ACTA CARSOLOGICA 31/2 3 75-91 LJUBLJANA 2002 COBISS: 1.01 PODZEMNO RAZTEKANJE VODE v v v IZ PONORA TRZISCICE (JV SLOVENIJA) UNDERGROUND WATER FLOW FROM THE TRŽIŠČICA SINKING STREAM (SE SLOVENIA) JANJA KOGOVSEK1 & METKA PETRI»1 1 Inštitut za raziskovanje krasa ZRC SAZU, Titov trg 2, SI-6230 POSTOJNA, SLOVENIJA, e-pošta: kogovsek@zrc-sazu.si, petric@zrc-sazu.si Prejeto / received: 4. 3. 2002 Izvleček UDK: 556.3.001.5(497.4-12) Janja Kogovšek & Metka Petrič: Podzemno raztekanje vode iz ponora Tržiščice (JV Slovenija) Sledilni poskus z injiciranjem v ponor Tržiščice (JV Slovenija) je v hidroloških pogojih upadanja pretokov od srednjih do nizkih voda pokazal koncentriran odtok v smeri Tominčevega studenca ter Javornikovega in Debeljakovega izvira ob Krki pri Dvoru. Navidezne hitrosti pretakanja so bile med 2,4 in 4,6 cm/s, povrnjena količina uranina v teh izvirih pa je bila ocenjena na 2/3 injicirane količine. Navidezna hitrost pretakanja v smeri Podpeške jame, kjer se je sledilo pojavilo manj izrazito in šele po izdatnejših padavinah, ki so nastopile po dveh mesecih stalnega upadanja pretokov, je bila 0,1 cm/s. Ugotovitve skupaj z rezultati starejših sledenj kažejo na značilno odvisnost raztekanja vode iz Tržiščice od hidroloških razmer. Ključne besede: kraška hidrologija, sledilni poskus, Tržiščica, JV Slovenija. Abstract UDC: 556.3.001.5(497.4-12) Janja Kogovšek & Metka Petrič: Underground Water Flow from the Tržiščica Sinking Stream (SE Slovenia) A tracing test with injection of uranine in the sinking stream Tržiščica (SE Slovenia) was carried out at the hydrological conditions of recession from medium to low waters. Concentrated flow towards the springs Tominčev studenec, Javornikov izvir and Debeljakov izvir near the village Dvor in the Krka valley was proved. Apparent flow velocities between 2.4 and 4.6 cm/s were obtained, and the share of recovered tracer was estimated to 2/3 of the injected amount. In the Podpeška jama cave the tracer in lower concentrations was detected only after heavy rain occurred after two months of low water. The apparent flow velocity of 0.1 cm/s was calculated. Obtained results, together with the outcomes of the previous tracing tests, indicate that hydrological conditions significantly influence the underground water flow from the Tržiščica sinking stream. Key words: karst hydrology, tracing test, Tržiščica, SE Slovenia. UVOD Na širšem območju med ponorom Tržiščice, Dobrepoljem, Radenskim poljem in dolino zgornje Krke v jugovzhodni Sloveniji (Sl. 1) je bilo do sedaj opravljenih že več sledilnih poskusov. Kar nekaj od teh je bilo nepopolnih, tako da so še vedno ostala odprta vprašanja o podzemnem raztekanju voda na tem območju. Odgovore nanje smo iskali z izvedbo sledenja, pri katerem smo injicirali sledilo v Tržiščico na ponoru Tentera. Nalogo smo izdelali po naročilu Zavoda RS za blagovne rezerve s ciljem ocene ogroženosti kraških izvirov v primeru onesnaženja Tržiščice. HIDROGEOLOŠKE ZNAČILNOSTI Območje zahodno od vodotoka Tržiščice gradijo slabo prepustne permijske in triasne kamnine. Za spodnji del je značilno menjavanje kremenovih konglomeratov in peščenjakov, sledijo Sl. 1: Skladišče naftnih derivatov pri Ortneku in ugotovljene podzemne vodne povezave (1. opazovani izvir, 2. padavinska postaja Zdenska vas, 3. vodomerna postaja Podbukovje, 4. ugotovljena in vprašljiva podzemna vodna zveza, 5. ugotovljena podzemna vodna zveza s sledenjem aprila 2000, 6. naselje, 7. skladišče naftnih derivatov). Fig. 1: Repository of oil derivatives near Ortnek and stated underground water connections (1. Sampled spring, 2. Precipitation station Zdenska vas, 3. Gauging station Podbukovje, 4. Proved and uncertain underground water connections, 5. Proved underground water connection by tracing test in April 2000, 6. Village, 7. Repository of oil derivatives). kremenovi peščenjaki, zgoraj pa se menjavajo glinasti skrilavci in kremenovi peščenjaki z vmesnimi lečami apnencev, apnenčevih breč in konglomeratov ter peščenih apnencev. Na te kamnine so transgresivno odložene plasti spodnjega triasa. Najprej kremenovi peščenjaki in apnenčev alevrolit, sledi dolomit, ki se menjava s klastičnimi sedimenti. Od srednjetriasnih kamnin najdemo anizijske dolomite ter ladinijske laporje, zrnate apnence s silikatno primesjo in na površini že močno razpadle tufe. Zgornji trias se začenja s cordevolskim zrnatim dolomitom, v nadaljevanju karnija pa prevladujejo različne klastične kamnine. Proti zahodu se začenjajo obsežna območja norijsko-retijskega glavnega dolomita, ki zaključujejo triasno serijo. Ti dolomiti izdanjajo tudi v zgornjem toku reke Krke. Ob dinarsko usmerjenih prelomih se proti severovzhodu permijski in triasni skladi stikajo z mlajšimi jurskimi in krednimi karbonatnimi kamninami, ki so dobro prepustne. Jurske starosti so predvsem sivi gosti in oolitni apnenci z vložki dolomita. Tudi v spodnji kredi se poleg apnenca ponekod pojavlja dolomit, zgornjekredne starosti pa so beli zrnati in rudistni apnenci. Velik del Dobrepoljske kotline ter območja ob potokih in rekah so prekrita z aluvijalnimi nanosi. (Buser 1968; Buser 1974) Ozemlje permijskih in triasnih kamnin je prepredeno z mrežo površinskih tokov, ki ponikajo na stiku z zakraselimi jurskimi in krednimi karbonatnimi kamninami zahodnega dela Male gore. V širši okolici Ortneka je tako 15 stalnih ali občasnih ponikalnic, od katerih je največja Tržiščica, ki se v podzemlje izgublja v jami Tenteri (Kranjc 1981). Zakraselo in dobro prepustno območje jurskih in krednih karbonatnih kamnin je praktično brez površinsko tekočih voda. V njegovem zahodnem delu je Dobrepoljska kotlina z značilnostmi suhega kraškega polja brez stalnega pritoka in odtoka. Podzemna voda pa je tu plitvo pod površjem in ob visokem vodostaju je polje občasno poplavljeno. Vode dotekajo v bruhalnikih v vznožju Male gore (npr. Podpeška in Kompoljska jama) in ob visokem vodostaju tudi s poplavnimi vodami Rašice, polje pa se prazni skozi številne požiralnike (predvsem v Strugah). Ob nižjem vodostaju lahko vodo zasledimo samo globlje v kraških jamah. V Podpeški in Kompoljski jami je stalni nivo podzemnega toka okoli 7 m pod vhodom oz. 7 m pod nivojem dna Dobrepolja (Kranjc 1981). Lokalno erozijsko bazo obravnavanega kraškega območja predstavlja reka Krka. Izvira iz jame pri vasi Krka, v bližini pa je še izvir Polterica. Pretoki izvirnega dela reke Krke so stalno merjeni v vasi Podbukovje 2 km jugovzhodno od izvira. V obdobju 1961-1990 so bili izmerjeni pretoki med 0,8 in 80 m3/s, srednji pretok v tem obdobju je bil 8,34 m3/s (Kolbezen & Pristov 1998). Za vodooskrbo je pomemben izvir Globočec v zgornjem toku Krke, na katerem je zajetje in črpališče za vodovod Suhe krajine. Novak (1985) navaja, da srednji pretok tega izvira znaša med 1 in 1,5 m3/s, najmanjši izmerjeni pretok pa je bil 0,09 m3/s. V nadaljevanju pa je v prikazu rezultatov sledilnega poizkusa zabeležen pretok Globočca 0, 04 m3/s. Številni so izviri v okolici Dvora. Ob strugi Krke je najbolj severno občasen Javornikov izvir, proti jugu pa sta še Tominčev studenec in Debeljakov izvir. Kot lahko sklepamo po objavljeni skici, Novak (1987) Javornikov izvir imenuje Šica pri Dvoru. PREGLED IN OCENA REZULTATOV STAREJŠIH SLEDENJ Že leta 1912 je ing. Pick (Šerko 1946) sledil Tržiščico. Sledilo naj bi se po 4,4 urah pojavilo v Kompoljski jami. Očitno je sledenje potekalo ob visokem vodostaju, saj so tedaj delovali tudi bruhalniki v Strugah. Niso pa opazovali izvirov Krke. Iz 19. stoletja so znana opazovanja podzemnih povezav ob čiščenju ribnika pri Ortneku, ki se je stekal v Tržiščico (Kranjc 1981). Visoka voda se je pojavila v Kompoljski jami že po nekaj urah. Ob čiščenju Ločice so opazili kalno vodo v Podpeški jami. To povezavo potrjujeta tudi silikatni prod in pesek v Podpeški jami. Leta 1913 so bili izvedeni sledilni poskusi v Podpeški jami, vendar brez zanesljivih rezultatov. Serko (1946) je sklepal, da se je sledilo verjetno pojavilo v Sici pri Dvoru. Ob sledenju iz Podpeške jame je bil 12. aprila 1982 pretok okoli 10 l/s, nekaj dni po injiciranju 10 kg uranina pa je precej narasel. Sledilo se je v z očmi opaznih koncentracijah pojavilo 16. aprila zjutraj v Sici pri Mali Račni na Radenskem polju, 17. aprila v Polterci in naslednji dan v izviru Krke v jami (Novak 1985). Leta 1984 je bil ponovno narejen sledilni poskus iz Tržiščice in sicer 25. maja ob upadajočem nizkem vodnem stanju pri pretoku Tržiščice 0,194 m3/s (Novak 1985; Novak 1987). Sledilo se je presenetljivo hitro pojavilo v Podpeški jami in v Polterici (verjetno posredno prek Sice pri Mali Račni), zaznali so ga tudi v Globočcu. Najbolj izrazite pa so bile koncentracije sledila v Sici pri Dvoru, Tominčevem studencu in Debeljakovem izviru. Ugotovljene so bile navidezne hitrosti pretakanja sledila v Tominčev studenec pri Dvoru (10,2 cm/s), v Globočec (5,4 cm/s), v Podpeško jamo (30 cm/s) in v Polterico (19 cm/s). V kolikor pa je v Polterico potovalo prek Sice, bi bila hitrost 27 cm/s. Kasneje Novak (1987) opozarja, da zajemanje vzorcev ni bilo povsem zanesljivo in priporoča, da bi bilo dobro predvsem povezave Tržiščice s Podpeško jamo, Polterico in Globočcem preveriti. RAZLITJE PLINSKEGA OLJA OKTOBRA 1998 PRI ORTNEKU Dne 13. oktobra 1998 ob 22. uri je prišlo v skladišču naftnih derivatov v Ortneku pri prečrpavanju plinskega olja do napake in njegovega razlitja. Neznana količina plinskega olja je odtekla po odtočnih drenažah v potok Zvezda, ki se izliva v Tržiščico (Genorio 1999). Tržiščica ponika v ponoru Tentera v kras in na osnovi starejših sledenj so sklepali, da bo onesnaženje prizadelo izvire na Dobrepolju in v dolini Krke. To razlitje bi lahko koristno uporabili kot primerjalno sledenje, če bi takoj po nesrečnem dogodku injicirali v vodi topno sledilo, npr. uranin. Tako bi lahko prvič pridobili nadvse koristne informacije o razlikah v pretakanju v vodi topnih in netopnih snovi v krasu, ki bi jih potem lahko uporabili tudi pri načrtovanju varovanja tega območja. Žal pa ta vzporedni poizkus ni bil izveden. Spremljanje pojava plinskega olja v zajetem izviru Globočec pod vodstvom Komunale iz Grosuplja, ki je upravljalec zajetja, je dalo koristne informacije. Monitoring s fluorescenčnim spektrofotometrom Shimadzu RF 1501, ki ga je od 15. do 19. oktobra izvajal JP Vodovod -kanalizacija Ljubljana, je pokazal, da Globočec še ni onesnažen z izlitim plinskim oljem. To so potrdile tudi vzporedne kromatografske analize mineralnih olj v laboratoriju ZZV Novo mesto (Genorio 1999). Prvič so v Globočcu določili pojav plinskega olja v koncentraciji 0,013 mg/l dne 22. oktobra ob 5.10, torej 199 ur (8 dni in 7 ur) po izlitju in približno tri dni po izdatnejšem dežju. Na osnovi teh podatkov bi bila izračunana navidezna hitrost pretakanja 3 cm/s. Vendar pa je že čez 8 ur koncentracija padla pod 0,005 mg/l (najvišja dopustna meja za pitno vodo je 0,01 mg/l). Redno 5-krat dnevno jemanje vzorcev in njihovo analiziranje, ki je potekalo do 26. novembra, je pokazalo, da v vzorcih od 22. do 28. oktobra niso zaznali prisotnosti plinskega olja, ampak le prisotnost derivatov in značilnega vonja, v naslednjih dneh pa tudi tega ne. Po močnih padavinah 5. novembra se je v vzorcih 7. novembra ob 18. uri in naslednjega dne spet pojavil značilen vonj. Ta pojav je bil posledica potiskanja plinskega olja po infiltraciji novih padavin. Redne nadaljnje analize so pokazale neoporečno vodo 9. novembra 1998 ob 14. uri. S kasnejšimi analizami do 26. novembra ni bila ugotovljena prisotnost plinskega olja ali derivatov, pa tudi ne pojav značilnega vonja. Decembra in nato od januarja do marca 1999 so prevladovale nizke temperature, padavine pa so bile sorazmerno skromne in v obliki snega. Spomladi so 15. aprila 1999 na izviru inštalirali avtomatski merilnik ogljikovodikov in ga umerili na plinsko olje. Ta naprava, ki kontinuirano beleži koncentracijo plinskega olja, je 21. maja 1999 ob 16. uri zabeležila prekoračitev vsebnosti plinskega olja v vodi (več kot 0,01 mg/l), ki je trajala do 21. ure (podatki Javno komunalno podjetje Grosuplje). Tudi tokratni hitri porast vsebnosti plinskega olja so pripisali močnim padavinam v zaledju Tržiščice. Kasneje niso več beležili povečanj. Ob obisku Tentere konec avgusta 1999 je bil še vedno prisoten močan vonj po plinskem olju, ki se je verjetno adsorbiralo na sediment ob robu struge Tržiščice. Prisotnost plinskega olja so ugotovili tudi v Kompoljski jami. Po pripovedovanju domačinov pa so plinsko olje vidno zaznali tudi v Tominčevem studencu. SLEDENJE TRŽIŠČICE IZ TENTERE APRILA 2000 Ker analiza zgoraj navedenih sledenj ni dala natančnega odgovora o smereh in načinu raztekanja vode iz ponora Tržiščice, smo izvedli sledilni poskus. Želeli smo ugotoviti kje, kako hitro in v kolikšnih deležih se voda iz ponora pojavlja v posameznih izvirih na Dobrepolju, Radenskem polju in v dolini Krke, saj smo na osnovi starih sledenj in opazovanj predvidevali možen pojav sledila na celotnem območju (Tab. 1). Osredotočili smo se na višje vode, a smo bili zaradi neugodnih Tab. 1: Zajemna mesta, njihove koordinate, zračna razdalja in višinska razlika glede na injicirno točko. Tab. 1: Sampling points, with their coordinates, air distance, and altitude difference relative to the injection point. Ime x y z L (m) h (m) Tržiščica - Tentera 5069340 5477060 503 0 0 Podpeška jama 5077275 5476005 435 8005 68 Globočec 5079150 5486390 248 13538 255 Izvir Krke - jama 5082890 5482619 280 14646 223 Izvir Krke - Polterica 5082550 5482330 275 14222 228 Sica pri M. Račni 5083630 5476770 326 14293 177 Tominčev studenec 5072390 5497990 175 21151 328 Javornikov studenec 5073775 5497450 180 20867 323 Debeljakov izvir 5072020 5498340 173 21448 330 hidroloških razmer jeseni 1999, ko je izostalo značilno jesensko deževje, že sredi novembra pa se je ob nizkih temperaturah pojavil sneg, prisiljeni preložiti sledenje na pomlad 2000. Prve intenzivnejše in izdatnejše padavine so nastopile šele v začetku aprila, kar smo izrabili in izvedli sledilni poskus. Glede na vremenske napovedi smo pričakovali še več padavin, vendar so se te nato pojavljale le lokalno in njihova izdatnost je bila na območju sledilnega poskusa vse do julija majhna. Padavinske in hidrološke razmere Podatke o padavinah v Zdenski vasi nam je posredoval Urad za meteorologijo pri Agenciji za okolje MOP (Sl. 2). Po prvih sušnih mesecih v letu 2000, januarja je padlo le 4,2 mm padavin, februarja pa 52 mm, so prve izdatnejše padavine nastopile konec marca, ko je padla skoraj vsa mesečna količina dežja (87,2 mm). Deževati je začelo 26. marca, večja količina dežja je padla 29. in 30. marca. V aprilu so bile sicer padavine pogoste, a z majhno izdatnostjo. Podobno tudi v drugi polovici maja, vendar te spomladanske padavine niso opazno vplivale na povečanje pretokov opazovanih izvirov - tudi zato, ker v tem letnem času veliko vode porabi vegetacija. Prve izdatnejše padavine so nastopile konec junija in nato v prvi polovici julija (Sl. 2). Sl. 2: Dnevne padavine v obdobju pred in med sledenjem (padavinska postaja Zdenska vas). Fig. 2: Daily precipitation before and during the tracing test (precipitation station Zdenska vas). V času sledilnega poizkusa smo spremljali tudi hidrološke razmere. Največ podatkov imamo za izvir Globočec, saj smo tam na avtomatski zajemalec ISCO 6700 priključili še merilec pretoka 750 Area-Velocity Flow Module. Pri namestitvi avtomatskega zajemalnika vzorcev in sond so nam pomagali sodelavci Komunale Grosuplje, za kar se jim lepo zahvaljujemo. Za profil urejene struge pod izvirom Globočec smo izdelali krivuljo odvisnosti preseka vodnega toka A od njegove višine H, modul pa je v časovnih intervalih 30 minut beležil višino vode H in hitrost toka v. Z upoštevanjem izmerjenih vrednosti v in H ter krivulje odvisnosti A=f(H) smo pretok določili kot produkt hitrosti in preseka toka. Za primerjavo s padavinami smo na osnovi merjenih podatkov v polurnih intervalih izračunali še dnevne vrednosti pretokov Globočca (Sl. 3). V času opazovanja med 6. aprilom in 26. majem so bili izmerjeni pretoki med 750 l/s in 90 l/s. Če upoštevamo, da srednji pretok Globočca znaša med 1 in 1,5 m3/s, najmanjši izmerjeni pretok pa je bil okrog 40 l/s (Novak 1985), lahko zaključimo, da je vsaj v začetni fazi sledilni poizkus potekal v obdobju stalnega upadanja pretokov od srednjih do nizkih vod. Po obilnejših padavinah v juniju in predvsem juliju se je izdatnost izvirov sicer bolj občutno povečala, vendar pa takrat na Globočcu nismo več izvajali rednega merjenja pretoka. j P (Z