Docstoc

_tefe_ka_re_er_e - Osnova bakalá_ské práce_ Vliv hluboce

Document Sample
_tefe_ka_re_er_e - Osnova bakalá_ské práce_ Vliv hluboce Powered By Docstoc
					         MASARYKOVA UNIVERSITA
              Přírodovědecká fakulta




                  Jakub Štefečka


Vliv hluboce založených staveb na režim podzemních
        vod - příklad Jižního centra v Brně



              Rešerše k bakalářské práci


      Vedoucí práce: Mgr. Tomáš Kuchovský, PhD.


                     Brno 2009
                                   Obsah:



1. Přírodní poměry:


1.1 Lokalizace
1.2 Geologické poměry
1.3 Klimatické poměry
1.4 Hydrologické poměry
1.5 Hydrogeologické poměry
1.6 Inţenýrsko-geologické poměry




2. Použitá literatura




3. Přílohy
1. Přírodní poměry


1.1 Lokalizace


Oblast zájmu projektovaných budov v Jiţním centru v Brně je situována v městské části
Brno-střed, mezi ulicemi Úzká a Opuštěná, v katastrálním území Trnitá. Leţí asi 300 m j.
směrem od hlavního vlakového nádraţí v Brně a asi 1270 m jv. směrem od hradu Špilberk.
     Z geomorfologického hlediska leţí zájmová oblast v Bobravské vrchovině. Podle
Demka et al. (2006) je Bobravská vrchovina celkem Brněnské vrchoviny, je to členitá
vrchovina tvořená protáhlými hřbety, hrástěmi, protáhlými sníţeninami a prolomy. Plocha
Bobravské vrchoviny je 383,74 km2, stř. výška 316,7 m, stř. sklon 5º17'. Je sloţena
z hlubinných vyvřelin brněnského plutonu. Ve sníţeninách jsou uloţeny křídové, neogenní a
kvartérní sedimenty. Hřbety jsou proraţeny četnými průlomovými údolími. V ţulách se
vytvořily četné tvary zvětrávání a odnosu–izolované skály, balvany, skalní mísy, ţlábkové
škrapy, kryogenní tvary. Nejvyšší bod je Kopeček 479,4 m v Omické vrchovině. Mezi
významné body patří např. Špilberk 282 m a Červený kopec 311,4. V oblasti brněnské
aglomerace je povrch značně pozměněn činností člověka.




   Obr. 1: Fotografie zájmového území (2008 GEODIS Brno).
1.2 Geologické poměry


Geologické poměry Brna a jeho okolí jsou velmi pestré, zahrnují období dlouhého vývoje,
trvajícího více neţ 600 milionů let. Nejstarším geologickým celkem oblasti je
brunovistulikum, které zaznamenalo největší proměny od svrchního proterozoika do
svrchního paleozoika. Během variského vrásnění bylo brunovistulikum konsolidováno a
přičleněno k v. okraji českého masivu, dnes je z větší části překryto mladšími jednotkami.
Mezi Miroslaví, Šebetovem a Brnem vystupuje na povrch jeho významná část - brněnský
masiv. Brněnský masiv je kadomského stáří a je rozdělen na v. a z. granodioritovou oblast,
které jsou vzájemně oddělené centrálním bazickým pásmem (Müler et al. 2000).
     Pro tuto bakalářskou práci je významné horninové prostředí do hloubky okolo 10 metrů,
jedná se o horniny, které sedimentovaly v období neogénu a kvartéru.
     Podle Mülera et al. (2000) došlo v paleogénu k proniknutí moře z oblasti Karpat na
území brněnska, přes nesvačilský příkop. Tento příkop je dnes překryt sedimenty miocénu a
kvartéru. Sedimenty miocénu mají na území Brna a v jeho okolí velké rozšíření, jsou tvořeny
komplexy mořských sedimentů eggenburgu, sladkovodních aţ mírně brakických uloţenin
ottnangu, v karpatu a spodním badenu (morav) pak mořskými sedimenty a nakonec říčními
uloţeninami středního aţ svrchnního miocénu a pliocénu.
     Eggenburgské sedimenty prošly výraznou denudací po regresi eggenburgského moře,
jejich existence je doloţena závalky jílů obsaţenými v některých mladších uloţeninách, např.
ve vápnitých píscích v opuštěném lomu u Líšně. K eggenburgu se také řadí komplex
zelenošedých, slabě vápnitých jílů a petromiktních slepenců na Hádech, jeho mocnost
dosahuje aţ 9 m, spočívá v nadloţí jury a paleozoika. Ve vrtu HJ-105 Dvorska byly
v mocnosti 27 m na bázi miocénu zachyceny šedé, šedozelené, často šmouhovité, střípkovitě
rozpadavé nevápnité jíly s polohami hrubozrnných štěrků, sloţených z valounů křemene,
jurských vápenců a granodioritů brunovistulika spodnomiocénního (nejspíše eggenburgského)
stáří (Müler et al. 2000).
     Sedimenty ottnangu vystupují v Brně a jeho okolí většinou jen jako nepříliš mocné
drobné denudační zbytky, tyto horniny se ukládaly ve sladkovodním, maximálně oligo- aţ
mezohalinním prostředí. Tvoří je štěrky, písky, ojediněle vápnité písky, písčité jíly a pestré
jíly. Tyto sedimenty vystupují na povrch v okolí Nového Lískovce a v sídlištích Starý
lískovec a Bohunice, také při j. okraji Pisárecké kotliny. Štěrky a písky ottnangu mají velmi
proměnlivou zrnitost i stupeň vytřídění. Jíly ottnangu byly zjištěny v charakteristickém vývoji
v Obřanech a Líšni, tyto sedimenty tvoří nepříliš mocné vloţky v píscích a štěrcích, lokálně i
samostatné polohy větších mocností. K ottnangu jsou dnes také řazeny zrnitostně špatně
vytříděné růţově zelené, silně jílovité, hrubě zrnité písky se špatně zaoblenými písečnými
zrny. Tyto sedimenty vyplňují prohlubně na horninách krystalinika brněnského masivu hlavně
v prostoru mezi bohunickou nemocnicí a pravým břehem Svratky.
     V karpatu sedimentovaly převáţně mořské vápnité jíly s polohami písků. V Brně byly
tyto sedimenty zjištěny na j. svahu Kamenného vrchu u Nového Lískovce a ve stavebních
výkopech u bohunické nemocnice, jedná se o drobné denudační zbytky uloţené na horninách
brněnského masivu. Velmi rozšířenými horninami jsou proměnlivě písčité jíly, tzv. „šlíry― -
jde o vápnité horniny šedé aţ zelenavě šedé barvy, světle slídnaté, s laminami a poprašky
bělavě šedého jemnozrnného písku nebo prachu na vrstevních plochách. Vrty ověřená
mocnost sedimentů karpatu na území Brna a okolí nepřesahuje 100 m.
     Nejrozšířenější neogenní sedimenty v Brně a okolí jsou sedimenty spodního badenu –
moravu, pokrývají rozsáhlé plochy v jv. okolí Brna v oblasti karpatské předhlubně,
v Boskovické brázdě a v prostoru mezi Kuřimí a Černou Horou. Spodnobadenské sedimenty
mají malou mechanickou odolnost, proto se jejich přirozené výchozy objevují jen zřídka a ve
většině případů jsou překryty kvartérními uloţeninami. Sedimenty spodního badenu jsou
litologicky tvořeny třemi základními horninovými komplexy: komplexem hrubých vápnitých
štěrků a písků charakteru bazálních nebo okrajových klastik, komplexem vápnitých
prachovitých jílů a komplexem řasových a písčitých           vápenců. Nejrozšířenější horniny
spodního badenu jsou z litologického hlediska vápnité jíly, v karpatské předhlubni
označované jako spodnobadenské „tégly―. Hrubě klastické sedimenty spodního badenu
litofaciálně odpovídají okrajovým a bazálním klastikám, jsou to ţlutošedé, hnědošedé aţ
hnědoţluté, středně aţ hrubě zrnité, místy štěrkovité, silně vápnité písky a hnědošedé, šedé aţ
šedohnědé, proměnlivě písčité vápnité štěrky. V píscích se vyskytují úlomky stélek červených
řas, zoárií mechovek, ostny jeţovek a úlomky schránek měkkýšů. V Brně a jeho okolí
vystupují písky a štěrky spodního badenu na povrch v několika místech. V Králově poli jsou
součástí výplně řečkovicko-kuřimského prolomu, kde byly zjištěny vrtem v hloubce přibliţně
160 m a jejich největší mocnost dosahovala 10 m. Další významné výskyty jsou výchozy
v okolí Obřan a Komína. Valounový materiál štěrků je tvořen převáţně křemenem a
tmavošedými vápenci. Zelenavě šedé vápnité jíly tvoří místy několikacentimetrové
proplástky, prokládající psefity a psamity. Významným komplexem sedimentů spodního
badenu jsou vápnité prachovité jíly s vloţkami písků a štěrků, patřící tzv. pelitické facii. Tyto
pelity jsou modravě šedé, světle šedé aţ šedé, místy nazelenalé aţ nahnědlé, proměnlivě
jemně písčité aţ prachovité silně vápnité jíly. Spodnobadenské jíly obsahují bohatou
mikrofaunu s převládajícím planktonem nad bentosem, především schránky dírkovců,
radiolarií, foraminifer, ostrakodů a otolity kostnatých ryb. V pelitech se místy vyskytují
neprůběţná tělesa deskovitých a čočkovitých tvarů o mocnosti v řádu metrů a délce jen
ojediněle přes několik desítek metrů, tvořená vápnitými písky s polohami vápnitých štěrků.
Spodnobadenské sedimenty dosahují v Brně a okolí velkých mocností. V s. části Brna byla
zjištěna vrtem HV-105 v prostoru podniku Lachema v Brně-Řečkovicích mocnost 192,5 m
(Müler et al. 2000).
      Říční sedimenty středního aţ svrchního miocénu jsou denudačními zbytky systémů
vytvořených po definitivním ustoupení moří spodního a středního miocénu. Při okraji
Českého masivu, ale také v karpatské předhlubni se dnes vyskytují relikty těchto říčních
paleokoryt a produktů jejich akumulační činnosti. Říční sedimenty vystupují na jv. okraji
líšeňského sídliště v úrovni 290–310 m n. m. a s. od Obřan. Jedná se o písčité, středně zrnité
štěrky, místy zahliněné o doloţené mocnosti 3 m. Fluviální písčité štěrky (nejspíše středně
miocénního stáří) vystupují jiţně od Brna v nadmořské výšce 310–350 m.
      Drobné relikty říčních štěrků pliocenního stáří se vyskytují v nadmořské výšce 280–290
m, a to v. od Obřan a v prostoru sídliště Vinohrady. Tyto štěrky jsou výškově srovnatelné se
štěrky označovanými jako „líšeňská terasa―, které vystupují jz. od Líšně a v. od továrny Zetor.
Štěrky líšeňské terasy jsou kromě křemene tvořeny významnou měrou také tmavými rohovci,
valouny navětralých granitoidů a kulmských drob. Další štěrky, řazené k líšeňské terase, se
vyskytují v nadmořské výšce 280–290 m n. m. východně od továrny, aţ do blízkosti v. okraje
sídliště Vinohrady. Jsou však petrograficky odlišné, jejich mocnost nepřesahuje 5 m. Na
jejich sloţení se podílí hlavně křemen a odolné horniny(např. jurské rohovce), méně jsou pak
zastoupeny nestabilní valouny tvořené např. granitoidy brněnského masivu, kulmské droby a
pískovce křídy. Předpokládaného stáří donau aţ pliocén jsou fluviální písčité štěrky „stránské
terasy―, které se vyskytují v centrální a j. části Brna.
      Morfologicky velmi členité okolí Brna má z pohledu kvartérní geologie velký význam,
některé brněnské lokality sprašových komplexů svrchně pleistocénního stáří, jako jsou
Modřice nebo Růţenin dvůr v Brně-Ţidenicích, jsou světově proslulé. V pliocénu a počátkem
spodního pleistocénu vznikala podél toků Svratky, Svitavy a Litavy fluviální akumulace
stránské terasy. Jedná se o akumulaci písčitých štěrků s bází 36–48 m nad současným
povrchem nivy Svratky a Svitavy o maximální mocnosti 10–14 m. Stránská terasa odpovídá
v širším regionu Dyjsko-svrateckého úvalu, tzv. „staršímu štěrkopískovému pokryvu―, tyto
štěrky se vyskytují na sv. svahu Červeného kopce a byly zastiţeny vrty z. od Modřic. Jedná se
o rezavě hnědé, zahliněné fluviální písčité štěrky s průměrem valounů aţ 10 cm, jsou sloţeny
z valounů křemene, masově červeného granodioritu, granitu, dioritu a diabasu, vzácně
z devonských pískovců a jiných hornin. Místy se ve zvýšené míře vyskytují devonské
vápence a kulmské droby. Zahlubování řek pokračovalo i ve spodním pleistocénu, relativní
výška báze akumulací z tohoto období je 17–35 m. V okolí Brna je tato úroveň označována
jako „tuřanská terasa― a odpovídá tzv. „mladšímu štěrkopískovému pokryvu― v Dyjsko-
svrateckém úvalu. Tato velmi sloţitá akumulace, sloţená z pěti souvrství nad sebou, není
klasickou říční terasou, ale jde spíše o výplavový kuţel velkého rozsahu. K uloţení její
nejmladší části došlo pravděpodobně na počátku střeního pleistocénu. Tyto sedimenty tvoří
v blízkosti Brněnské přehrady hrubé, rezavě hnědé, lokálně silně zahliněné bazální štěrky o
průměru valounů aţ 25 cm, sloţené především z křemene, hornin brněnského masivu, rul
z Českomoravské vrchoviny a pískovců a drob permského stáří. V oblasti mezi Obřany,
Maloměřicemi a stránskou skálou narůstá jejich mocnost na 10–15 m, výjimečně aţ 20m, ve
většině případů jsou na nich uloţeny spraše. Jedná se o nejmohutnější akumulaci řeky
Svitavy, jeţ je uloţená zejména po levé straně jejího současného údolí a její báze klesá
směrem k J. Nejspodnější část akumulace je tvořena písčitými štěrky, často s bloky a balvany
na bázi. Při povrchu bývají zachovány relikty povodňových hlín a poloha spraší. Do
akumulace nadloţních písků a štěrků byl zahlouben systém koryt s výplní štěrků a
hrubozrnných písků. Další fluviální písčité štěrky vznikly na říčce Ponávce, s bází 25–30 m a
povrchem 35 m. Ve středním pleistocénu došlo ke vzniku říčních teras mindelského stáří
v relativní výšce 16–24 m, nejčastěji jsou tvořeny šedohnědými, hrubě zrnitými písky a
písčitýmy štěrky, často jsou překryty polohami spraší o mocnosti aţ 8 m. V období středního
pleistocénu došlo také k vytvoření úrovně „modřické― terasy, která odpovídá hlavní zdvojené
terase moravských úvalů (riss), s bází přibliţně v úrovni povrchu niv a povrchem dosahujícím
aţ +15 m. Jedná se o fluviální písčité štěrky risského stáří, které souvisle provázejí tok
svratky a lemují levý břeh řeky Svitavy mezi Obřany, Maloměřicemi a Ţidlochovicemi.
Časté je překrytí teras sprašemi o mocnosti aţ 8 m. Fosilní půdy uvnitř sprašových souvrství,
soliflukce a různé kryogenní jevy jsou důkazem, ţe sedimentace (svahová, smíšená a
sprašová), probíhala s různě dlouhými hiáty v průběhu celého středního pleistocénu. V období
posledního interglaciálu riss/würm docházelo k tvorbě fosilních půd. Přemísťování starších
fluviálních písčitých štěrků pokračovalo i v holocénu, v tomto období se take usazovaly
nejmladší fluviální sedimenty–povodňové hlíny. Nejmladší sedimenty jsou antropogenní, jsou
to zejména základy historických zástaveb, různé druhy naváţek, které často vyplňují např.
opuštěné těţebny nebo podloţí historických center měst. Antropogenní sedimenty mají v Brně
místy mocnost aţ14 m (Müler et al. 2000).




        S
Obr. 2: Výřez z geologické mapy Brna a okolí 1:50 000 (upraveno podle Hanţl et al. 1999).


1.3 Klimatické poměry


Zájmová oblast leţí v klimatické oblasti mírně aţ velmi suché s pravděpodobností výskytu
suchých let 50–25 % (Kalášek et al. 1963). Podle Quitta (1971) se jedná o teplou klimatickou
oblast. Podle Tolasze et al. (2007) se jedná o typ Cfb Köppenovy klasifikace (podtyp podnebí
listnatých lesů mírného pásma).
     Teplota vzduchu má zásadní význam pro utváření a charakter přírodního prostředí.
Průměrná roční teplota vzduchu v zájmové oblasti je 9–10 °C. Průměrná sezonní teplota
vzduchu na jaře nabývá hodnot mezi 9–10 °C, v létě 17–18 °C, na podzim 9–10 °C a v zimě
−1–0 °C.
     Hlavním zdrojem vody v Česku, leţícím v oblasti hlavního evropského rozvodí, jsou
atmosférické sráţky. Průměrný roční úhrn sráţek v oblasti zájmu činní 450–500 mm,
průměrný sezónní úhrn sráţek na jaře činní 100–125 mm, v létě je pod 200 mm, na podzim
100–125 mm a v zimě pod 100 mm.
     Důleţitým klimatickým prvkem je sníh, předpokladem pro vytvoření dostatečného
mnoţství podzemní vody je výskyt sněhové pokrývky. V zájmové oblasti je průměrný
sezonní počet dní se sněţením mezi 50 a 60 dny. Průměr sezónních úhrnů výšky nového
sněhu je nízký a to mezi 40 a 60 cm. Průměrný sezonní počet dní se sněhovou pokrývkou se
pohybuje mezi 30 a 40 dny.
     Hlavním zdrojem vodní páry v atmosféře je výpar vody. Mnoţství vodní páry ve
vzduchu se je označováno jako vlhkost vzduchu, ta se mění v čase a prostoru v závislosti na
všeobecných cirkulačních a radiačních poměrech. Průměrná roční relativní vlhkost vzduchu
ve zkoumané oblasti je niţší jak 75 %. Průměrný roční tlak vodní páry je 9–9,5 hPa.
Průměrný roční úhrn výparu z vodní hladiny převyšuje 700 mm. Průměrný roční úhrn
referenční evapotranspirace převyšuje 700 mm (Tolasz et al. 2007).




1.4 Hydrologické poměry
Město Brno se svým okolím je součástí území hydrologicky tvořeného povodím řeky
Moravy. Významné vodní toky a důleţitá vodní díla tohoto povodí na území České republiky
(o ploše 21 133 km3) spravuje Státní podnik povodí Moravy se sídlem v Brně. Včetně částí
povodí leţících na rakouském a slovenském území je jeho plocha 23 911 km2, hydrologicky
náleţí k úmoří Černého moře. Povodí řeky Moravy se skládá z dílčího povodí vlastní řeky
Moravy a dílčího povodí Dyje.
     Povodí řeky Dyje má tvar vějíře a odvádí povrchové vody z v. a j. části Českomoravské
vysočiny, z části území severního Rakouska a z jiţních svahů Ţdánického lesa.
Nejvýznamnějšími přítoky řeky Dyje         jsou Svratka a Jihlava. Svratka je největším
levobřeţním přítokem Dyje, vtéká do ní ve střední nádrţi vodního díla Nové Mlýny. Svratka
odvádí vody ze s. části Českomoravské vysočiny, pramení s. od Ţďáru nad Sázavou u obce
Cikhaj, na jz. úbočí Ţákovy hory v úrovni 823 m n. m. Při ústí do Dyje je absolutní spád toku
Svratky cca 653 m a plocha jejího povodí při ústí do Dyje činí 4 115 km2 (Blaţek et al.
2006).
     Podle Mülera et al. (2000) náleţí naprostá většina povrchových vod v okolí Brna do
dílčích povodí Svratky. Tok řeky Svratky tvoří hlavní erozní bázi pro Brno a okolí, její
průměrný průtok v Brně-Kníničkách má hodnotu kolem 8 m3. s−1, mezi významnější
pravostranné přítoky patří Veverka, Vrbovec, Leskava a hlavně Bobrava. Nejvýznamnějším
levostranným přítokem Svratky je Svitava, dále pak Besének, Lubě a Kuřimka. V Brně-
Komárově přibírá Svratka Ponávku–její tok je přes centrum Brna zatrubněn a slouţí
k odvádění některých odpadních vod. Svitava je se svým průměrným průtokem při ústí 5,1
m3. s−1 největším levostranným přítokem Svratky. Významné levostranné přítoky Svitavy,
které drénují vody z Moravského krasu, jsou Punkva a Křtinský potok. Méně významné
pravostranné přítoky Svitavy jsou Býkovka, Ţebrovka, Myšina a Melatín. Svratka od Svitavy
po Jihlavu a levostranné přítoky Svratky – Dunávka a Litava s pravostrannými přítoky
Říčkou a Rakovcem drénují v rámci dílčího povodí jv. okolí Brna. K ovlivňování přirozeného
odtokového reţimu Svratky dochází při manipulaci s hladinou na přehradě v Brně-
Kníničkách, která jako vodohospodářské dílo první kategorie slouţí k hydroenergetice,
k regulaci průtoků na dolním toku Svratky a rekreačním účelům.
     Na Brněnsku klesá hodnota dlouhodobého specifického odtoku podzemní vody ve
směru od SSZ k JJV. Ve směru do údolí Svratky a do jv. okolí Brna, kde jsou vyvinuty oblasti
neogenních a kvartérních sedimentů o velkém rozsahu, klesá hodnota podzemního odtoku na
0,5 aţ 1 l . s−1 . km2. Dlouhodobý koeficient odtoku podzemní vody (podíl odtoku podzemní
vody a sráţek v procentech) osciluje kolem 5%. Tyto nízké hodnoty podzemního odtoku a
dlouhodobého koeficientu podzemní vody lze přisuzovat podprůměrnému sráţkovému úhrnu
a relativně vysokým průměrným ročním teplotám vzduchu, které zvyšují výpar (Müler et al.
2000).


1.5 Hydrogeologické poměry


Podle Mülera et al. (2000) jsou hydrogeologické poměry v brněnské oblasti značně pestré.
Antropogenní zásahy do přírodních podmínek (plochy zástavby omezující infiltraci,
kanalizace, odvodňování stavebních jam, těţba stavebních surovin, naváţky, skládky)
ovlivňují hydrologické parametry. Hydrogeologické údaje brněnského okolí nejsou plošně
rovnoměrné, maximum těchto údajů je koncentrováno do oblasti rozšíření terciérních a
kvartérních sedimentů v centru Brna a jeho j. okolí, naopak brněnský masiv patří
k hydrogeologicky velmi málo ověřeným celkům.
     Rozdílné hydrogeologické vlastnosti celých litostratigrafických komplexů se projevují
nejen v laterálním, ale i vertikálním směru. Součástí převáţné časti z., s. a sv. okolí Brna je
tzv. „hydrogeologický masiv―, jedná se o jednokolektorový puklinový zvodněný systém
s převaţujícím mělkým prouděním podzemních vod v připovrchové zóně rozpukání a
rozvolnění hornin. Je reprezentován metamorfity bítešské a olešnické skupiny svratecké
klenby, magmatity brněnského masivu, metamorfity svrateckého masivu, bazálními
devonskými klastiky a kulmskými hornimy Drahanské vrchoviny. V depresích terénu
přechází proudění do deluviálních aţ deluviofluviálních sedimentů. Hydrogeologický masiv
je relativně nepropustný a je podloţním izolátorem pro kolektory mladších litostratigrafických
komplexů. Transgresivně na něm mohou být uloţeny sedimenty autochtonního paleogénu,
eggenburgu-ottnangu, karpatu nebo spodního badenu o maximální mocnosti přes několik set
metrů. V miocénu karpatské přehlubně je důleţitý výskyt bazálních a okrajových klastik a
izolovaných písčitých poloh v pelitických sedimentech. Hydrogeologická funkce hornin je
v pánevním zvodněném systému závislá na jejich litologickém vývoji. Uvnitř pelitových
sedimentů mají vápnité jíly (spodní baden) a šedé písčitojílovité sedimenty (karpat nebo
eggenburg-ottnang) funkci izolátorů, naopak vrstvy písků a štěrků mohou fungovat jako
průlinové kolektory (Müler et al. 2000).


Neogén
Podle Mülera et al. (2000) jsou neogenní sedimenty charakteristické častými litofaciálními
změnami ve směru horizontálním i vertikálním. Mocnost komplexu nepravidelně se
střídajících jílových izolátorů a průlinových vrstvových kolektorů (písky, štěrky) značně
kolísá v závislosti na morfologii předneogenního reliéfu podloţí, v karpatské předhlubni se
obecně směrem k JV zvyšuje.
     V Boskovické brázdě se sedimenty spodního badenu ukládaly na velmi členitý erozní
reliéf, jejich dnešní rozšíření je jen denudačním reliktem. Hydrogeologický význam spodního
badenu je i tak značný, má souvislost s příznivými hydraulickými parametry. V okolí Brna
byla největší mocnost sedimentů spodního badenu zastiţena hydrogeologickými vrty v jv.
okolí Lysic (aţ 160 m) a u Čebína (střídání poloh jílovců, písků a štěrků, o mocnosti přes 130
m), tyto spodnobadenské sedimenty spočívají na sedimentech permu Boskovické brázdy.
     Relikty neogenních štěrků, písků a jílů uloţené na brněnském masivu mají mimořádný
hydrogeologický význam. Typické časté změny zrnitosti v horizontálním i vertikálním směru
těchto reliktů způsobují vysoké hodnoty směrodatných odchylek indexu transmisivity Y. Pro
většinu dílčích struktur je charakteristická dosti silná aţ mírná propustnost.
     Velmi významné kolektory jsou vytvářeny bazálními klastiky neogénu, jeţ jsou uloţeny
v poklesech brněnského masivu a často mají pozvolný přechod do hrubozrnných eluvií. Na
jejich zvodnění má příznivý vliv poloha při tektonických poruchách, které drénují vodu
z okolního puklinového systému hydrogeologického masivu krystalinika. Nesoudrţné písky a
písčité štěrky jsou většinou mírně aţ silně propustné, za příznivých podmínek v nich můţe
docházet k akumulaci vody a vytváření vodárensky vyuţitelných zvodněných kolektorů
s napjatou hladinou podzemní vody.
     V Řečkovicko-kuřimském           prolomu       jsou     hydrogeologickým      kolektorem
spodnobadenská bazální klastika, která jsou uloţená v nejniţších krách tohoto podélně i
příčně tektonicky rozčleněného prolomu. Vrt HV-105 v areálu podniku Lachema a.s. doloţil
největší mocnost dokonalého nadloţního izolátoru pelitů přes 150 m. Dalším kolektorem je
kolektor bazálních klastik, zastiţený v centrální části Brna (Dornych, Křenová ulice), jedná se
o vodárensky velmi významný kolektor.
     V Ţabovřeské kotlině se vytváří poměrně samostatný hydrogeologický reţim, vrty
ověřená mocnost kolektoru bazálních klastik se pohybuje od 12 do 21 m, nadloţní izolátor
jílů dosahuje mocnosti aţ 45 m. Hlavním zdrojem dotace tohoto kolektoru je přítok
infiltrované podzemní vody z rozvětralých hornin brněnského masivu v okolí, moţný je však i
podíl přítoku podzemní vody podél tektonických zón z v. okolí Brněnské přehrady.
      V severní a sv. části Brna–v Lesné, Maloměřicích, Ţidenicích, Obřanech a Líšni se
v nesouvislých denudačních reliktech bez vzájemné hydraulické komunikace vyskytují
klastické neogenní sedimenty. Tyto sedimenty nemají přímé vodárenské vyuţití, ale umoţňují
snadnou infiltraci atmosférických sráţek, které následně migrují do kolektorů bazálních
klastik v centrální a jv. části Brna.
      Z hydrogeologického hlediska je téměř celá centrální část Brna atraktivní, nejvíce pak
dílčí deprese mezi Zvonařskou, Komárovem, Černovicemi, Brněnskými Ivanovicemi,
Horními Heršpicemi a Štýřicemi. Jednotková specifická vydatnost vrtů i typ reţimu struktury
je závislá na proměnlivém faciálním vývoji. Pelitové sedimenty spodnobadenského stáří
vytvářejí nepropustné podloţí pro nadloţní průlinové kolektory v kvartérních sedimentech,
ale zejména vytvářejí nepropustný stropní izolátor, který poskytuje dokonalou ochranu před
průnikem kontaminantů do podloţního artésky napjatého kolektoru. Pravděpodobně zásadní
význam pro dotaci bazálních klastik má údolí Svitavy při ústí do Obřanské kotliny a moţná i
údolí Říčky u Podolí a Líšně.
      Kolektor bazálních klastik v centrální části Brna je zdrojem mimořádně kvalitních
podzemních vod, které by mohly být vyuţívány k pitným účelům ve větší míře neţ dosud, to
by ale vyţadovalo vyřešení problematiky účinné ochrany celé hydrogeologické struktury.
Podle výsledků hydrogeologických prací z centrální části města Brna jsou klastika spodního
badenu mírně aţ silně propustná, jejich koeficient filtrace nabývá řádových hodnot 10−5 aţ
10−3 m. s−1, jedná se o vodárensky vyuţitelné průlinové kolektory s vysokou transmisivitou a
při prokázané existenci artéského stropu s velmi příznivými kvalitativními parametry,
umoţňují vyuţití podzemních vod soustředěnými odběry menšího regionálního dosahu
(Müler et al. 2000).


Kvartér
Podle Mülera et al. (2000) vytvářejí kvartérní sedimenty nejsvrchnější hydrogeologický
subsystém a pokrývají většinu povrchu v j. okolí Brna. Většinou se jedná o pleistocenní a
holocenní fluviální sedimenty. Z hlediska vyuţitelnosti podzemních vod plní důleţitou úlohu.
V údolí dolního toku řeky Svratky je na velké ploše vyvinut systém průlinových kolektorů
se vzájemnou komunikací. Tento systém je tvořen fluviálními sedimenty údolních niv a
terasových stupňů různých výškových úrovní. Část těchto terasových stupňů je překryta
sprašemi a sprašovými hlínami s maximální mocností přes 10 m. Spraše a sprašové hlíny
bývají suché, při bázi ojediněle zvodnělé, s hydraulickými vlastnostmi na rozhraní
průlinového kolektoru a regionálního izolátoru. Jestli jsou terasy zvodněné, určuje především
jejich výšková poloha vůči místní erozní bázi. Vyšší terasové stupně jsou hydrogeologicky
bezvýznamné,     protoţe jsou po většinu roku suché. Střední a nejniţší terasové stupně
vytvářejí se sedimenty údolních niv společný hydrogeologický subsystém a z praktického
hlediska mají největší význam.
     Podzemní voda v kolektorech údolních niv má přímou hydraulickou spojitost
s povrchovými toky, a proto dochází ke značnému kolísání hladiny podzemní vody
v závislosti na velikosti průtoku. V brněnské aglomeraci dosahuje mocnost holocenního
souvrství povodňových hlín v údolních nivách 2 aţ 8 m, nad ním se často nachází aţ 2 m
mocná vrstva naváţek. Souvrství povodňových hlín je velmi slabě aţ nepatrně propustné,
tvoří stropní izolátor podloţního kolektoru spodního souvrství údolní nivy. Průlinový kolektor
je tvořen především z různě opracovaných hornin brněnského masivu o mocnosti 0,5–1,5 m.V
pozici počevního izolátoru leţí nepropustné vápnité jíly spodního badenu.
     V kolektorech údolních niv dolních toků Svitavy a Svratky byla zjištěna vysoká
transmisivita, coţ vytváří předpoklady pro soustředěné odběry menšího regionálního
významu. Přibliţná očekávaná vydatnost jednotlivých odběrných objektů se pohybuje
v rozmezí 0,5–25 l . s−1 (Müler et al. 2000). V příloze je v programu Surfer 8 vymodelována
vrstva fluviálních sedimentů, leţící v zájmové oblasti. Tato vrstva je kvartérního stáří a uklání
se mírně k J. Elevace zobrazené modrou barvou jsou svahy začínajícího krystalinika. Drobné
elevace v tomto modelu jsou pravděpodobně dány chybou v zaměření některých vrtů.




1.6 Inţenýrsko-geologické poměry


V oblasti zájmu jsou z inţenýrsko-geologického hlediska významné sedimenty neogénu a
kvartéru. Podle Mülera et al. (2000) mají Neogenní horniny v brněnském okolí velký plošný
rozsah, jejich geotechnické vlastnosti jsou méně příznivé. Neogenní souvrství dosahuje
značných mocností (aţ několik set metrů v řečkovické depresi v oblasti Brna), z
hlediska inţenýrského však mají význam do hloubek okolo 30 m, převaţují vápnité jíly.
Zakládání v neogenních jílech vyţaduje pouţití náročnějších způsobů zaloţení, tyto horniny
jsou objemově nestálé, mají charakter soudrţných zemin, vysycháním dochází k jejich
smršťování. Jejich další negativní vlastností je malá pevnost a vysoká stlačitelnost.
     Kvartérní sedimenty mají pro provádění různých inţenýrských staveb zásadní význam,
jejich geotechnické vlastnosti určuje především způsob jejich geneze. Písčitoštěrková
souvrství vyšších teras na údolních svazích a písčitoštěrková souvrství údolních teras v údolní
nivě dnešních toků vytvářejí převáţně dobrou základovou půdu, která je málo stlačitelná. Tato
souvrství mají velmi dobrou propustnost. V jejich nadloţí spočívá souvrství náplavových hlín
holocenního stáří s mocností v intervalu 2 aţ 4 m, v městských aglomeracích je toto souvrství
často nahrazeno nebo překryto antropogenními sedimenty. Působením větru byly
v pleistocénu naváty spraše, tyto eolické sedimenty vykazují vysokou stabilitu, která je
způsobena vysokým obsahem jemně rozptýleného uhličitanu vápenatého. Při provlhčení
spraší, které jsou zatíţené stavebními konstrukcemi, dochází ke zhroucení jejich struktury a k
výrazným svislým deformacím s moţným negativním dopadem na tyto konstrukce.
Antropogenní sedimenty jsou v inţenýrskogeologické praxi označovány jako naváţky.
V oblasti dnešního hlavního nádraţí a starého autobusového nádraţí v Brně byl z naváţky
vybudován mohutný násyp, tím došlo k získání nových stavebních ploch, celková mocnost
těchto naváţek se pohybuje mezi 5 aţ 10 m. Naváţky jsou pro svou nehomogenitu a
proměnlivou ulehlost řazeny k velmi rizikovým základovým prostředím (Müler et al. 2000).
2. Použitá literatura


Demek, J. – Mackovčin, P. – Balatka, B. – Buček, A. – Cibulková, P. – Culek, M. – Čermák,
P. – Dobiáš, D. – Havlíček, M. – Hrádek, M. – Kirchner, K. – Lacina, J. – Pánek, T. – Slavík,
P. & Vašátko, J. (2006): Zeměpisný lexikon ČR: Hory a níţiny. — Agentura ochrany přírody
a krajiny ČR. Brno.


Hanţl, P. – Krejci, Z. – Vit, J. – Otava, J. – Novak, Z. & Stranik, Z. (1999): Geologická mapa
Brna a okolí 1:50 000 — Český geologický ústav. Praha.


Kalášek, J. – Buday, T. – Cicha, I. – Czudek, T. – Demek, J. – Dvořák, J. – Chmelík, F. –
Jaroš, J. – Malkovský, M. – Matějka, A. – Novotný, M. – Paulík, J. – Polák, A. – Řezáč, B. –
Weiss, J. & Zrůstek, V. (1963): Vysvětlivky k přehledné geologické mapě ČSSR 1 : 200 000
M–33 XXIX Brno. — Ústřední ústav geologický. Praha


Müller, P. – Novák, Z. – Bubík, M. – Buriánková, M. – Čurda, J. – Eliáš, M. – Gilíková, H. –
Gregerová, M. – Grym, V. – Hanák, J. – Hanţl, P. – Havlíček, P. – Hrádek, M. – Kadlec, J. –
Krejčí, O. – Květoňová, E. – Melichar, R. – Müller, V. – Müllerová, H. – Novák, M. – Otava,
J. – Pálenský, P. – Petrová, P. – Píše, J. – Sedlák, J. – Šmerdová, B. – Valoch, K. & Vít, J.
(2000): Geologie Brna a okolí. — Český geologický ústav. Praha.


Němec, J. – Hladný, J. – Blaţek, V. – Cílek, V. – Ehrlich, P. – Frank, D. – Gergel, J. –
Hladný, J. – Hofmeister, T. – Janský, B. – Kakos, V. – Kender, J. – Kopp, J. – Král, M. –
Krátká, M. – Krátký, M. – Kvítek, T. – Lídlová, D. – Langhammer, J. – Maníček, J. –
Matoušek, V. – Matoušková, M. – Nesměrák, I. – Němec, J. – Nietschscheová, J. – Plesník, J.
– Pokorný, D. – Punčochář, P. – Řádek, T. – Satrapa, L. – Šámalová, Z. – Šťastný, B. –
Vrabec, M. – Vylita, T. – Zeman, O. & pracovníci státních podniků Povodí (2006): Voda
v České republice. — Konsult. Praha.


Quitt, E. (1971): Klimatické oblasti Československa — Československá akademie věd -
geografický ústav Brno. Brno


Tolasz, R. – Brázdil, R. – Bulíř, O. – Dobrovolný, P. – Dubrovský, M. – Hájková, L. –
Halásová, O. – Hostýnek, J. – Janouch, M. – Kohut, M. – Krška, K. – Křivancová, S. –
Květoň, V. – Lepka, Z. – Lipina, P. – Macková, J. – Metelka, L. – Míková, T. – Mrkvica, Z. –
Moţný, M. – Nekovář, J. – Němec, L. – Pokorný, J. – Reitschläger, J. D. – Richterová, D. –
Roţnovský, J. – Řepka, M. – Semerádová, D. – Sosna, V. – Stříţ, M. – Šercl, P. – Škáchová,
H. – Štěpánek, P. – Štěpánková, P. – Trnka, M. – Valeriánová, A. – Valter, J. – Vaníček, K. –
Vavruška, F. – Voţenílek, V. – Vrablím, T. – Vysoudil, M. – Zahradníček, J. – Zusková, I. –
Ţák, M. & Ţalud, Z. (2007): Atlas podnebí Česka. — Český hydrometeorologický ústav ;
Universita Palackého v Olomouci. Praha ; Olomouc.
3. Přílohy
Model vrstvy fluviálních sedimentů kvartérního stáří v zájmové oblasti (Surfer 8).




                                                                                     205



                                                                                     203



                                                                                     201



                                                                                     199



                                                                                     197



                                                                                     195



                                                                                     193


        Povrch kvartéru                                                     nadmořská výška (m)




                                                                                                  200.5



                                                                                                  198.5



                                                                                                  196.5



                                                                                                  194.5



                                                                                                  192.5



                                                                                                  190.5



                                                                                                  188.5

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:4
posted:7/22/2011
language:Czech
pages:18