile bylo dosaženo relativně dobré shody mezi měřenými a modelovými
hladinami podzemní vody, nastoupila druhá fáze, kde byla zadána časově proměnná infiltrace.
Simulované proudění podzemní vody
Proudový model oblasti vystihuje piezometrické poměry zkoumaného území Hřensko-Kři-
nice. Podzemní voda v kolektorech C–A proudí od východu na západ.
V kolektoru D podzemní voda přetéká do podložního kolektoru C a proudí ve směru
úklonu dílčích výskytů kolektoru D. Proudění podzemní vody je v kolektoru C řízeno přede-
vším Křinicí, existencí vulkanického tělesa a rozsahem poloizolátoru C/B. Ve východní části
modelové oblasti je hladina podzemní vody v kolektoru C totožná s hladinou podzemní vody
v kolektoru B a vytváří spojený kolektor B+C. V centrální části modelové oblasti se v modelo-
vých hydroizohypsách projevuje drenážní vliv Křinice. Dochází zde také k vytvoření rozdílu
hladiny podzemní vody mezi kolektory C a B (díky přítomnosti poloizolátoru C/B).
Hladina podzemní vody v kolektoru C se pohybuje zhruba o 5 až 20 m výše než v ko-
lektoru B. Zhruba podél státní hranice se vytváří rozvodnice a hlavní proud podzemní vody
se štěpí na severní a jižní. Severní proud směřuje ke Křinici a jižní proud podzemní vody
míří k okrajům výskytu kolektoru C, kde přetéká do kolektoru B. V kaňonu Labe a Kamenice
je kolektor C drénován omezeně, což je dáno předpokládaným úklonem báze kolektoru C
ke Křinici. Na modelových hydroizohypsách v kolektoru C se výrazně projevují dva prvky: dílčí
deprese vyvolaná přetékáním do kolektoru B podél předpokládaného zlomu v linii Dlouhá
Bělá a hladinový skok způsobený nižší propustností vulkanického tělesa.
Obr. 4-10: Ukázka
modelových hladin
kolektoru C pro rok
2018

46
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Podzemní voda v kolektoru B proudí v západní části modelové oblasti stejným směrem,
jako podzemní voda v kolektoru C. V centrální části dochází k oddělení severního a jižního
proudu stejně jako v případě kolektoru C. Jižní proud směřuje k jímacímu území Hřensko
a ke Kamenici. Severní proud směřuje k jímacímu území ve Felsenmühle a Neumannmühle
a ke Křinici v Bad Schandau, kde je drénován do toku Křinice, a k Labi, kde dochází k jeho
odvodnění.
Podzemní voda v kolektoru A proudí z infiltrační oblasti na východě směrem na západ
k Labi, kde však k drenáži nedochází. Podzemní voda v kolektoru A Labe patrně podtéká.
Lokálně je podzemní voda drénována do Kamenice přes kolektor B a v údolí Křinice do ko-
lektoru B.
Vliv čerpání podzemní vody a infiltrace na režim a stav podzemních vod
Na kolísání hladin podzemní vody se podílejí dva faktory – velikost odběrů podzemních vod
a změny infiltrace. Zatímco odběry jsou díky registraci čerpání faktorem snadno definovatel-
ným, skutečná infiltrace v čase je stanovitelná s omezenou přesností. Odběry vstupují do hyd-
raulického modelu jako průměrná množství v každém zaznamenaném roce a v hydraulickém
modelu se nijak neupravují. Infiltrace se mění podle kalibrace hydraulického modelu na ko-
lísání hladin podzemních vod na dlouhodobě sledovaných vrtech (kalibrační skupiny vrtů
6 a 7). V případě, že bude hydraulický model dobře nakalibrován na dostupné hladiny pod-
zemní vody, lze jej použít pro kvantifikaci obou faktorů na kolísání hladin podzemních vod.
V hydraulickém modelu se zruší všechna modelová jímání podzemní vody a provede se si-
mulace bez čerpání úplně stejným způsobem jako v případě simulace s odběry. Oba scénáře
se porovnají jak v ploše, tak i graficky prostřednictvím rozdílu hladin podzemní vody variant
s odběry a bez odběrů.
Modelový rozdíl mezi stavem bez čerpání a stavem s čerpáním je výraznější v kolektoru
B na prameništi Hřensko než v jímacím území ve Felsenmühle a Neumannmühle, které jímá
podzemní vodu přirozeně se drénující do Křinice. Rozdíl hladin dosahuje až 8 m v jímacím
území Hřensko a 4 m na pozorovacím vrtu 5051600_2, což však není možné potvrdit přímým
pozorováním, protože sledování na vrtu začalo až v roce 1998 a nepokrývá tudíž období nej-
větších poklesů.
V kolektoru C, kde je snížení způsobeno především poklesem hladin podzemní vody
v kolektoru B, poklesy hladin podzemní vody nepřekračují 2,2 m. Na českém území modelově
dochází i k poklesu podzemní vody v kolektoru C, i když se podzemní voda odebírá pouze
z kolektoru B. Příčinou je přetok podzemní vody z kolektoru C na jeho okraji a přes tektonic-
kou poruchu do kolektoru B. Pokud hladina podzemní vody v kolektoru B (vlivem odběrů)
poklesne, zvýší se přetékání z kolektoru C do kolektoru B, což má za následek pokles hladiny
podzemní vody i v kolektoru C.
Výpočet přírodních zdrojů a využitelného množství podzemní vody, střety zájmů
Z celkové sumy přírodních zdrojů lze dostupnými technickými prostředky využít jen určitou
část, aniž by došlo například k nežádoucímu snížení průtoků v povrchových tocích během
suchých period, během nichž je většina odtoku tvořena právě odtokem podzemním. A právě
definování kritérií pro stanovení mezního (přijatelného) vlivu odběru rovnajícímu se vy-
užitelným zdrojům, má zásadní vliv na výslednou velikost stanovených využitelných zdrojů.
Pokud bychom jako kritérium nastavili např. požadavek na setrvalý stav hladiny podzemní

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
47
vody bez dalšího poklesu, pak by bylo možné využitelné zdroje podzemních vod ztotožnit
s velikostí současných odběrů, jelikož každé další, byť nepatrné zvýšení čerpání bude v mo-
delu ve výsledku znamenat snížení úrovně hladiny podzemní vody. To samé platí i v případě,
že bychom zvolili „objemové“ kritérium, tedy například základní odtok v některém z povr-
chových toků drénujících hlavní kolektor.
Je tedy nutné nastavit určité limity ať už ve formě minimální úrovně hladiny podzemní
vody ve specifikovaných vrtech, nebo minimálního základního odtoku, při jejichž dosažení
bude konstatováno, že dalším snižováním hladiny podzemní vody by již mohlo dojít k nega-
tivnímu vlivu na okolí. Tento „negativní vliv“ má přitom velmi obecný charakter a může se
týkat např. ovlivnění na vodu vázaných ekosystémů, dodržení hygienického (minimálního)
průtoku v povrchových tocích nebo zachování vydatnosti důležitých vodárenských objektů.
Pro naše účely jsme využili tzv. „institut minimální změny hladiny“, kdy je hledána ma-
ximální velikost čerpání, při níž ustálená hladina podzemní vody na pozorovacích bodech
nepoklesne, anebo klesne o určitou stanovenou hodnotu a zároveň dojde ke změně směru
proudění podzemní vody.
Pro modelová řešení s výše uvedeným zadáním byl využit scénář, který předpokládá kon-
stantní infiltraci a čerpání po celou dobu predikce. Čas 30 let simulace je dostatečný k tomu,
aby došlo k ustálení proudění podzemní vody a dosažení stacionárního stavu.
Pokud zvolíme jako kritérium nulovou změnu hladiny podzemní vody při konstantní
infiltraci, stávající odběry na českém i německém území splňují toto kritérium. K největším
prognózním poklesům podzemní vody dochází na vrtu 51516006_2 (kolektor B), což je dáno
napjatým režimem podzemních vod v kolektoru B a rychlejšími změnami stavu podzemních
vod a dosahem obou depresních kuželů z českého a německého jímacího území. Pokud
zvolíme tento vrt jako rozhodující kritérium, můžeme stanovit několik úrovní využitelného
množství podle velikosti snížení hladiny podzemní vody na vrtu 51516006_2 (Tab. 4-1).
Tab. 4-1: Využitelné množství vs. poklesy hladiny podzemní vody na vrtu 51516006_21
Scénář
Popis
Odběry podzemní vody odpovídající
využitelnému množství [l/s]
Poklesy hladiny
podzemní
vody na vrtu
51516006_2 [m]
Ustálený stav
ČR
SRN
01 (výchozí
scénář)
Skutečné (v roce 2012, konstantní
do 2043)
74,30
38,7
nulové
Ano
02
Zvýšené na 115 % ze skutečných
v roce 2012 – pro stanovení
využitelných zdrojů
85,45
44,49
do 1 m
Ano
03
Současné platné povolené množství
(roční průměr)
103
70
do 2 m
Ano
04
Snížené na 85 % maximálních
zaznamenaných – pro stanovení
využitelných zdrojů
118,30
51,85
do 3 m
Ano
05
Maximální zaznamenané
(konstantní do 2043)
139,18
61
do 4 m
Ano
06
Zvýšené na 115 % maximálních
zaznamenaných v roce 2012 – pro
stanovení využitelných zdrojů
160,06
70,15
do 5 m
Téměř ano

48
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Při daném nastavení testu hodnocení využitelných zásob je možné konstatovat, že při
akceptaci poklesů hladiny podzemní vody v modelovém území o maximálně 2 m, odpovídá
velikost využitelných zdrojů podzemní vody sumě platných povolených odběrů (ročnímu
průměru). Velmi důležité je však připomenout, že velikost stanovených využitelných zdrojů
podzemních vod v rámci modelové oblasti je ovlivněna nejen všemi modelovými nejistotami,
ale zejména volbou kritérií, která nesmí být překročena. V modelovém hodnocení byl využit
institut minimální hladiny na vrtu 51516006_2. Je nutné poznamenat, že při jiné volbě kritérií
nebo rozdílném nastavení jejich limitních hodnot se může výsledné stanovení využitelných
zdrojů značně lišit.
Přírodní zdroje byly modelem ověřeny na 250 mm za rok, což odpovídá 1481 l/s. Využi-
telné množství, které zajistí nepřetížení hydrogeologické struktury, činí 623 l/s. Při současných
odběrech ve výši 105 l/s jsou disponibilní zdroje podzemní vody 518 l/s.
4.3.2. Děčínský Sněžník
Koncepce řešení
Modelové řešení v oblasti Děčínského Sněžníku vycházelo z následující schematizace. Báze
pokrývají celé území modelové oblasti vyjma lokalit, kde vystupuje na povrch krystalinikum
nebo již byla hydrogeologická tělesa oderodována, což se týká především kaňonu Labe a jeho
přítoků. Tato místa jsou vymezována ve formě polygonů, průběh izolinií je zde dokreslo-
ván, jako by zde vrstva pokračovala. V případě povrchového výskytu krystalinika zde bude
specifikována odlišná horizontální i vertikální hydraulická vodivost, která bude hydraulicky
vymezovat krystalinikum od okolních křídových sedimentů tvořících kolektor A a BC a po-
loizolátor A/BC.
Modelovaná oblast byla nejprve vertikálně rozdělena do vrstev, které odpovídají jednot-
livým hydrogeologickým vrstvám, tj. kolektoru A, poloizolátoru A/BC a kolektoru BC.
Kolektor A je na bázi definován podložím křídy a na vrchu stropem A.
Poloizolátor A/BC je na bázi definován stropem A a na stropu bází BC.
Kolektor BC je na bázi definován bází BC a na stropu terénem.
Dílčí kolektory Ca a Cb nebyly definovány.
Importované soubory byly kontrolovány v prostředí VISUAL MODLOW PRO především
z hlediska případného křížení modelových vrstev. Zvláštní důraz byl kladen na děčínské zlo-
mové pásmo. Výška skoku zde dosahuje až 300 m a kompletně přerušuje kontinuitu geolo-
gických vrstev. V současnosti se nepředpokládá přetok podzemní vody mezi oblastí severně
od děčínského zlomového pásma a oblastí jižně od děčínského zlomového pásma. Přetok
však nelze vyloučit a byl dále testován při konstrukci transientního modelu. Z tohoto důvodu
byly ověřovány možnosti propojení modelových vrstev přes děčínské zlomové pásmo. Prů-
běžný přechod geologických modelových vrstev se neosvědčil. Numerická řešení proudění
podzemní vody byla nestabilní, jelikož docházelo k vysušování modelových buněk v linii
děčínského zlomového pásma a na jižním okraji severní oblasti.
Z toho důvodu byla zvolena koncepce 6 modelových vrstev, kde tři nejsvrchnější mo-
delové vrstvy odpovídají kolektoru A, poloizolátoru A/BC a kolektoru BC v severní oblasti.
Tyto vrstvy jsou v jižní oblasti nad terénem a tudíž modelově neaktivní. Tři spodní modelové
vrstvy jsou naopak modelově aktivní (tj. zúčastňující se modelového výpočtu) v jižní mode-
lové oblasti. V severní modelové oblasti se jejich fiktivní geometrie nachází pod úrovní tří
nejsvrchnějších modelových vrstev a všechny tři spodní vrstvy jsou specifikovány jako neak-

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
49
tivní. V linii děčínského zlomového pásma je povoleno přetékání mezi kolektorem A v severní
oblasti a kolektorem BC v jižní modelové oblasti.
Ve východní části oblasti ve 3. modelové vrstvě, která v severní části odpovídá kolektoru
A, byl vytvořen tzv. meziprostor. V meziprostoru odpovídá 3. modelová vrstva v kolektoru B
(BC). To znamená, že na hranici meziprostoru a severní části podzemní voda z kolektoru
A proudí horizontálně do kolektoru B (BC).
Implementací nové geometrie byl stacionární model aktualizován a přepracován
na transientní model proudění podzemní vody, který byl kalibrován na jednorázově měřené
hladiny podzemní vody a na kolísání dlouhodobě sledovaných vrtů české a německé pozo-
rovací sítě. Během kalibrace byly upravovány hydraulické parametry tak, aby byla dosažena
dobrá shoda mezi měřenými a simulovanými hladinami podzemní vody.
Geometrie a typ vrstev
Hydraulický model byl uvažován jako šestivrstevný. Všechny báze na německém území
a v České republice severně od děčínského zlomového pásma upadají směrem na sever a mají
charakter homoklinály, kdežto jižně od děčínského zlomového pásma báze a stropu kolektoru
A a báze kolektoru BC je ukloněna na jih.
Modelové vrstvy byly zadány jako typ 3 (kolektor s volnou hladinou nebo napjatou hla-
dinou).
Vstupní parametry
Pro kolektor B v oblasti Křinice byla použita průměrná hydraulická vodivost 2.10
–5
m/s podle
Jetelové (1972). Hydrodynamické zkoušky provedené v rámci průzkumů prameniště Hřensko
(Nakládal, 1989) udávají hodnoty 1.10
–5
až 7.10
–4
m/s, přičemž hodnoty hydraulické vodivosti
Obr. 4-11:
Hydrogeologický řez
prostorem Děčínského
Sněžníku

50
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
řádu n.10
–4
m/s odpovídají silně tektonicky porušeným pískovcům kolektoru 3. Hodnota
hydraulické vodivosti je ve velmi dobré shodě s německými podklady, kde Rösner et al. (2008)
uvádí jako reprezentativní hodnotu hydraulické vodivosti 1.10
–5
m/s (pro kolektor C a B). Tyto
hodnoty byly použity i pro Děčínský Sněžník.
Z těchto důvodů byla na počátku kalibrace použita horizontální hydraulická vodivost
2.10
–5
m/s v celé modelové oblasti pro oba kolektory a 10krát vyšší hodnota v tektonických
zónách. Dále byly oba kolektory charakterizovány vertikální hydraulickou vodivostí 2.10
–6
m/s. Pro poloizolátor A/B byla specifikována horizontální hydraulická vodivost 1.10
–8
m/s
a vertikální hydraulická vodivost 1.10
–9
m/s. V infiltrační oblasti mezi Děčínským Sněžníkem
a Tisou byla vertikální vodivost poloizolátoru A/B snížena na 1.10
–6
m/s, čímž byl povolen
přetok z kolektoru BC do kolektoru A. Během kalibračního procesu byly hydraulické para-
metry měněny tak, aby došlo k dobré shodě mezi modelovými a pozorovanými hladinami
podzemní vody.
Pro kolektory s volnou hladinou podzemní vody byla předpokládána volná storativita
0,05 a 0,01 pro poloizolátory. Na základě diskuze průběžných modelových výsledků a po před-
ložení obvyklých hodnot na německém území německou stranou byla pro kolektory 2 a 3
přejata hodnota 0,1. Tato hodnota se shoduje s hodnotou 0,1 stanovenou Nakládalem (1975)
v oblasti Hřenska. Specifická storativita 0,0001 (1/m) byla použita pro všechny modelové
vrstvy. Kašpárek et al. (2014) in Burda – Venera et al. (2016) uvádí specifický základní odtok
pro celý rajon 4630 v hodnotě 6,95 l/s/km
2
. Odvozená infiltrace dosahuje 188 mm/rok, což
odpovídá přibližně 23 % průměrného ročního úhrnu na srážkoměrné stanici v Tisé (824 mm/
rok). Do transientního modelu byla vložena infiltrace v měsíčním kroku.
Kalibrace
Kalibrace modelu probíhala na základě identických principů jako v případě modelu Hřen-
sko-Křinice.
Celá hydrogeologická struktura je kontinuálně sledována celkem 19 vrty, z nichž české
vrty popisují chování hladin podzemní vody od roku 1993.
Monitorovací vrty však neposkytují dostatečnou představu o plošných piezometrických
poměrech v jednotlivých kolektorech (především na jižní části a v meziprostoru, které nejsou
prakticky sledovány. Nicméně na českém území existuje řada historických a jednorázově
zaměřených vrtů. Tyto vrty vykazují menší reprezentativnost měření, jelikož nepostihují kolí-
sání hladiny podzemních vod, a jsou proti sobě těžko porovnatelné (hladiny podzemní vody
byly často zaměřeny v různém časovém období). Přesto i tato časově jednorázová informace
dovoluje zpřesnit modelové výsledky pomocí kalibrace.
Dále byly pro rámcovou kalibraci použity nadmořské výšky pramenů, zářezů a mělkých
studní.
Všechny údaje o hladinách podzemní vody byly rozděleny do celkem 3 kalibračních
skupin vrtů s různým významem na spolehlivost a věrohodnost hydraulického modelu. Ka-
librační skupinu 1 tvoří skupiny vrtů, které byly jednorázově zaměřeny a vyvrtány na českém
území v období 1961–2007.
Kalibrační skupina 2 představuje časově proměnné údaje a bude použita pro kalibraci
modelu na dlouhodobé kolísání hladin podzemní vody.
Kalibrace matematického modelu byla rozdělena do dvou fází. V první byla použita
konstantní infiltrace. Jakmile bylo dosaženo relativně dobré shody mezi měřenými a mode-

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
51
lovými hladinami podzemní vody, nastoupila druhá fáze, kde byla zadána časově proměnná
infiltrace.
Simulované proudění podzemní vody
Proudový model oblasti vystihuje piezometrické poměry zkoumaného území v oblasti Dě-
čínský Sněžník. Podzemní voda v obou kolektorech proudí v severní oblasti k jihu a na se-
ver. V kolektoru BC podzemní voda v infiltrační oblasti přetéká do podložního kolektoru
A a proudí ve směru úklonu dílčích výskytů kolektoru A. V jižní oblasti podzemní voda proudí
k Jílovskému potoku a k Labi.
Podzemní voda v kolektoru A proudí z infiltrační oblasti na východě směrem na východ
k Labi, kde však k drenáži nedochází. Lokálně je podzemní voda drénována do povrchových
vod kolektoru BC.
Obr. 4-12: Ukázka
modelových
hydroizohyps
kolektoru A
pro rok 2018

52
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Výpočet přírodních zdrojů a využitelného množství podzemní vody
Výpočet přírodních zdrojů v oblasti Děčínského Sněžníku se řídil stejnými principy jak v před-
chozím případě lokality Hřensko-Křinice. Pro naše účely jsme opět využili tzv. „institut mi-
nimální změny hladiny“, kdy je hledána maximální velikost čerpání, při níž ustálená hladina
podzemní vody na pozorovacích bodech nepoklesne, anebo klesne o určitou stanovenou
hodnotu a zároveň dojde k proudění podzemní vody.
V modelovém hodnocení byl využit institut minimální hladiny na vrtu HV-4. Je nutné
poznamenat, že při jiné volbě kritérií nebo rozdílném nastavení jejich limitních hodnot se
může výsledné stanovení využitelných zdrojů značně lišit.
Přírodní zdroje byly modelem ověřeny na 130 mm za rok, což odpovídá 724 l/s. Využi-
telné množství, které zajistí nepřetížení hydrogeologické struktury, činí 321 l/s. Při současných
odběrech ve výši 78 l/s jsou disponibilní zdroje podzemní vody 243 l/s.
4.3.3. Lückendorf
Koncepční model
Model pro území Lückendorfu vychází z následujících předpokladů. Modelové území v té-
měř celé ploše tvoří křídové pískovce. Výjimkou je území ve východních partiích české části
modelu, kde křídové sedimenty erodovaly a kde se na povrchu nacházejí krystalické horniny.
Horizontálně uložené cenomanské, turonské a coniacké pískovce vytvářejí na krystalickém
podloží kolektor A, izolátor A/BC, kolektor BC, izolátor BC/D a kolektor D. V severní části
modelového území vykazuje krystalinikum u Lužického zlomu vertikální posun až do 1 000 m
(Krentz, Staněk 2015) a je zčásti nasunuto na pískovce. Na severovýchodním okraji se nachází
tercierní pánev, vyplněná nad krystalinikem hnědouhelnými a štěrkopískovými vrstvami.
Charakterizace pískovcových geologických vrstev jako popsaných zvodněných a ne-
propustných vrstev je provedena podle jejich příslušných hydraulických vlastností. Kolektor
A leží přímo na krystaliniku a je na svém horním rozhraní překryt jemnozrnnými sedimenty
izolátoru A/BC. Celkem 2/3 povrchu modelového území jsou tvořeny kolektorem BC. Zbý-
vající 1/3 je pokryta jemnozrnným izolátorem BC/D, nad kterým je kolektor D. Kolektor D
je složen ze střídajících se středně zrnitých až jemnozrnných vrstev. Pískovcovými vrstva-
mi modelovaného území prochází celá řada poruch, ovlivňujících horizontální hydraulický
kontakt pískovců.
Pro modelování pomocí programu FEFLOW byly v prvním kroku do programu vloženy
veškeré údaje o geometrii rozšíření vrstev, poruch, vodních toků, dílčích povodí infiltračních
ploch a vrtů v georeferencované mapě. Za pomoci interního generátoru byla z těchto údajů
vytvořena dvourozměrná síť trojúhelníkových prvků. Následně bylo celé modelové území
rozděleno podle vertikálních zvodnělých a nepropustných struktur. V softwaru FEFLOW tak
bylo možno vytvořit trojrozměrnou síť, obsahující veškeré důležité okrajové podmínky řeše-
ného území.
Zvláštní pozornost byla přitom věnována vertikálním poruchám. Především poruchy,
procházející Lužickým zlomem, mohou být teoreticky hydraulicky aktivní a mohou tedy za-
jišťovat spojení mezi severními krystalickými horninami/tercierní pánví a jižněji položenými
zvodnělými vrstvami pískovců křídového stáří.
Na základě popsaných předpokladů byl vytvořen model Lückendorf skládající se
z 10 vrstev. Pět z těchto vrstev je v horních oblastech neaktivní (šedivé zóny: viz obr. 4-13),
jelikož zde nejsou rozšířeny odpovídající vrstvy pískovců a ostatních hornin . Z důvodů nasu-

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
53
nutí krystalického podloží na pískovec je první vrstva podél Lužického zlomu v jejím dalším
průběhu jižním směrem neaktivní. To samé platí i pro vrstvy, které zachycují kolektor D,
izolátor BC/D a části kolektoru BC.
Po implementaci vrstev modelu byl stacionární model nakalibrován pomocí dlouho-
dobých středních hodnot stavů hladiny podzemní vody, zdokumentovaných českou a ně-
meckou monitorovací sítí. Hydraulické parametry byly přitom přizpůsobeny tak, aby bylo
dosaženo dobré shody mezi naměřenými a simulovanými hodnotami hladin podzemní vody.
Geometrie a druhy vrstev
Hydraulický model byl navržen s deseti vrstvami. Všechny vrstvy na českém a německém
území jsou ukloněny jižním směrem, s výjimkou oblasti v bezprostřední blízkosti Lužického
zlomu. V této oblasti jsou pískovcové vrstvy ukloněny severním směrem, protože byly překryty
vrstvami nasunutých krystalických hornin. Jako výchozí stav byla pro všechny vrstvy mode-
lu definovaná napjatá hladina podzemní vody, protože kalibrace hydraulických vlastností
prostředí a okrajových podmínek pomocí softwaru FEPEST vykazuje v tomto případě nízkou
míru nejistoty.
Vstupní parametry
Model byl rozdělen do trojúhelníkových prvků pomocí interního síťového generátoru.
Vzniklo tak celkem 482.594 aktivních prvků a 378.609 uzlových bodů. Aktivní plocha činí
135 km². Geometrie vygenerovaných prvků je hodnocena z hlediska kritérií jejich stability
(max. dihedrální úhel, poměr délky hran), které jsou důležité pro nižší chybovost numeric-
kého výpočtu.
Efektivní infiltrace byla vypočtena pomocí hydrologického modelu (kapitola 4.1). Vý-
sledky v mm/ rok, které byly takto pro jednotlivá dílčí povodí získány, byly pomocí GIS mapy
integrovány do modelu prostřednictvím ploch dílčích povodí. Jelikož v hydrologickém mo-
delu nebyla počítána všechna česká dílčí povodí, byla míra doplňování podzemní vody těchto
Obr. 4-13: Vrstvy
modelu FEFLOW pro
Lückendorf.

image
54
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
území adaptována pomocí váhového faktoru tak, aby hydrologická bilance modelového
území vycházela správně.
Jako výchozí hodnoty hydraulických parametrů modelu byly použity kalibrované hyd-
raulické vodivosti dle Vaňka (2014), protože tyto dobře souhlasí s hodnotami, obsaženými
v databázi na území Saska a hodnotami uváděnými v literatuře (Mibus 1977, Herčík 2003).
Hodnota horizontální hydraulické vodivosti kolektoru A však byla nahrazena hodnotou vo-
divosti 0,98*10
–5
, převzatou z literatury (Mibus, 1977).
Tyto hodnoty byly během kalibrace upraveny tak, aby se simulované hodnoty hladiny
podzemních vod co nejvíce blížily hodnotám naměřeným. Na tomto základě vzniklá zonace
kalibrovaných parametrů.
Okrajové podmínky jednotlivých kolektorů, popsané v kapitole 4.2 pro dílčí území Lüc-
kendorf, byly definovány odpovídajícím způsobem. Okrajové podmínky 1. typu pro kolektor
A na jihu a západě byly převzaty z modelu Vaňka (2014). V kolektoru BC byly použity okrajové
podmínky podél vodních toků. Na základě stacionární konstrukce modelu zde byly imple-
mentovány průtoky (m³/d) jako okrajová podmínka 2. typu pro vodní toky Panenský potok,
Hamerský potok a Heřmanický potok. Jak bylo popsáno v kapitole 3.4, byly tyto hodnoty
zjišťovány v rámci sezónních kampaní měření.
Údaje k odběrům z vodárenských studní v území Lužických hor (Zittauer Gebirge) byly
poskytnuty regionálními vodárenskými společnostmi jakožto dodavateli pitné vody a jsou
součástí modelu jako okrajová podmínka 3. typu. Zohledněny přitom byly studny a vrty,
uvedené v následující tabulce 4-3.
Kalibrace
Kalibrace vodivostí na základě údajů z monitorovacích vrtů byla pro popsaný model prove-
dena pomocí softwaru FEPEST společnosti DHI WASY. V modelovém území Lužické hory se
na německé straně nachází celkem 430 výchozů (databáze výchozů na území Saska), z nichž
8 je osazeno měřícími body (monitorovacími vrty). Pro českou část území bylo pro model
použito 7 monitorovacích vrtů, které jsou v níže uvedené tabulce uvedeny společně s němec-
kými monitorovacími vrty.
Na základě údajů z vrtů s průběžným měřením, které jsou uvedeny v tabulce 4-3, nelze
formulovat věrohodné závěry o hydroizohypsách jednotlivých kolektorů pro celé modelové
území. Jak je patrné z obrázku 4-14, především v severovýchodní části modelového území se
nenacházejí žádné monitorovací vrty. Kromě toho je pro nejspodnější kolektor A k dispozici
pouze jeden monitorovací vrt. V důsledku toho jsou výsledky simulace pro tuto část území,
stejně jako pro nejnižší kolektor, zatíženy značnou nejistotou.
Tabulka 4-2: Hydraulické parametry kalibrovaného modelu podle Vaňka (2014).

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
55
Oproti tomu ve východní části řešeného území, tedy na území obce Lückendorf, se na-
chází dostatečné množství monitorovacích vrtů. K údajům z monitorovacího vrtu LD GWBr
1/63 bylo přihlédnuto pouze za účelem interního porovnání. Během kamerové kontroly,
Tabulka 4-3: Monitorovací vrty v modelovém území Lužické hory
Označení profilu
Období měření
Stratigrafie
PL-1
1977
Turon
PL-2
1977
Turon
RH-1
1974
Turon
RH-2
1974
Turon – Coniac
RH-3
1974
Turon
RP-4
1974
Turon
RP-5
1973
Turon
LD-1/63
1970-2020
Cenoman – Turon
LD-3/77
2003-2020
Turon
LD-5E/77
2003-2020
Turon
LD-6/77
1998-2020
Turon
LD-2/77
2003-2020
Turon
Z-244z/78
1985-2020
Tercierní pánev
Z-708A3/83
1985-2020
Tercierní pánev
Z-712z/83
1985-2020
Tercierní pánev
Obr. 4-14: Kalibrační
zóny a monitorovací
vrty modelu proudění
podzemní vody
pro Lužické hory
(DHI WASY 2020)

image
56
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
provedené v rámci předcházejícího projektu GRACE, bylo totiž zjištěno jeho zanesení. Bě-
hem kalibrace bylo s nižší váhou přihlédnuto k údajům z monitorovacích vrtů RH-2, RH-3
a Z-712z/83. Odchylka mezi naměřenými hodnotami a simulovanými hodnotami hladiny
vody na těchto třech monitorovacích vrtech je větší než na ostatních monitorovacích vrtech,
což lze vysvětlit jejich malou vzdáleností od příslušného vodního toku.
Na obrázku 4-14 jsou uvedeny kalibrační zóny laterální vodivosti, které jsou vymezeny
podle větších tektonických poruch pískovců. Vliv těchto poruch na horizontální hydraulickou
vodivost byl testován během kalibrace a tvoří tak jedno z těžišť detailního průzkumu (Pohle
2020).
Model pro Lužické hory byl kalibrován pro ustálený stav. V důsledku chybějícího prů-
běžného měření průtoků ve vodních tocích v tomto území nebylo možno zpracovat vodní
bilanci pro transientní model.
Simulované proudění podzemní vody
Modelem proudění podzemní vody pro Lužické hory byly vypočteny hladiny podzemní
vody pro dílčí území Lückendorf za rok 2019. V kolektorech A a BC proudí voda v řeše-
ném území jižním a jihozápadním směrem. Podzemní voda v kolektoru D proudí ve spádu
k jeho hranicím výskytu, kde přechází do kolektoru BC ve formě opětovné infiltrace nebo
pramene.
Hydroizohypsy kolektoru BC ukazují na pouze nízký drenážní účinek drobných vodních
toků na české a saské straně. Proudění podzemní vody je ovlivňováno především znělco-
vými sopouchy, tektonickou fragmentací území a příslušnými poruchami, které se proje-
Obr. 4-15: Zobrazení
modelovaných
hydroizohyps
kolektoru A pro rok
2019. V oblasti území
obce Oybin je patrný
výrazný blok.

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
57
vují velkým gradientem hydroizohyps a zvýšenými hladinami podzemní vody. Ve východní
části území, v infiltrační oblasti kolektoru A, lze zvýšené hladiny podzemní vody zaznamenat
rovněž v nadložním kolektoru BC. V této části zájmového území se mezi kolektorem B a C
nevyskytuje žádný izolátor. Z tohoto důvodu je tento kolektor v Lužických horách souhrnně
označován jako kolektor BC.
V jihovýchodní části českého území je kolektor A doplňován infiltrací z povrchu terénu.
Podzemní voda zde proudí jižním a jihozápadním směrem. Ve východní části území proudí
podzemní voda v kolektoru A z infiltračního území jižním směrem k Labi, kde však nedochází
k odvodnění. Podzemní voda je zde kolektorem BC přiváděna na povrch terénu. Mapa hydro-
izohyps (obr. 4-15) zobrazuje popsané infiltrační oblasti ve východní části, jakož i poruchové
zóny a vyzdvižené kry mezi Oybinem a Lückendorfem a na severu Lückendorfu. Pokles hla-
diny podzemní vody v údolí Bílého potoka (Weißbachtal) má viditelný vliv na kolektor A. Zde
lze předpokládat drenáž v důsledku možné další poruchy. V západní části jsou hydroizohypsy
výrazně ovlivněny poruchami, to však s ohledem na nízký počet monitorovacích vrtů nelze
spolehlivě doložit.
Výpočet přirozených zásob podzemní vody a využitelných zásob podzemní vody
Pro vyhodnocení využitelných zdrojů podzemní vody v Lužických horách, především pro dílčí
území Lückendorf, byly vypočteny přírodní zdroje podzemní vody v modelovém území. Údaje
o efektivní infiltraci byly převzaty z projektu KliWES, jak bylo uvedeno v kapitole 4.1.2, kde
byly tyto údaje vypočteny pomocí hydrologického modelu ArcEGMO. Přírodní zdroje pod-
zemní vody tak vyplývají z efektivní infiltrace a rozlohy povodí. Přirozené zdroje podzemní
vody byly výpočtem vyčísleny na 263 mm (858 l/s) pro rok 2019. Jelikož bylo možno pro mo-
delové území vytvořit pouze stacionární model podzemní vody, lze za spolehlivé považovat
pouze výsledky kalibrovaného užívání podzemní vody (odběry v roce 2019 – 91 l/s). Výsledky
nekalibrovaného využívání podzemní vody lze použít pro formulování závěrů o stavu hla-
din podzemní vody, pro závěry o vodní bilanci však nemají výpovědní hodnotu (DHI WASY
2020). Jak vyplývá z vyhodnocení simulovaných hladin podzemní vody pro odběry z roku 2019
na území obce Lückendorf, čerpané množství téměř nemá vliv na hladinu podzemní vody
na vrtech 6/77 a 1/63. Nekalibrované užívání v podobě vodoprávně povolených odběrů před
rokem 2018 v celém území (230 l/s) ukazuje, že došlo k výraznému poklesu hydroizohyps
ve směru Petrovice na jihu a ve směru pramenů Bílého potoka (Weißbach) na severu úze-
mí. Dostupné zdroje podzemní vody se tak pohybují mezi hodnotami obou případů užívání
podzemní vody, které lze kvantitativně zjistit transientní kalibrací modelu. Pro obecné vyhod-
nocení byla efektivní infiltrace odhadnuta pomocí střední hodnoty nízkého odtoku z území
podle Hölting & Coldewey (2009), která činí 350 l/s. Při současném odběru ve výši 91 l/s jsou
v zájmovém území disponibilní zdroje podzemních vod ve výši 259 l/s.
4.4. Výsledky modelových simulací
4.4.1. Modelové scénáře
Výslednou etapou prací bylo využití vytvořených nástrojů, matematických hydraulických mo-
delů pro simulace dalšího vývoje všech tří vodohospodářských struktur. K dispozici byly kli-
matické scénáře, které vycházejí z dat IPCC, založených na předpokladu trvalého oteplování
minimálně do roku 2100. Po zadání takových teplotních změn do srážkoodtokových modelů

58
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
můžeme připravit modelové předpovědi, které predikují pokles efektivní infiltrace. Tento
pokles jde na vrub zvýšení hodnoty výparu a transpirace vegetačním pokryvem. V případě,
že akceptujeme tyto pesimistické vize, bychom museli do hydraulických modelů zadat kon-
tinuální a lineární pokles efektivních srážek. Taková situace je však zcela nereálná, protože
v přírodě se žádný jev lineárně nevyvíjí. Po zvážení těchto faktů jsme se rozhodli realizovat
vodohospodářskou prognózu pouze do roku 2048, což je podle našeho názoru nejzazší ter-
mín, kam lze s určitým stupněm věrohodnosti dohlédnout.
Jako vstup do modelových řešení jsme připravili následující scénáře sumarizované v ná-
sledujících dvou tabulkách.
Scénáře 02 až 04 simulují stav, který by nastal při udržení současné intenzity odběrů
a různé intenzity poklesu efektivních srážek.
Scénáře 08, 09 a 10 představují zátěžový test modelových struktur. Odpoví na otázku,
jak se budou chovat v případě, že efektivní srážky budou v budoucnosti odpovídat dnešnímu
dlouhodobému průměru, ale způsob využívání se zintenzivní. Výstupy kvantifikovaly důsled-
ky simulovaného stavu na hladiny podzemní vody.
Pro každý ze scénářů byla sestavena mapa hladin podzemní vody v jednotlivých kolek-
torech s referenčními monitorovacími vrty. Všechny mapy jsou součástí zpráv za jednotlivé
modely, v této publikaci uvádíme jen reprezentativní výběr, demonstrující charakteristické
trendy vývoje. Na obr. 4-4 jsou zobrazeny stavy na konci modelového období v roce 2048,
a sice jako snížení hladiny podzemní vody oproti výsledkům scénáře 1, který představuje
aktuální stav odpovídající dnešním odběrům.
Tab. 4-4 Modelové scénáře použité v oblasti Hřenska
Scénář
Odběry a čerpání podzemních vod [l/s]
Infiltrace [mm/rok]
Popis výsledků, hlavní změna
vůči výchozímu stavu
Charakteristika
ČR
SRN
01
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
63.4
41.1
Modelová infiltrace podle
výsledků modelu BILAN
s průměrnou měsíční infiltrací pro
každý kalendářní měsíc v období
1967-2017 (roční průměr 246.79
mm/rok)
Výchozí stav pro srovnání
se scénáři 02 až 06.
02
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
63.4
41.1
Pro rok 2018 byla použita
průměrná měsíční infiltrace pro
každý kalendářní měsíc v období
1967-2017, která se každý rok
sníží o 2 mm/rok, tj. o 60 mm
za 30 let (roční průměr v pro rok
2048 186.79 mm/rok)
Vlivem snížené infiltrace
hladina podzemní vody na vrtu
51516006_1(infiltrační oblast,
rozvodnice mezi toky Kamenice
a Křinice) klesne o 4,5 m a na vrtu
V-7 (jímací území Hřensko)
o 2,3 m.
03
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
63.4
41.1
Pro rok 2018 byla použita
průměrná měsíční infiltrace pro
každý kalendářní měsíc v období
1967-2017, která se každý rok
sníží o 3 mm/rok, tj. o 90 mm
za 30 let (roční průměr v pro rok
2048 156.79 mm/rok)
Vlivem snížené infiltrace
hladina podzemní vody na vrtu
51516006_1 (infiltrační oblast,
rozvodnice mezi toky Kamenice
a Křinice) klesne o 6,2 m a na vrtu
V-7 (jímací území Hřensko)
o 3,9 m.

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
59
Scénář
Odběry a čerpání podzemních vod [l/s]
Infiltrace [mm/rok]
Popis výsledků, hlavní změna
vůči výchozímu stavu
Charakteristika
ČR
SRN
04
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
63.4
41.1
Pro rok 2019-2023 byla použita
roční infiltrace 2013–2017 snížená
o 5 mm pro každý rok, pro každý
rok v dalším pětiletém období
byla měsíční infiltrace snížena
o dalších 5 mm, tj. o 30 mm
za 30 let
Vlivem snížené infiltrace
hladina podzemní vody na vrtu
51516006_1 (infiltrační oblast,
rozvodnice mezi toky Kamenice
a Křinice) klesne o 4,4 m
a na vrtu V-7 (jímací území
Hřensko) o 2,3 m.
05
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
povolené odběry
109.5
70
Modelová infiltrace podle
výsledků modelu BILAN
s průměrnou měsíční infiltrací pro
každý kalendářní měsíc v období
1967-2017 (roční průměr 246.79
mm/rok)
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu
51516006_1 (infiltrační oblast,
rozvodnice mezi toky Kamenice
a Křinice) klesne o 2,5 m a na vrtu
V-7 (jímací území Hřensko) o 7,3 m.
06
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
povolené odběry
109.5
70
Pro rok 2019-2023 byla použita
roční infiltrace 2013– 2017
snížená o 5 mm pro každý rok,
pro každý rok v dalším pětiletém
období byla měsíční infiltrace
snížena o dalších 5 mm, tj.
o 30 mm za 30 let
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu
51516006_1 (infiltrační oblast,
rozvodnice mezi toky Kamenice
a Křinice) klesne o 6,2 m a na vrtu
V-7 (jímací území Hřensko)
o 9,0 m.
07
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
63.4
41.1
Modelová infiltrace podle
výsledků modelu BILAN
s průměrnou roční infiltrací
v období 1967-2017 (roční
průměr 246.79 mm/rok)
Výchozí stav
pro srovnání
se scénáři 08 až 10.
08
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
povolené odběry
109.5
70
Modelová infiltrace podle
výsledků modelu BILAN
s průměrnou roční infiltrací
v období 1967-2017 (roční
průměr 246.79 mm/rok)
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu
51516006_1 (infiltrační oblast,
rozvodnice mezi toky Kamenice
a Křinice) klesne o 1,4 m a na vrtu
V-7 (jímací území Hřensko)
o 5,9 m.
09
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
85 % povolené odběry
93.1
59.5
Modelová infiltrace podle
výsledků modelu BILAN
s průměrnou roční infiltrací
v období 1967-2017 (roční
průměr 246.79 mm/rok)
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu
51516006_1 (infiltrační oblast,
rozvodnice mezi toky Kamenice
a Křinice) klesne o 0,75 m
a na vrtu V-7 (jímací území
Hřensko) o 3,5 m.
10
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
115 % povolené odběry
125.9
80.5
Modelová infiltrace podle
výsledků modelu BILAN
s průměrnou roční infiltrací
v období 1967-2017 (roční
průměr 246.79 mm/rok)
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu
51516006_1 (infiltrační oblast,
rozvodnice mezi toky Kamenice
a Křinice) klesne o 2,0 m a na vrtu
V-7 (jímací území Hřensko)
o 8,5 m.

image
60
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Obr. 4-16 Mapové
simulace vývoje
hladiny podzemní
vody vybraných
modelových scénářů
oblasti Hřenska
Scénář 01 –
výchozí stav
Scénář 03
Scénář 06

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
61
Tab. 4-5 Modelové scénáře použité v oblasti Děčínského Sněžníku
Scénář
Odběry a čerpání podzemních vod [l/s]
Infiltrace [mm/rok]
Popis výsledků, hlavní změna
vůči výchozímu stavu
Charakteristika
ČR
SRN
01
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
59.0
5.6
Modelová infiltrace podle výsledků
modelu BILAN s průměrnou měsíční
infiltrací pro každý kalendářní měsíc
v období 1967-2017 (roční průměr
130.53 mm/rok)
Výchozí stav
pro srovnání
se scénáři 02 až 06.
02
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
59.0
5.6
Pro rok 2018 byla použita průměrná
měsíční infiltrace pro každý kalendářní
měsíc v období 1967-2017, která
se každý rok sníží o 1 mm/rok, tj.
o 30 mm za 30 let (roční průměr v pro
rok 2048 100.53 mm/rok)
Vlivem snížené infiltrace hladina
podzemní vody na vrtu VP8505
(turon) klesne o 3,5 m a na vrtu
VP8504 (cenoman) o 1,9 m.
03
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
59.0
5.6
Pro rok 2018 byla použita průměrná
měsíční infiltrace pro každý kalendářní
měsíc v období 1967-2017, která
se každý rok sníží o 3 mm/rok, tj.
o 90 mm za 30 let (roční průměr v pro
rok 2048 70.53 mm/rok)
Vlivem snížené infiltrace hladina
podzemní vody na vrtu VP8505
(turon) klesne o 6,5 m a na vrtu
VP8504 (cenoman) o 3,8 m.
04
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
59.0
5.6
Pro rok 2019-2023 byla použita roční
infiltrace 2013–2017 snížená o 5 mm
pro každý rok, pro každý rok v dalším
pětiletém období byla měsíční
infiltrace snížena o dalších 5 mm,
tj. o 30 mm za 30 let
Vlivem snížené infiltrace hladina
podzemní vody na vrtu VP8505
(turon) klesne o 3,5 m a na vrtu
VP8504 (cenoman) o 1,2 m.
05
Pro predikci
v letech 2018–2048
uvažovány maximální
zaznamenané odběry
92.9
12.0
Modelová infiltrace podle výsledků modelu
BILAN s průměrnou měsíční infiltrací pro
každý kalendářní měsíc v období
1967-2017 (roční průměr 130.53 mm/rok)
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu VP8505
(turon) klesne o 0,2 m a na vrtu
VP8504 (cenoman) o 0,4 m.
06
Pro predikci
v letech 2018–2048
uvažovány maximální
zaznamenané odběry
92.9
12.0
Pro rok 2019-2023 byla použita roční
infiltrace 2013 –2017 snížená o 5 mm pro
každý rok, pro každý rok v dalším pětiletém
období byla měsíční infiltrace snížena
o dalších 5 mm, tj. o 30 mm za 30 let
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu VP8505
(turon) klesne o 6,6 m a na vrtu
VP8504 (cenoman) o 4,1 m.
07
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
odběry z roku 2017
59.0
5.6
Modelová infiltrace podle výsledků
modelu BILAN s průměrnou roční
infiltrací v období 1967-2017 (roční
průměr 130.53 mm/rok)
Výchozí stav
pro srovnání
se scénáři 08 až 10.
08
Pro predikci
v letech 2018–2048
uvažovány maximální
zaznamenané odběry
92.9
12.0
Modelová infiltrace podle výsledků
modelu BILAN s průměrnou roční
infiltrací v období 1967-2017 (roční
průměr 130.53 mm/rok)
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu VP8505
(turon) klesne do 0.1 m, na vrtu
VP8504 (cenoman) do 0.1 m,
na vrtu VP8456 o 1.3 m (turon)
a na vrtu VP8455 (cenoman)
o 5.2 m.

62
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
4.4.2. Modelové scénáře pro modelové území Lückendorf
Pro stacionární model proudění podzemní vody v území Lückendorf bylo simulováno
10 scénářů pro různé odběry a efektivní infiltraci. Údaje o infiltraci byly převzaty ze Saského
hydrologického portálu (KliWES) (viz kap. 4.2.2.). Z tohoto portálu lze stáhnout datové sady
klimatické projekce WEREX V, adaptované pro Sasko a selektované podle požadavků uživate-
le. Klimatické scénáře, použité pro dílčí území Lückendorf (WEREX 11, WEREX 77 a WEREX
Medián), tvoří možný rozsah očekávatelného vývoje klimatu, přičemž WEREX 11 představuje
menší změnu a WEREX 77 větší změnu teploty. WEREX Medián představuje střední hodnotu
projekcí WEREX, dostupných na Hydrologickém portálu Saska a je nutno jej tedy chápat jako
střední změnu teploty. Nárůst teploty, který lze z popsaných klimatických scénářů odvodit,
byl zahrnut do použitého numerického modelu hydrologického režimu půdní vody Hydro-
logického portálu Saska, přičemž hydrologické prvky modelového území byly definovány
s přihlédnutím k srážkoodtokovému modelu a využití krajiny. Z toho vyplývající míra efektivní
infiltrace byla do modelu zadána jako horní okrajová podmínka popsaných klimatických
scénářů pro roky 2038 a 2047. Na základě projektovaného vývoje teploty a srážek byl rok 2038
zvolen jako „suchý rok“. Rok 2047 byl oproti tomu vybrán jako „vlhký rok“. Projekce zde totiž
vychází z nižšího nárůstu teploty a nižšího poklesu srážkového úhrnu. Dále byly hodnoceny
různé scénáře odběrů podzemní vody, které byly definovány na základě schváleného prů-
měrného odběru, schváleného maximálního odběru a aktuální hodnoty odběru podzemní
vody v roce 2019.
Souhrnné simulované scénáře pro rok 2038, uvedené v tabulce 4-8, vyplynuly z následně
shrnutých vstupních scénářů.
Scénář 01
popisuje jako referenční scénář aktuální stav odběrů podzemní vody v roce 2019
ve spojení s dlouhodobou, střední měsíční infiltrací.
Scénáře 02 až 04
simulují vývoj v případě konstantních (současných) odběrů podzemní
vody s variabilní intenzitou infiltrace (WEREX 11, 77, Medián).
Scénáře 05 až 07
vycházejí z vodoprávně povolených, průměrných odběrů podzemní vody
s variabilní intenzitou infiltrace (WEREX 11, 77, Medián).
Scénář
Odběry a čerpání podzemních vod [l/s]
Infiltrace [mm/rok]
Popis výsledků, hlavní změna
vůči výchozímu stavu
Charakteristika
ČR
SRN
09
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
85 % povolené odběry
80.0
10.2
Modelová infiltrace podle výsledků
modelu BILAN s průměrnou roční
infiltrací v období 1967-2017 (roční
průměr 130.53 mm/rok)
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu VP8505
(turon) klesne do 0.1 m a na vrtu
VP8504 (cenoman) do 0.1 m,
na vrtu VP8456 (turon) o 1.1 m
a na vrtu VP8455 (cenoman)
o 3.3 m.
10
Pro predikci v letech
2018–2048 uvažovány
115 % povolené odběry
106.8
13.8
Modelová infiltrace podle výsledků
modelu BILAN s průměrnou roční
infiltrací v období 1967-2017 (roční
průměr 130.53 mm/rok)
Vlivem vyšších odběrů hladina
podzemní vody na vrtu VP8505
(turon) klesne do 0.1 m a na vrtu
VP8504 (cenoman) o 0.15 m,
na vrtu VP8456 (turon) o 1.5 m
a na vrtu VP8455 (cenoman)
o 7.6 m.

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
63
Obr. 4-17 Mapové
simulace vývoje
hladiny podzemní
vody vybraných
modelových scénářů
oblasti Děčínského
Sněžníku

64
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Scénáře 08, 09 a 10
představují zátěžový test struktury modelu a popisují příslušný vývoj
pro případ, že infiltrace bude odpovídat klimatickým scénářům (WEREX 11, 77, Medián)
a využití podzemní vody 110% povolených odběrů.
Výsledky scénářů mají kvantifikovat simulovaný vývoj hladiny podzemní vody a možné
změny ve srovnání s výchozím stavem. Pro odběry v roce 2019 byla zpracována pouze stacio-
nární kalibrace. Všechny scénáře, které se liší od popsaného výchozího stavu, proto vypovídají
pouze o změnách hladiny podzemní vody, nikoliv však o změnách vodní bilance.
Na základě scénářů simulovaných let 2038 a 2047 byla pro každý jednotlivý kolektor vy-
pracována mapa stavu hladiny podzemní vody a mapy rozdílů oproti referenčnímu scénáři.
Mapy jsou součástí zprávy o modelování pro Lückendorf (Pohle 2020). V této publikaci je
zobrazen reprezentativní výběr map a scénářů pro rok 2038 jako příklad charakteristických
trendů vývoje. Na obr. 4-18, 4-19 a 4-20 jsou zachyceny poklesy hladiny podzemní vody v roce
2038 pro scénáře 02 a 05 ve srovnání se scénářem 01 (aktuální stav současných odběrů).
Tab. 4-8: Přehled o modelových scénářích použitých v modelovém území Lückendorf
Scénář
Odběry a čerpání podzemních vod [l/s]
Infiltrace [mm/rok]
Výsledky a změny vůči
výchozímu stavu
Charakteristika
ČR
Sasko
01
Odběry v roce 2019
9,79
81,99
Modelová infiltrace
podle skutečných
výsledků modelu KliWES
s průměrnou roční infiltrací
pro rok 2019 (roční průměr
263 mm/rok).
Výchozí stav pro srovnání
se scénáři
02
Obdobně jako scénář
01
9,79
81,99
Modelová infiltrace podle
výsledků WEREX11 modelu
KliWES s průměrnou roční
infiltrací pro rok 2038
(roční průměr
120,59 mm/rok).
Vlivem snížené infiltrace hladina
podzemní vody na vrtu LD – 6/77
klesne o 7,51 a na vrtu LD – 2/77
o 28,28 m ve srovnání s referenční
hodnotou. Hladina podzemní vody
na vrtu LD – 2/77 klesne pod nejnižší
měřitelný stav.
03
Obdobně jako scénář
01
9,79
81,99
Modelová infiltrace podle
výsledků WEREX77 modelu
KliWES s průměrnou roční
infiltrací pro rok 2038
(roční průměr
53,61 mm/rok).
Vlivem snížené infiltrace hladina
podzemní vody na vrtu LD – 6/77
klesne o 56 m a na vrtu LD – 2/77
o 57 m ve srovnání s referenční
hodnotou. Hladina podzemní vody
na obou vrtech klesne pod nejnižší
měřitelný stav.
04
Obdobně jako scénář
01
9,79
81,99
Modelová infiltrace
podle výsledků WEREX
MEDIÁN modelu KliWES
s průměrnou roční infiltrací
pro rok 2038 (roční průměr
72,24 mm/rok).
Vlivem snížené infiltrace
hladina podzemní vody
na vrtu LD – 6/77 klesne
o 45 m a na vrtu LD – 2/77
o 46 m ve srovnání s referenční
hodnotou. Hladina podzemní
vody na obou vrtech klesne
pod nejnižší měřitelný stav.

4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
65
Scénář
Odběry a čerpání podzemních vod [l/s]
Infiltrace [mm/rok]
Výsledky a změny vůči
výchozímu stavu
Charakteristika
ČR
Sasko
05
Povolené průměrné
odběry
10,53
221,53
Obdobně jako
scénář 02
Vlivem vyšších odběrů a snížené infiltrace
hladina podzemní vody na vrtu LD – 6/77
klesne o 44 m a na vrtu LD – 2/77 o 47 m
ve srovnání s referenční hodnotou.
Hladina podzemní vody na obou vrtech
klesne pod nejnižší měřitelný stav.
06
Obdobně jako
scénář 05
10,53
221,53
Obdobně jako
scénář 03
Vlivem vyšších odběrů a snížené
infiltrace hladina podzemní vody
na vrtu LD – 6/77 klesne o 74 m
a na vrtu LD – 2/77 o 77 m ve srovnání
s referenční hodnotou. Hladina
podzemní vody klesne pod nejnižší
měřitelný stav, čímž se stanou
oba vrty suchými.
07
Obdobně jako
scénář 05
10,53
221,53
Obdobně jako
scénář 04
Vlivem vyšších odběrů a snížené
infiltrace hladina podzemní vody
na vrtu LD – 6/77 klesne o 63 m
a na vrtu LD – 2/77 o 66 m ve srovnání
s referenční hodnotou. Tím hladina
podzemní vody klesne pod nejnižší
měřitelný stav, čímž se stanou
oba vrty suchými.
08
Povolené maximální
odběry
16,20
244,68
Obdobně jako
scénář 02
Vlivem vyšších odběrů a snížené
infiltrace hladina podzemní vody
na vrtu LD – 6/77 klesne o 48 m
a na vrtu LD – 2/77 o 51 m ve srovnání
s referenční hodnotou. Tím hladina
podzemní vody klesne pod nejnižší
měřitelný stav, čímž se stanou
oba vrty suchými.
09
Obdobně jako
scénář 08
16,20
244,68
Obdobně jako
scénář 03
Vlivem vyšších odběrů a snížené
infiltrace hladina podzemní vody
na vrtu LD – 6/77 klesne o 77 m
a na vrtu LD – 2/77 o 81 m ve srovnání
s referenční hodnotou. Tím hladina
podzemní vody klesne pod nejnižší
měřitelný stav, čímž se stanou
oba vrty suchými.
10
Obdobně jako
scénář 08
16,20
244,68
Obdobně jako
scénář 04
Vlivem vyšších odběrů a snížené
infiltrace hladina podzemní vody
na vrtu LD – 6/77 klesne o 66 m
a na vrtu LD – 2/77 o 70 m ve srovnání
s referenční hodnotou. Tím hladina
podzemní vody klesne pod nejnižší
měřitelný stav, čímž se stanou
oba vrty suchými.

image
image
66
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Obr. 4-18: Snížení
hladiny podzemní
vody v území
Lückendorf pro rok
2038 – Scénář 01
Obr. 4-19: Snížení
hladiny podzemní
vody v území
Lückendorf pro rok
2038 – Scénář 02.

image
4| MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
67
Obr. 4-20: Snížení
hladiny podzemní
vody v území
Lückendorf pro rok
2038 – Scénář 05.

Cílem studie bylo posoudit vodohospodářský potenciál přeshraničního česko-saského pomezí.
Důraz byl kladen především na zhodnocení strategických zdrojů podzemních vod v podmín-
kách zvyšujících se nároků na zajištění zdrojů pitných vod v období klimatických extrémů.
Nástrojem k dosažení tohoto cíle byl komplex geologických, hydrologických a hydrogeologických
metod. Ten umožnil ve třech pilotních lokalitách- Děčínský Sněžník, Hřensko a Lückendorf – vy-
vinout hydraulické 3D modely. Tyto nástroje umožnily výpočet využitelných zdrojů podzemních
vod a simulovat různé scénáře dalšího rozvoje využívání.
Pro vstupní konceptuální model byl na všech pilotních lokalitách realizován podrobný
geo logický i hydrologický průzkum, zahrnující i realizaci hlubokých hydrogeologických
vrtů.
• Na základě získaných poznatků byly sestaveny nejprve modely ve stacionárním a později
i v transientním režimu. Po jejich kalibraci byly využity pro splnění zadaného cíle.
Přírodní zdroje na území Hřenska byly modelem ověřeny na 1481 l/s. Využitelné množství,
které zajistí nepřetížení hydrogeologické struktury, činí 623 l/s. Při současných odběrech
ve výši 105 l/s je tedy rezerva 518 l/s.
• Modelový zátěžový test prokázal, že v oblasti Hřenska by bylo možné zvýšit čerpání ma-
ximálních povolených odběrů až na 115%, to je na české straně na 125,9 l/s a současně
na německé straně na 80,5 l/s i za snížené infiltrace, tedy v suchých obdobích. Vlivem
vyšších odběrů hladina podzemní vody na vrtu 51516006_1 v infiltrační oblasti na rozvod-
nici mezi toky Kamenice a Křinice, klesne o 2,0 m a na vrtu V-7 v jímacím území Hřensko
klesne o 8,5 m.
Přírodní zdroje území Děčínského Sněžníku byly modelem ověřeny na 130 mm za rok, což
odpovídá 724 l/s. Využitelné množství, které zajistí nepřetížení hydrogeologické struktury,
činí 321 l/s. Při současných odběrech ve výši 78 l/s jsou disponibilní zdroje podzemní vody
243 l/s.
• Modelový zátěžový test prokázal, že by v oblasti Děčínského Sněžníkubylo možné zvýšit
čerpání maximálních povolených odběrů až na 115%, to je na české straně na 106,8 l/s
a současně na německé straně na 13,8 l/s i za snížené infiltrace, tedy v suchých obdobích.
Hladina podzemní vody v takovém případě klesne na vrtu VP8505 (turon) klesne do 0.1 m
a na vrtu VP8504 (cenoman) o 0.15 m, na vrtu VP8456 (turon) o 1.5 m a na vrtu VP8455
(cenoman) o 7.6 m.
• Přírodní zdroje podzemní vody v dílčím území Lückendorf byly modelem ověřeny
na 263 mm za rok 2019, což odpovídá 858 l/s. Využitelné množství, které zaručí, že hyd-
rogeologické struktury nebudou přetíženy, činí 350 l/s. U současných odběrů podzemní
vody ve výši 91 l/s činí disponibilní zdroje podzemní vod 259 l/s.
5
|
Závěry

69
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
• Vyhodnocení změn hladiny podzemní vody dle modelovaných zátěžových testů pro roky
2038 a 2047 (scénáře 03 až 10) ukazuje, že by v roce 2038 v dílčím území Lückendorf nebylo
možné čerpat povolené odběry (před rokem 2018) resp. je zvýšit. V takovém případě klesne
hladina podzemní vody na vrtu LD – 6/ 77 (turon) a na vrtu LD – 2/77 (turon) pod nejnižší
měřitelnou hodnotu a pod filtr vrtu 1/48.

Jedním z výstupů projektu byl výkladový slovník nejdůležitějších odborných termínů v oblasti geologie,
hydrogeologie a vodního hospodářství zahrnující více než 400 výrazů. Cílem tohoto volně dostupného
slovníku na webových stránkách projektu je zajistit jednotné chápání používaných termínů jak mezi od-
bornou, tak i laickou veřejností. Slovník je trojjazyčný a umožní zájemci získat nejen informaci o smyslu
a významu každého z termínů, ale i česko–německo–anglické ekvivalenty.
Následující přehled představuje výtah nejběžnějších hydrogeologických výrazů a jejich vysvětlení
v rozsahu usnadňujícím čtenáři orientaci v textu.
Slovníček pojmů
artéská podzemní voda
|
Podzemní voda s piezometrickou hladinou nad povrchem te-
rénu.
bariéra hydraulická
|
Tyto bariéry rozdělujeme na negativní a pozitivní. V obou případech
dochází k umělému ovlivnění hladiny podzemní vody tak, aby došlo ke změně směru
proudění podzemní vody a vytvoření umělé rozvodnice.
báze erozní
|
Dno nejhlubšího údolí, které je odvodňovací úrovní určité širší oblasti s trvalým
odtokem (zpravidla je to řeka).
báze odvodnění podzemních vod
|
Místo, k němuž odtékají podzemní vody určitého zvod-
něného systému a kde vystupují na povrch, resp. do povrchových toků. Přírodními bá-
zemi odvodnění podzemních vod jsou zpravidla údolí povrchových toků. Místní báze
odvodnění podzemních vod se potom kryje s místní erozní bázi.
bilance hydrologická
|
Porovnání přírůstků a úbytků vody a změn vodních zásob povodí,
území nebo vodního útvaru za daný časový interval.
bilance podzemní vody
|
Kvantitativní vztah mezi prvky, určujícími změnu zásoby podzemní
vody za dané časové období v uvažovaném území.
čára průtoků
|
Čára znázorňující časový průběh průtoku v určitém profilu.
čára rozdělení četností
|
Grafické zobrazení četností výskytu hodnot hydrologického prvku.
čára výtoková
|
Čára poklesu průtoků v období bez srážek, kdy je tok napájen pouze pod-
zemní vodou.
deprese hladiny
|
Snížení hladiny podzemní vody pod přírodní piezometrickou hladinu ná-
sledkem umělého zásahu do zvodně (odběru vody ze zvodně).
doba zdržení
|
U podzemní vody doba, po kterou se podzemní voda zdrží v uvažované části
litosféry.
dotace podzemní vody
|
Objem vody, který je přímo nebo nepřímo přenesen do kolektoru
podzemní vody.
efektivní pórozita
|
Množství otevřených pórů, skrz které může proudit medium. Vyjadřuje
se jako podíl objemu otevřených pórů a celkového objemu porézního materiálu včetně
průlin.
efektivní srážky
|
Část srážek, která se účastní odtokového procesu.

71
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
hladina dynamická
|
Hladina vody ve vrtu anebo studni snížená v důsledku odběru z tohoto
vrtu či studny anebo zvýšená v důsledku nalévání anebo vtláčení do tohoto vrtu či studny.
hladina podzemní vody
|
Horní rozhraní nasycené zóny, nad kterým je atmosférický tlak.
hloubka hladiny podzemní vody
|
Vzdálenost mezi povrchem terénu a hladinou podzemní
vody.
hranice nepropustná
|
Jako nepropustná hranice se označuje boční hranice zvodně, přes
kterou dochází pouze k zanedbatelně malému průtoku podzemní vody.
hydraulický gradient
|
V porézním prostředí: míra změny hydraulické výšky na jednotku
vzdálenosti ve směru proudění podzemní vody.
infiltrace
|
Pronikání vody ze zemského povrchu do půd a hornin.
infiltrace břehová
|
Pronikání povrchových vod z nádrží nebo toků do hydrogeologických
kolektorů pod vlivem hydraulického gradientu.
infiltrační oblast
|
Území v hydrogeologické struktuře, kde dochází k infiltraci.
izolátor
|
Horninové těleso s výrazně (řádově) nižší propustností než je propustnost hornino-
vého prostředí v bezprostředním sousedství.
karotáž
|
Geofyzikální průzkum ve vrtech.
koeficient filtrace
|
Koeficient filtrace se číselně rovná filtrační rychlosti při jednotkovém
hydraulickém gradientu.
koeficient volné zásobnosti
|
Objem vody, uvolněný ze statické zásoby hranolu kolektoru
jednotkové základny při jednotkovém poklesu hladiny. Týká se kolektoru s volnou hla-
dinou.
kolektor
|
Horninové těleso s výrazně vyšší propustností než je propustnost bezprostředně
sousedícího horninového prostředí.
křivka depresní
|
Průsečnice svislé roviny s depresní plochou podzemního proudu ve směru
jeho pohybu.
kužel depresní
|
Prostor snížení hladiny podzemní vody při odběru ze studny nebo z vrtu
s plošně radiálním přítokem.
mocnost zvodně
|
Vertikální vzdálenost mezi vrchní a spodní hranicí zvodně.
model numerický
|
Zpracovává a vyjadřuje hydrogeologické poměry určitého celku pomocí
počítačového programu. Vychází z konceptuálního modelu, ze zhodnocení geometrie
a anatomie hydrogeologických těles.
model konceptuální
|
Výsledek interpretace hydrogeologických a souvisejících geologic-
kých, geomorfologických, hydrochemických a klimatických poměrů hydrogeologického
celku, včetně stanovení okrajových podmínek.
nenasycená zóna
|
Část geologického prostředí, ve které jsou póry částečně zaplněné vodou
a částečně vzduchem.
objem puklin
|
Objem definovaný délkou a otevřenosti puklin.
odtok celkový
|
Souhrn všech složek odtoku procházejícího závěrovým profilem za daný ča-
sový interval.
odtok hypodermický
|
Složka celkového odtoku, která stéká do koryta toku v bezprostřední
vrstvě pod povrchem povodí, aniž by dosáhla hladiny podzemní vody.
odtok podzemní
|
Objem podzemní vody, která odtekla z povodí nebo z jiného územního
celku za časovou jednotku.
odtok povrchový
|
Složka celkového odtoku, která odtéká z povodí do sítě vodních toků
po povrchu terénu.

SLOVNÍČEK POJMŮ
72
okrajové podmínky zvodněného systému
|
Hydraulické podmínky, kterými se řídí výměna
vody mezi zvodněným systémem a jeho okolím.
podzemní voda
|
Voda, která se vyskytuje pod zemským povrchem.
podzemní voda s napjatou hladinou
|
Podzemní voda v kolektoru, který je shora i zdola ome-
zen nepropustným prostředím.
podzemní voda s volnou hladinou
|
Podzemní voda s hladinou, která je rozhraním mezi
nasycenou a nenasycenou zónou.
pórovitost efektivní
|
Podíl pórového prostoru, efektivního pro pohyb vody, na celkovém ob-
jemu horniny.
povodí
|
Území, odkud odtéká voda do uvažovaného profilu vodního útvaru.
povodí hydrogeologické
|
Území, ze kterého odtéká podzemní voda k uvažovanému profilu;
často se nekryje s povodím povrchové vody.
propustnost
|
Schopnost horniny propouštět tekutiny účinkem hydraulického gradientu.
propustnost puklinová
|
Schopnost horniny propouštět puklinami tekutiny pod vlivem hyd-
raulického gradientu.
proudění laminární
|
Proudění, při kterém jsou trajektorie částic tekutiny zhruba rovno-
běžné.
proudění neustálené
|
Proudění, při kterém se vektor rychlosti v daném bodě mění s časem.
proudění turbulentní
|
Proudění, při kterém nejsou trajektorie jednotlivých částic rovno-
běžné, chaoticky se proplétají a částečky kapaliny na rozdíl od laminárního proudění
přecházejí z jedné vrstvy do druhé. Vzniká při větších rychlostech proudění.
průměrný roční odběr
|
Průměrná výše odběru pro určité víceleté období.
průměrný roční srážkový úhrn
|
Průměrné množství srážkové vody, spadlé za jeden rok. Prů-
měr se stanoví pro určité víceleté období.
průtočnost
|
Míra schopnosti zvodněného kolektoru určité mocnosti propouštět vodu s da-
nou kinematickou viskozitou. Součin koeficientu filtrace a zvodněné mocnosti.
průtok
|
Objem protékající za jednotku času.
půdní vlhkost
|
Procentuální podíl vody v půdě, vyjádřený na základě hmotnosti sušiny nebo
objemu.
rajon hydrogeologický
|
Hydrogeologicky jednotné území vymezené k vodohospodářským
nebo jiným účelům.
režim podzemní vody
|
Souhrn zákonitostí změn kvantitativních a kvalitativních prvků pod-
zemních vod v čase a prostoru.
rozvodnice
|
Myšlená hranice mezi sousedními povodími.
rychlost proudění
|
Vektor určující rychlost a směr v určitém bodě pohybujícího media, např.
vody.
snížení hladiny podzemní vody
|
Rozdíl mezi původní (přírodní, odběrem neovlivněnou)
úrovní piezometrické (výtlačné nebo volné) hladiny podzemní vody a úrovní hladiny
ovlivněné odběrem podzemní vody.
specifická storativita
|
Změna objemu vody v jednotce objemu porézního prostředí pří jed-
notkové změně tlakové výšky.
specificky odtok
|
Objem vody odtékající z jednotkové plochy povodí za jednotku času.
specifický odtok podzemní
|
Objem podzemní vody odtékající z jednotkové plochy povodí
podzemní vody za jednotku času. Udává se v l/s/km2.
stáří podzemní vody
|
Doba, po kterou setrvala částice podzemní vody meteorického původu

73
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
v zemské kůře od momentu přirozené infiltrace do okamžiku odběru vzorku vody obsa-
hující tuto částici.
struktura hydrogeologická
|
Část geologického prostředí, v níž nastává souvislý oběh pod-
zemní vody.
úroveň hladiny
|
Svislá vzdálenost hladiny od určitého odměrného bodu (například od moř-
ské hladiny).
vydatnost /specifická vydatnost
|
Množství povrchové nebo podzemní vody vyvěrající (ode-
bírané) za jednotku času./ Množství podzemní vody odebírané za jednotku času při jed-
notkovém snížení hladiny.
využitelné množství podzemní vody
|
Množství podzemní vody, které lze získávat jímacími
zařízeními racionálními z technickoekonomického hlediska při daném režimu využití
a při vyhovující kvalitě vody během uvažovaného období využití.

Bernhofer C., Pluntke T., Barfus C., Heidenreich M., Kronenberg R., Hauffe C., Wagner M.,
Schwarze R. a Gutzmann B. (2019): Analyse und Bewertung der gemessenen
meteorologischen Datengrundlage im Freistaat Sachsen sowie Erzeugung eines Klima-
Referenzdatensatzes. Schriften-reihe, Heft 7/2019. Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft
und Geologie – LfULG, Dresden.
Burda J. (1998): Hydrogeologická mapa ČR. List 03-13 Hrádek nad Nisou. Měřítko 1 : 50 000.
Český geologický ústav. Praha.
Burda J., Venera Z. et al. (2016): ID EIS 10051606-SFŽP Rebilance zásob podzemních vod.
Závěrečná zpráva. Příloha č. 2/41. Stanovení zásob podzemních vod. Hydrogeologický
rajon 4630 Děčínský Sněžník. – ČGS.
Diersch H.-J.G. (2013): FEFLOW – Finite Element Modeling of Flow, Mass and Heat Transport
in Porous and Fractured Media. 10.1007/978-3-642-38739-5.
DHI WASY (2020): Beratung zum Grundwassermodell ResiBil – Etappe 4 Kalibrierung, Sensi-
tivitäts – und Szenarienanalyse. DHI WASY, 08.10.2020. Berlin.
Eckhardt P. (2013): Vývoj vydatnosti pramenů a pramenných oblastí v oblasti Hřensko-Kři-
nice/Kirnitzsch. Závěrečná zpráva. – VÚV TGM, Praha.
Hanel M., Vizina A., Máca P., Pavlásek J. (2012) A Multi-Model Assessment of Climate Change
Impact on Hydrological Regime in the Czech Republic.
Journal of Hydrology and Hydro-
mechanics
,
60
(3), 152-161. doi: https://doi.org/10.2478/v10098-012-0013-4.
Harbaugh A.W. a McDonald M.G. (1996): User’s documentation for MODFLOW- 96, an
update to the U.S. Geological Survey modular finite-difference ground-water flow model,
USGS Open-File Report 96-485.
Hauffe C., Müller R., Winkler P., Baldy A., Schwarze R. a Schütze N. (2016): Strategie
zur Kalibrierung großräumiger Wasserhaushaltsmodelle sowie Ergebnisse für Ist-
Zustand und Klimasze-narien in Sachsen. Hydrologie und Wasserbewirtschaftung.
Heft 1 (2016).
Harbaugh A. W. a McDonald M. G. (1996): User’s documentation for MODFLOW- 96, an
update to the U.S. Geological Survey modular finite-difference ground-water flow model,
USGS Open-File Report 96-485.
Hazdrová M., Jetel J., Daňková H., Kněžek M., Kulhánek V., Trefná E. (1980): Vysvětlivky k Zá-
kladní hydrogeologické mapě ČSSR 1 : 200 000 list 02 Ústí nad Labem. Ústř. úst. geol.
Praha.
Herčík F., Nakládal V. (1987): Hydrogeologická syntéza české křídové pánve – BILANČNÍ
CELEK 3, Stavební geologie n.p. Praha.
Herčík F., Hermann Z., Valečka J. (1999): Hydrogeologie české křídové pánve. Český geolo-
gický ústav, Praha.
Použitá literatura

75
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Hölting, B. a Coldewey, W. (2009): Hydrogeologie – Einführung in die Allgemeine und
Angewand-te Hydrogeologie. 10.1007/978-3-662-59667-8.
Horáček S., Kašpárek L., Novický O. (2008): Estimation of climate change impact on water
resources by using Bilan water balance model. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 4,
012023.
Hrazdíra P. (1998): Hydrogeologická mapa ČR. List 02-22, 03-11 Varnsdorf. Měřítko 1 : 50 000.
Český geologický ústav. Praha.
Jetelová D. (1972): Regionální hydrogeologický průzkum v povodí Ploučnice, Kamenice
a Křinice. Stavební geologie n.p., Praha.
Kadlecová R. et al. (2015): Rebilance zásob podzemních vod – rozšířený abstrakt. – Bericht,
Česká geologická služba, 18 S., Praha.
Kahnt R., Löser R., Gabriel A., Hermann D., Renker S., Helbig M. a Kutzke A. (2014):
Ab-schlussbericht Entwicklung zweier 3D-Modelle hydrogeologischer Körper im
sächsisch-böhmischen Grenzgebiet im Rahmen des Ziel 3-Projektes GRACE. G.E.O.S.
Ingenieurgesellschaft mbH, Fre-iberg/Halsbrücke.
Kalinová M., Eckhardt P., Martínková M., Šimek P., Bílý M., Koubková L., Böhm A.-K., Börke P.
a Schulz C. (2014a): Grundwasserressourcen im Tschechisch-Sächsischen Grenzraum –
II. Gebiet Petrovice-Lückendorf-Jonsdorf-Oybin.- Ergebnisse des EU-Projektes
“Gemeinsam genutzte Grundwasserressourcen im tschechisch-sächsischen Grenzgebiet
(GRACE)”, Wasserforschungsinsti-tut T. G. Masaryk, Prag; Sächsisches Landesamt f.
Umwelt, Landwirtschaft, Geologie, 91 S., Dre-sden/Freiberg.
Krentz O. & Rommel A. (2020): Das Zittauer Gebirge im Kreuzungsbereich der Elbezone und
des Egergrabens – Tektonik und Strukturbau – Geologisch-geophysikalische Ergebnisse
aus dem EU-Projekt ResiBil. Geoprofil LfULG, Heft XX/2020, (eingereicht).
Krentz O. a Staněk K. (2015): Die Lausitzer Überschiebung zwischen Meißen und
Jeschken – neue Aspekte. – Bericht der Naturforschenden Gesellschaft der Oberlausitz,
Band 23, Seite 123 – 137, Görlitz.
Kačura G. (1990): Hydrogeologická mapa ČR. List 02-23 Děčín. Měřítko 1 : 50 000. Český
geologický ústav. Praha.
Kahnt R., Löser R., Gabriel A., Hermann D., Renker S., Helbig M., Kutzke A. (2014):
Abschlussbericht Entwicklung zweier 3D-Modelle hydrogeologischer Körper im
sächsisch-böhmischen Grenzgebiet im Rahmen des Ziel 3-Projektes GRACE,
G.E.O.S., Halsbrücke. Mibus, H.-P. (1978): Hydrogeologischer Ergebnisbericht mit
Grundwasservorratsberechnung – De-tailerkundung Lückendorf. Dresden. 58 Seiten
[138 Blatt ] : 9 Anl. – 8 Lit. – Ergebnisbericht, Erkun-dungsbericht. – unveröffentlicht.
Mibus H.P. (1998): Modell Übersichtsgutachten des Grundwasserdargebotes und dessen
Nutzung im Zittauer Gebirge unter Berücksichtigung der Grundwassernutzungen auf
tschechischem Gebiet. – Gutachten im Auftrag des Sächsischen Landesamtes für Umwelt
und Geologie. G.E.O.S. Ingenieur-gesellschaft mbH, 68 S. + Anlagen. Freiberg/Halsbrücke.
Mlčoch B., Krentz O., Nadaskay R., Valečka J., Mrázová Š., Junge R., Reinhardt S. & Pohle M.
(2018): Geologische Karte des Sächsisch-Böhmischen Kreidebeckens/Geologická mapa
sasko-české křídové pánve M 1:100 000. – Czech Geological Survey, Prague; Sächsisches
Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden/Freiberg.
Mrázová S., Tomanová Petrová, P. & Krentz O. (eds.) (2020): Geologie des Sächsisch-
Böhmischen Kreidebeckens zwischen Erzgebirge und Jeschken. – Ergebnisse des

P O U Ž I T Á L I T E R A T U R A
76
EU-Projektes „Wasserres-sourcenbilanzierung- und resilenzbewertung im Ostteil
des sächsisch-böhmischen Grenzraumes (Re-siBil)“. Czech Geological Survey,
Wasserforschungsinstitut T. G. Masaryk, Prag; Sächsisches Lande-samt für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie, Dresden/Freiberg, 103 S., Prag.
Nádaskay R (2020): (Hydro)geologie. – Roll up; Wanderausstellung Projekt ResiBil; https://
www.resibil.sachsen.de/downloads-4111.html;
28.08.2020, 09:57 Uhr.
Nakládal V. (1975): Tlustecký blok – hydrogeologický průzkum. Zpráva z 1. etapy a ideový
projekt II. etapy, Stavební geologie, Praha.
Nakládal V. (1989): Hřensko – prameniště. Zpráva o výsledcích geologickoprůzkumných prací.
Stavební geologie. Praha.
Navrátilová V., Nol O. (2019a): Hřensko-Křinice. Transientní model podzemní vody (II).
Závěrečná zpráva za 2. etapu prací.
Navrátilová V., Nol O. (2019b): Děčínský Sněžník. Transientní model podzemní vody (II).
Závěrečná zpráva za 2. etapu prací. Aquatest. Praha.
Nol O. (2014): Společně využívané vody na česko-saském pomezí (GRACE). Matematický
model proudění podzemní vody v oblasti Hřensko–Křinice/Kirnitzsch. Aquatest. Praha.
Patzeltová B., Patzelt Z. (2004): Požadavky na vstupní data pro matematické modelování
proudění podzemních vod a transportu kontaminantů. – Sborník Ekomonitor.
Pohle M. (2020): Dokumentation Grundwassermodell Zittauer Gebirge. Sächsisches
Landesamt f. Umwelt, Landwirtschaft, Geologie. Dresden (in Präparation).
Procházka M. (2017): Karotážní měření pro objasnění geologické stavby a hydrodynamických
poměrů v nových pozorovacích vrtech RE001,RE002. Aquatest. Praha. Richter, D. (1995):
Ergebnisse methodischer Untersuchungen zur Korrektur des systematischen Meßfehlers
des Hellmann-Niederschlagsmessers. Nr. 194, Selbstverlag des Deutschen Wetterdien-
stes, Offenbach am Main.
Rösner S., Szymczak P., Höhn R. (2008) Zustandsüberwachung Grenzgrundwasser/
Operatives Messnetz. G.E.O.S. Freiberg Ingenieurgesellschaft mbH. Freiberg.
Schwarze R., Dröge W., Hofmann J., Maleska V., Lünich K., Schönfeld M. a Spitzer S.
(2011): KliWES – Abschätzung der für Sachsen prognostizierten Klimaänderungen auf
den Wasser- und Stoffhaushalt in den Einzugsgebieten sächsischer Gewässer Teil 1:
Wasserhaushalt, Kernkomponente – LfULG Schriftenreihe, Heft 44/2011.
Schwarze R., Gurova A., Röhm P., Hauffe C., Baldy A., Winkler P., Müller R., Dröger W.
a Wagner M. (2016): Analyse möglicher Änderungen des Wasserhaushalts sächsischer
Gewässerein-zugs-gebiete unter dem Einfluss variierender Klima- und Land nutzungs-
bedingungen. Schriftenreihe, Heft 8/2016. Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und
Geologie – LfULG, Dresden.
Schwarze R., Hauffe C., Baldy A. a Wagner M. (2014): Regionalisierung meteorologischer
Stati-onsdaten mit einem geeigneten Regionalisierungstool im Rahmen des FuE-Projekts
KliWES – Kli-mawandel und Wasserhaushalt (Klimaprojektionen). Endbericht, (Hrsg.)
Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie – LfULG, Dresden.
Sedlák J., Skácelová Z., Mlčoch B. a Krentz O. (2019): Gravimetrická mapa hraniční oblasti
Saska a České republiky/Gravimetrische Übersichtskarte im Grenzgebiet Sachsen–
Tschechische Repub-lik M 1:100 000. – Miligal s.r.o., Brno; Czech Geological Survey,
Prague; Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden/
Freiberg.

77
H Y D R O G E O LO G I E Č E S K O - S A S K É K Ř Í D O V É PÁ N V E M E Z I K R U Š N Ý M I H O R A M I A J E ŠTĚ DE M
Tallaksen L.M., van Lannen H.A.J. (2004): Hydrological Drought – Process and Estimation
Methods for Streamflow and Groundwater. Elsevier, Amsterdam.
Vaněk J. (2013): Společně využívané vody na česko-saském pomezí (GRACE) – Matematický
model proudění podzemní vody v oblasti Petrovice-Lückendorf-Jonsdorf-Oybin 1. etapa.
AQUATEST. Prag.
Vaněk (2014): Gemeinsam genutzte Grundwasserressourcen im tschechisch-sächsischen
Grenzgebiet (GRACE) – Mathematisches Modell der Grundwasserströmung im Gebiet
Pe-trovice – Lückendorf – Jonsdorf – Oybin 2. Etappe. AQUATEST. Prag.
Vizina A., Horáček S. a Hanel M. (2015): Recent developments of the BILAN model.
Water Management Technical and Economical Information Journal, 2015, vol. 57, No.
4–5, p. 7–10. ISSN 0322-8916.
Voigt T., Franke J. a Franke S. (2013): Grundlagen für ein geologisch-tektonisches Modell
der Kreideablagerungen im Sächsich-Böhmischen Grenzbereich im Rahmen des
Ziel 3 – Projektes GRACE. Abschlussbericht. Jena.
Wenderholm S., Gabriel A. Kutzke A. (2019): Anpassung und Bereitstellung von
3D-Strukturdaten in FEFLOW-kompatiblem volumenbasierten Datenformat auf der
Grundlage der laufenden Bearbeitung der Hydrogeologischen Spezialkartierung Sachsen
(HyK50) für das Projekt ResiBil – Teilgebiet Zittauer Gebirge – Abschlussbericht. G.E.O.S.
Ingenieurges-ellschaft mbH, Freiberg/Halsbrücke – unveröffentlicht.
[1]
https://www.resibil.sachsen.de/downloads-4111.html;
19.10.2020; 14:27 Uhr.
[2]
https://www.estudanky.eu/mapa;
13.10.2020; 12:43 Uhr.
[3]
http://www.doku.arcegmo.de/;
13.10.2020; 12:45 Uhr.

Hydrogeologie česko-saské křídové pánve
mezi Krušnými horami a Ještědem
Z. Hrkal, D. Rozman and P. Eckhardt (eds.)
Publikace byla vydána v rámci projektu ResiBil financovaného
z Evropského fondu pro regionální rozvoj, z Programu na podporu
přeshraniční spolupráce mezi Českou republikou a Svobodným
státem Sasko 2014–2020, registrovaného pod číslem 100267011.
Grafická úprava Oleg Man
Tisk PBtisk, a. s., Dělostřelecká 344,
261 01 Příbram
1. vydání, 80 stran
ISBN 978-80-87402-88-7

image
image
image
EU projekt: ResiBil – Bilance vodních zdrojů ve východní části
česko-saského pohraničí a hodnocení možnosti
jejich dlouhodobého užívání
Projekt ResiBil byl financován z Evropského fondu pro regionální rozvoj,
z Programu na podporu přeshraniční spolupráce mezi Českou republikou
a Svobodným státem Sasko 2014–2020, registrovaný pod číslem 100267011.
PARTNEŘI PROJEKTU
Česká geologická služba,
Saský zemský úřad pro životní prostředí, zemědělství a geologii,
Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v. v. i.
Projekt byl zaměřen na společnou ochranu podzemních vodních zdrojů
v česko-saské příhraniční oblasti na základě využití moderních modelových
prostředků. Cílem projektu je provedení bilance a zhodnocení možnosti
dlouhodobého užívání zdrojů podzemních vod a udržitelného hospodaření
s nimi v závislosti na očekávaných dopadech klimatických změn.
Z provedených studií a modelů vyplynulo, že důvodem změn vodního režimu
a vodní bilance v krajině jsou jak vlivy klimatické (vyšší průměrné teploty,
roky chudé či bohaté na srážky apod.), tak i antropogenní vlivy
(odběry podzemních vod).