UDK 556.382
Hidrogeološke razmere na Sorskem polju
Ljubo Zlebnik Geološki zavod Ljubljana, Parmova 33
Po geološki zgradbi je Sorško polje udorina, izoblikovana v neprepustnih terciarnih glinastih plasteh ter zapolnjena s prepustnim pleisto-censkim konglomeratom in prodom. Skozi konglomerat in prod se pretaka podtalna voda, ki se napaja iz Save in iz padavin ter se izliva delno nazaj v Savo, v večji meri pa v izvire na levem bregu Sore. Avtor je izračunal srednjo vrednost koeficienta prepustnosti in efektivne poroznosti vodonosnika. Skozi osrednji del Sorškega polja se pri nizkem vodnem stanju pretaka l,2m'/s, Pri visokem vodnem stanju se pretok poveča za 15 do 20 Za vodno oskrbo prebivalstva bi bilo mogoče izkoristiti 1,1 m8/s.
1. Dosedanje raziskave
Leta 1952 je prof. Janko Sketelj izdelal v zvezi z izgradnjo HE Medvode hi-
drološko študijo Sorškega polja, ki ji je priložil tudi karto hidroizohips. Neko-
liko kasneje, leta 1959/60, je v zvezi z oskrbo vode tovarne celuloze v Goričanah
izdelal Hidrometeorološki zavod SRS kratko hidrološko Študijo Sorškega polja.
V	letih 1963—1965 je Geološki zavod Ljubljana izdelal hidrogeološko karto v merilu 1: 25 000, izvrtal 17 vrtin in jih opremil kot piezometre za opazovanje nihanja gladine podtalne vode. Na podlagi hidrogeološkega kartiranja, vrtanja,
opazovanja gladin v piezometrskih vrtinah in meritev izdatnosti izvirov je izdelal približno bilanco podtalne vode Sorškega polja. Hidrometeorološki zavod SRS je kasneje v izvrtanih piezometrskih vrtinah in obstoječih vodnjakih simultano opazoval gladino podtalne vode, meril izdatnost izvirov, izdelal karto hidroizohips pri različnih stanjih vode ter bilanco podtalne vode. Po vseh zbranih podatkih je Projekt-nizke zgradbe ocenil količino in kakovost podtalnice na Sorškem polju.
V	letih 1973 in 1974 je Geotehnika Zagreb izvrtala na kraju predvidene vodarne na Sorškem polju 4 piezometrske vrtine. V letih 1974 in 1975 pa je Geološki zavod Ljubljana po naročilu Mestnega vodovoda Ljubljana podrobneje
hidrogeološko raziskal profil Godešič—Mavčiče, tj. v trasi predvidene vrste vodnjakov. V okviru raziskav so bile izvrtane 3 črpalne vrtine, SOV-51, SOV-53 in SOV-54 ter piezometra SOP-50 in SOP-52. Da bi določil najvažnejSe hidrogeo-loške parametre vodonosnih plasti, je izvedel poskusno črpanje.
2. Kratek morfološki opis
Meja podtalne vode Sorškega polja poteka po Savi od Kranja do Medvod, nato od Medvod po Sori navzgor do Suhe pri Škofji Loki in od tod približno vzporedno s cesto Škof j a Loka—Kranj do Kranja.
Točen potek razvodnice na zahodu med podtalno vodo Sorškega polja in podtalno vodo, ki se pretaka proti potoku Suhi, ni znan. Na tem območju sestoje pleistocenske plasti v glavnem iz gline in vmesnih vodonosnih prodnih plasti. Nekatere vodonosne prodne plasti so verjetno nagnjene proti Suhi in se podtalna voda, ki se napaja iz padavin, preceja proti Suhi. Na to kažejo številni mali izviri na stikih prodnih in glinastih plasti na levem bregu potoka. Večji del podtalne vode pa se s tega zahodnega roba polja preceja proti sredini Sorškega polja.
Tudi med Kranjem in Bregom ni mogoče potegniti jasne razvodnice. Površinska razvodnica je vsekakor Sava, ki po novejših opazovanjih intenzivno napaja podtalno vodo Sorškega polja, posebno ob visokih vodah. Toda razen iz Save se na tem območju pretaka podtalna voda iz Kranjskega na Sorško polje pod savsko strugo. Podtalna voda se pretaka skozi porozne prodne in konglo-meratne plasti, ki se menjavajo z manj prepustnimi, dobro sprijetimi konglo-meratnimi plastmi.
V morfološkem pogledu je Sorško polje ravnica, ki položno pada od Kranja proti Godešiču in Medvodam. Površje ravnice, ki je pravzaprav mlajšepleisto-censki vršaj Save, je nagnjeno povprečno za 0,4 °/o proti jugu. Na Laborah pri Kranju je površje ravnice na višini 390 m, pri Sp. Senici na robu strme ježe proti Sori pa na višini 332 m.
Iz ravnice se dvigajo starejše pleistocenske terase, Velika Dobrava med Go-dešičem in Retečami, Zejski hrib nad Jeprco, terasa med Zejami in Svetjem ter terasa med Mavčičami, Podrečo in Zbiljami. Površje teh teras je valovito in ponekod tudi zakraselo. Posebno Zejski hrib in Velika Dobrava sta dokaj zakrasela; posebno številne so vrtače.
Jugozahodni in južni rob polja se znižuje v več terasah s strmimi ježami proti globoko zarezani dolini Sore. Zahodni rob polja predstavlja rahlo valovit in delno zamočvirjen svet vzdolž ceste Skofja Loka—Kranj, ki loči Sorško polje od povodja potoka Suhe. Tod teče tudi edini površinski tok na Sorškem polju, Biten j ski potok ali Zabnica. Ta izvira v hribovju zahodno od StražiŠča pri Kranju in teče skozi Bitnje, Žabnico, Trato, mimo Lipice in se pod Godešičem spoji s studenčnico, v katero se izlivajo številni izviri iz Sorškega polja. V sušnem obdobju teče Zabnica le do vasi Zabnica, kjer ponikne. Severovzhodni in vzhodni rob polja poteka ob 25 do 45 m globokem kanjonu Save, ki je vrezan v pleistocenske konglomeratne plasti.
3. Geološki opis
Sorško polje obsega okrog 35 km2 površine. Prekrito je povečini z mlajše-pleistooenskim prodom, s tako imenovanim mlajšim zasipom. Iz prodne ravnine se dvigajo starejše pleistocenske nizke valovite terase, ki so prekrite z debelo plastjo gline s prodniki: Velika Dobrava severno od Reteč in Godešiča, Zejski hrib med Jeprco in Podrečo, terasa med Zbiljami in S vet jem ter terasa med Mavčičami in Podrečo.
Pod prodom, ki prekriva ravne dele polja, leži konglomerat, ki prihaja na površje v soteski Save. Iz konglomerata sestoje tudi zgoraj omenjene terase; le njihova površinska plast je iz glinaste preperine, debele več metrov. Debelina prodne odeje je povečini tenka, do 10 m, le v ozkem pasu med Drulovko, Jeprco in Senieo, kjer poteka stara, s prodom zasuta savska struga, je prodni zasip debel 35 do 45 m. Dno stare struge po dosedanjih podatkih ni globlje od dna današnjega kanjona. Med Jeprco, Gorenj o vasjo, Senieo, Ladjo, S vet jem in Žejami je savska erozija odnesla ves konglomerat, nastalo široko strugo pa je zasula z mlajšepleistocenskim prodom približno 35 m na debelo.
Po podatkih geološkega kartiranja in vrtanja poteka s prodom zasuta stara savska struga v začetnem delu od Drulovke proti jugovzhodu vzporedno s sedanjo strugo. Od nje je oddaljena približno 500 m. Potek stare struge med Bregom in Mavčičami ni zanesljivo ugotovljen, vsekakor pa poteka med vrtinama S-15 in S-16. Od tod dalje poteka naravnost proti jugu, zahodno od Jeprce in proti Senici ter Svetju. Ob vtoku pri Drulovki je zasuta savska struga široka okrog 300 m, medtem ko se med Jeprco in Gorenjo vasjo razširi na 1200 m. Med Drulovko in Jeprco njena širina ni točno določena.
Podlaga pleistocenskega proda in konglomerata sestoji iz terciarne peščene gline, peščenjaka in kompaktnega konglomerata. Terciarne plasti leže v osrednjem delu polja 65 do 120 m globoko pod površjem, na južnem in jugovzhodnem robu polja pa prihajajo na površje. Izdanki terciarnih plasti so na levem bregu Sore med Retečami in Zgornjo Senieo, pri jezu tovarne celuloze v Goričanah, pod mlinom v Ladji in na levem bregu Sore pod Svetjem. Izdanki terciarnih plasti so tudi pod gostilno Bohinjc v Medvodah, na levem in desnem bregu akumulacijskega bazena HE Medvode do mostu v Smledniku in v ježi terase pri Zejah.
Zgornje površje terciarnih plasti na izdankih je pod Gorenjo vasjo na koti 345 m, pod Retečami na 335 m, pod Svetjem na 335 m, pod Ladjo na 313 m, pod gostilno Bohinjc na 330 m, v Zbiljah na 330 m, v 2ejah pa se dvigne na koto 355 m.
Terciarna podlaga predstavlja na Sorškem polju globoko kotanjo, zapolnjeno s pleistocenskim konglomeratom in prodom. Najgloblji del udorine, kjer so pleistocenske plasti debele 90 do 120 m, je med Prašami, Bitnjami in Laboraml V tem delu leži terciarna podlaga na višini 256,8 do 279,5 m. Na jugovzhodnem robu najglobljega dela kotanje, kjer so bile v letošnjem letu izvrtane črpalne vrtine SOV-51, SOV-53 in SOV-54, leži terciarna podlaga na višini 274,0 do 291,4 m.
4. Hidrogeoloski opis 4.1. Gladina podtalne vode
Iz geološkega opisa vidimo, da je Sorško polje po svoji zgradbi udorina, ki je na debelo zapolnjena s poroznim konglomeratom in delno s prodom. Podlago udorine sestavljajo neprepustne terciarne glinaste plasti. V konglomeratu in produ so akumulirane velike količine podtalne vode. Seveda so zapolnjene z vodo le tiste porozne plasti, ki leže pod gladino podtalne vode. Karta hidro-izohips (tabla 1) in vzdolžni profil (si. 1) kažeta, da gladina podtalne vode na skrajnem severnem robu polja pri Drulovki strmo pada od Save proti jugu. Pri Drulovki je pri nizkem vodostaju na višini 342 m, pri Bregu in pri cestnem nadvozu nad železniško progo pa na višini 335 m. Strmec gladine podtalne vode je na tem območju 9,3 %o. Gladina leži 39 do 43 m globoko pod površjem polja. Od tod proti jugu nekako do železniške postaje v Zabnici in do Praš ima gladina podtalne vode znatno položnejši strmec, ki doseže le 2 %o. Gladina je okrog 43 m globoko pod površjem polja. Na osrednjem delu polja južno od železniške postaje 2abnica in Praš pa vse do Godešiča, Reteč in Jeprce je strmec gladine podtalne vode izredno majhen. Pri Meji je npr. le 0,59 %o. Gladina podtalne vode je v osrednjem delu polja pri nizkem stanju vode 35 do 25,5 m globoko pod površjem. Iz karte hidroizohips vidimo, da se na tem delu polja razdeli tok podtalne vode v več smeri. Del toka je usmerjen naravnost proti jugu, proti izvirom pod Godešičem in Retečami, drugi del proti izvirom pod Senico in Ladjo, del toka pa se usmeri nazaj proti Savi, proti Mavčičam in PodreČi. Na skrajnem južnem robu Sorskega polja nad izviri pod Godešičem, Retečami, Senico, Ladjo in Goričanami se strmec gladine podtalne vode zopet izredno poveča. Tako je na območju tovarne celuloze v Goričanah 5,5 %o, gladina pa je okrog 8 m pod površjem. Pri Jeprci je gladina pri nizkem stanju vode 24,6 m globoko.
Vzdolžni profil kaže, da gladina podtalne vode močno niha v odvisnosti od gladine Save in padavin. Na profilu je zarisano zelo nizko stanje vode dne 25. 3.1975 in izredno visoko stanje vode dne 10. 4.1975 po izrednem porastu gladine Save in istočasnih močnih padavinah. V tem sorazmerno kratkem razdobju je na območju med Savo, Drulovko in Bregom gladina podtalne vode narasla za 3,2 do 3,6 m. Če pa upoštevamo skrajno sušno stanje vode dne 15. 3. 1975 je razlika gladin še večja, od 4,0 do 4,4 m. V osrednjem delu polja so bila nihanja gladine manjša. Razlika gladin je po podatkih dne 25. 3. in 10. 4. 1975 1,9 do 2,1 m. Če pa upoštevamo izredno nizko stanje dne 15. 3.1975, je razlika gladin 2,5 do 3 m. Opazna so izjemno velika nihanja gladin na zahodnem obrobju polja vzdolž železniške proge Škof j a Loka—Kranj. Tu so znašale razlike gladin 3,7 do 4,0 m. Če pa upoštevamo podatke zelo nizkega stanja vode dne 10. 3. 1975, tedaj je znašala v vrtini S-20 severno od Trate razlika gladin celo 6 m. Ta velika nihanja je pripisati dotoku visoko ležeče podtalnice
SI. 1. Vzdolžni profil Sorškega polja z vrisano gladino podtalnice pri nizkem in
visokem stanju vode dne 25. 3. in 10. 4. 1975 Fig. 1. Longitudinal section of the Sora Field showing the groundwater level at low waters of March 25, 1975, and at high waters of April 10, 1975
DOLŽINA SORSKEGA POLJA V KM LENGTH OF THE SORA FIELO IN KILOMETERS
iz zahodnega roba polja po močnejših padavinah ter infiltraciji potoka 2abnice, ki se Često razlije iz svoje struge in poplavi bližnje ozemlje. Ob visokem stanju vode se zaradi tega gladina podtalnice na zahodnem obrobju polja močno dvigne, tok podtalne vode pa se preusmeri iz prejšnje smeri sever—jug v smer severozahod—jugovzhod.
Pripominjamo, da pri opisu podtalne vode Sorškega polja nismo upoštevali obrobne visoko ležeče podtalnice na zahodnem robu polja, ki se izliva v globoko ležečo podtalnico Sorškega polja. Količine te vode so namreč zelo majhne, pa tudi izdatnost vodonosnih plasti na tem območju je izredno majhna. V poglobljenem vodnjaku pri šoli v Žabnici prevladuje do globine 35 m pod površjem zaglinjen prod z vložki peščenega proda, globlje pa leži terciarna glina. Izdatnost vodnjaka je bila malenkostna, le okrog 0,3 l/s pri znižanju gladine za 17 m. Iz tega smo približno ocenili koeficient prepustnosti k na 3.10-5m/s.
Na južnem robu polja je nihanje gladine podtalne vode manjše kot v osrednjem delu polja, okrog 1,35 m. Izjemno smo izmerili večje nihanje v vodnjaku 92 v Retečah (2 m), kar pa je pripisati dotoku z območja visoko ležeče podtalnice pri Gorenji vasi.
4.2.	Debelina vodonosne plasti
Debelina vodonosne plasti je neposredno odvisna od gladine podtalne vode in globine neprepustne podlage. Z nihanjem gladine podtalne vode se spreminja tudi debelina vodonosne plasti.
Po podatkih vrtanja sestoji vodonosna plast na Sorškem polju večidel iz poroznega konglomerata in zbitega peščenega proda. Na južnem robu polja, južno od Jeprce, sestoji vodonosna plast le iz peščenega proda.
Vzdolžni profil kaže, da leži neprepustna podlaga najgloblje na severu polja pri Drulovki, kjer je na višini 256,8 m. Proti jugu se podlaga dviga in je na južnem robu polja na več krajih razkrita na površju na višini 313 do 345 m. Iz vzdolžnega profila in karte hidrodzohips vidimo, da je gladina podtalne vode nagnjena proti jugu, neprepustna podlaga pa se v tej smeri dviga, zaradi česar se debelina vodonosne plasti proti jugu postopno močno zmanjša. Pri nizkem stanju vode je pri Drulovki vodonosna plast debela okoli 77 m, na Meji 57 m, v vrtini S-16 38,5 m, v vrtini S-13 pri Jeprci 15 m, v vodnjaku C-5 v tovarni celuloze v Goričanah pa le še 4,2 m. Pri visokem stanju vode se zveča debelina vodonosne plasti za okrog 4,4 m pri Drulovki, za okrog 3 m pri Meji, pri Jeprci za 1,3 m, v bližini izvirov v Goričanah pa le še za nekaj cm.
4.3.	Sestava vodonosnih plasti
Vrtine iz let 1963—1965, posebno pa novejši podatki črpalnih vrtin in vodnjakov, ki so bili izvrtani v letih 1974 in 1975 na Sorškem polju ter njegovem obrobju, kažejo, da sestoje vodonosne plasti v glavnem iz poroznega konglomerata z vložki zbitega peščenega proda. Le na južnem robu polja južno od Jeprce vsebuje vodonosna plast le peščeni prod.
Konglomerat je delno dobro sprijet in malo prepusten, delno pa je porozen in močno prepusten. Peščeni prod, ki sestavlja debelejše in tanj še plasti ter leče med konglomeratom, je dobro prepusten. Posebno dobro je prepusten peščeni pred vodonosne plasti na južnem robu polja, južno od Jeprce. Dobro
sprijet in slabo prepusten konglomerat ne sestavlja zveznih plasti, ampak povečini le večje ali manjše leče.
Iz zgoraj navedenih podatkov razberemo, da so vodonosne plasti precej bete-rogene in anizotropne tako v navpični kot tudi v vodoravni smeri. Crpalni poizkusi v vrtinah SOV-51, SOV-53, SOV-54 in v vodnjaku Iskre pod vasjo Orehek so dali zaradi tega le podatke o povprečnih vrednostih koeficienta prepustnosti k in efektivne poroznosti 5 za celo vodonosno plast, ki pa je zelo hetero-gena. Torej so te vrednosti le navidezne, ki pa jih lahko uporabimo pri izračunih izdatnosti vodonosne plasti ter pri oceni statičnih in dinamičnih zalog podtalne vode na Sorškem polju. Prave vrednosti koeficientov k in S močno prepustnih poroznih konglomeratnih in prodnih plasti so precej večje od izračunanih, medtem ko so plasti dobro sprijetega konglomerata slabo porozne in skoraj neprepustne. Zaradi lečastega razvoja dobro sprijetega konglomerata ne moremo niti približno oceniti, kolikšen procent celotne debeline kvartarnih plasti pod vodno gladino odpade na skoraj neprepustni dobro sprijeti konglomerat, in kolikšen procent na porozni, močno prepustni konglomerat in peščeni prod. Iz tega pa sledi, da ne moremo točneje oceniti prave vrednosti koeficientov prepustnosti k in efektivne poroznosti S močno poroznih in prepustnih konglomeratnih ter prodnopeščenih plasti.
4.4. Najvažnejše hidrogeološke karakteristike vodonosnih plasti
Koeficient prepustnosti k in efektivno poroznost S smo določili na Sorškem polju po podatkih črpalnih poizkusov v vodnjaku Iskre pod Orehkom, v črpalnih vrtinah SOV-51, SOV-53 in SOV-54 ter v vodnjaku C-5 v tovarni celuloze v Goričanah. Poleg tega smo izračunali efektivno poroznost tudi po opazovanjih gladin Save in piezometrov S-36, S-24 in S-35 v Drulovki in na Bregu med poplavnim valom Save v času od 4. 4. do 20. 4.1975.
V vodnjaku Iskre pod vasjo Orehek smo poskusno črpali v začetku februarja 1974. Vodnjak ima premer 0,6 m in globino 26,2 m, je torej nepopoln. Neprepustna podlaga je po razpoložljivih podatkih bližnjih vrtin okrog 80 m pod površjem ozemlja. Debelina vodonosne plasti znaša približno 70 m. Po podatkih črpanja smo izračunali koeficient prevodnosti T in iz tega koeficient prepustnosti k. Pri računu smo uporabili podatke znižanja v piezometru P-l, ko se je iz vodnjaka Črpalo 39,5 l/s vode. Piezometer je oddaljen od vodnjaka 10,4 m. Računali smo po Hantushevi korekcijski metodi za nepopolni vodnjak v vodonosniku s svobodno gladino
T = 2,3 XQ
4 n X A (s — s2/2 d) T = koeficient prevodnosti (m2/s)
j — s2/2 d) — korigirano znižanje v času enega logaritmičnega cikla časa d = dolžina filtra vodnjaka pod vodno gladino (m) po tej enačbi je
r = 2,3 X 0.0395	m,/g
4 n X 0,038
Iz tega izračunamo koeficient prepustnosti k po enačbi
T 0 19 k = —= 2,72 X 10-3 m/s H 70
H = povprečna debelina vodonosnika.
V	osrednjem delu Sorskega polja smo v marcu in aprilu leta 1975 črpali iz vrtin SOV-51, SOV-53 in SOV-54. Med poizkusnim črpanjem iz vrtine SOV-51 ni bilo znatnejših naravnih nihanj gladine podtalne vode, medtem ko je po-izkusno črpanje v črpalnih vrtinah SOV-53 in SOV-54 motilo močno dviganje in kasneje padanje gladine podtalne vode.
V	črpalni vrtini SOV-51, ki ima premer 0,2 m in je globoka 70 m, smo dne 18. 3.1975 najprej črpali 4 ure povprečno 11,8 l/s vode; pri tem je padla vodna gladina v črpalni vrtini za 0,22 m, v 6,73 m oddaljenem piezometru SOP-50 za 0,038 m, medtem ko v 317 m oddaljenem piezometru S-18 ni bilo opaziti padca gladine. Naslednjega dne, 19. 3.1975, smo 6 ur črpali povprečno 22 l/s vode; pri tem je padla vodna gladina v črpalni vrtini za 0,566 m, v piezometru SOP-50 za 0,054 m, medtem ko v piezometru S-18 ni bilo opaziti padca vodne gladine. V zadnjih 3 urah črpanja se je gladina v črpalni vrtini in bližnjem piezometru ustalila. V naslednjih dneh smo od 20. 3. do 22. 3. 1975 48 ur in 30 minut neprekinjeno črpali povprečno 31,4 l/s vode; pri tem je padla gladina v črpalni vrtini za 0,90 m, v piezometru SOP-50 pa za 0,071 m. Med poizkusnim Črpanjem je začela dne 20. 3. ob 13. uri močno naraščati gladina podtalne vode, zato smo pri računu koeficienta prevodnosti T in efektivne poroznosti 5 uporabili le podatke znižanja v piezometru SOP-50 v Času od 9. do 13. ure dne 20 3. 1975. Prav tako smo lahko uporabili za račun koeficienta T podatke dviganja po končanem črpanju dne 22. 3.1975 v črpalni vrtini in bližnjem piezometru, ko se je gladina podtalnice na celotnem polju skoraj povsem umirila. Pri računu koeficienta T iz znižanja gladine v piezometru SOP-50 v določenem času T smo uporabili Jacobovo enačbo za popoln vodnjak in vodonosnik s svobodno gladino.
2,3 . Q 2,3.0,0314
T = --— - --- = 0,2873 mVs
4 n . A s 4 ji . 0,02
Q — količina črpane vode v m8/s
As = znižanje gladine v SOP-50 v času enega log cikla časa t (m) t — čas cd začetka črpanja.
Iz tega smo izračunali vrednost koeficienta prepustnosti k po enačbi
T 0,2873 k = 1T=39^825 = 7'2110"8 m/s H = debelina vodonosne plasti.
Vrednost efektivne poroznosti smo izračunali po enačbi J a c o b a
2,25. T. t0 2,25.0,2873.9.3 S = —— = 6i73, = 0,132 = 13,2 •/.
to — čas pri znižanju gladine = 0.
Za kontrolo zgornjega računa smo izračunali vrednost koeficienta T tudi po podatkih dviganja gladine v črpalni vrtini in bližnjem piezometru po kon-
čanem črpanju dne 22.3.1975. Računali smo po Theisovi enačbi s predpostavko, da se je vodna gladina med črpanjem povsem ustalila
2,3. Q T — -
4 n. As
Js' = preostala depresija v log ciklu t/t' t = čas od začetka do konca črpanja t' = čas od konca črpanja naprej.
Po tej enačbi je vrednost koeficienta prevodnosti T po podatkih dviganja v črpalni vrtini in bližnjem piezometru enaka
T = 2,3.0,0314^ a22l m2/s 4^. 0,026
Iz tega izračunamo vrednost koeficienta prepustnosti k
k = - = -^ = 5,55.10"* m/s H 39,825
Izračunana vrednost koeficienta k je nekoliko manjša od tiste, ki smo jo izračunali po podatkih upadanja vodne gladine med črpanjem, vendar razlika ni velika. Nastala je zaradi omejene možnosti točnega merjenja gladin in morda neopazno majhnega naravnega nihanja gladine podtalnice, ki ga seveda nismo mogli upoštevati.
Podatkov upadanja gladine v črpalni vrtini med črpanjem nismo mogli uporabiti, ker nismo vedeli, za koliko je dodatno padla gladina zaradi uporov pri pretakanju podtalne vode skozi filter vrtine in turbulentnega pretakanja podtalnice v neposredni bližini vrtine. Zaradi anizotropne sestave vodonosne plasti, ki sestoji iz plasti oziroma leč malo prepustnega kompaktnega konglomerata ter močno prepustnega poroznega konglomerata in peščenega proda, sklepamo, da preide med črpanjem v bližini vrtine laminarno pretakanje podtalnice v turbulentno.
Naslednji črpalni poizkus smo izvedli v črpalni vrtini SOV-53 v času od 24. 3. do 28. 3. 1975 na Meji. Vrtina ima premer 0,2 m in je globoka 82 m. Črpalni poizkus je nekoliko motilo dviganje podtalne vode, ki pa je bilo zelo počasno. Najprej smo dne 25. 3. 1975 5 ur 45 min črpali povprečno 21 l/s vode; pri tem je padla gladina v črpalni vrtini za 0,094 m, v 6,23 m oddaljenem piezometru SOP-52 pa za 0,016 m. Gladina se je v poslednjih 2 urah povsem ustalila. V piezometru PIN, oddaljenem 140 m, ni bilo opaziti padca gladine. V naslednjih dneh smo v času od 26. 3. do 28. 3.1975 48 ur in 15 minut neprekinjeno črpali povprečno 35,5 l/s vode; pri tem je padla vodna gladina v črpalni vrtini za 0,194 m, v piezometru SOP-52 za 0,024 m in v piezometru PIN za 0,007 m. Izmerjeni padec gladine smo popravili za 3 cm, za kolikor se je v času črpanja naravno dvignila gladina podtalnice v osrednjem delu polja. Za račun koeficienta prevodnosti T smo uporabili podatke naraščanja gladine v črpalni vrtini in piezometru SOP-52 po končanem črpanju dne 28. 3. 1975. Podatkov upadanja gladine med črpanjem v piezometru SOP-52 nismo mogli uporabiti zaradi tega, ker se je gladina že v zelo kratkem času skoraj povsem ustalila, nato pa je zaradi naravnega dviganja gladine podtalnice začela celo naraščati. Razen tega je bilo znižanje gladine zelo majhno in v skrajnih mejah točnosti meritev gla-
din, zaradi česar so verjetno nastale tudi manjše napake meritev (v mejah 1 do 4 mm).
Pri računu koeficienta prevodnosti T po podatkih dviganja gladine v črpalni vrtini in piezometru SOP-52 smo uporabili Theisovo enačbo s predpostavko, da se je vodna gladina med črpanjem povsem ustalila. Iz podatkov dviganja gladine v črpalni vrtini SOV-53 dobimo :
T.M^=l-_3:0!0355_ 1 203mi/s 4 ji . As' 4 ti . 0,0054
Iz tega izračunamo vrednost koeficienta prepustnosti
T 1203
k = - = --= 2,265.10-* m/s
H 53,12
Če upoštevamo podatke dviganja gladine v piezometru SOP-52, dobimo ^ _ 2,3.0,0355 _ q 0qi ma/s 4 n. 0,0108
fe = = 1,132.10-* m/s 53,12
Za kontrolo smo izračunali vrednost koeficienta prevodnosti T tudi po T h i e m o v i enačbi za ustaljeno gladino med črpanjem po podatkih znižanja gladin v piezometrih SOP-52 in PIN.
2,3 . Q 2,3.0,0355 _
T-------=----= 1,085 mvs
2n.Asm 2 n. 0,123
Asm = maksimalno znižanje na en logaritmični ciklus razdalje r.
Iz tega izračunamo vrednost koeficienta prepustnosti k
k = L_k°*5 = 2,04.10-m/s H 53,12
Izračunane vrednosti koeficienta prepustnosti k se dokaj ujemajo med seboj. Večja razlika je le v računu vrednosti koeficienta k po podatkih naraščanja gladine v SOP-52, kar pa je verjetno pripisati manjšim napakam pri meritvah gladine (v mejah 1 do 4 mm).
Črpalni poizkus v vrtini SOV-54 smo izvedli v času od 19. 4.1975 do 22. 4.
1975. Vrtina ima premer 0,2 m in je globoka 70 m. Črpali smo s črpalko maksimalne zmogljivosti 20 l/s; večje črpalke ni bilo mogoče vgraditi v vrtino. Najprej smo v dneh 19. 4. do 21. 4.1975 48 ur neprekinjeno črpali 20,8 l/s vode; pri tem je padla gladina v črpalni vrtini za 0,19 m, v 6,2 m oddaljenem piezometru S-15 pa za 0,006 m. Gladina se ni dokončno ustalila, ampak se je po začetnem večjem padcu že po 30 minutah ustalila, nato pa je začela padati približno enako kot je naravno upadala gladina podtalnice v celotnem osrednjem delu polja. Naslednjega dne, 22. 4. 1975, smo 6 ur črpali 11,9 l/s vode, pri čemer je padla gladina v črpalni vrtini za 0,086 m, v bližnjem piezometru pa za 0,003 m. Ti padci so že popravljeni za 0,9 cm, za kolikor je naravno padla gladina v tem času.
Zgornji podatki kažejo, da je bilo upadanje gladine v piezometru S-15 izredno majhno in že zunaj meja točnosti meritev. Zato nismo mogli izračunati vrednosti koeficienta prevodnosti T niti iz podatkov zniževanja gladine med
črpanjem niti iz podatkov dviganja po končanem črpanju. Po primerjavi znižanj v vrtinah SOV-53 in SOV-54 pri črpanju 20 l/s vode pa sklepamo-, da je koeficient prepustnosti k na območju vrtine SOV-54 približno Še enkrat manjši kot na območju vrtine SOV-53. V vrtini SOV-53 je namreč pri črpanju 20 l/s padla gladina le za 0,094 m.
Iz diagramov odvisnosti znižanja vodne gladine v črpalnih vrtinah od količine črpanja sklepamo, da bi iz vrtine SOV-51 lahko teoretično črpali okrog 50 l/s vode pri znižanju gladine za 2,2 m, iz vrtine SOV-53 okrog 65 l/s pri znižanju gladine za 0,55 m in iz vrtine SOV-54 okrog 35 l/s pri znižanju gladine za 0,5 m. Praktično iz omenjenih vrtin ni mogoče črpati tolikih količin, ker v nobeno od vrtin ni mogoče vgraditi zaradi majhnega premera (0,2 m) tako močnih črpalk.
Vplivni polmer črpalnih vrtin smo lahko določili le pri črpalnem poizkusu v vrtini SOV-53. Pri črpanju 35,5 l/s vode iz te vrtine je segel vpliv vrtine 500 m daleč, kar je pokazal diagram, na katerega smo nanesli maksimalna znižanja gladin v piezometrih SOP-52 in PIN. Razdalje med piezometri in črpalno vrtino so nanesene v logaritmičnem merilu. Seveda pa je znižanje že na razdalji 200 m od črpalne vrtine povsem neznatno, le okoli 5 mm.
Med poizkusnimi črpanji v črpalnih vrtinah smo vsak dan merili gladino podtalne vode v celotni mreži piezometrov na Sorškem polju. Na ta način smo dobili jasno sliko o naravnih nihanjih podtalne vode v odvisnosti od padavin in stanja vode v Savi. Podatke o nihanju gladine Save in gladine podtalnice v nekaterih piezometrih, ki so opremljeni z limnigrafi, je dala Hidrološka služba zveze vodnih skupnosti Slovenije. Nihanja gladine Save in podtalne vode v vzdolžnem profilu od Save pri Drulovki do Jeprce kaže tabla 2.
S poizkusnimi Črpanji smo pričeli sredi marca 1975 pri izredno- nizkem stanju podtalne vode. Takoj po pričetku poizkusnega črpanja so se začele močne padavine, ki so s prekinitvami trajale do 8. 4.1975. Vmes je 4. 4.1975 še močno narasla Sava, kar vse je povzročilo močan porast gladine podtalne vode na celotnem Sorškem polju. Po 10. 4. 1975 se je začela gladina podtalne vode polagoma zniževati.
Podatki nihanj gladine podtalne vode v piezometrih na Sorškem polju so nam rabili za korekcijo znižanja gladin med poizkusnim črpanjem. Razen tega smo po podatkih nihanj gladine Save in obrežnih piezometrov kontrolirali račun efektivne poroznosti po enačbi ruskih avtorjev A. V. Lebedeva in N. N. Bindemana s pogojem, da ni infiltracije iz padavin.
AHn = porast ali padec gladine v reki ali najbližjem pieaometru v času t od
pričetka naraščanja ali upadanja gladine AH — porast ali padec gladine v drugem piezometru v času t R (A) je funkcija enaka 4 i2 erfc L
Vrednost X se odčita iz tabele na strani 75 knjige »Bilans podzemnih voda« avtorja A. V. L e b e d e v a.
I = X_. Iz te enačbe je mogoče izračunati koeficient gladinske prevodnosti.
2 I i at
X2
a =-
4X*t
k H
a = koeficient gladinske prevodnosti = ——
S
x = razdalja med piezometrom in bregom reke, ali pa med dvema piezometroma, ki sta postavljena v smeri toka podtalne vode pravokotno na breg reke.
t = čas od pričetka naraščanja ali upadanja gladine reke ali piezometra v bližini reke.
Pri računu smo uporabili podatke upadanja gladine v piezometrih S-36 in S-24 v Drulovki v času 10. 4. do 20. 4. 1975 po visokem valu Save (tabla 2) ko ni bilo bistvenih padavin.
^ffs-88 —0,85
R (X) = 4 i2 erfc X = 0,682.
Iz tabele dobimo za X vrednost 0,16. Iz znane vrednosti za X izračunamo vrednost koeficienta
360 000
o ------ 4,069 mVs
4 X21 4.0,0256.864 000
x = razdalja med piezometrom S-36 in S-24 = 600 m. Koeficient gladinske prevodnosti a je enak:
k.H
a =-
S
Iz tega dobimo vrednost za efektivno poroznost S
a
Srednja vrednost koeficienta prepustnosti k na Sorškem polju je ksr ■-= = 1,19.10-« m/s. Predstavlja aritmetično sredino vseh vrednosti koeficienta k izračunanih
iz podatkov poizkusnega črpanja v vrtinah SOV-51, SOV-53 in v vodnjaku Iskre (tabela 1).
Tabela 1. Srednja vrednost koeficienta prepustnosti na Sorškem polju
Vodnjak, Koeficient prepustnosti k vrtina	_____
P° Jacobu	po Theisu	po Thiemu	po Hantushu
iz dviga
Iskra	y rjn 1
SO V-51	7,21.10-»	5,55.10"s
SOV-53	1,132.10"*	2,0410"2
2,265.10-*
Koeficient ksr = 1,19.10-* m/s.
Debelina vodonosne plasti H je na območju med vrtinama S-36 in S-24 77 m. Iz znanih vrednosti za k in H dobimo vrednost za efektivno poroznost S
„ k. H 0,0119.77
S =-= -- = 0,225 = 22,5 °/o
a 4,069
Če pa pri vzamem o za koeficient k vrednost, izračunano po podatkih upadanja glfdine pri črpalnem poizkusu na vrtini SOV-51 v Godešiču, dobimo za efektivno poroznost vrednost
s=M072L77 = 0 136 = 13 6 0/o
4,069
Ta vrednost se zelo dobro ujema z vrednostjo, izračunano po podatkih črpanja na isti vrtini (13,2 °/o).
Podobno kot pri Drulovki smo izračunali efektivno poroznost S tudi pri Bregu. V ta namen smo dobili podatke o nihanju gladine Save na limnigrafu Prebačevo in v piezometru S-35, ki je oddaljen od savskega brega 200 m. V računu smo upoštevali podatke upadanja gladine v času od 8. 4. do 13. 4.1975, ko ni balo bistvenih padavin.
R(A) = iH£± = =1^ = 0,811
AHSavu —2,02 R (A) - 4i*erfc; = 0,811 Po tabeli je vrednost X — 0,09
40 000 2/ a =- =-----— 2,86 m*/s
4 A21 4.0,0081.5.86400 a = = ^60 = 0249 = 2490/o S	a	2,86
Debelina vodonosne plasti na Bregu je 60 m.
Izračunane vrednosti efektivne poroznosti se dokaj dobro ujemajo s Tod-dovimi (1959) podatki za prod (25 do 30 °/o). Verjetno pa je na Sorškem polju zaradi številnih vložkov dobro sprijetega konglomerata efektivna poroznost 5 manjša od efektivne poroznosti proda.
Sorazmerno visoke vrednosti za S smo dobili, kot kaže enačba
a
bodisi zaradi previsoke vrednosti koeficienta prepustnosti k, ali pa zato, ker se podtalna voda pretaka le skozi zgornji del vodonosne plasti H in je zaradi tega v enačbo vstavljena vrednost za H prevelika. Po Ubellovih (1961) podatkih se namreč v zelo debelem vodonosniku premika podtalna voda le skozi njegov zgornji del, medtem ko se v spodnjem delu skoraj ne premika.
Kot je znano, so pri računih zalog podtalne vode potrebni tako podatki o srednji vrednosti koeficienta prepustnosti k kot tudi efektivne poroznosti Zato je povsem umestno, da za vrednost efektivne poroznosti na Sorškem polju vzamemo srednjo vrednost vseh dobljenih podatkov.
= 0,132 + 0,225 + 0,249 = 0>2()2 = 20>2 0/o
Za srednjo vrednost efektivne poroznosti S na Sorškem polju bomo torej privzeli 20,2 °/o.
Na južnem obrobju polja, južno od Jeprce, kjer sestoji vodonosna plast iz mlajšepleistocenskega peščenega proda, smo poskusno črpali vodo iz vodnjaka C-5 v tovarni celuloze v Goričanah. Izračunali smo tudi koeficient prepustnosti k; njegova vrednost pa je le približna, kajti na voljo so bili le podatki o znižanju gladine v vodnjaku. Debelina vodonosne plasti na kraju vodnjaka je H = 4,17 m. Iz vodnjaka se je 20 ur črpalo 43,5 l/s vode, gladina pa se je znižala za 0,47 m. V zadnjih 4 urah je bila gladina ustaljena.
Po podatkih črpanja smo izračunali koeficient prepustnosti k po D u p u i -t o v i enačbi za vodonosnik s svobodno gladino
H = debelina vodonosne plasti pred črpanjem (m), h — debelina vodonosne plasti med črpanjem (H — s), R = polmer vpliva vodnjaka — 300 m, r = polmer vodnjaka 0,3 m, Q — črpana količina vode (m3/s).
Iz vseh navedenih podatkov lahko povzamemo, da so najmanj prepustne konglomeratne in prodne plasti na severnem obrobju Sorškega polja pri Kranju, kjer je bila v vodnjaku Iskre določena vrednost koeficienta prepustnosti k = = 2,72.10_8m/s. Nekoliko bolj so prepustne konglomeratne in prodne plasti na jugozahodnem robu polja, kjer je v črpalni vrtini SOV-51 znašala vrednost koeficienta k 5,55.10~s do 7,21.10-* m/s. Znatno bolj prepustne so vodonosne plasti v osrednjem delu polja. V črpalni vrtini SOV-52 je bila določena vrednost koeficenta k 1,132.10-2 do 2.265.10"2 m/s. Zelo prepusten je mlajšepleistocenski prod na območju tovarne celuloze v Goričanah, kjer je znašala v vodnjaku C-5 vrednost koeficienta k 2,98.10"2 m/s.
Na Sorškem polju so bile zaloge podtalne vode, predvsem dinamične, že večkrat ocenjene. Leta 1965 je Geološki zavod Ljubljana ocenil pretok podtalne vode po množini padavin in infiltraciji Save na 1,2 m3/s. Hidrometeorološki zavod SRS je leta 1968 ocenil pretok podtalne vode v osrednjem delu polja v profilu predvidenega črpališča na 1,3 do 1,5 mVs. Ocena je temeljila na ocenjeni vrednosti koeficienta prepustnosti k in strmca gladine podtalne vode in se dokaj ujema s podatki meritev izvirov na levem bregu Sore, Če upoštevamo porabo podtalne vode v tovarni celuloze v Goričanah. Ocenjeno je bilo, da je vse podtalne vode 1,523 m5/s.
V letih 1965 do 1968 še ni bila znana vrednost koeficienta prepustnosti, zato tudi ni bilo mogoče točno izračunati pretočnih količin. V letih 1974 in 1975 so dala poizkusna črpanja v osrednjem delu polja ter na njegovem severnem in južnem robu dokaj zanesljive podatke o koeficientu prepustnosti. Po teh podatkih je srednja vrednost koeficienta prepustnosti na Sorškem polju k = = 1,19.10-2 m/s. Iz vrednosti k in iz karte hidroizohips za sušno stanje dne 25. 3. 1975, oziroma po podatkih o gladini v piezometrih in vodnjakih za isto
0,732 . Q , R 0,732.4,35.10-2 ---log — --
H2 — h2 r 4,175* — 3,7052
• log- — = 2,98. 10-* m/s
0,3
4.5. Zaloge podtalne vode na Sorškem polju
Tabla 1 - Plate 1
PODTALNICA NA SORSKEM POLJU GROUNDWATER OF SORA FIELD
0	12	3	4km
	1_i__i_i_i
Piezometrična vrtina Observation well
sov-51 Črpalna vrtina
ino-fin n, ______n
SOP-50 ®
tt 59
Pumping well
Vrtani vodnjak Drilled well
Kopaini vodnjak Dug well
Pregrada Dam
Limnigraf
Wateir level recorder
Izvir Sprin g
Površinski tok Stream
Hidroi zohipsa pri nizkem vodnem stanju
330- dne 25. 3. 1975
Ground water contour at low waters of 25. 3. 1975
Tokovnica Flow line
Meja med globoko in plitvo podtalnico Boundary separating the perched aquifer from the underlying main aquifer
Zasuto savska struga na Sorskem polju Buried Sava stream bed on Sora field
i i n / Tokovni pasovi Flow belts
Tabla 2 — Plate 2
DIAGRAMI KAŽEJO ODVISNOST GLADINE PODTALNICE NA SORŠKEM POLJU OD SAVE IN OD PADAVIN
DIAGRAMS SHOWING THE FLUCTUATIONS OF GROUNDWATER TABLE OF SORA FIELD INFLUENCED BY THE SAVA RIVER AND BY THE PRECIPITATION
Padavine v mm - Precipitations in mm
Tabela 2. Hidrogeološki podatki za računanje pretokov na Sorškem polju
Tokovni pas
Gladina podtalne vode v zgornjem in spodnjem preseku stanje 23.3.1975
Razdalja med zgornjim in spodnjim presekom
Kota neprepustne
podlage v zgornjem in spodnjem preseku
bi, bi Širina tokovnega
pasu v zgornjem in spodnjem preseku
h,, ht Debelina vodonosne
plasti v zgornjem in spodnjem preseku
i<
Strmec nepropustne podlage
i
Strmec gladine podtalne vode
1. pas Zabnica—Trata
331,0 m
330,0 m
1550 m
2. pas	331,0 m
Dobrava—Godešič 330,0 m
2200 m
290,0 m
315,0 m
275,0 m
300,0 m
1000 m
1000 m
41
15
1800 m
56
2600 m
30
0,01613
0,01136
0,00065
0,00045
3. pas	331,0 m	265,0 m	1000 m	66
Meja—Reteško - 1700 m	-—- 0,01765	0,00059
polje	330,0 m	295,0 m	1700 m	35
4. pas	331,0 m	260,0 m	600 m	71
- 1350 m	-—--- 0,0222	0,00074
Breg—Mavčiče 330,0 m	290,0 m	1050 m	40
stanje ter o debelini vodonosne plasti smo izračunali pretok podtalne vode skozi osrednji del Sorškega polja. V računu nismo upoštevali pretoka plitvo ležeče podtalne vode na zahodnem obrobju polja, ki pa je v sušnem obdobju neznaten.
Tok podtalne vode smo razdelili na 4 tokovne pasove (tabla 1). Podtalna voda v prvem pasu se pod površjem izliva v Soro. V manjši meri jo izkorišča industrija na Trati, medtem ko črpališče v Lipici z zmogljivostjo 10 l/s vode začasno ne obratuje. Podtalna voda v drugem pasu se izliva v izvire pod Go-dešičem in Retečami. Podtalna voda v tretjem pasu se izliva v izvire pod Senico in Ladjo. V večji meri jo izkorišča tovarna celuloze v Medvodah (200 l/s) ter črpališči v Sendci in na Svetju (okrog 10 l/s). Podtalna voda v četrtem pasu se izliva pod vodno gladino nazaj v Savo na območju med Mavčičami in Podrečo, Iz tega opisa jasno vidimo, da lahko praktično izmerimo in točno ocenimo le pretok v drugem in tretjem pasu na ta način, da izmerimo izdatnost izvirov in količino črpane vode v črpališčih. Pretok podtalne vode v ostalih dveh pasovih lahko izračunamo le teoretično.
Pretok podtalne vode v posameznih pasovih smo računali po enačbi P a v -lovskega za pretok podtalne vode skozi vcdonosno plast enakomerne prepustnosti in nagnjeno neprepustno podlago (v našem primeru se podlaga dviga v smeri toka podtalne vode).
ln bg — ln bi
k = koeficient prepustnosti (m/s),
i0 — naklon površja neprepustne podlage,
b2 = širina tokovnega pasu v spodnjem delu (hidrodzohipsa 330 m), bi = širina tokovnega pasu v zgornjem delu (hidrodzohipsa 331 m), hn = izračunana debelina vodonosne plasti (m).
Vrednost parametra K izračunamo s približevanjem po enačbi
i0.L = h0[tp (rj2) — <p(m)]
L = razdalja med zgornjim in spodnjim presekom v posameznih pasovih (hidro-izohipsi 331 in 330 m)
hi h,2 m = —, V2 = — h0 h0
Tii = debelina vodonosne plasti v posameznih pasovih v zgornjem preseku (hi-droizohipsa 331),
h2 = debelina vodonosne plasti v posameznih pasovih v spodnjem preseku (hi-droizohipsa 330 m).
Vrednosti funkcij (p (rji) in qp (r}>) dobimo iz tabel avtorja enačbe (A I j t o v -ski, 1973, Hidrogeološki priručnik str. 150—153). Pri izbiranju vrednosti h0 je treba upoštevati, da je pri nasprotnem naklonu neprepustne podlage
hi + h2 i
ho <--; pri tem je
2 i>
i = strmec gladine podtalne vode v posameznem pasu.
V računu pretokov podtalne vode v posameznih pasovih smo se oslanjali na doslej zbrane hidrogeološke podatke na območju med hidroizohipsama
18 — Geologija 18
331 m in 330 m (tabla 1). Zaradi preglednosti podajamo podatke za račun v tabeli 2.
Pretok podtalne vode v posameznih pasovih smo podali v tabeli 3. Kot smo že omenili, smo ga računali po enačbi Pavlovskega
In bž — ln bj
Izjemno smo v prvem pasu računali po enostavnejši enačbi, ker je širina pasu enakomerna.
Q = k.i0.h0.B
B = širina pasu.
V računu smo za vrednost koeficienta prepustnosti privzeli 1,19.10-* m/s, kar je srednja vrednost vseh doslej znanih podatkov na Sorškem polju. V obrobnem prvem pasu smo privzeli manjšo vrednost koeficienta prepustnosti k, ker imajo tu vodonosne plasti znatno več meljne primesi kot v ostalem delu polja. Zaradi tega smo privzeli za vrednost koeficienta k 5.10-3 m/s, kiar je približno enako najnižji vrednosti, dobljeni pri črpalnih poizkusih v vrtinah SOV-51, SOV-53 in SOV-54.
Izračunani pretok v 2. in 3. pasu je mogoče kontrolirati z meritvami izdatnosti izvirov. Podtalna voda se v drugem pasu izliva v izvire pod Godešičem in Retečami, v tretjem pasu pa v izvire pod Senico in Ladjo. Na žalost ni podatkov o izdatnosti izvirov pri nizkem stanju podtalne vode, pač pa imamo podatke za srednje stanje z dne 7. 7. 1975. Podatke meritev smo podali v tabeli 4.
Tabela 4 kaže, da je skupen pretok izvirov pod Godešičem in Retečami, v katere odteka podtalna voda iz 2. pasu, 386 l/s. Skupen pretok izvirov pod Senico in Ladjo, kamor odteka podtalna voda iz 3. pasu, je 454 l/s. Pri tem smo upoštevali tudi podtalno vodo, ki jo črpajo v črpališčih tovarne celuloze v Go-ričanah, v Senici
in na Svetju. Analiza vode v črpališču tovarne celuloze kaže, da je voda zelo trda, saj doseže 13,9° n, enako kot voda iz črpališča Svetje (13,8 do 14,5° n); zato ni dvoma, da prihaja iz Sorškega polja. Sora pri Medvodah ima trdoto 9,1° n. Ti podatki govore proti mišljenju, da v črpališče tovarne celuloze doteka voda tudi iz Sore.
Primerjava skupne izdatnosti izvirov pod Godešičem in Retečami z izračunanim pretokom v 2. pasu kaže, da je izračunani pretok znatno večji od skupne izdatnosti izvirov, posebno če upoštevamo, da je bila izdatnost izvirov izmerjena pri srednjem stanju vode, pretok v 2. pasu pa je bil izračunan pri nizkem stanju. Iz tega sklepamo, da je na območju 2. pretočnega pasu koeficient prepustnosti k manjši od povprečne vrednosti koeficienta prepustnosti na Sorškem polju (1,19.10"® m/s). Verjetno se približuje vrednosti 7,21.10-» m/s, ki je bila določena v vrtini SOV-51. Če pri vzamemo za vrednost koeficienta prepustnosti k 8.10-3 m/s, dobimo za pretok v 2. pasu vrednost
Q = 0,008.0,1136.1,62.2162 = 0,318 ms/s
Ta je sicer manjša cd skupne izdatnosti izvirov pod Godešičem in Retečami, vendar moramo upoštevati, da so bili izviri merjeni pri srednjem stanju vode, pretok pa računan pri nizkem stanju.
Izračunani pretok v 3. pasu se ujema z izdatnostjo izvirov, h kateri prištejemo še količino črpane vode v tovarni celuloze. Če upoštevamo, da je pretok
276			L. Žlebnik
	Tabela	3. Pretok vode na Sorškem polju	
Pas	k	b2-b, 11 lnb2 — lnbt	Q (m3/s)
1. pas	0,005	0,01613 1 B = 1000	0,080
2. pas	0,0119	0,01136 1,62 2162	0,473
3. pas	0,0119	0,01765 1,65 1318	0,456
4. pas	0,0119	0,0222 1,67 805	0,355
		Skupaj	1,364
Tabela 4. Izdatnost izvirov pod GodešiČem, Retečami, Senieo in Ladjo z dne 7.7.1975			
Izvirno območje		Izvir	Pretok l/s
Godešič—Eeteče		struga v Retečah pri mostu minus Zabnica	332
		studenčnica pod Retečami	31
		Izvir št. 26	23
Skupaj			386
Senica—Ladja		studenčnica pod Sp. Senieo	60
		izviri pod Sp. Senieo	35
izvir pod mostom v Goričanah	90
izvir pri Jurčiču	54
manjši izviri nad Soro	5
črpališče tovarne celuloze	200
črpališči Svetje in Senica	10
Skupaj	454
izračunan pri nizkem stanju vode, izdatnost izvirov pa je bila merjena pri
srednjem stanju, tedaj je verjetno koeficient prepustnosti k na območju 3. pasu
nekoliko večji od srednje vrednosti za Sorško polje (1,19.10-* m/s). Druga možnost pa je, da je bila izdatnost izvirov prenizko ocenjena; voda namreč
ponekod izvira pod gladino Sore in tam izvirov ni mogoče točno izmeriti. V tem primeru je koeficient prepustnosti k = 1,19.10-* m/s v tem pasu povsem upra-
vičeno upoštevan v računu pretoka.
Skupen pretok podtalne vode skozi osrednji del Sorškega polja je, upoštevajoč zgornji popravek, 1,209 m8/s. Pretoka skozi prvi pas, ki doseže le 0,080 m3/s, ne bi bilo vredno izkoristiti za vodopreskrbo, ker je količina vode sorazmerno
majhna, po-leg tega pa ga v precejšnji meri že izkorišča industrija na Trati. Tudi kvaliteta podtalne vode na območju tega pasu verjetno ne ustreza zaradi pronicanja onesnažene vode iz potoka Žabnica. Skupen pretok skozi ostale tri pasove je 1,129 mVs in ga bo mogoče v celoti izkoristiti za vodopreskrbo.
4.6. Bilanca podtalne vode na Sorškem polju
Že leta 1968 je bil v poročilu o geoloških in hidrogeoloških razmerah na Kranjsko-sorškem polju, ki ga je izdelal Geološki zavod Ljubljana, podan približen račun, po katerem naj bi od skupnega pretoka 1,2 ms/s podtalne vode na Sorškem polju približno 1 mVs odpadlo na infiltracijo padavin, 0,2m3/s pa na infiltracijo Save. Račun temelji na oceni evapotranspiracije po enačbi L. Tu r c a ,
P
Er - , i—
|/0,9 + PVU
Er = evapotranspiracija v mm,
P povprečna letna višina padavin v mm (v Kranju 1537 mm), L = 300 + 25 t + 0,05 t8,
t — povprečna letna temperatura (v Kranju 10,3° C).
Po tej enačbi je evapotranspiracija na Sorškem polju 537 mm na leto, medtem ko naj bi v podtalno vodo odteklo ostalih 964 mm od celotne letne višine padavin 1537 mm. Površinskega odtoka namreč na Sorškem polju ni, razen v skrajnem zahodnem obrobju.
Novejša opazovanja nihanja gladine Save in podtalne vode na Sorškem polju pa so pokazala veliko odvisnost gladine podtalne vode od gladine Save. kar kaže na močno pronicanje rečne vode v podtalnico (tabla 2 in si. 2). Zato smo ponovno ocenili pronicanje padavinske vode v podtalnico po opazovanjih nihanja gladine v treh piezometrih na osrednjem delu Sorškega polja po enačbi G. N. Ramenskega:
_ At 1000 . k r (hn-1 "T" '*'«> s i) (Hw_i,,j 11 — Hn,jj,i) AH Ijt—i,n + ln,n+l L	hi—1, n _+ hn+U» + l) (H„iSi 1 — Hn i 1, l) 1
!«,»■(-1	J
W = intenziteta pronicanja padavinske vode v določenem obdobju v mm/dan, 5 — efektivna poroznost,
AH — sprememba gladine v srednjem piezometru (P-6) v določenem časovnem
obdobju At; H je izražen v metrih, At pa v dnevih, k — koeficient prepustnosti v m/dan,
1«—— razdalja v metrih med zgornjim in srednjim piezometrom (vodnjak Meja — P-6),
i«, m i = razdalja v metrih med srednjim in spodnjim piezometrom (P-6 — S-16), Jin—s-, t = debelina vodonosne plasti v presekih n—1, n in n + 1
v trenutku s + 1 (dne 5.4.1975, sredina opazovalnega obdobja), H»_i.»+i1Ha,,+i.H(ll4i.»4i = kota gladine vode v presekih n—1, n, n+1 v trenutku $+1 (dne 5. 4. 1975).
Za račun smo uporabili podatke o močnem dviganju gladine podtalne vode v piezometrih: vodnjak na Meji, P-6 in S-16 v času od 28. 3.1975 do 12. 4.1975 (tabla 2). V vodnjaku na Meji je postavljen limnigraf, gladine v piezometrih P-6 in S-16 pa smo merili ročno vsak dan. Za srednjo gladino omenjenega časovnega razdobja smo privzeli podatke meritev z dne 5.4.1975. V enačbo smo vstavili za posamezne parametre naslednje vrednosti: S = 0,225 (določena pri Drulovki), AH = 2,13, At = 15,
k = 0,0119 m/s =1028,16 m/dan (srednja vrednost za Sorsko polje), ln-\,n = 1000 m, In, n-i i = 950 m,
= 56,84 m, hn,s+i = 50,87 m, 5+1 = 38,85 m, Hn—1,,-11 = 331,84, H n, a-f-i = 330,92, H„+i,j4I = 330,45.
Napajanje podtalne vode iz padavin W je po teh vrednostih na območju med vodnjakom na Meji ter piezometroma P-6 in S-16:
V celotnem opazovalnem obdobju od 28. 3. do 12. 4.1975 pa je prispevalo k porastu podtalne vode W . At padavinske vode, tj. 45,9 mm. V istem časovnem razdobju je porastla podtalna voda v celoti za vrednost:
Iz tega sledi, da je razlika med podzemeljskim dotokom in odtokom na opazovanem območju enaka
Qi — Os = 1000 . S . AH — W . At = 479,35 — 45,9 = 433,45 mm Pozitivna razlika med podzemeljskim dotokom in odtokom, ki je v glavnem prispevala k porastu podtalne vode v opazovalnem razdobju, je nastala z močnim podzemeljskim dotokom s severa (opazovani piezometri Meja — P-6 — S-16 leže približno v smeri sever—jug), torej iz Save. Delež padavin pri porastu zalog v opazovalnem razdobju je le 9,2 °/o, ostalo tj. 90,8% je pripisati dotoku iz močno narasle Save.
Račun ni povsem verjeten, kajti v opazovalnem obdobju je padlo 163,7 mm padavin, od katerih naj bi izhlapelo 163,7 — 45,9 = 117,8 mm padavin. Tolikšna evapotranspiracija v tem razdobju ni možna, kajti tedaj so prevladovale nizke temperature, rastlinje pa sploh še ni ozelenelo. Iz tega lahko sklepamo, da bilančna enačba Kamenskega ni uporabna na osrednjem delu Sorškega polja, ker tokovnice niso vzporedne (tabla 1), bodisi zato, ker neprepustna
W = 1000.0,225.
15 1950 L	1000
2,13 _ 1000.1028,16 j~(56,84 + 50,87). (331,84 — 330,92)
1000
1000 . S . AH = 1000.0,225.2,13 = 479,35 mm
podlaga ni vodoravna, ampak se izrazito dviga v smeri toka podtalne vode. Možno je tudi, da se podtalna voda premika zaradi velike debeline vodo-nosnika samo skozi njegov vrhnji del in se zato vsi hidrogeološki parametri močno razlikujejo od izračunanih.
Zaradi nezanesljivosti računa infiltracije padavin po enačbi Ramenskega na osrednjem delu Sorškega polja smo izračunali infiltracijo padavin še za območje pri Drulovki, kjer se podtalna voda intenzivno napaja iz Save. Uporabili smo enačko A. V. L e b e d e v a za pribrežno območje podtalne vode
i—K a)
W. At — infiltracija padavin v podtalno vodo v razdobju At, AH0 — porast gladine v piezometru bliže reki v obdobju At, AH = porast gladine v piezometru, ki je bolj oddaljen od reke v obdobju At. Ostale oznake so znane še iz prejšnjih izvajanj na straneh 269 in 270.
U 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2t 25 2 6 27 2 8 29 30 3ll 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 13 U 15 16 17 Ifl 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 čas V - DNEVIH TIME IN 0AYS
I-	APBIL
SI. 2. Diagram kaže nihanje podtalnice pri Bregu na Sorškem polju v odvisnosti od
Save in padavin
Fig. 2. Diagram showing the fluctuations of groundwater at the Breg willage in the Sora field influenced by the Sava River and by the precipitation
V enačbo smo vstavili podatke o gladini v piezometrih S-36 in S-24 v Drulovki v razdobju od 4. 4. do 9. 4. 1975, ko je Sava močno narasla, obenem pa je bilo tudi veliko padavin.
AH0 = 2,65 m (porast gladine v piezometru S-36), AH = 2,12 m (porast gladine v piezometru S-24),
R (J) = 0,682 (določen po podatkih upadanja gladine v piezometrih S-36 in S-24 po enačbi:
AH0
S = 0,225,
ur A 4. o 2,12 — 2 65.0,682 W .At = S.----= 0,226 m
0,318
Iz tega lahko izračunamo razliko med dotokom in odtokom iz opazovanega območja v času At, ki je enaka napajanju iz Save, po enačbi
Qi — Q2 = S. AK + m— — W.At = 0,225.2,38 — 0,226 = 0,309 m 2
Po tem računu je na območju Drulovke podtalna voda narasla v času od 4. 4. do 9. 4. 1975 povprečno za 0,535 m, od česar odpade na infiltracijo Save 0,309 m ali 57,7 °/o in na padavine 0,219 m ali 42,2 %>. Pripominjamo, da pri tem porastu ne gre za zvišanje gladine podtalnice, temveč se nanaša ta porast le na tisto količino vode, ki ustreza efektivni poroznosti. Ta račun je verjetno mnogo bliže resnici kot prejšnji za osrednji del Sorškega polja po enačbi Kamenskega. Tod je namreč tok podtalne vode vzporeden, neprepustna podlaga pa je verjetno vodoravna.
Izračunana infiltracija padavin v podtalno vodo (0,226 m) je mnogo večja, kot je bilo padavin v tem obdobju. Nastalo razliko si lahko razložimo s tem, da porabijo padavine za precejanje do podtalne vode skozi vrhnje konglome-ratne in prodne plasti precej časa. Če predpostavljamo, da se je v opazovalnem obdobju precedila do podtalne vode padavinska voda iz prejšnjega deževnega obdobja od 14. 3. do 1. 4. 1975, ko je padlo 220 mm padavin, tedaj je izračunana infiltracija padavin 226 mm previsoka; nekaj padavinske vode je namreč prav gotovo izhlapelo. Iz tega pa lahko sklepamo, da je bil delež Save pri napajanju podtalnice na območju Drulovke v obdobju od 4. 4. do 9. 4. 1975 vsekakor večji kot 57,7 °/o.
Zgornji podatki kažejo, da ni zanesljiv račun bilance niti po enačbi Kamenskega niti po Lebedevu; zato smo izračunali še srednji porast podtalne vode na Sorškem polju severno od Črte Godešič—Mavčiče v deževnem obdobju od 14. 3. 1975 do 12. 4.1975, ko se je deževje končalo. V tem času je padlo 0,303 m padavin. Od izračunanega porasta podtalne vode smo odšteli vse padavine v tem obdobju in na ta način dobili delež Save pri porastu podtalne vode. Privzeli smo, da se je celotna količina padavin precedila v podtalno vodo.
Srednji porast podtalne vode v tem obdobju je
S . AHsr = 0,225.3,28 = 0,738 m AHsr = srednji porast gladine.
Ce od tega odštejemo padavine v tem času, dobimo delež Save pri porastu podtalne vode	0,738-0,303 = 0,435 m ali 58,9 */»
Delež padavin pri porastu podtalne vode je 0,303 m ali 41,1 °/o.
Ta podatek se verjetno povsem naključno ujema z računom na območju pri Drulovki. Sodimo, da tudi ta zadnja ocena ni povsem zanesljiva. Del padavin, čeprav verjetno ne prav velik, ker rastlinje še ni ozelenelo in so prevladovale nizke temperature, je prav gotovo izhlapel. Iz tega pa sledi, da je bil delež Save pri porastu zalog podtalne vode na Sorškem polju v obdobju od 14. 3. do 11. 4.1975 večji od 58,9 °/o. Verjetno bi k razjasnitvi tega problema prispevala daljša opazovanja nihanja gladine podtalne vode in Save.
Za nazornejšo predstavo, kolikšen je bil porast zalog podtalne vode na Sorškem polju v času od 14. 3. do 12. 4.1975 severno od črte Godešič—Mavčiče, bomo izračunali prostornino vode, ki jo vsebuje vodonosna plast med nizko in visoko gladino podtalnice po enačbi:
AV = AHsr. S . F - 3,28.0,225.22 000 000 = 16 236 000 m3, AHSr = srednji porast gladine na obravnavanem območju (3,28 m) v času od 14. 3. do 12. 4.1975, 5 = 0,225,
F — 22 000 000 m2 (površina obravnavanega območja).
Ta količina bi zadostovala za 188 dni neprekinjenega obratovanja predvidene vodarne na Sorškem polju, če bi črpali povprečno 1 mVs. Tolikšen porast zalog v sorazmerno kratkem obdobju 29 dni je pripisati v večji meri napajanju iz Save, v manjši meri pa deževju. Razmerje napajanja iz Save in napajanja iz padavin je pri intenzivnem naraščanju gladine Save vsaj 60: 40, medtem ko je pri počasnejšem naraščanju to razmerje verjetno nekoliko drugačno. Točnejše podatke o tem bi dala nadaljnja opazovanja gladine na celotnem Sorškem polju, seveda z istočasnimi opazovanji gladine Save.
Raziskave so torej pokazale, da k znatnejšim občasnim naraščanjem gladine podtalnice na Sorškem polju in s tem k naraščanju zalog podtalne vode prispeva v veliki meri Sava, ki pri višjih vodah intenzivno napaja podtalnico med Kranjem in Bregom. Visokovodni valovi Save se z veliko hitrostjo prenašajo vse do črte Godešič—Mavčiče, medtem ko so pri Jeprci visokovodni valovi Save že zabrisani zaradi vpliva padavin in velike retenzijske sposobnosti osrednjega dela polja (tabla 2). Neprepustna podlaga polja ima namreč obliko sklede, katere južni rob je visoko dvignjen nad njeno dno. Zato je odtok podtalne vode iz osrednjega dela polja otežen in ne zmaguje velikega dotoka iz narasle Save. V zvezi s tem začne gladina podtalne vode skoraj istočasno naraščati na večjem delu polja, podobno kot pri umetnih zajezitvenih jezerih na rekah.
Ko narašča gladina podtalne vode, se povečujejo tudi njeni strmci, debelina vodonosne plasti in pretok podtalne vode. Pri nizkem stanju vode dne 25. 3. 1975 je bil strmec gladine med Mejo in vrtino S-16 približno 0,00066, medtem ko je bil pri visokem stanju dne 10. 4. 1975 približno 0,00077, tj. za 16,6 °/o večji. Ce upoštevamo še povečanje debeline vodonosne plasti, potem se je povečal pretok na enoto širine toka podtalne vode v skladu z osnovno Darcyjevo enačbo
q = h . k . i
za več kot 16,6 °/o.
Iz tega lahko sklepamo, da bi v predvidenem črpališču na Sorškem polju lahko nemoteno črpali ves nizkovodni pretok podtalne vode, tj. 1,129 m3/s, ne da bi se pri tem posušili izviri na levem bregu Sore. Občasne visoke vode Save, posebno pa zelo visoke vode, kakršna je bila npr. od 4. 4. do 6. 4.1975, skupaj s padavinami v toliki meri povečajo zaloge podtalne vode in tudi pretok, da bi ga v črpališču ne mogli izkoristiti in bi višek odtekal proti izvirom. V dalj časa trajajočem sušnem obdobju, kot je bilo npr. od novembra 1974 do sredine marca 1975, pa bi se izdatnost izvirov vzporedno z zmanjševanjem pretoka skozi Sorško polje enakomerno zmanjševala, dokler ne bi na koncu po izredno dolgem sušnem obdobju presahnili. Tega seveda ne bi smeli dopustiti, ker stoje na južnem robu polja črpališča v tovarni celuloze, na Svetju in v Senici s skupaj 210 l/s vode, ki bi v tem primeru ostala brez vode. Iz tega sledi, da bi morali v izredni suši črpanje vode v črpališču zmanjšati na 900 do 800 l/s. Z vodnogospodarskega gledišča pa bi bilo vsekakor umestno, da bi glavni potrošnik podtalnice Sorškega polja, tovarna celuloze v Goričanah, črpal industrijsko vodo iz Sore. V tem primeru pa je predvidenemu črpališču na Sorškem polju zagotovljeno 1,1 m®/s vode tudi v zelo dolgotrajnem sušnem obdobju.
4.7. Kvaliteta podtalne vode
Med črpalnimi poizkusi so bili v vseh treh črpalnih vrtinah vzeti vzorci vode za kemično in bakteriološko analizo. Kemična analiza kaže, da so si vsi vzorci vode med seboj zelo podobni; vsi pripadajo tipu kalcijevo hidrokarbonatnih vod. V vzorcih vode iz vrtin SOV-51 in SOV-53 je suhega ostanka 210 do 230 mg/l, trdota pa je 11,6 do 12,0° n. Voda iz vrtine SOV-54 vsebuje nekoliko več suhega ostanka, 251 do 254 mgA, pa tudi trdoto je večja, saj doseže 13,3°n. Po kemični sestavi so vsi analizirani vzorci vode primerni za pitno vodo. Razen v enem primeru so vzorci tudi bakteriološko neoporečni.
5. Predlog za lokacijo črpališča
5.1.	Kot smo že omenili, se skozi Sorško polje pri zelo nizkem stanju podtalne vode pretaka okrog 1,2 mVs podtalne vode, medtem ko je njen pretok pri visokem stanju približno 15 do 20 °/o večji. Od tega pretoka bi mogli izkoristiti približno 1,1 m3/s vode, ki bi jo bilo najprimerneje zajeti na južnem robu osrednje globoke kotanje Sorškega polja vzdolž črte GodešiČ—Mavčiče (tabla 1). Predložena lokacija črpališča je ugodna iz več razlogov. Z vrsto vodnjakov vzdolž približno 4200 m dolge črte med Godešičem in Mavčičami ba bilo mogoče zajeti vso podtalno vodo, ki odteka proti izvirom ob Sori in proti Savi. Debelina vodonosnih plasti na tem območju je po do sedaj znanih podatkih 40 do 53 m, prepustnost pa 5,5.10-® do 2,2.10_2m/s. Na podlagi teh hidrogeoloških parametrov je mogoče pričakovati povprečno izdatnost vodnjakov okrog 50 l/s. S to količino bi bilo mogoče v črpališču zajeti ves sušni pretok podtalne vode 1,1 mVs z 22 vodnjaki, ki bi bili razporejeni vzdolž črte Godešič—Mavčiče v medsebojni razdalji 200 m. Črpališče bi bilo tudi dovolj oddaljeno od vseh možnih onesnaževalcev podtalne vode.
5.2.	Črpanje podtalne vode bo seveda povzročilo znižanje njene gladine na celotnem Sorškem polju. Kolikšno bo to znižanje, je seveda težko napovedati, ker je pretok podtalne vode skozi Sorško polje nestacionaren, kar pomeni da se
neprestano spreminja v odvisnosti od intenzivnosti napajanja iz Save in padavin Poleg tega je pričakovati tudi znatnejše spremembe v smereh pretakanja podtalne vode; pri tem bi predstavljala določeno nevarnost delna preusmeritev onesnažene podtalne vode iz 1. pasu proti vodnjakom v Godešiču. Točnejšo prognozo bi lahko izdelali le s pomočjo analognega električnega ali matematičnega modela in z obdelavo podatkov na računalniku. Verjetno pa bi za izdelavo modela potrebovali gostejšo mrežo piezometrov ter seveda podatke večletnih opazovanj gladine podtalne vode na celotnem Sorškem polju in gladine Save.
Zajezitev Save pri Mavčičah bi v znatni meri vplivala na zaloge podtalne vode na Sorškem polju. Povečala bi se debelina vodonosne plasti, znatno bi se povečal tudi pretok podtalne vode, kolikor se ne bi bregovi akumulacijskega jezera močno zablatili. V tem primeru bi se seveda pretok podtalne vode zmanjšal; različni računi bilance so namreč pokazali, da odpade več kot polovica napajanja podtalne vode na pronicanje Save. Za točnejšo oceno tega pojava bi nam lahko rabili podatki opazovanj na črpališču mariborskega vodovoda v Kamnici.
5.3. Po ustaljenem mnenju večine strokovnjakov, ki se ukvarjajo z zajetji podtalne vode, mora segati ožji zaščitni pas tako daleč navzgor po toku, da porabi podtalna voda za pot od roba zaščitnega pasu do vodnjakov 6 mesecev. Hitrost pretakanja podtalne vode je po Darcyjevi enačbi
v = k .i
V osrednjem delu Sorškega polja je hitrost pretakanja podtalne vode pri povprečnem strmcu i 8=8 0,0006
v = 1,19.10"»m/s. 6.10"4 - 7,14.10"® m/s = 0.61 m/d.
Pri tej hitrosti napravi podtalna voda v 180 dneh 111 m poti.
Iz tega sklepamo, da bi zadostoval navzgor od črpališča 110 m širok zaščitni pas, medtem ko bi bil lahko navzdol nekoliko ožji. Z izgradnjo črpališča in s pričetkom črpanja podtalne vode se bo seveda na ožjem območju črpališča gladina podtalne vode znižala vsaj za 1 m ali pa več, s tem pa se bo seveda strmec gladine močno povečal. Povečani strmec je pričakovati na celotnem območju depresijskega lijaka, ki sega po opazovanjih med podzkusnim črpanjem na vrtini SOV-53 teoretično 500 m daleč, praktično pa še več. Če privzamemo, da bo segal depresijski lijak od piezometra S-16 do piezomeitra P-6, tj. 950 m daleč in da se bo znižala gladina zaradi črpanja na območju piezometra S-16 za 1,5 m, se bo povečal povprečni strmec na 2.10-4. Pri tem strmcu bi se povečala hitrost pretakanja podtalne vode po enačbi v = 1,19.10-* m/s. 2,10-3 = = 2,38.10-5 m/s = 2,07 m/dan in bi podtalna voda napravila v 180 dneh 370 m poti.
Če bo znižanje gladine na ožjem območju še večje, česar pa brez izdelave modela ni mogoče predvideti, bo seveda strmec večji in hitrost večja, v zvezi s tem pa bo potreben širši varstveni pas. Po do sedaj znanih podatkih je najprimerneje, da bi segal varstveni pas navzgor od črpališča vsaj 500 m daleč. Navzdol naj bi bil varstvni pas širok vsaj 150 m. Poleg zaščite predvidenega črpališča z ožjim varstvenim pasom bi bilo treba urediti potok Zabnico. Preprečiti bi bilo treba izlivanje nepre&ščenih odplak industrije na Trati v ta potok, ki v precejšnji meri napaja podtalnico v zahodnem delu Sorškega polja.
6. Sklep in predlog za nadaljnje raziskave
6.1.	Po podatkih poizkusnih črpanj in opazovanj nihanja gladine podtalne vode v odvisnosti od nihanja gladine Save in padavin je srednja vrednost koeficienta prepustnosti k na Sorškem polju 1,19.10-2 m/s, vrednost efektivne poroznosti pa 0,225 v osrednjem delu, v zahodnem pa 0,132. Tudi vrednost koeficienta prepustnosti k je v zahodnem delu polja nižja od srednje vrednosti in doseže le 8.1Q-*m/s. Strmec gladine podtalne vode je v osrednjem delu polja izredno majhen in niha od 0,00045 do 0,00074. Debelina vodonosne plasti se spreminja na črti med Godešičem in Mavčičami od 40 do 53 m.
Po navedenih hidrogeoloških parametrih znaša pretok podtalne vode skozi osrednji del Sorskega polja pri nizkem stanju vode 1,2 mVs. Pri visoki vodi se pretok zaradi povečanega strmca in večje debeline vodonosne plasti poveča za več kot 16 °/o. Račun pretoka se ujema tudi z meritvami izdatnosti izvirov na levem bregu Sore. Od celotnega pretoka 1,2 mVs bi bilo mogoče izkoristiti v predvidenem črpališču na črti Godešič—Mavčiče 1,1 m8/s.
Računi bilance po raznih enačbah, ki pa niso povsem zanesljivi, kažejo, da se podtalna voda napaja vsaj 60 °/o iz Save, ostali del pa prispevajo padavine na polju. Črpanje 1,1 m3/s vode bi znižalo gladino podtalne vode na celotnem Sorškem polju in močno zmanjšalo izdatnost izvirov na levem bregu Sore. V skrajno sušnem razdobju bi se ti izviri lahko celo posušili, v črpališču tovarne celuloze v Goričanah pa bi zmanjkalo vode. Iz vodnogospodarskega stališča bi bilo najprimerneje, da bi tovarna celuloze črpala industrijsko vodo iz Sore.
Najprimernejši kraj za izgradnjo črpališča je vzdolž črte Godešič—Mavčiče. Na tej črti bi izkoristili ves pretok podtalne vode skozi Sorško polje z vrsto 22 vodnjakov poprečne izdatnosti 50 l/s. Točne prognoze vpliva črpanja na gladino podtalne vode na polju ter razsežnost depresijskega lijaka za sedaj ni mogoče podati. V ta namen bi bilo treba izdelati analogni električni ali matematični model.
Po podatkih kemičnih in bakterioloških analiz je voda primerna za pitje.
Po doslej znanih podatkih naj bi seglo ožje zaščitno območje vsaj 500 m navzgor od vrste vodnjakov ter 150 m navzdol. Točen obseg zaščitnega območja bo mogoče podati šele na podlagi podatkov modela. Preprečiti bi bilo treba tudi spuščanje neprečiščenih odplak v potok Zabnico.
6.2.	Med nadaljnjimi raziskavami na Sorškem polju bi bilo najprej treba ponovno izmeriti izdatnost izvirov na levem bregu Sore pri nizkem stanju podtalnice in naito še pri različno visokih stanjih.
Za točnejšo oceno optimalne izdatnosti vodnjakov v predvidenem črpališču bi bilo treba izdelati poizkusni vodnjak premera vsaj 0,6 m in vanj vgraditi črpalko izdatnosti vsaj 70 l/s. Primeren kraj za vodnjak je v bližini črpalne vrtine SOV-53 ali SOV-54. Uporabne podatke bo dal vodnjak, ki ga nameravajo izdelati za preskrbo Trate z vodo v bližini Godešiča.
Nadaljevati bi bilo treba stalno opazovanje gladin v vseh obstoječih piezo-metrih in vodnjakih na Sorškem polju; podatki bi rabili pri izdelavi modela.
Preučiti bi bilo treba vpliv morebitne izgradnje HE Mavčiče na napajanje podtalne vode ter možnosti popolnega zablatenja bregov akumulacijskega jezera.
Hydrogeologic Features of the Sora Field
Ljubo Zlebnik Geološki zavod Ljubljana, Parmova 33
The Sora Field (Sorško Polje) extends along the right bank of the river Sava, between the towns Kranj, Skofja Loka and Medvode. It is a flat country, representing the Pleistocene fan of the Sava. The water--bearing Pleistocene conglomerate and gravel occupy a basin-shaped hollow depression. The bottom of the basin, made up of Tertiary impervious marine clay, is 120 meters deep in the central part of the field, while along its southern and southwestern border Tertiary beds crop out. Consequently, the geologic conditions are suitable to derive the water--supply from the underground water storage of the Sorško Polje. The groundwater table is maintained by the Sava and by the rainfall in a ratio of 60 % by 40 % at high water levels of the Sava. The depth of the groundwater table is 40 meters in the north, 25 to 30 meters in the central part of the field, and 8 meters in its southern part. A multiple well system of 22 pumping stations is designed for construction. The yield of such a system is calculated to be 1,1 cubic meters per second; it would represent a significant source for the increasing demand for water-supply of Ljubljana.
The Sora Field lies in Upper Carniola (Gorenjsko) along the right bank of the Sava River, between the towns Kranj, Skofja Loka and Medvode. It covers an area of about 35 square kilometers. It is a flat plain, dipping slightly from Kranj towards Godešač and Medvode. The surface of the plain, that consists of younger Pleistocene fluvial fill of the Saiva River, is dipping for about 0,4 •/• in southern direction. At Lahore near Kranj its elevation is 390 m, near Spodnja Senica the Sava terrace edge is in an altitude of 332 m. Several older Pleistocene terraces emerge from the plaiin. Their surfaces are undulated, in places karstified; karst sinks are numerous.
The southwestern and southern border of the field sinks in a flight of terraces with steep slopes towards the deeply cut escarpment of the Sora valley. The western border of the field is a slightly undulating and partly swampy land along the road Skofja Loka—Kranj, that devides the Sora Field from the water system of the Suha River. Here flows the only surface river of the Sora Field, Zabnica.
The Sora Field is a basin-shaped hollow depression, filled with permeable Pleistocene conglomerate and gravel. The water-bearing Pleistocene beds are underlain by Tertiary marine clay, that lies in the central part of the field in depths, varying from 65 to 120 meters below the surface; along the southern and southwestern border of the field it is cropping out. These Tertiary outcrops are found along the left bank of the Sora River between Reteče and Zgornja Senica, near the dam of the cellulose factory in Goričane, below the mill at Ladja, and at the left bank of the Sora River near Svetje, as well as near the inn Bohinjc at Medvode, and on both banks of the Zbilje Lake.
Through the pervious conglomerate and gravel beds in the Sora Field flows underground water, that is maintained by the Sava River and by
rainfall; it discharges partly back into the Sava River, but mainly into springs at the left bank of the Sora River.
The underground water table at the northernmost border of the field near Drulovka and Breg dips rather steeply from the Sava River southwards; the dip amounts to 0.93 %. The water table lies between 39 through 43 m below the surface of the field. In southern direction, between Žabnica and PraSe, the dip of the water table is much gentler, and amounts to 0.2 % only; its depth below the surface being about 43 m. In the middle part of the field up to Godešič, Reteče and Jeprca the dip of the water table is extremely gentle, about 0.06%; the depth varyin from 35 to 25.5 m. In the southernmost part of the Sora Field, above the springs near GodešiČ, Reteče, Senica, Ladja and Goiičane the dip of the water table increases considerably. Near Goričane it amounts to 0.55 %, the depth of the water table is about 8 m below the surface.
The groundwater level oscillates considerably, depending on the water level of the Sava River and on rainfall. The difference of high and low groundwater level amounts to 4 through 4.4 m at the northern border of the field, in the central part from 2.5 to 3 m, and at the southern border only somewhat more than one meter.
The thickness of the water-bearing bed, that consists of pervious conglomerate and sandy gravel, is greatest at the northern border of the field near Drulovka; measured at low waters, it amounted to 77 m. Near Meja the water-bearing layer has a thickness of 57 m, in the bore S-16 38.5 m, near Jeprca 15 m, and near Goričane only 4.2 m.
The conglomerate and sandy gravel of the Sora Field are very pervious. According to pumping tests, carried out in the new well of "ISKRA" in Kranj, and in the exploitation drilled wells SOV-51, SOV-53 and SOV-54 in the middle part of the field, the permeability coefficient changes from k = 2.7. 10"3 m/s at the northern and western borders of the field to 2.2.10~2m/s in its central part. According to data from pumping tests carried out in the drilled well SOV-51 the effective porosity S calculated, that amounted to 13.2 %. At the northern border of the field near Drulovka and Breg the effective porosity was calculated from oscillations of the level of the Sava River and in corresponding observation wells near the river banks. The results varied between 22.5 % and 24.9 %. The average value of the permeability coefficient in the Sora Field amounts to k = 1.19. 10"2m/s; the average value of the effective porosity is S = 20.2 %.
From pumping test curves, that show the water level depressions at different pumped water quantities, the theoretical yield of the well SOV-51 would be 501/s at a depression of 2.2 m; well SOV-53 would yield about 65 1/s at a depression of 0.55 m, and well SOV-54 about 351/s at a depression of 0.5 m. In practice, however, none of these bores can yield the indicated quantities, as their diametres are too small (0.2 m), and the installation of adequately strong pumps is impossible.
The dynamic water reserves of the Sora Field have been repeatedly assessed at 1.2 to 1.5 mVs. In 1975 the underground waterflow through the central part of the Sora Field at low water levels was calculated again, in such a way, that the total flow was divided into four flow belts. The flow
belts were constructed on the basis of groundwater contour lines for the date 25. 3. 1975. In the first flow belt the permeability coefficient was assumed as k = 5.10-8 m/s, in the second one k = 8. 10~® m/s, and in the third and fourth flow belt k = 1.19.10~2 m/s. According to our calculation the flow in the first belt amounts to 80 1/s, in the second 3181/s, in the third 4561/s and in the fourth 355 1/s. The total flow through the central part of the Sora Field at low water levels amounts to 1.209 mVs; out of this quantity 1.1 m3/s could be exploited. The calculated flow through the second and third belt approximates roughly the measured yield of the springs at the southern border of the field between Godešič and Ladja, into which the water of both flow belts discharges.
According to the first calculation (1968), from the total flow of 1.2 mVs of underground water in the Sora Field about 1 mVs should supposedly originate from rainfall infiltration, and only 0.2 mVs from the infiltration of the Sava River. Recent observations of the oscillations of the Sava level and of the underground water table however inddicated a strong dependency of the underground water table on the river level. This indicates strong infiltration of the river water into the underground water. Calculations of rainfall infiltration according to various equations based on the oscillations of the underground water table have shown, that the groundwater table is maintained at least 60 °/o by the Sava River, and not more than 40 °/o by rainfall. This ratio is valid for every higher rise of the water table in the Sora Field. For more accurate calculations observations of longer duration would be necessary.
Observations of the underground water table have shown, that at hight levels of the Sava River the river waves travel very fast up to the Godešič— Mavčiče area, similarly as in artificial lakes on rivers. As the discharge of the large underground water accumulation in the Sora Field is limited to two, rather narrow, spring areas, it cannot fellow the large influx from the increased Sava water level. Therefore the water table of the main part of the field starts increasing with a small retardation.
Chemical and bacteriological analyses of the water samples taken during pumping tests, have shown that the water is fit for human consumption.
As already mentioned before, about 1,1 m3/s of water could be exploited from the Sora Field. This water could be most suitably captured at the southern border of the deep central basin of the Sora Field along the line Godešič—Mavčiče. The total water flow could be captured by 22 wells with an average yield of 501/s each. The pumping area is sufficiently far away from all possible sources of contamination.
Pumping of the groundwater would cause a depression of the water table over the total Sora Field. It is difficult to assess the amount of the depression, as the water flow through the Sora Field is unsteady. A more exact prognosis could be given only by an analogous electrical or mathematical model.
In a longer dry period, continuous pumping of 1,1 m8/s would cause constant decrease of the water level, especially downstream of the pumping stations at Jeprca, Goričane and Reteče. Simultaneously also the yield of the springs at the southern border of the field would decrease; should the underground flow decrease to 1,1 m3/s, the springs would become dry. This concerns mostly the wells of the cellulose factory near Svetje and Senica, with a total yield of
210 l/s of water, that would become dry. Therefore in extreme drought pumping in the main pumping area should be reduced to 900 or 8001/s. In any case it is advisable, that the main consumer of the underground water of the Sora Field, the cellulose factory at Goričane, stops using potable water from the field, and converts to pumping industrial water from the river Sora.
A dam through the Sava River near Mavčiče would greatly increase the water reserves of the underground water of the Sora Field, unless the escarpments of the artificial lake would be covered by mud. For better assessment of this possibility the data of the observations at the pumping station Kamnica for the Maribor water supply could be useful.
LITERATURA
Aljtovski, M. E. 1973, Hidrogeološki priručnik. Gradevinska knjiga, Beograd.
Breznik, M. 1969, Podtalnica Ljubljanskega polja in možnosti njenega povečanega izkoriščanja, Geologija 12, Ljubljana.
Castany, G. 1963, Traitč pratique des eaux souterraines. Dunod, Paris.
Filipovič, B. 1972, Praktikum iz hidrogeologije. Naučna knjiga, Beograd.
Johnson, E. E. 1966, Ground water and wells, Saint Paul, Minnesota.
Jugoslovanski komitet za medunarodnu hidrološku deceniju, 1967, Seminar o bilan-su podzemnih voda, Beograd.
Kruseman, G. P., De Ridder, N. A. 1970, Analysis and evaluation of pumping test data, Wageningen, The Netherlands.
2lebnik, L. 1971, Pleistocen Kranjskega, Sorškega in Ljubljanskega polja. Geologija 14, Ljubljana.
Tabla 3. Sorsko polje s Karavankami v ozadju Plate 3. The Sora Field adorned by the cloud-capped Karavanke Mountains