Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji Groundwater level oscillation analysis in shallow alluvial aquifers in Pomurje, NE Slovenia Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT Agencija Republike Slovenije za okolje, Vojkova 1b, SI-1000 Ljubljana, Slovenija; e-mail: urska.pavlic@gov.si Prejeto / Received 19. 6. 2019; Sprejeto / Accepted 1. 7. 2021; Objavljeno na spletu / Published online 19. 7. 2021 Ključne besede: Gladina podzemne vode, aluvialni vodonosniki, clusterska analiza, analiza percentilov, časovne vrste, analiza trendov, analiza sekvenčnih trendov, Pomurje Key words: Groundwater level, alluvial aquifers, cluster analysis, percentile analysis, time series, trend analysis, sequential trend analysis, Pomurje, Slovenia Izvleček Sistematično spremljanje gladin podzemne vode na državni ravni v Sloveniji poteka že od leta 1952. Analiza dolgoletnih podatkov gladin podzemne vode nam omogoča ugotavljanje posebnosti in sprememb v nihanju gladine podzemne vode v prostoru in času. V članku z uporabo različnih statističnih analiz značilnih mesečnih gladin podzemne vode ugotavljamo, kaj nam dolgoletni podatkovni nizi nihanja podzemne vode razkrivajo o vodonosnikih vodnega telesa podzemne vode Murska kotlina. Na podlagi rezultatov uporabljenih metod zaključimo, da se v nihanju gladine podzemne vode Pomurja odražajo kompleksni dejavniki, ki imajo mestoma izvor v naravnih vplivih napajanja in praznjenja vodonosnika, mestoma pa v človeških posegih v prostor. Z metodo percentilnih analiz v kombinaciji s clustersko analizo smo določili območja s sorodnim nihanjem gladine podzemne vode, z dolgoročnimi trendi mesečnih gladin podzemne vode pa smo se opredelili do povezave med nihanjem vodnih količin in podnebnimi značilnostmi raziskovanega ozemlja. Poleg naravnih, smo z metodo trendov nihanja gladin podzemne vode, izdvojili nekatera območja z izkazanim antropogenim vplivom na vodno telo podzemne vode. Abstract Systematic hydrologic monitoring of groundwater quantity at the national level in Slovenia has been ongoing since 1952. An insight into long-term groundwater level data enables us to delineate parts of aquifers with similar groundwater level oscillation properties as well as to identify changes of those properties in time. We used variety of statistical methods to identify long-term behaviour of groundwater level oscillation of groundwater body (GWB) Murska kotlina. Results showed that fluctuation of groundwater level in time reflect complex set of events that originate in natural or anthropogenic interferences. Using percentile analysis in combination with cluster analysis, we were able to isolate areas with a related groundwater fluctuation. Results of long-term data trends analyses of monthly groundwater level showed the impact of the research area climate on long-term and seasonal groundwater level fluctuation. In addition to natural causes, by performing trend analysis on groundwater level data, we were able identify some human induced interventions into the environment made in the past. Uvod »Meriti pomeni vedeti«, je menil že Lord Kel- vin (1883). Podatki o gladinah podzemne vode predstavljajo osnovni vir informacije o količinah podzemne vode, hidroloških pritiskih, ki se iz- vajajo na vodonosnik, in o tem, kako ti pritiski vplivajo na napajanje, uskladiščenje in odtok podzemne vode. Dolgoročne sistematične meri- tve gladine podzemne vode zagotavljajo osnovne informacije za oceno sprememb vodnih virov v času, za razvoj analitičnih in numeričnih mode- lov toka podzemne vode, za napoved trendov ter za načrtovanje, vpeljavo in spremljanje učinkovi - tosti upravljanja z vodami in pripravo programov zaščite podzemne vode (Taylor & Alley, 2001). Podzemna voda je le del vodnega kroga, katere količina se lahko v času spreminja. Za natančno prepoznavo vzrokov, ki so povzročili spremembe v količinah podzemne vode, so potrebne temeljite lokalne raziskave vodnega okolja. Pred izvedbo natančnih hidrogeoloških raziskav, usmerjenih © Author(s) 2021. CC Atribution 4.0 License GEOLOGIJA 64/1, 107-129, Ljubljana 2021 https://doi.org/10.5474/geologija.2021.007 108 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT v zasledovanje ciljev, povezanih z ugotavljanjem količinskega stanja podzemne vode na lokalni ravni, je smiselna predhodna analiza razpolo- žljivih podatkov časovnih vrst državnega moni- toringa količinskega stanja podzemne vode. Dr- žavna zbirka hidroloških podatkov nam zaradi dolgega opazovalnega niza meritev na merilnih lokacijah nudi vpogled v razmere v vodonosnikih tako v času kot tudi v prostoru. Območje Pomurja je bilo zaradi razmeroma nizke globine do podzemne vode med prvimi v državi, kjer je bil vzpostavljen sistematični dr- žavni monitoring količin podzemne vode, v letu 1952 se je na Prekmurskem polju opazovalo gla- dino podzemne vode na 16 lokacijah. Opazovanja so bila ročna vse do leta 1970, ko so se pričela le-ta nadomeščati z limnigrafskimi meritvami, v letu 2000 pa z avtomatskimi podatkovnimi zapi- sovalci, ki predstavljajo prevladujoč način zapi- sovanja meritev tudi danes. Namen raziskav prispevka je bila preveritev, ali nam lahko državna baza merjenih hidroloških in hidrogeoloških podatkov Agencije RS za oko- lje na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja, ob uporabi izbranih metodoloških pris- topov, nudi vpogled v časovno dinamiko nihanja gladin podzemne vode na posameznih merilnih območjih in ali je ta dinamika primerljiva med merilnimi postajami. Na podlagi analize trendov gladin podzemne vode smo v nadaljevanju žele- li preveriti, ali na območju Pomurja prihaja do dolgoročnih sprememb gibanja gladin podzemne vode ter se na podlagi rezultatov skušali oprede- liti do vzroka teh sprememb. Raziskovano območje Raziskovano območje predstavljajo plitvi kvartarni prodno peščeni vodonosniki ob Muri, ki so zajeti v vodnem telesu podzemne vode (VTPodV) Murska kotlina (Uradni list RS, št. 63/2005). VTPodV Murska kotlina leži v SV delu Slovenije in s svojimi 591 km 2 pripada tektonski enoti Panonskega bazena. Območje tega vodne- ga telesa zajema celotno prekmursko nižino med Goričkim, Lendavskimi in Slovenskimi gori- cami. Pod zgornjimi vodonosniki se nahajajo še vodonosniki v terciarnih sedimentih, pod tem pa termalni vodonosniki v globljih terciarnih sedi- mentih in predterciarni podlagi (Prestor et al., 2005). Območje Pomurja je bilo v preteklosti skoraj v celoti zamočvirjeno in gozdnato, prepleteno s številnimi vodotoki, ki so jih v 18. stoletju zače- li sistematično regulirati in tako posredno osu- ševati zemljišča za začetek kmetijstva (Novak, 2009). Večino območja nad vodonosnikom prek- rivajo kmetijske površine. Sistematične hidrogeološke raziskave na ob- močju plitvih vodonosnikov Pomurja segajo v sedemdeseta leta prejšnjega stoletja, ko je bila podana hidrogeološka slika ozemlja, ocenjena prepustnost in izdatnost vodonosnikov ter vod- na bilanca (Drobne, 1974). V začetku osemdese- tih let so se hidrogeološke raziskave na obrav- navanem območju izvajale predvsem z namenom zagotavljanja oskrbe s pitno vodo in raziskav za melioracije Ledave (Drobne, 1983; Meden, 1981). Karta gladin podzemne vode širšega raziskova- nega območja je bila izdelana v okviru simul- tanih meritev na Hidrometeorološkem Zavodu Ljubljana (Savić, 1992). V sklopu nacionalne baze hidrogeoloških podatkov za opredelitev teles podzemne vode v RS je bil izdelan konceptual- ni model vodnega telesa podzemne vode Murska kotlina (Prestor et al., 2005). Z namenom uredi- tve celovite oskrbe prebivalstva s pitno vodo in varovanja vodnih virov v Pomurju so bile izvede- ne obsežne hidrogeološke raziskave in strokovne podlage za območji vodonosnikov Mursko polje in Dolinsko Ravensko (Petauer et al., 2007). Z na- menom določanja modelskih izhodiščnih količin podzemne vode na območju vodnega telesa Mu- rska kotlina in oceno medsebojnih vplivov med porabniki podzemne vode je bil za raziskovano ozemlje izdelan stacionarni numerični model toka podzemne vode (Vižintin et al., 2011: Vižin- tin et al., 2014). Za Apaško polje je bila izdelana analiza vpliva nizkega vodnega stanja reke Mure in podzemnih voda Apaškega polja na količinske in kakovostne parametre črpališča Podgrad (Fe- guš & Golnar, 2012). S podrobnim hidrogeološ- kim kartiranjem med Goričkim in Prekmurskim poljem je bila opredeljena karta gladin podze- mne vode in določene smeri njenega toka (Koren et al., 2015). Plitvi vodonosniki obravnavanega vodnega telesa podzemne vode sestavljajo pretežno odpr- ti vodonosniki kvartarne starosti (njeno obrobje pa tudi miocenski, pliocenski in pliokvartarni sedimenti in kamnine), ki so nastali s peščeno prodnimi nanosi reke Mure in njenih pritokov (Plitvica, Kučnica, Ledava s pritoki, Bukovnica, Kobiljski potok, Ščavnica) (Prestor et al., 2005). Glavni vir napajanja podzemne vode so padavine (srednja letna višina padavin obdobja 1981-2010 je 798 mm), dotok površinskih vod z območja Slo - venskih in Lendavskih goric, Goričkega ter po- vršinski vodotoki, predvsem reka Mura. Podlago kvartarnega zasipa gradijo pliocenski sedimenti, ki so po svoji sestavi za vodo zelo slabo prepustni. 109 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji Vodonosniki so prekriti z različno debelo plastjo gline, melja in peska, ki je ponekod skoraj odneše- na, drugod pa preseže debelino 2 m, na severnem robu pa je debelina tudi do 7 m. Ta, v večjem delu plitev pokrov, tanjši od 2 m, je za vodo slabo do zelo slabo prepusten, koeficient prepustnosti teh sedimentov znaša med 1*10 -6 in 1*10 -8 m/s (Petau- er et al., 2007). Hidrodinamične značilnosti vodo- nosnika vplivajo na režim napajanja in praznjenja vodonosnika, kar vpliva tudi na kemijsko stanje podzemne vode, ki se v prostoru spreminja (Ga- cin, 2015). Koeficient prepustnosti visoke Murske terase na Mursko-Ljutomerskem polju znaša med 1*10 -5 in 1*10 -3 m/s, nizke Murske terase pa med 2*10 -3 in 8*10 -3 m/s. Prepustnost vodonosnika Do- linsko Ravenskega je velikostnega reda 3*10 -3 in se nekoliko spreminja glede na lokacijo (Petauer et al., 2007). Prodni nasip Mure je na severovzho- dnem delu debel približno 5 m ter se pravokotno na Muro debeli do 8 m, na meji z Goričkim izklini, na jugovzhodu pa se debelina vodonosnika poveča na preko 11 metrov (Kralj, 1979). Iz karte gladin podzemne vode izvedene s si- multanimi meritvami vodnih gladin v letu 1992 (Savić, 1992) je razvidno, da na severnem in se- verovzhodnem obrobju vodnega telesa in na ju- govzhodnem robu polja na območju dotokov z Lendavskih goric podzemna voda vodonosnika Dolinsko Ravenskega teče v smeri proti jugu ozi- roma jugovzhodu (sl. 1). Na severnem delu se vo- donosnik napaja z Goričkega, vendar so količine glede na prostorsko porazdelitev gladine podze- mne vode relativno majhne (Koren et al., 2015). Na podlagi stacionarnega numeričnega modela toka podzemne vode je bil delež dotoka iz za- ledja Goričkega in Lendavskih goric ocenjen na 0,26 m 3 /s (Vižintin et al., 2014). Primerljiv delež dotoka vode v modelu je bil določen tudi za ob- Sl. 1. Hidrogeološka karta raziskovanega ozemlja z lokacijami merilnih mest, uporabljenih v analizah. Prostorski podatkovni sloji na karti in njihovi viri: Merilna mesta državnega monitoringa količinskega stanja podzemnih voda, vodomerne postaje na površinskih vodah in meteorološka postaja (MOP-ARSO); napajanje/dreniranje podzemne vode, hidroizohipse in smer toka podzemne vode (MOP-ARSO simultane meritve avgust-september 1992; Savić 1992), tip vodonosnika IAH (GeoZS), kartograf - ska podlaga in rečna mreža (MOP-GURS). Fig. 1. Hydrogeological map of research area with monitoring sites included in the analyses. Spatial data on the map and their sources: national groundwater quantity monitoring sites, gauging stations and meteorological station (Ministry of the Environment and Spatial Planning-Slovenian Environment Agency); infiltration to/drainage of groundwater, groundwater contour lines and flow direction (Ministry of the Environment and Spatial Planning- Slovenian Environment Agency mea- surements; Savić, 1992); aquifer type after IAH (Geological Survey of Slovenia); base map and river network (Ministry of the Environment and Spatial Planning-Surveying and Mapping Authority). 110 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT močje severozahodnega dela Prekmurskega po- lja na območju Kučnice. V osrednjem in južnem delu polja prevladuje smer toka podzemne vode od zahoda, severozahoda proti vzhodu, jugovzho- du, skoraj vzporedno s tokom Mure (Savić, 1992). V iztočnem, jugovzhodnem delu vodonosnika med Kapco in Benico podzemna voda konver- gira proti vodotokoma Ledave in Mure, v kate- ra se podzemna voda tudi izteka. Na zahodnem robu vodonosnika Mursko-Ljutomerskega polja, na mejnem območju s Slovenskimi goricami, je prevladujoča smer toka podzemne vode od zaho- da proti vzhodu. V osrednjem delu polja podzem- na voda teče v smeri od severozahoda proti jugo- vzhodu, vzporedno z reko Muro. To smer zadrži do jugovzhodnega roba polja do meje z Muro in Ščavnico. Tok podzemne vode na Apaškem polju poteka na severnem vtočnem delu v smeri toka reke Mure od zahoda, jugozahoda proti vzhodu, severovzhodu. Podobna smer prevladuje tudi v osrednjem delu polja, na severovzhodnem, iztoč- nem robu polja pa se tok podzemne vode usmeri od jugozahoda proti severovzhodu. Južni rob vo- donosnika napajajo vode iz prispevnega zaledja Slovenskih goric, zaradi česar v tem delu prevla- duje smer toka podzemne vode od juga proti se- veru (sl. 1). Reka Mura pomembno prispeva h količinske- mu stanju podzemne vode na območju VTPodV Murska kotlina. Na pretočni režim reke Mure vpliva taljenje snega iz visokogorskega prispev- nega zaledja, zato ima ta reka izrazit višek pre- tokov v maju in izrazit nižek v januarju. Kljub temu ima Mura v zadnjih desetletjih vse višje tudi jesenske vode (Bat et al., 2008). Mura dre- nira prodno peščen vodonosnik Prekmurskega polja med Petanjci in Bakovci, med Hrastjem in Babičevim mlinom pri Veržeju ter med Hotizo in Mursko šumo. Mura napaja vodonosnik Pre- kmurskega polja med Melinci in Dolnjo Bistrico (Vižintin et al., 2011). Ledava napaja vodonosnik Prekmurskega polja med Skakovci in Polano in drenira vodonosnik med Lendavo in Pincami na levem bregu Ledave med reko in Lendavskimi goricami (Vižintin et al., 2011). Ocena količinskega stanja podzemne vode VTPodV Murska kotlina, izvedena za potre- be načrta upravljanja z vodami, je pokazala, da sodi VTPodV Murska kotlina glede na rabo vode med bolj obremenjena v državi (Andjelov in sod., 2021). Razmerje med povprečnimi letnimi količi- nami črpanja podzemne vode glede na evidenco vodnih povračil Direkcije RS za vode v obdobju 2014 – 2019 in razpoložljivo količino podzemne vode ocenjeno z regionalnim vodnobilančnim modelom GROWA-SI za obdobje 1991–2020 v tem vodnem telesu znaša okrog 21 % in je tretje naj- višje v državi. Vhodni podatki Vsi podatki v članku, ki smo jih uporabili v analizah, so iz zbirke javnih podatkov državnega monitoringa, s katerim upravlja Agencija Repu- blike Slovenije za okolje. Državni hidrološki mo- nitoring gladin podzemne vode se izvaja v zgor- njih, plitvih aluvialnih vodonosnikih VTPodV Murska kotlina. Temelji sistematičnega izvajanja hidrološkega monitoringa podzemnih voda v Sloveniji segajo v 50. leta prejšnjega stoletja, ko je bila izdana Od- redba o ustanovitvi Uprave hidrometeorološke službe pri tedanji vladi Ljudske Republike Slo- venije. S tem so bili postavljeni temelji za hidro- loško dejavnost, na katero je vplivalo predvsem Sl. 2. Razvoj hidrološke mreže na območju VTPodV Murska kotlina. Fig. 2. Development of groundwater monitoring network on GWB Murska kotlina. 111 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji varstvo naselij pred vodnimi ujmami, izraba vod- ne energije in kompleksno vodno gospodarstvo. Na raziskovanem ozemlju s podatki razpolagamo od leta 1952 dalje, ko je na območju Prekmurske- ga polja oz. vodonosnika Dolinsko Ravenskega delovalo 16 merilnih postaj. Sprva so bile meri- tve ročne, opazovalec je enkrat na dan oziroma nekajkrat na teden ali mesec na merilnem tra- ku izmeril ali na števni napravi odčital globino do podzemne vode. Leta 1974 so se ročne meritve pričele dopolnjevati z limnigrafskimi, s čimer se je na papir zvezno izrisoval nivogram, leta 2001 pa so pričeli delovati prvi digitalni podatkovni zapisovalniki (sl. 2). Z uvedbo merjenja gladine podzemne vode z limnigrafi in podatkovnimi za- pisovalniki se je informativna vrednost podatkov izboljšala predvsem zaradi povečane frekvence meritev. Natančnost meritev se je s časom mesto- ma povečevala tudi z izgradnjo namenskih opa- zovalnih objektov monitoringa stanja podzemne vode, ki se je na območju vodonosnikov Pomurja pričelo leta 2009. Na Agenciji RS za okolje (v nadaljevanju ARSO) je bil tako v preteklosti kot je tudi danes velik poudarek monitoringa namenjen zagota- vljanju kakovosti meritev, kar zagotavlja visoko stopnjo zaupanja v podatke. Za izvajanje državne hidrološke službe in strokovne naloge spremlja- nja stanja okolja je vzpostavljen in vzdrževan sistem vodenja, ki izpolnjuje zahteve standarda SIST ISO 9001:2000. Kakovost podatkov monito- ringa količinskega stanja podzemnih voda se za- gotavlja z načrtovanim izborom in vzdrževanjem merilnih mest, z umerjanjem merilne opreme ter z ustrezno strukturo, varovanjem in kontro- lo podatkov. Na vseh merilnih mestih državnega monitoringa podzemnih voda se od samega za- četka delovanja merilne postaje izvajajo mesečne kontrolne meritve. Potrebna natančnost merje- nih veličin je ±0,01 m za globino oz. višino vode in ±1 % merjene vrednosti za hitrost toka povr- šinske vode. Sledijo višje obdelave podatkov, ki vključujejo ekspertni pregled kakovosti posame- znih časovnih vrst, pri čemer se oceni in po pre - soji odstrani ali prilagodi merjene vrednosti, ki so lokalnega značaja in za spremljanje dolgoroč- nega monitoringa vodnih količin niso relevantne (npr: zatekanje padavinske vode neposredno v opazovalni objekt, lokalno črpanje vode iz opa- zovalnega objekta za potrebe zalivanja poljščin in podobno). Po končanih osnovnih in višjih ob- delavah se podatki verificirajo in arhivirajo v dr - žavno zbirko hidroloških podatkov. Homogenizacija podatkov hidrološkega monitoringa podzemne vode Od leta 2009 naprej se je državna merilna mreža monitoringa količinskega stanja podze- mne vode na območju Pomurja pričela posodab- ljati na način nadomeščanja starih objektov (va- ški vodnjaki) z modernejšimi objekti (namenski piezometri), pri čemer se je na nekaterih obmo- čjih v obdelovalnem obdobju analiz v krajšem obdobju istočasno spremljalo nihanje podzemne vode na dveh bližnjih merilnih postajah. V izo- gib podvajanju rezultatov smo iz izbranih analiz izvzeli podvojene merilne postaje. Da bi ohranili celoten niz meritev gladin podzemne vode nove kot nadomeščene postaje, smo podatke homoge- nizirali. Ob ugotovljeni dobri linearni korelaciji med staro in novo merilno postajo (korealacijski koeficient R 2 >0.95), smo podatke stare merilne postaje prek enačbe linearne regresijske premice prevedli na nivo podatkov nove merilne postaje. Opisana homogenizacija je bila za potrebe tega prispevka izvedena za naslednje pare merilnih postaj: Gornji Lakoš 0271 – Gornji Lakoš Glak- 2/14, Zgornje Krapje 0400 – Zgornje Krapje (Kr- 2/09), Veščica 0120 – Veščica Ve-2/09, Žepovci 0300 – Žepovci Žep 1/11 in Črnci 0136 – Črnci Črn 1/11 (Tab.1). Nekateri merilni objekti (Apa- ško polje: Žepovci (10020), Dolinsko Ravensko: Lipovci (01040) in Renkovci (01045)) so v času zelo nizkih vodnih razmer presušili. Za čas presuši- tev smo na teh merilnih mestih kot višino gladine podzemne vode upoštevali dno merilnega objek- ta ter na ta način ohranili pomemben del infor- macije o vodnih razmerah v vodonosniku. Podatki uporabljeni v analizah prispevka Za merilne postaje podzemne vode smo anali- zirali parameter nadmorske višine gladine pod- zemne vode, za merilne postaje površinske vode pretok vodotoka na izbranem merskem profilu, za meteorološko merilno postajo v Murski So- boti pa vsoto padavin. Osnovni vhodni podatki so bili agregirani na nizke, srednje in visoke (v nadaljevanju: značilne) mesečne gladine podze- mne vode, značilne mesečne pretoke vodotokov in mesečno vsoto padavin. V študiji sekvenčnih trendov gladin podzemne vode smo večji pomen kot povprečnim in visokim mesečnim gladinam podzemne vode oziroma pretokom vodotokov posvečali nizkim vodnim količinam. Privzeli smo, da so nizke vodne količine primerni kaza- lec dinamike toka podzemne vode, saj vsebujejo te časovne vrste določeno stopnjo spomina (Pa- vlič, 2016). Naključnost visokovodnih dogodkov v hidrologiji je razmeroma velika in zato ti niso 112 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT Tabela 1. Merilna mesta državnega hidrološkega monitoringa podzemne vode VTPodV Murska kotlina v letu 2015 uporabljena v analizah. Table 1. Monitoring sites of national groundwater monitoring network on GWB Murska kotlina in the year 2015, used in analyses. Vodonosni sistem Ime merilnega mesta Šifra merilnega mesta Pričetek obdelave (leto) Clusterska analiza Analiza percentilov Analiza monotonih trendov Analiza sekvenčnih trendov Dolinsko Ravensko Skakovci 3471 01005 1990 DA DA Murski Petrovci 3552 01010 1990 DA DA Rankovci 3370 01015 1968 DA DA DA DA Nemčavci 2762 01022 1998 DA DA Krog 2932 01025 1990 DA DA Bakovci 2630 01035 1981 DA DA DA DA Lipovci 2270 01040 1953 DA DA DA DA Renkovci 0850 01045 1953 DA DA DA DA Rakičan Rak-2/09 01052 2011 DA DA Brezovica 0970 01055 1979 DA DA DA DA Melinci 2000 01065 1974 DA DA DA DA Radmožanci 0411 01075 1979 DA DA DA DA Kapca 0473 01085 1991 DA DA Gornji Lakoš 0271 01090 1981 DA DA Gornji Lakoš Glak-2/14 01092 2015 DA DA Benica 0111 01095 1990 DA DA Mursko– Ljutomersko polje Bunčani 0611 05011 1955 DA DA DA DA Ključarovci 0540 05030 1955 DA DA DA DA Zgornje Krapje 0400 05050 1955 DA DA Zgornje Krapje (Kr-2/09) 05051 2011 DA DA Veščica 0120 05080 1974 DA DA Veščica Ve-2/09 05081 2011 DA DA Apaško polje Zgornje Konjišče S-0176 10005 1976 DA DA DA DA Žepovci 0300 10020 1975 DA DA Žepovci Žep 1/11 10022 2012 DA DA Črnci 0163 10035 1981 DA DA Črnci Črn 1/11 10036 2012 DA DA DA DA Segovci 0141 10055 1981 DA DA DA DA Mali Segovci MSeg-1/14 10068 2015 DA DA Plitvica 0090 10080 1981 DA DA DA DA znega beleženja višin vodnih gladin, na 22 meril - nih lokacijah pa so se meritve izvajale na način digitalnih meritev s podatkovnimi zapisovalci podatkov (sl. 2). V prispevku smo clustersko ana- lizo in analizo percentilov izvedli na skupno 25 merilnih mestih, analizi trendov pa na 17 meril- nih mestih (Tabela 1). Dolžine izbranih časovnih vrst niso enake (Tabela 1). Iz nabora merilnih enakovreden pokazatelj dolgoročnih značilnosti v nihanju količin podzemne vode nizkim količi- nam podzemne vode. V letu 2015 se je globino do podzemne vode na območju vodonosnikov vodnega telesa VTPodV Murska kotlina spremljalo ročno na 8. merilnih postajah, na 1 merilni postaji so se hidrološke meritve izvajale na način limnigrafskega zve- 113 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji mest, uporabljenih v analizah monotonih in sekvenčnih trendov, smo izvzeli merilna mesta z naborom podatkom krajšim od 30 let. Iskali smo namreč dolgoročne spremembe v nihanju gladine podzemne vode raziskovanega območja, zaradi česar bi bili lahko rezultati časovnih vrst s kraj- šim obdobjem merjenja zavajajoči. Za analizo sekvenčnih trendov vodnih količin smo uporabili le časovne vrste s frekvenco meritev vsaj trikrat mesečno, kar predstavlja minimalni nabor vred- nosti za izračun značilnih mesečnih vodnih ko- ličin. Poleg merilnih mest hidrološkega monitorin- ga podzemne vode smo analize trendov izvedli tudi za podatke hidrološkega monitoringa povr- šinskih voda na merskih profilih Mura - Gornja Radgona, Ledava – Čentiba, Ledava - Polana in Ščavnica – Pristava ter za podatke meteorološke - ga monitoringa v Murski Soboti (Tabela 1, sl. 1). Metode dela Nabor uporabljenih metodologij smo izbra- li na podlagi zasledovanja cilja raziskovalne- ga problema. Gre za razmeroma široko znane statistične metode v hidrologiji časovnih vrst (Helsel & Hirsch, 2002; Tallaksen & Van Lanen, 2004). Percentilna analiza gladin podzemne vode predstavlja robustno opisno statistiko za oceno količinskega stanja podzemne vode na dnevni, mesečni ali letni skali (Post, 2013; Tallaksen & Van Lanen, 2004 ). Analiza razvrščanja časov- nih podatkov o višinah gladin podzemne vode v skupine (clusterska analiza) se v zadnjem času pogosto uporablja v začetni fazi hidrogeoloških raziskav z namenom razvrščanja merilnih loka- cij v skupine s sorodnim odzivom dela vodonos- nika na zunanje vplive napajanja in praznjenja le-tega (Haaf & Barthel, 2018; Naranjo – Fernan- dez et al., 2020). Analiza trenda oziroma anali- za odvisnosti nihanja izbrane spremenljivke po času sodi med uveljavljene statistične metode za ugotavljanje sprememb nihanju vodnih količin (Gibbons, 1994; Helsel & Hirsch, 2002). V novejših raziskavah se analiza trenda pogosto uporablja kot dopolnilna metoda matematičnim modelom toka podzemne vode in vodno bilančnih mode- lov za ugotavljanje vpliva podnebnih sprememb na količine podzemne vode (Jackson et al., 2015; Green, 2016; Haas & Birk, 2019; Li et al., 2020; Kumar & Singh, 2015). Analize trendov so pogos- te tudi v raziskavah, ki se nanašajo na pogostost suš v vodonosnikih in odkrivanje ostalih priti- skov na obnovljive količine podzemne vode (Haas & Birk, 2019; Shamsudduha et al., 2009; Jackson et al., 2015). V Sloveniji smo kot člani Evropske Skupnosti analize trendov pričeli sistematično izvajati z vpeljavo Direktive Evropskega parla- menta in Sveta 2000/60/ES. V primeru dostopnih podatkov o gladini podzemne vode v vodnem telesu podzemne vode se ti podatki uporabljajo za ugotavljanje napredujočega trenda zniževa- nja gladin od leta 1990 dalje, povzročenega za- radi prevelike rabe podzemne vode (Andjelov et al., 2019, Andjelov et al., 2021). Sekvenčna ana- liza trendov nihanja gladin podzemne vode se v hidrologiji uporablja predvsem v oceni sezon- ske spremenljivosti nihanja količinskega stanja podzemne vode (Satish Kumar & Rathnam, 2020; Kumar et al., 2018; Li et al., 2020), pa tudi z na- menom ugotavljanja sprememb v trendih nihanja dolgoletnih vodnih količin (Garbrecht & Fernan- dez, 1994; Bonacci, 2007). Na območju izvirov Vi- pave so se sekvenčne analize trendov izvajale z namenom karakterizacije odtoka iz prispevnega zaledja izvirov (Pavlič & Brenčič, 2011). Clusterska analiza Po metodi razvrščanja v clustre razvrstimo objekte v bolj ali manj homogene skupine na na- čin, da se izrazijo zveze med posameznimi clu- stri. Če imamo n predmetov in merimo m značil- nosti, metoda razvrščanja v clustre izrazi mere podobnosti med vsako dvojico predmetov. Primer izračuna koeficienta podobnosti k i je Evklidova razdalja d ij . Izračunamo ga po enačbi: X ik pomeni k-to spremenljivko, merjeno na predmetu i in X jk pomeni k-to spremenljivko, merjeno na predmetu j. Matriko n × m naravnih podatkov pred izračunom indeksa razdalje stan- dandiziramo (Zupančič, 2013). Analiza percentilov Percentilni rang je standardna statistična me- toda, ki daje relativen položaj številčne vrednos- ti (v našem primeru povprečne mesečne gladine podzemne vode) v primerjavi z vsemi drugimi številčnimi vrednostmi v porazdelitvi. Percentil je vrednost na lestvici od 0 do 100, ki označuje odstotek opazovanj, ki je enak ali pod to vredno- stjo. P-ti percentil izračunamo po enačbi: P j = X (n+1) * j n predstavlja velikost vzorca X i , j pa del podat- kov, ki je manjši ali enak percentilni vrednosti. m X X d m k jk ik ij ∑ = − = 1 2 ) ( 114 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT V analizi smo uporabili percentilni rang, ki je mesto oziroma položaj izmerjene gladine podze- mne vode na odstotni lestvici glede na rezultat, ki ga je ta meritev dosegla pri celotnem naboru meritev, ki ji tudi sama pripada. Analiza trenda s statistično značilnostjo po Spearmanu Monotoni trend posamezne analizirane spre- menljivke v času smo testirali z uporabo metode neparametričnega Spearmanovega koeficienta korelacije rangov ρ s 95 % intervalom zaupanja. Spearmanov koeficient korelacije rangov je defi - niran z vsoto razlik rangov (R) med odvisno y in neodvisno x spremenljivko, pri čemer n predsta- vlja število vseh enot (parov rangov), in ga lahko zapišemo kot (Yue et al., 2002): Analiza sekvenčnih trendov Za ugotavljanje strukturnih sprememb znot- raj uporabljenih časovnih nizov podatkov smo uporabili programski sistem R za statistične iz- račune, knjižnico Strucchange (Zeileis et al., 2002). V časovni vrsti lahko predvidevamo, da obsta - ja m točk, pri katerih se regresijski koeficient spremeni iz ene stabilne regresije v drugo. Torej obstaja m+1 segmentov, pri katerih so regresij- skih koeficienti konstantni in linearno regresij- sko enačbo lahko zapišemo kot: kjer je j segmentni indeks, i m,n ={i 1 , …, i m } pri- spevek nabora točk prevoja (i m,n se imenuje tudi m-particija). Običajno znaša i 0 =0 in i m+1 =n. V praksi je število točk prevoja pogosto nez- nano, zato se mora oceniti iz podatkov. Model standardne linearne regresije tako primerjamo s podatki, pri čemer se izpelje empirični proces, ki zajame nihanje ali ostankov modela ali pa samih parametrov modela. Znotraj ničelne hipoteze se to ureja s centralnim limitnim izrekom funkcije (Kuan & Hornik, 1995), pri čemer lahko določimo preseganje meje z verjetnostjo α znotraj ničelne hipoteze. Znotraj alternative se normalno niha- nje v procesu spremeni, kar predstavlja odsto- panje od ničelne hipoteze. V analizi smo za pre- verjanje konstantnosti regresijskih odvisnosti v času uporabili kombinacijo testov (RE, CUSUM in MOSUM), ki temeljijo na porazdelitvi rekur- zivnih in standardnih ostankov najmanjših kva- dratov podatkovne osnove. Standardni ostanki najmanjših kvadratov predstavljajo najmanjšo vsoto kvadratov razlik med vrednostmi odvisne spremenljivke od pričakovane vrednosti te spre- menljivke glede na linearni regresijski model. Izračun rekurzivnih ostankov linearnega regre- sijskega modela pa lahko zapišemo kot (Hackl, 2016): t=k+1, … ,T sta oceni najmanjših kvadratov koeficienta β glede na opazovanja vse do časa t-1. V primeru stalnosti parametrov so rekurzivni ostanki neodvisno normalno poraz- deljeni s srednjo vrednostjo 0 in varianco σ 2 . Če temu ni tako, gre za odstopanje od ničelne hipo- teze. Testiranje konstantnosti regresijskih odvi- snosti po principu RE testa temelji na primerjavi rekurzivnih ostankov regresijskih koeficientov z ostanki celotnega vzorca (Ploberger et al., 1989), testa CUSUM in MOSUM pa temeljita na prever- janju konstantnosti regresijskih ostankov le dela vzorca opazovanj in ne celotnega vzorca. Ostan- ki celotnega vzorca so namreč manj občutljivi na spremembe regresijskih koeficientov kot ostanki le dela podatkov. Test kumulativne vsote ostan- kov (CUSUM) ugotavlja morebitne spremembe koeficienta β v modelu linearne regresije na način primerjave sekvenčne vsote napovedane standar- dizirane napake rekurzivnih ostankov z robnim pogojem, ki ga predstavlja 95 % stopnja zaupa- nja. Statistika CUSUM se oceni za en časovni ko - rak vnaprej. Test ugotavljanja sekvence časovnih vrst z uporabo drseče vsote ostankov (MOSUM) v nasprotju s testom CUSUM ne temelji na izra- čunu statistik iz ostankov linearnega regresij- skega modela do določenega časa ampak na vsoti drsečega povprečja določenega števila ostankov v vnaprej določenem podatkovnem oknu, ki ga premika preko celotnega vzorca opazovanj (Ze- ileis et al., 2002). Rezultati Clusterska analiza Clustersko analizo smo izvedli s podatki srednjih mesečnih vrednosti gladin podzemne vode, na 25 v letu 2015 delujočih merilnih mes- tih (sl. 1), razen na merilnem mestu Odranci, ki ga zaradi prekratkega časovnega niza (meril- no mesto je začelo delovati marca 2011) nismo vključili v analizo. V analizo vključena merilna mesta smo klasificirali v tri večje skupine (sl. 3): skupina 1 z merilnimi mesti Žepovci (10022), 𝜌𝜌𝜌𝜌 = 1 − 6 ∑ ( 𝑅𝑅𝑅𝑅 ( 𝑥𝑥𝑥𝑥 𝑖𝑖𝑖𝑖 ) − 𝑅𝑅𝑅𝑅 ( 𝑦𝑦𝑦𝑦 𝑖𝑖𝑖𝑖 )) 2 𝑛𝑛𝑛𝑛 𝑖𝑖𝑖𝑖 = 1 𝑛𝑛𝑛𝑛 ( 𝑛𝑛𝑛𝑛 2 −1) 𝑦𝑦𝑦𝑦 𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑥𝑥𝑥𝑥 𝑖𝑖𝑖𝑖 ⊺ 𝛽𝛽𝛽𝛽 𝑗𝑗𝑗𝑗 + 𝑢𝑢𝑢𝑢 𝑖𝑖𝑖𝑖 � 𝑖𝑖𝑖𝑖 = 𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑗𝑗𝑗𝑗 − 1 + 1, … , 𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑗𝑗𝑗𝑗 , 𝑗𝑗𝑗𝑗 = 1, … , 𝑚𝑚𝑚𝑚 + 1 �, 𝑊𝑊𝑊𝑊 𝑡𝑡𝑡𝑡 = 𝑌𝑌𝑌𝑌 𝑡𝑡𝑡𝑡 − 𝑧𝑧𝑧𝑧 ′ 𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑡𝑡𝑡𝑡 − 1 � 1 + 𝑧𝑧𝑧𝑧 ′ 𝑡𝑡𝑡𝑡 ( 𝑍𝑍𝑍𝑍 ′ 𝑡𝑡𝑡𝑡 − 1 𝑍𝑍𝑍𝑍 𝑡𝑡𝑡𝑡 − 𝑖𝑖𝑖𝑖 1 ) − 1 𝑧𝑧𝑧𝑧 𝑡𝑡𝑡𝑡 , 𝑍𝑍𝑍𝑍 ′ 𝑡𝑡𝑡𝑡 − 1 = ( 𝑧𝑧𝑧𝑧 1 , … , 𝑧𝑧𝑧𝑧 𝑡𝑡𝑡𝑡 − 1 ) in 𝑏𝑏𝑏𝑏 𝑡𝑡𝑡𝑡 − 1 115 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji Krog (01025), Rakičan (01052), Bakovci (01035) in Lipovci (01040); skupina 2 z merilnimi mesti Zgornje Konjišče (10005), Črnci (10036), Segovci (10055), Melinci (01065), Bunčani (05011), Zgor- nje Krapje (05051) in Veščica (05081) ter skupina 3 z merilnimi mesti Plitvica (10080), Ključarovci (05030), Nemčavci (01022), Renkovci (01045), Ska- kovci (01005), Rankovci (01015), Murski Petrovci (01010), Mali Segovci (10068), Brezovica (01055), Radmožanci (01075), Kapca (01085), Gornji Lakoš (01092) in Benica (01095). Analiza percentilov Percentilno analizo smo, kot tudi clustersko analizo, izvedli na 25 merilnih mestih s podat- ki srednjih mesečnih vrednosti gladin podze- mne vode, v celotnem obdobju delovanja postaje. Rezultat analize so mesečni percentilni grafi, ki smo jih glede na podobnost grafov združili v pet skupin merilnih mest (sl. 4 do 8) in sicer: 1. Žepovci (10022), Krog (01025), Bakovci (01035), Lipovci (01040) in Rakičan (01052); 2. Zgornje Konjišče (10005), Črnci (10036), Segov - ci (10055), Melinci (01065), Bunčani (05011), Zgornje Krapje (05051) in Veščica (05081); 3. Skakovci (01005), Brezovica (01005), Rad- možanci (01075), Kapca (01085), Gornji Lakoš (01092) in Benica (01095); 4. Plitvica (10080), Ključarovci (05030) in Renk- ovci (01045) in 5. Mali Segovci (10068), Murski Petrovci (01010), Rankovci (01015) ter Nemčavci (01022). Analiza monotonih trendov Značilne srednje mesečne gladine podzemne vode se v dolgoletnem analiziranem obdobju sta- tistično značilno zvišujejo na merilnih postajah Radmožanci (01075), Veščica (05081) in Segov- ci (10055) (sl. 1). Statistično značilno se gladine podzemne vode znižujejo na merilnih postajah Renkovci (01045), Lipovci (01040), Zgornje Ko- njišče (10005), Črnci (10036), Bunčani (05011) in Ključarovci (05030) (sl. 1). Nizke in srednje me- sečne vrednosti gladin podzemne vode se stati- stično značilno znižujejo tudi na merilni lokaciji Melinci (01065), nizke mesečne vrednosti gladin pa še v Gornjem Lakošu (01090). Na merilnih postajah Rankovci (01015), Bakovci (01035), Bre- zovica (01055), Žepovci (10020), Plitvica (10080) in Zgornje Krapje (05050) (sl. 1) ni bilo ugotovljenega Sl. 3. Drevo združevanja clusterske analize gladin podzemne vode in prikaz rezultatov na pregledni karti VTPodV Murska kotlina. Fig. 3. Cluster dendrogram of groudwater levels and the results of the analysis on a map. 116 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT statistično značilnega trenda v nihanju značilnih mesečnih gladin podzemne vode na stopnji zau- panja 95 %. Trendi nihanja značilnih mesečnih gladin podzemne vode na merilnih postajah z ugotov- ljenim trendom zniževanja v dolgoletnem obde- lovalnem obdobju po posameznih mesecih kaže- jo, da se vodna gladina najpogosteje statistično značilno znižuje med marcem in avgustom. Izje - mi sta merilni postaji Zgornje Konjišče (10005), kjer se značilne mesečne gladine podzemne vode statistično značilno znižujejo v večini mesecev leta z izjemo januarja in decembra in Ključa- rovci (05030), kjer je zniževanje nizkih gladin značilno v večini mesecev leta z izjemo oktobra, novembra in decembra. Statistično značilnega monotonega trenda gladin podzemne vode po po- sameznih mesecih nismo ugotovili na merilnih postajah Rankovci (01015), Bakovci (01035), Bre- zovica (01055), Žepovci (10020), Plitvica (10080) in Zgornje Krapje (05051) (sl. 1). Statistično značil- no zviševanje dolgoletnih nizkih mesečnih gla- din je bilo v mesecih med oktobrom in marcem ugotovljeno na merilni postaji Segovci (10055), v septembru, novembru, decembru in januarju pa na merilni postaji Veščica (05080) (sl. 1). Analiza sekvenčnih trendov Z analizo sekvenčnih trendov nismo ugotovi- li trenda oziroma prevoja le-tega za dolgoletne serije podatkov mesečnih vsot padavin v Murski Soboti (obdobje meritev 1950 – 2015). Najmanjše količine mesečne vsote padavin v analiziranem obdobju so bile na tem merilnem mestu izmerje- Sl. 4. Merilna mesta na Apaškem polju ter Dolinsko Ravenskem, kjer je prevladujoče napajanje podzemne vode infiltracija padavin. Fig. 4. Monitoring sites with predominant infiltration of precipitation as groundwater recharge. 117 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji Sl. 5. Merilna mesta na območjih vodonosnikov, kjer so gladine pod hidrološkim vplivom režima reke Mure. Fig. 5. Monitoring sites where groundwater levels are influenced by the Mura river regime. ne v februarju 1998, januarju 2002 ter januarju 1954, največje vrednosti vsot pa v oktobru 2014, avgustu in v septembru 1972 (arhiv ARSO). Za dolgoletne pretoke Mure v Gornji Radgoni nismo ugotovili sekvenc v trendu nihanja značil- nih mesečnih vrednosti v analiziranem obdobju (Tabela 3). S sekvenčno analizo trendov nizkih mesečnih pretokov Ščavnice v Pristavi smo dolo- čili tri sekvence (prevoj novembra 1993 in marca 2000), za srednje in visoke pretoke tega vodoto- ka pa dve sekvenci v nihanju mesečnih pretokov (Tabela 3). Za nizke pretoke Ledave na merilni postaji v Polani smo določili štiri sekvence s pre- voji maja 1970, 1988 in 1999, za nizke pretoke is- tega vodotoka na merilnem mestu v Čentibi pa tri sekvence s prevoji oktobra 1988 in marca 2000 (Tabela 3, sl. 9). Vse tri sekvence nizkih preto- kov Ledave v Polani kažejo na zviševanje vodnih gladin, kar za merilno postajo v Čentibi ne drži (sl. 9). 118 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT Nizke mesečne gladine podzemne vode Srednje mesečne gladine podzemne vode Visoke mesečne gladine podzemne vode Šifra MM Ime MM Zač. niza Prevoj 1 Prevoj 2 Prevoj 3 Prevoj 1 Prevoj 2 Prevoj 3 Prevoj 1 Prevoj 2 Prevoj 3 10036 Črnci 1981 Okt-98 Jul-04 Jun-83 Jun-01 Jul-01 10005 Zgornje Konjišče 1976 Jun-01 Maj-01 Nov-00 10020 Žepovci 1975 Jan-00 Jan-05 Jan-00 Feb-05 Jan-00 Feb-05 10055 Segovci 1981 Jan-98 Jul-03 Nov-00 Dec-05 Okt-00 Nov-05 10080 Plitvica 1981 Okt-98 Mar-04 Sept-98 Feb-04 Sept-98 Feb-04 01015 Rankovci 1968 Dec-93 Apr-05 Sep-75 Maj-00 Sep-94 Mar-05 01045 Renkovci 1953 Maj-67 Okt-94 Mar-05 Maj-67 Okt-94 Mar-05 Apr-67 Okt-94 Feb-05 01035 Bakovci 1981 Dec-93 Jun-02 Nov-93 Feb-04 Nov-93 Feb-04 01055 Brezovica 1979 Feb-94 Feb-03 Feb-93 Aug-99 Jan-94 Mar-03 01075 Radmožanci 1979 01065 Melinci 1974 Maj-93 Okt-03 Maj-93 Okt-03 Okt-89 01090 Gornji Lakoš 1981 Okt-93 Okt-03 Okt-93 Okt-03 Sept-93 Okt-03 01040 Lipovci 1953 Jun-67 Jan-95 Apr-05 Jun-67 Jan-95 Apr-05 Jun-67 Jan-95 Apr-05 05080 Veščica 1974 Feb-93 Feb-93 Jan-93 05050 Zgornje Krapje 1955 Jan-95 Maj-04 Maj-93 Okt-02 Dec-94 Apr-04 05011 Bunčani 1955 Jun-01 Jun-01 avg-01 05030 Ključarovci 1955 Dec-94 Apr-04 Jun-88 Apr-00 Sep-94 Jan-04 Tabela 2. Rezultati sekvenčne analize trendov z ugotovljenim nastopom prevoja v nihanju nizkih, srednjih in visokih meseč- nih gladin podzemne vode. Table 2. Sequential trend analysis results with turning points occurrence in trend for low, mean and high monthly groundwater level. Sl. 6. Merilna mesta s podobnim režimom nihanja gladine podzemne vode na vtoku in iztoku iz vodonosnika. Fig. 6. Monitoring sites at inflow or outflow of the aquifer with a similar groundwater level regime. 119 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji Nizki mesečni pretoki vodotoka Srednji mesečni pretoki vodotoka Visoki mesečni pretoki vodotoka Šifra MM Ime MM Zač. niza Prevoj 1 Prevoj 2 Prevoj 3 Prevoj 1 Prevoj 2 Prevoj 3 Prevoj 1 Prevoj 2 Prevoj 3 1060 Mura- Gornja Radgona 1946 1140 Ščavnica- Pristava 1975 Nov-93 Mar-00 Mar-00 Jun-99 1260 Ledava- Čentiba 1969 Okt-88 Mar-00 Okt-88 Mar-00 1220 Ledava- Polana 1956 Maj-70 Maj-88 Maj-99 Apr-67 Jun-99 Jun-67 Tabela 3. Rezultati sekvenčne analize trendov z ugotovljenim nastopom prevoja v nihanju nizkih, srednjih in visokih meseč- nih pretokov vodotokov. Table 3. Sequential trend analysis results with turning points occurrence in trend for low, mean and high monthly surface water discharges. Sl. 7. Merilna mesta s podobnim režimom nihanja gladine podzemne vode z dotoki podzemne vode v vodonosnik iz gričevna - tega zaledja. Fig. 7. Monitoring sites with a similar groundwater level regime, where inflow to the groundwater is from hilly hinterland. 120 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT S sekvenčno analizo trendov nizkih meseč- nih gladin podzemne vode smo določili med 1 in 3 prevojne točke v nihanju vrednosti (Tabela 2, sl. 10 in 11). Prvo prevojno obdobje je bilo zna- čilno za konec pomladi oziroma začetek poletja leta 1967 na merilnih mestih v Renkovcih (01045) in Lipovcih (01040) (sl. 1). Sledilo je obdobje po- gostega pojavljanja prevojev v sekvencah gladin podzemne vode med leti 1993 in 1995, ki je na ve- čini merilnih mest nastopilo po daljšemu obdob- ju brez trenda ali s trendom upadanja podzemne vode (Tabela 2, sl. 11). Temu je sledilo obdobje s prevladujočim trendom zniževanja vodnih gladin do naslednjega izstopajočega obdobja pojavljanja prevojev v sekvencah časovnih vrst, to je med leti 2003 in 2005 (Tabela 2, sl. 11). Značilnost zadnje sekvence posameznih časovnih vrst je trend zvi - ševanja gladin podzemne vode do konca analizi- ranega obdobja (sl. 10). Izjeme v opisanih rezul- tatih sekvenčne analize trendov nihanja nizkih mesečnih gladin podzemne vode so bile oprede- ljene na vseh analiziranih merilnih postajah na območju Apaškega polja (Tabela 1) in v Bunčanih (05011) na Mursko-Ljutomerskem polju (sl. 1). Pri teh merilnih postajah značilnega prevojne- ga obdobja med leti 1993 in 1995 z opisano me- todo nismo ugotovili, prevojno obdobje med leti 2003 in 2005 pa je za razliko od ostalih merilnih mest Pomurja v Črncih (10036), Segovcih (10055) in Plitvici (10080) nastopilo leta 1998, v Žepov- cih (10020) januarja 2000, v Zgornjem Konjišču (10005) in Bunčanih (05011) pa junija 2001 (sl. 11). Od rezultatov sekvenčne analize trendov nizkih mesečnih gladin podzemne vode večine meril- nih postaj odstopata tudi merilni mesti Veščica (05080), kjer v prvih 21. letih ni bilo določene- ga prevoja v trendu, in Radmožanci (01075) brez ugotovljenega trenda analizirane časovne vrste (sl. 11). Razpršenost prevojnih točk srednjih mesečnih gladin podzemne vode v času je v primerjavi z razpršenostjo točk prevoja nizkih mesečnih gla- din podzemne vode večja. Prvo obdobje pogostej - šega pojava prevojev trendov nastopi med ma- jem in junijem 1967 (Lipovci (01040) in Renkovci (01045)), drugo obdobje med februarjem 1993 in januarjem 1995 (izjeme: Bunčani (05011), Zgor- nje Konjišče (10005), Žepovci (10020), Segovci Sl. 8. Merilna mesta, ki se glede na clustersko analizo grupirajo v samostojno podskupino, kažejo pa podobno dinamiko niha- nja gladin kot jo spremljamo pri merilnih mestih, kjer prevladuje infiltracija padavin oziroma dotok iz obrobja in vpliv reke. Fig. 8. Monitoring sites which are in the same subgroup according to the hierarchical cluster analysis but show similar grou- ndwater level regime to those monitoring sites where infiltration of precipitation prevail or to those with prevailing inflow to groundwater from hinterland or the river. 121 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji (10055), Plitvica (10080), Črnci (10036)). Zadnje obdobje s pogostejšimi prevoji trendov smo opre- delili z dvema časovnima intervaloma in sicer med avgustom 1999 in junijem 2001 (Ključarovci (05030), Bunčani (01055), Zgornje Krapje (05050), Brezovica (01055), Rankovci (01015), Zgornje Ko- njišče (10005), Črnci (10036), Segovci (10055)) in med oktobrom 2003 in decembrom 2005 (Žepovci (10020), Segovci (10055), Plitvica (10080), Bakovci (01035), Melinci (01065), Renkovci (01045), Lipov- ci (01040)). Smeri trendov posameznih segmentov časovnih vrst so sorodni trendom ugotovljenim za nizke mesečne vrednosti (sl. 12). Izrazitejše iz- jeme v pojavu prevojnih točk srednjih mesečnih gladin podzemne vode smo določili na merilnih postajah Ključarovci (05030) na Mursko-Ljut- omerskem polju (junij 1988), Rankovci (01015) (september 1975), Radmožanci (01075) (brez pre- voja trenda) na območju vodonosnika Dolinsko - Ravensko in Črnci (10036) na Apaškem polju (prevoj junija 1983). Sl. 10. Rezultati analize sekvenčnih trendov nizkih mesečnih gladin podzemne vode na izbranih merilnih mestih. Fig. 10. Sequential trend analysis results for low monthly groundwater levels on selected measuring stations. Sl. 9. Rezultati sekvenčne analize trendov nizkih mesečnih pretokov Ledave na merilnem mestu v Polani (levo) in Čentibi (desno). Fig. 9. Sequential trend analysis results of low monthly discharges of Ledava stream on measuring stations in Polana (left) and in Čentiba (right). 122 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT Rezultati analize sekvenčnih trendov viso- kih mesečnih vrednosti gladin podzemne vode so primerljivi z rezultati te analize za srednje mesečne vrednosti. Prvo prevojno obdobje med aprilom in junijem 1967 je značilno za Lipov- ce (01040) in Renkovce (01045) (sl.1), drugo med januarjem 1993 in januarjem 1995 za vse meril- ne postaje podzemnih voda z izjemo Melincev (01065) (prevoj določen oktobra 1989), Bunčanov (05011) ter vseh analiziranih merilnih mest na Apaškem polju (Tabela 2). Iz zadnjega obdobja pogostega pojavljanja točk prevoja med segmen- ti visokih mesečnih gladin podzemne vode med novembrom 2000 in aprilom 2005 sta bili izvzeti merilni mesti Veščica (05080) in Melinci (01065) (sl. 13). V Radmožancih (01075) ni bilo ugotovlje- nega prevoja v nihanju visokih mesečnih vodnih količin. Sl. 12. Rezultati sekvenčne analize trendov srednjih mesečnih gladin podzemne vode/pretokov vodotokov med leti 1960 in 2015. Fig. 12. Sequential trend analysis results for mean monthly groundwater levels/river discharges in period from 1960 to 2015. Sl. 11. Rezultati sekvenčne analize trendov nizkih mesečnih gladin podzemne vode/pretokov vodotokov med leti 1960 in 2015 Fig. 11. Sequential trend analysis results for low monthly groundwater levels/river discharges in period from 1960 to 2015. 123 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji Razprava Iz rezultatov izvedenih analiz značilnih me- sečnih gladin podzemne vode na VTPodV Murska kotlina je razvidno, da se v nihanju gladine pod- zemne vode Pomurja odražajo kompleksni procesi, ki so lahko posledica tako naravnih kot tudi an- tropogenih vplivov. Ob primerjavi nihanja gladin podzemne vode med posameznimi lokacijami smo lahko z metodami, kot je percentilna analiza v kombinaciji s clustersko analizo, izdvojili območja s sorodnimi značilnostmi nihanja podzemne vode. Z analizo trendov smo prepoznali vzorce spre- memb v nihanju podzemne vode skozi čas, katerih vzroke smo v prispevku do določene mere lahko povezali s preteklimi podnebnimi in hidrološkimi dogodki na raziskovanem ozemlju. Vzporednice z nastopom prevojev v sekvencah trendov mesečnih gladin podzemne vode v prispevku med drugim interpretiramo z ugotovitvami analiz standardizi- ranega padavinskega indeksa (SPI) na merilni po- staji Murska Sobota (Dornik, 2016), standardizira- nega indeksa pretoka vodotokov (SSI) na območju Pomurja (Zalokar, 2018) in standardiziranega in- deksa gladine podzemne vode (SGI) na območju medzrnskih vodonosnikov severovzhodne Slove- nije (Draksler et al.,2017; Adrinek & Brenčič, 2019). Rezultati percentilne analize mesečnih gla- din podzemne vode kažejo na več vzorcev niha- nja gladine podzemne vode na merilnih mestih VTPodV Murska kotlina, ki jih lahko v grobem vzporejamo z rezultati clusterske analize. Gle- de na potek gladin podzemne vode (sl. 1, Savić, 1992) in pretekle hidrogeološke raziskave na da- nem ozemlju (Petauer et al., 2007; Vižintin et al., 2011; Vižintin et al., 2014; Koren et al., 2015), lah - ko rezultate analiz povežemo s prevladujočimi viri napajanja vodonosnika. Tako smo z omenje- nima analizama na obravnavanih merilnih mes- tih izdvojili območja, kjer: - je prevladujoče napajanje podzemne vode z infiltracijo padavin: Žepovci (10022) in Mali Segovci (10068) na Apaškem polju; Krog (01025), Bakovci (01035), Lipovci (01040), Rakičan (01052), Murski Petrovci (01010) in Rankovci (01015) na Dolinsko Ravenskem; - so gladine podzemne vode pod hidrološkim vplivom režima reke Mure (napajanje/dre- niranje podzemne vode): Zgornje Konjišče (10005), Črnci (10036) in Segovci (10055) na Apaškem polju; Bunčani (05011), Zgornje Krapje (05051) in Veščica (05081) na Mur- sko-Ljutomerskem polju; Melinci (01065) na Dolinsko Ravenskem; - prevladujejo dotoki podzemne vode v vo- donosnik iz gričevnatega zaledja: Plitvica (10080) na Apaškem polju, Ključarovci (05030) na Mursko-Ljutomerskem polju in Renkovci (01045) ter Nemčavci (01022) na Dolinsko Ra- venskem; - gre za različne vire napajanja podzemne vode na vtoku oziroma iztoku iz vodonosnikov: Skakovci (01005), Brezovica (01055), Rad- možanci (01075), Kapca (01085), Gornji Lakoš (01092) in Benica (01095) na Dolinsko Raven- skem. Sl. 13. Rezultati sekvenčne analize trendov visokih mesečnih gladin podzemne vode/pretokov vodotokov med leti 1960 in 2015. Fig. 13. Sequential trend analysis results for high monthly groundwater levels/river discharges in period from 1960 to 2015. 124 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT Na merilnih mestih: Žepovci (10022), Krog (01025), Bakovci (01035), Lipovci (01040) in Raki- čan (01052) (sl. 4), ki jih je združila metoda raz- vrščanja v skupine (sl. 3), se opazno odraža signal primanjkljaja padavin v letih 2002, 2003 in 2004 (Dornik, 2016). V teh treh letih je na VTPodV Mu- rska kotlina v povprečju padlo za 13 % manj pa- davin glede na povprečje 1981-2010. Po zelo niz- kih oziroma izredno nizkih gladinah podzemne vode mestoma izstopata tudi leti 1993 in 2012. Obdobje primanjkljaja padavin med leti 2002 in 2003 ter v letu 1993 sovpada s pojavom znatno izraženih prevojnih točk nizkih mesečnih gladin podzemne vode, ugotovljenih z s sekvenčno ana- lizo trendov (sl. 12). Za omenjena merilna mes- ta ocenjujemo prevladujoče napajanje podzemne vode z infiltracijo padavin v vodonosnik. Gladine na merilnih mestih: Zgornje Konjišče (10005), Črnci (10036), Segovci (10055), Melinci (01065), Bunčani (05011), Zgornje Krapje (05051) in Veščica (05081) odražajo povezavo z režimom nihanja pretočnosti reke Mure. Mura ima s svo- jim snežnim režimom glavni višek v poletnih me - secih (Bat et al., 2008), kar se odraža tudi na gla- dinah podzemne vode, ki so v poletnih mesecih višje kot v preostalih mesecih leta (sl. 5). Vzorec nihanja gladine podzemne vode na me- rilnih mestih, ki so locirana na vtoku: Skakovci (01005) in iztoku: Brezovica (01005), Radmožanci (01075), Kapca (01085), Gornji Lakoš (01092) in Benica (01095) podzemne vode iz vodonosnika Dolinsko Ravensko, sledi manjšim vodnim ko- ličinam v vodonosniku v poletnih mesecih med julijem in septembrom, na nekaterih merilnih mestih tudi v jesenskem obdobju (sl. 6). Signal sušnega obdobja 2002–2004 tukaj ni izrazit. Merilna mesta na delih vodonosnikov, kjer prevladujejo dotoki podzemne vode iz neposre- dnega gričevnatega zaledja so: Plitvica (10080), Ključarovci (05030) in Renkovci (01045). Tukaj srednje mesečne gladine v poletnem času večino- ma izkazujejo nižja vodna stanja kot v preosta- lih mesecih v posameznem letu, izstopajo pa tudi sušna obdobja v letih 1993, 2000–2004 in 2012 (sl. 7). Merilna mesta: Mali Segovci (10068) na iz- toku podzemne vode iz Apaškega polja, Murski Petrovci (01010) in Rankovci (01015) na vtoku v vodonosnik Dolinsko Ravensko ter Nemčavci (01022) na severovzhodnem obrobju istega vodo- nosnika, se glede na clustersko analizo grupirajo v samostojno podskupino (sl. 3). Percentilni dia- grami mesečnih gladin teh merilnih mest (sl. 8) kažejo na podobno dinamiko, kot jo spremljamo pri merilnih mestih, kjer prevladuje infiltracija padavin (sl. 4). Percentilni diagram merilnega mesta Nemčavci (01022) kaže tudi podobno di- namiko nihanja gladine podzemne vode kot me- rilna mesta, ki so v skupini, kjer sklepamo da je glavnina napajanja iz gričevnatih zaledij (sl. 7), kar v primeru Nemčavcev pomeni vpliv dotoka podzemne vode iz Goričkega, ki je bil ugotovljen tudi v hidrogeoloških raziskavah toka podzemne vode med Prekmurskim poljem in Goričkim (Ko- ren et al., 2015). Analizirane časovne vrste analize monotonih in sekvenčnih trendov nimajo enako dolgega niza meritev, kar je treba upoštevati pri interpreta- ciji rezultatov in pri primerjavi rezultatov med merilnimi lokacijami. Rezultate smo ovrednotili glede na ugotovljene podnebne značilnosti ob- dobja preteklih meritev podnebnih parametrov na raziskovanem ozemlju in znane antropoge- ne posege na raziskovanem območju. Podnebne značilnosti preteklega obdobja meritev ne ka- žejo nujno na podnebno spremenljivost, saj se je za simulacijo vpliva podnebnih sprememb na hidrološke spremenljivke, kot je gladina podze- mne vode, potrebno poslužiti modelov, ki temelji- jo ali na matematičnih konceptih, kompleksnej- ših statističnih analizah podatkov ali izračunih zahtevnih fizikalnih procesov, pri čemer je treba upoštevati tudi razlike v prostorskih in časovnih ločljivostih med hidrološkimi in podnebnimi mo- deli (Jackson et al., 2015). Rezultati dolgoročnih monotonih trendov ni- hanja nizkih mesečnih gladin podzemne vode kažejo, da se na 8 od 17 analiziranih merilnih postajah gladine podzemne vode s časom stati- stično značilno znižujejo, na 3 statistično značil- no zvišujejo, na 6 pa ni ugotovljenega statistično značilnega trenda v dolgoročnem nihanju vodnih gladin. Glede na ugotovljene podnebne značil- nosti severovzhodnega dela države in ocenje- no spremembo vodne bilance v tem času lahko predvidevamo, da so glavni razlog ugotovljenih trendov zniževanja gladin podzemne vode, ki so izrazitejši med marcem in avgustom, posledica podnebnih značilnosti raziskovanega prostora v dolgoletnem obdobju opazovanj. Analize pod- nebja vzhodne polovice države v dobi meritev med leti 1962 in 2011 namreč kažejo na zviše- vanje temperature zraka spomladi in poleti, kar povečuje stopnjo evapotranspiracije in zmanjšuje količino vode, ki odteka v vodonosnike. V dolgo - letnem referenčnem obdobju je za severovzhod države ocenjen tudi približno 10 % primanjkljaj padavin v pomladnem in poletnem času (Vertač- nik et al., 2018). 125 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji Ker podnebnih značilnosti raziskovanega območja v celoti ne moremo povezati z rezultati analize trendov predvidevamo, da na nihanje gla- dine podzemne vode na območju Pomurja vpliva - jo tudi drugi, lokalno pogojeni dejavniki, ki so bodisi naravnega bodisi antropogenega izvora. V nadaljevanju podajamo nekaj možnih vplivov na nihanje gladine podzemne vode, ki povzročajo odklon od prevladujočega vzorca rezultatov ana- lize monotonih trendov gladin podzemne vode. Na gladino merilnega mesta Plitvica (10080) v vodonosniku Apaškega polja, za katero ni bilo ugotovljenega statistično značilnega trenda ni- hanja vodnih gladin, lokalno vpliva potok Pli- tvica (Petauer et al., 2007) in dotoki iz gričev- natega zaledja vodonosnika (Savić, 1992), kar lahko povzroča odstopanje od ostalih rezultatov trendov gladin podzemne vode. Merilno območje v Segovcih (10055) v istem vodonosniku, kjer se podzemna voda dolgoročno zvišuje, je pod znat- nim vplivom istoimenskega črpališča. Kvaliteta načrpane vode v črpališču Segovci je odvisna od načrpane količine in intenzitete uporabe gnojil in škropiv pri predelavi poljščin na velikih po- vršinah v zaledju vodnega vira. Črpališče ima izdatnost 70 l/s, vendar pri črpanju več kot 14 l/s kvaliteta načrpane vode ne ustreza Pravilniku o pitni vodi, saj vsebnost nitratov v načrpani vodi znatno naraste preko dopustne meje (Petauer et al., 2007), kar je privedlo do omejitve količine čr- panja. Dodatni umetni poseg na območju merilne postaje Segovci (10055) je bila izgradnja aktivne zaščite vodnega vira v sklopu projekta Oskrba s pitno vodo Pomurja – sistem C med leti 2013 in 2015, ki obsega 14 črpalno nalivalnih vodnjakov (Kukovec, 2013). V Veščici (05080) na jugu vodo- nosnika Mursko–Ljutomerskega polja so ugoto- vljeni monotoni trendi v smeri zviševanja vodnih količin. Globina merilnega objekta se na tej loka - ciji nahaja na približno 3 metrih (Arhiv ARSO), kar pomeni, da se meritve izvajajo v zgornjem, slabše prepustnem pokrovu glavnega vodonosni- ka Mursko-Ljutomerskega polja, katerega globi- na je na tem območju ocenjena na preko 4 metre (Petauer et al., 2007) in zato ne odražajo nujno hi - drogeoloških razmer analiziranega medzrnskega vodonosnika. Posebnost rezultatov analize tren- dov nihanja gladine podzemne vode po posame- znih mesecih na merilni postaji Zgornje Konjišče (10005) na Apaškem polju je, da se gladina pod- zemne vode statistično značilno znižuje v večini mesecev z izjemo decembra in januarja. Pojav si razlagamo s poglabljanjem dna struge reke Mure v njenem zgornjem toku, zaradi česar se posle- dično zmanjšuje intenzivnost količine napajanja vodonosnika iz vodotoka (Feguš & Golnar, 2012). Rezultati analize sekvenčnih trendov na ob- močju VTPodV Murska kotlina kažejo podrob- nejšo dinamiko nihanja posamezne uporabljene časovne vrste, ki je z drugimi uporabljenimi me- todami ni bilo mogoče ugotoviti v enakem obse- gu. Obdobja prevojev v nihanju gladin podzemne vode si v večini primerov lahko razlagamo s pod - nebnimi značilnostmi raziskovanega območja oziroma s pretočnostjo reke Mure, dveh robnih pogojev napajanja vodonosnikov, ki pomembno vplivata na količinsko stanje podzemne vode v Pomurju (Savić, 1992; Vižintin et al., 2014). Prvo obdobje prevojev, ki so ga podali rezul- tati sekvenčne analize trendov nizkih mesečni gladin podzemne vode, je bilo ugotovljeno na merilnih mestih v osrednjem delu vodonosnika Dolinsko Ravensko (Lipovci (01040) in Renkov- ci (01045)) in je nastopilo med aprilom in junijem 1967. Ugotovljen prevoj v nihanju gladin podze- mne vode sovpada z vrednostmi nihanja srednjih in visokih mesečnih pretokov vodotoka Ledave v Pristavi, ne pa tudi istega vodotoka v dolvodni Čentibi. V času prevoja so se gladine podzemne vode na omenjenih merilnih postajah znižale, pretoki Ledave v Polani pa zmanjšali (sl. 9). Prvo prevojno obdobje povezujemo s spremembo v ko- ličini obnavljanja podzemne vode v tem času, po- vezano s spremembo v količini padavin na obrav - navanem ozemlju. Z analizo standardiziranega indeksa padavin (SPI) dve oziroma večmesečne (6, 9, 12) akumulacije padavin na merilni postaji Murska Sobota je bilo namreč ugotovljeno, da je bil po padavinsko ugodnemu obdobju med okto- brom 1960 in decembrom 1967 na merilni postaji Murska Sobota zabeležen dvomesečni odklon ne- gativnih vrednosti SPI2 v letu 1968, proti kon- cu leta 1971 pa tudi negativni odklon vrednos- ti SPI6, SPI9 in SPI12, ki se je nadaljeval v leto 1972 (Dornik, 2016). Pojav se kaže tudi v rezul- tatih standardiziranega indeksa pretoka (SSI) na 12 oziroma 24 kumulativni stopnji povpreč- nega pretoka na merilni postaji Ledava – Polana med leti 1960 in 2016, kjer po obdobju pozitivnih vrednosti indeksa SSI pred letom 1968 nastopi očitnejša sprememba v vodnatosti tega vodotoka (Zalokar, 2018). Primerljivega pojava na merilni postaji Ledava – Čentiba nismo ugotovili zaradi kasnejšega začetka izvajanja meritev na merilni postaji (Tabela. 3). Drugo obdobje v pogostem prevoju trendov na analiziranih nizih merilnih postaj je nastopilo med februarjem 1993 in januarjem 1995, ko je večmesečno obdobje podpovprečnega napajanja vodonosnikov z infiltracijo padavin prešlo v 126 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT krajše obdobje nadpovprečnega napajanja (arhiv ARSO). Pojav je bil izražen z izrazitejšim nega- tivnim odklonom standardiziranega padavin- skega indeksa (SPI) 6 oziroma 9 mesečne akumu- lacije padavin na merilni postaji Murska Sobota v letih 1989, 1992 in 1993, v oktobru 1995 pa tudi z negativnim odklonom 1 in 2 mesečne akumula- cije padavin na tej merilni postaji (Dornik, 2016). Prav tako je bil pojav izjemno nizkih gladin podzemne vode v tem obdobju ugotovljen tudi z znatnim odklonom standardiziranega indeksa gladin podzemne vode (SGI) v medzrnskih vo- donosnikih Dravske in Murske kotline (Draksler et al., 2017, Adrinek & Brenčič, 2019). V VTPodV Murska kotlina se je pojav v sekvencah trendov odrazil skladno s količino napajanja tako, da je bilo obdobje brez trenda ali s trendom zniževa- nja gladine podzemne pred letom 1993 na večini merilnih mest prekinjeno zaradi dviga podzemne vode, sledilo pa je obdobje s trendom zniževanja vodnih gladin do naslednjega prevojnega obdob- ja, ki je na večini analiziranih merilnih postaj nastopilo med leti 2003 in 2005. Prevoja trenda med leti 1993 in 1995 ni bilo opredeljenega za merilno območje vodonosnika Apaškega polja in Bunčanov (05011) na območju vodonosnika Mu- rsko–Ljutomerskega polja. Na dinamiko toka podzemne vode na teh merskih območjih izrazito vpliva režim nihanja pretokov reke Mure. Zna- čilnost pretočnosti Mure med leti 1993 in 1995 je bila, da so med majskim viškom leta 1992 in junijskim viškom leta 1995 povprečni mesečni pretoki reke odstopali od značilnega snežno de- žnega pretočnega režima reke. Pričakovanih po- zno pomladnih viškov zaradi tanjše snežne odeje v visokogorskem zaledju reke v letih 1993 in 1994 ni bilo, pretoki vodotoka so bili v tem času nižji od običajnih. Na drugi strani smo 1992 in 1993 spremljali povišane jesenske pretoke Mure (arhiv ARSO). Na povišano pretočnost Mure v Gornji Radgoni v začetku 90. let kažejo tudi standar- dizirani indeksi pretokov (SSI), ki za razliko od analiziranih standardiziranih padavinskih indeksov (SPI) v tem obdobju niso izpostavili sušnih dogodkov (Zalokar, 2018). Tretje prevojno obdobje, ki je bilo izraženo s prevojem sekvenc trendov nizkih mesečnih gla- din podzemne vode gladin med februarjem 2003 in aprilom 2005 (sl. 11), lahko povežemo s poja- vom ene izmed najizrazitejših meteoroloških in hidroloških suš v zadnjem stoletju. Standardi- ziran indeks letne vsote padavin (SPI12) je na merilni postaji Murska Sobota v letu 2003 dose- gel ekstremno nizko vrednost dolgoletnega refe- renčnega obdobja (Dornik, 2016), ekstremno niz- ke vrednosti v obdobju med leti 2003 in 2005 so bile ugotovljene tudi za vse analizirane standar- dizirane indekse kumulativnega volumna meseč- nega pretoka (1, 3, 6, 12, 24) na merilni postaji Mure v Gornji Radgoni (Zalokar, 2018), pa tudi za standardizirane indekse gladin podzemne vode na merilnih postajah Murske in Dravske kotline (Draksler et al., 2017; Adrinek & Brenčič, 2019). Na večini merilnih mest je temu prevojnemu ob- dobju sledilo obdobje s trendom zviševanja gla- din podzemne vode, ki je trajalo do konca obde- lovalnega obdobja. Na merilnih mestih Zgornje Konjišče (10005) na Apaškem polju, ter Veščica (05080) in Bunčani (05011) na Mursko–Ljutomer- skem polju je bil prevoj trenda ugotovljen neko- liko prej kot na ostalih merilnih postajah, v letih 2000 oziroma 2001 (sl. 11, Tabela 2). Zaključki Na podlagi izvedenih raziskav sklenemo, da nam državna zbirka hidroloških podatkov, ob uporabi izbrane metodologije, lahko poda drago- cene informacije o značilnostih nihanja podze- mne vode in o spremembah teh značilnosti skozi čas. Ugotovili smo, da so za plitve medzrnske vo- donosnike Pomurja značilni različni vzorci niha- nja podzemne vode, ki smo jih lahko uvrstili v posamezne skupine. Dobljene skupine smo pove- zali s prevladujočim vplivom napajanja vodono- snikov, pri čemer smo razdvojili območja s prev- ladujočim napajanjem iz reke Mure od območij s prevladujočim napajanjem z infiltracijo padavin oziroma z dotoki iz gričevnatega zaledja vodono- snika. Dolgi časovni nizi podatkov, ki omogoča- jo vpogled v dinamiko nihanja gladin podzemne vode skozi čas, na območju plitvih aluvialnih vo- donosnikov Pomurja ne kažejo enotne slike, saj smo mestoma ugotovili statistično značilno zni- ževanje gladin podzemne vode, mestoma stati- stično značilno zviševanje tega parametra, na ne - katerih merilnih mestih pa trend nihanja gladin podzemne vode ni bil izražen. Znotraj posame- znih časovnih vrst smo lahko določili sekvence v trendih nihanja gladin in ugotovili, da so nastopi prehoda iz ene v drugo sekvenco trenda med raz- ličnimi merilnimi postajami pogosto med seboj časovno primerljivi. Z izbranim metodološkim pristopom smo tako potrdili osnovno raziskoval- no vprašanje. Ugotovili smo, da je območje Pomurja v veliki meri odvisno od podnebnih značilnosti območja, ki se odražajo v količini napajanja vodonosnikov bodisi s prenicanjem padavin, dotoki iz prispev- nega zaledja ali z napajanjem iz vodotokov. Vseh trendov v nihanju gladine podzemne vode ni bilo 127 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji možno povezati s podnebnimi značilnostmi ob- močja, kar je pokazatelj, da na količinsko stanje podzemne vode v VTPodV_Murska kotlina lokal- no vplivajo tudi drugi, predvidoma antropogeni posegi v vodno okolje. Del teh posegov smo po- skušali pojasniti z dostopnimi navedbami iz lite- rature, del pa je ostal nepojasnjen. V prihodnje bi bilo podobne analize smisel- no izvesti tudi za ostala vodna telesa podzemne vode s prevladujočo medzrnsko poroznostjo, na katerih razpolagamo z dolgimi nizi meritev dr- žavne mreže monitoringa podzemnih voda na več lokacijah. Na območju kraških vodonosnikov je uporabljen pristop verjetno omejen zaradi manj- šega nabora merilnih mest, saj količinsko stanje podzemne vode v kraških vodonosnikih običaj- no spremljamo le na območju kraškega izvira, ki predstavlja koncentriran iztok podzemne vode iz celotnega prispevnega zaledja izvira. Pogoj za uspešno analizo in njeno interpre- tacijo je dovolj dolg niz meritev na primerni merilni lokaciji s primerno frekvenco meritev. Ocenjujemo, da je za metodo analize dolgoroč- nih trendov pogoj vsaj 30 letni niz opazovanj s pogostostjo meritev vsaj trikrat mesečno. Pri clusterski analizi in analizi percentilov ocenju- jemo, da dobimo zadovoljive rezultate pri vsaj 15 letnem nizu opazovanj. Pomembno pa je, da me- rilna lokacija odraža najpomembnejše elemente konceptualnega modela dela vodonosnika, ki ga predstavlja. Pogosto se primernost merilne loka- cije izkaže šele po večletnem opazovanju gladine podzemne vode, saj šele z daljšim razpoložljivim nizom meritev lahko ovrednotimo značilnosti ni- hanja podzemne vode. Poleg tega se pogosto spre- memba v nihanju podzemne vode zaradi umetnih vplivov na količinsko stanje podzemne vode po- kaže šele po določenem odzivnem času od nasto - pa spremembe. Zahvala Avtorici se zahvaljujeva recenzentom revije za strokovni pregled članka ter konstruktivno kritiko - pripombe in nasvete, ki so privedli h končni, izboljšani vsebini in obliki članka. Iskreno se zahvaljujeva tudi kolegu dr. Mišu Andjelovu, ki nama je v večletnem skupnem delu dal dober temelj v statistiki in obdela- vah podatkov ter bil odličen sogovornik pri debatah in dilemah uporabe statističnih orodij v hidrogeologiji. Literatura Adrinek, S. & Brenčič, M. 2019: Statistical analysis of groundwater drought on Dravsko- Ptujsko polje. Geologija, 62/2: 251–266. h t t p s : // d o i. o r g / 1 0 . 54 7 4/ ge o l og i j a . 2 0 1 9 . 0 1 2 Andjelov, M., Draksler, A., Frantar, P., Pavlič, U., Rman, N. & Souvent, P. 2019: Količinsko stanje podzemnih voda v Sloveniji. Poročilo o monitoringu 2017. Agencija Republike Slovenije za okolje, Ljubljana: 103 p. Andjelov, M., Frantar, P., Pavlič, U., Rman, N. & Souvent, P. 2021: Količinsko stanje podze- mnih voda v Sloveniji; Osnove za NUV 2022- 2027. Agencija Republike Slovenije za okolje, Ljubljana: 95 p. Bat, M., Frantar, P., Dolinar, M. & Fridl, J. 2008: Vodna bilanca Slovenije 1971-2000 = Water balance of Slovenia 1971-2000. Ministrstvo za okolje in prostor, Agencija Republike Slovenije za okolje, Ljubljana: 119 p. Bonacci, O. 2007: Analysis of long-term (1878- 2004) mean annual discharges of the karst spring Fontaine de Vaucluse (France). Acta Carsologica, 36/1: 151–156. h t t p s: / / doi . o r g / 1 0. 39 8 6 / ac . v3 6i1 . 2 1 7 Dornik, M. 2016: Standardizirani padavinski indeks - izračun in analiza za Slovenijo, Diplomska naloga. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana: 98 p. Draksler, A., Frantar, P. & Savić, V. 2017: Indeks SGI – Kazalnik hidrološke suše podzemnih voda, In: 28. Mišičev Vodarski Dan: Zbirka Referatov. Vodnogospodarski biro Maribor: 62–68. Drobne, F. 1974: Regionalne hidrogeološke raziskave porečja zgornje Drave in Mure. Geologija, 17: 508–510. Drobne, F. 1983: Kratko poročilo o rezulta- tih hidrogeoloških raziskav I., II., III. In IV. Faze študije »Hidrogeologija pitne podtal- nice v Pomurju«. Geološki zavod Ljubljana, Ljubljana. Feguš, B. & Golnar, M. 2012: Vpliv nizkega vo- dnega stanja reke Mure in podzemnih voda Apaškega polja na količinske in kakovo- stne parametre črpališča Podgrad. In: 23. Mišičev vodarski dan: Zbirka Referatov. Vodnogospodarski biro Maribor: 73–81. Gacin, M. 2015: Metode ocenjevanja kemijskega stanja podzemne vode na primeru Pomurja, Magistrsko delo. Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Ljubljana: 100 p. 128 Urška PAVLIČ & Petra SOUVENT Garbrecht, J . & Fer nandez, G.P . 1994: Visualization of trends and fluctuations in climatic records. J Am Water Resour Assoc, 30: 297–306. h t t p s : // d o i . o r g / 1 0 .1111 / j .1 752 - 1 6 8 8 .19 9 4 .t b 0 3 2 9 2 . x Gibbons, R. D. 1994: Statistical Methods for Groundwater Monitoring. Wiley, New York: 304 p. h t t p s : //d o i . o r g / 10 .10 0 2 / 9 78 0 4701 7 2 9 4 0 Green, T.R. 2016: Linking Climate Change and Groundwater, In: Jakeman, A.J., Barreteau, O., Hunt, R.J., Rinaudo, J.-D., Ross, A. (eds.): Integrated Groundwater Management. Springer International Publishing, Cham: 97–141. h t t p s: / / doi . o r g / 10 .10 0 7 / 9 78 - 3 - 319 - 2 3 576 - 9 _ 5 Haaf, E., Barthel, R., 2018: An inter-comparison of similarity-based methods for organisati- on and classification of groundwater hydro- graphs. J. Hydrol, 559: 222–237. h t t p s: / / doi . o r g / 10 .1016/ j .j h y d r o l . 2 018 . 0 2 . 0 3 5 Haas, J.C. & Birk, S. 2019: Trends in Austrian groundwater – Climate or human impact? J. Hydrol: Regional Studies, 22: 1-17. h t t p s: / / doi . o r g / 10 .1016/ j . e j r h . 2 019 .10 0 5 9 7 Hackl, P. 2016: Moving sums (MOSUM). In: Balakrishnan, N., Colton, T., Everitt, B., Piegorsch, W., Ruggeri, F. & Teugels, J. L. (eds.): Wiley StatsRef: Statisctics Reference Online. John Wiley & Sons, Chichester, UK: 1-6. ht t p s : / /d o i . o r g / 1 0 .1 0 0 2 / 9 781118 4 4 5 11 2 . stat03107.pub2 Helsel, D. R. & Hirsch, R. M. 2002: Statistical methods in water resources. U. S. Geological Survey, Reston, Virginia: 510 p. h t t p s: / / doi . o r g / 1 0. 3 1 33 / t w r i0 4 A 3 Jackson, C.R., Bloomfield, J.P. & Mackay, J.D. 2015: Evidence for changes in historic and fu- ture groundwater levels in the UK. Prog Phys Geogr. Earth and Environment, 39/1: 49–67. h t t p s:/ / doi . o r g / 1 0 . 1 1 7 7 /03 0 9 1 333 1 4550 6 6 8 Jakeman, A.J., Barreteau, O., Hunt, R.J., Rinaudo, J.-D. & Ross, A. 2016: Integrated Groundwater Management: Concepts, Approaches and Challenges. Springer, Cham: 732 p. h t t p s : // d o i . o r g / 10 .10 0 7 / 9 78 - 3 - 319 - 2 3 576 - 9 Koren, K., Brenčič, M. & Lapanje, A. 2015: Hydrogeology of the transition area betwe- en Prekmursko polje and Goričko (NE Slovenia). Geologija, 58/2: 175–182. h t t p s : // d oi .o r g / 1 0. 5 4 7 4 / g e olo g ija . 2 0 1 5.0 1 3 Kralj, P. 1979: Hidrogeologija severnega dela Murskega polja. Diplomska naloga. Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Ljubljana: 61 p. Kuan, C.-M. & Hornik, K. 1995: The gene- ralized fluctuation test: A unifying view. Econom. Rev., 14/2: 135–161. h t t p s: / / doi . o r g / 1 0 . 1 080 / 0 7 4 7 4 9 3 9 5 0880 0 3 1 1 Kukovec, B. 2013: Analiza projektov preskrbe prebivalcev s pitno vodo na desnem bregu Mure – Sistem C. Diplomska naloga. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in ge- odezijo, Ljubljana: 70 p. Kumar, P., Chandniha, S.K., Lohani, A.K., Nema, A.K. & Krishan, G. 2018: Trend analysis of groundwater level using non-parametric te- sts in alluvial aquifers of the Uttar Pradesh, India. Curr. World Environ, 13/1: 44–54. ht t p s:/ / d oi .o r g / 1 0. 1 2 9 4 4 /C W E . 1 3. 1.0 5 Li, H., Lu, Y., Zheng, C., Zhang, X., Zhou, B. & Wu, J. 2020: Seasonal and Inter-Annual Variability of Groundwater and Their Responses to Climate Change and Human Activities in Arid and Desert Areas: A Case Study in Yaoba Oasis, Northwest China. Water, 12: 1-23. h t t p s:/ / doi . o r g / 1 0 . 339 0 / w 120 1 0303 Meden, S. 1981: Režim podtalnice na melioracij- s k e m o b m o č j u S O L e n d a v a . H i d r o m e t e o r o l o š k i zavod SRS, Ljubljana: 15 p. Naranjo-Fernández, N., Guardiola-Albert, C., Aguilera, H., Serrano-Hidalgo, C., Montero- González, E., 2020: Clustering Groundwater Level Time Series of the Exploited Almonte- Marismas Aquifer in Southwest Spain. Water, 12: 1063. h t t p s:/ / doi . o r g / 1 0 . 339 0 / w 12 0 4 1 0 6 3 Novak, J. 2009: Poplavna zaščita in ukrepi ob na - stopu visokih voda v porečju Mure. In: Kikec, T. (eds.): Pomurje: Trajnostni regionalni ra- zvoj ob reki Muri. Zbornik Referatov. Zveza geografov Slovenije, Ljubljana: 106–126. Pavlič, U. & Brenčič, M. 2012: Application of sequ - ential trend analysis for discharge characte- risation of Vipava karstic springs, Slovenia. Acta Carsologica, 40/2: 283–291. h t t p s: / / doi . o r g /1 0 . 3 9 8 6 / a c . v 40 i 2 . 1 3 Pavlič, U. 2016: Ocena zalog podzemne vode v kraškem vodonosniku na podlagi analize pretokov izvirov ob nizkem vodnem stanj. Doktorska disertacija. Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Ljubljana: 150 p. Petauer, D., Sadnikar, J., Juren, A. & Štucin, P. 2007: Projektna naloga za izdelavo hidroge- oloških podlag za projekt: Ureditev celovite oskrbe prebivalstva s pitno vodo in varovanje vodnih virov v Pomurju (II. faza - zaključno poročilo No. K-30-II-30d/c-4/131c). Geoko d.o.o., Ljubljana. Ploberger, W., Krämer, W. & Kontrus, K. 1989: A new test for structural stability in the linear 129 Analiza nihanja gladine podzemne vode na območju plitvih aluvialnih vodonosnikov Pomurja v SV Sloveniji regression model. J. Econom, 40/2: 307–318. h t t p s : / / d o i . or g / 1 0 . 1 0 1 6 / 0 30 4 - 4 0 7 6 ( 89 ) 9 0 0 8 7 - 0 Post, R., 2013: Percentile Groundwater Indicator Literature Review. Nottawasaga Valley Conservation Authority, Utopia, ON: 21 p. Prestor, J., Mali, N., Urbanc, J., Komac, M., Hribernik, K., Šinigoj, J., Janža, M., Meglič, P., Strojan, M., Brenčič, M., Lapanje, A., Rajver, D., Levičnik, L., Rikanovič, R., Bavec, M., Šajn, R., Rokavec, D. & Bizjak, M. 2005: Nacionalna baza hidrogeoloških podatkov za opredelitev teles podzemne vode Republike Slovenije. Geološki zavod Slovenije, Ljubljana. Satish Kumar, K. & Rathnam, E.V. 2020: Comparison of six trend detection methods and forecasting for monthly groundwater le- vels – a case study. ISH J. Hydraul. Eng, 1–10. ht t p s :/ / d oi .o r g / 1 0. 1 0 8 0 /0 97 1 50 1 0. 2 0 2 0. 1 7 1 5 27 0 Savić, V. 1992: Tokovnice območja napajanja in dreniranja aluvialnih vodonosnikov: simul- tane meritve v letu 1992 ob nizkem hidro- loškem stanju (Interno kartografsko gra- divo). Hidrometeorološki zavod Ljubljana, Ljubljana. Shamsudduha, M., Chandler, R.E., Taylor, R.G. & Ahmed, K.M. 2009: Recent trends in groun- dwater levels in a highly seasonal hydrological system: the Ganges-Brahmaputra-Meghna Delta. Hydrol. Earth Syst. Sci., 13: 2373–2385. h t t ps : / / d o i. o r g / 1 0 .5 1 94 / h e s s - 1 3 - 2 3 7 3 - 2 00 9 Souvent, P., Gale, U., Mikulič, Z., Andjelov, M., Trišić, N. & Savić, V. 2007: Strokovna izho- dišča za izpopolnitev mreže za spremljanje količin podzemne vode (Interno poročilo No. 9-1241–1). Agencija Republike Slovenije za okolje, Ljubljana: 104 p. Tallaksen, L.M. & Van Lanen, H.A.J. 2004: Hydrological Drought. Processes and Estimation Methods for Streamflow and Groundwater. Developments in Water Science, 48, Elsevier Science, Amsterdam: 579 p. Taylor, C.J. & Alley, W.M. 2001: Ground-Water- Level Monitoring and the Importance of Long-Term-Water-Level Data, Circular 1217. U. S. Geological Survey, Reston, Virginia: 68 p. Vertačnik, G., Bertalanič, R., Draksler, A., Dolinar, M., Vlahović, Ž. & Frantar, P. 2018: Podnebna spremenljivost Slovenije v obdob- ju 1961-2011 (Povzetek). Agencija Republike Slovenije za okolje, Ljubljana: 23 p. Vižintin, G., Supovec, I., Tancar, M.T. & Celarc, S. 2014: Mejnik 8/1 - Izvedba nadgradnje numeričnega modela toka podzemne vode za Mursko in Prekmursko polje za ekspertno numerični sistem, končno poročilo (3. sklop: Ekspertno numerični sistem za podporo od- ločanju na aluvijalnih telesih podzemnih voda Slovenije No. P4B), BOBER - Boljša Opazovanja za Boljše Ekološke Rešitve. HGEM d.o.o.: Hidrogeologija, Geotehnologija, Ekologija, Monitoring, Ljubljana: 23 p. Vižintin, G., Supovec, I. & Tancar, M.T. 2011: Mejnik 2 - Konceptualni model za Mursko - Prekmursko polje (3. sklop: Ekspertno nume- rični sistem za podporo odločanju na alu- vijalnih telesih podzemnih voda Slovenije No. P1B), BOBER - Boljša Opazovanja za Boljše Ekološke Rešitve. HGEM d.o.o.: Hidrogeologija, Geotehnologija, Ekologija, Monitoring, Ljubljana: 33 p. Yue, S., Pilon, P. & Cavadias, G. 2002: Power of the Mann–Kendall and Spearman’s rho tests for detecting monotonic trends in hydrologi- cal series. J. Hydrol., 259/1-4: 254–271. h t t p s : // d o i. o r g / 1 0 . 1 0 1 6 /S00 2 2 - 1 6 94 ( 0 1 )00 5 94 - 7 Zalokar, L. 2018: Izbira sušnega indeksa za razglasitev hidrološke suše površinskih voda v Sloveniji, Magistrsko delo. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geo- dezijo, Ljubljana: 66 p. Zeileis, A., Leisch, F., Hornik, K. & Kleiber, C. 2002: strucchange: An R Package for Testing for Structural Change in Linear Regression Models. J. Stat. Soft. 7: 1 - 38. h t t p s: / / doi . o r g / 10 . 1 8 6 3 7/ j s s .v 0 0 7. i 0 2 Zupančič, N. 2013: Statistika v geologiji 1: uni- verzitetni učbenik. Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Ljubljana: 172 p.