VERTIKALNO PRENIKANJE VODE V SKOCJANSKIH JAMAH IN DIMNICAH (S 6 SLIKAMI) VERTICAL WATER PERCOLATION IN ŠKOCJANSKE JAME AND DIMNICE (WITH 6 FIGURES) JANJA KOGOVŠEK SPREJETO NA SEJI RAZREDA ?'.A NARAVOST,OVNE VED~ SLOVENSKE AKADEMIJE ZNANOSTI IN UMETNOSTI DNE 5. JUNIJA 1984 Vsebina Izvleček - Abstract UVOD .. OPIS OPAZOVANIH KAPLJANJ IN CURKOV. METODE DELA . . . . . . PRETOKI PRENIKLIH VODA . . . . TEMPERATURA IN VLAGA ..... KEMIČNA SESTAVA PRENIKLE VODE PRIMERJAVA PRENIKANJA MED MATICNIM KRASOM IN NOTRANJSKIM KRASOM IZLOČANJE SIGE SKLEPI ........ . LITERATURA . . . . . . VERTICAL WATER PERCOLATION IN ŠKOCJANSKE JAME AND DIMNICE (Summary) . . . . . . . . . . . . . . Naslov - Address mag. JANJA KOGOVŠEK, dipl. ing. kem., v.išji razisk. sodel. Inštitut za raziskovanje krasa ZRC SAZU Titov trg 2 66230 Postojna Jug<>slavija 51 ( 3) 51 ( 3) 51 ( 3) 53 ( 5) 53 ( 5) 56 ( 8) 56 ( 8) 57 ( 9) 59 (11) 62 (14) 64 (16) 65 (17) Acta carsologica XII (1983), 49-65, Ljubljana, 1984 Izvleček UDK 556.36(234.422.l-16) Janja Kogovšek: Vertikalno prenikanje vode v Skocjanskih jamah in Dimnicah. Z rednimi meritvami fizikalnih in kemijskih· lastnosti prenikle vode v Skocjan- skih jamah in Dimnicah smo spoznali osnovne karakteristike prenikanja na matič­ nem Krasu, kar nam je omogočilo tudi . primerjavo s postojnskim področjem. Pre- nikanje na matičnem Krasu označujejo manjši pretoki in višje trdote prenikle vode, vendar pa natančnejša ocena intenzivnosti korozije brez zveznega merjenja pretoka ni mogoča .. Vzporedne meritve izločanja sige v Škocjanskih jamah pa govo- re za opazno intenzivnejše odlaganje sige na tem območju. Abstract UDC 556.36(234.442.l-16) Janja Kogovšek: Vertical Water Percolation in Skocjanske jame and Dimnice. With regular physical and chemical properties measurements of percolated wa- ter in Škocjanske jame and Dimnice we got acquainted to basic characteristics of percolation on Classical Karst getting the opportunity to compare it with Postojna region. The percolation, on Classical Karst in characterized by smaller discharges and higher hardnesses of percolated water, but the precise estimation of corrosion intensity is not possible without connected discharge measurements. The parallel measurement of flowstone deposition in škocjanske jame show the significant higher flowstone deposition in this region. UVOD Na krasu pogojujejo prepustne kamnine intenziven odtok padavinske vode. Pri tem izbira voda najlažje poti, sledi prelomom ter večjim in manjšim raz- pokam, kar vse določa način in hitrost prenikanja. Ob prenikanju raztaplja voda tudi karbonatne kamnine, tako da so dani pogoji za razširjanje starih in oblikovanje novih poti. Kako prenika padavinska voda skozi strop Planinske jame in Pisanega rova Postojnske jame, so nam podala večletna opazovanja kapljanj in curkov v obeh jamah (J. Kogovšek & P. Habič, 1981; J. Kogovšek, 1982). Zadnji dve leti pa smo spremljali prenikanje vode na matičnem Krasu v Škocjanskih jamah in Dimnicah. V nadaljevanju podajamo rezultate teh opazovanj. OPIS OPAZOVANIH KAPLJANJ Meritve v Škocjanskih jamah smo zastavili vzdolž suhe Tihe jame in vodne Šumeče jame, kjer smo prvo leto vzorčevali na desetih stalnih mestih, ki so razvidna iz slike l. Naslednje leto smo izmed teh izbrali le štiri karakteristična. V Paradižu, na Kalvariji in v Dvorani ponvic so stalni curki 1, 3, 4, 5, 6, 10 in 11. Jamski strop dosega v Paradižu debelino 65 m, v zgornjem delu Kalva- rije 60 m, v prehodu k Veliki dvorani 90 m in v Dvorani ponvic 100 m. Voda curkov v Veliki dvorani (7, 8, 9) pa prenika skozi strop, ki dosega debelino 55 do 60 m. Dimnice so največja jama v Matarskem podolju. Razprostira se v dveh etažah. Nastala je vzdolž razpok in prelomov ter ima dvoje vhodnih korozijskih brezen. Strop je preoblikovan s podori, razen v končnem delu fosilnega rova. 51 500 400 300 ŠKOCJANSKE JAME - DEL TLORIS - PLAN t>vorana ponvic vzorčno 0 mesto jama sampling point 100m __ ....__ .... NARIS - SECTION Velika dvorana Kalvarija Vhod Dvorana ponvic IZRK ZRC SAZU 1983 Sl. l. Položaj opazovanih točk v Škocjanskih jamah Fig. l. The s1tuation of observed points in Skocjanske jame 52 Janja Kogovšek, Vertikalno prenikanje vode v Skocjanskih jamah In Dimnicah DIMNICE„ del ZGORNJA ETAŽA ::; ..... . . TABELA: ...- skalni obod - roeky perimeter = turistična pot - lourist path prelom - fault 1 (;'\l večje skupine sig - group of speleolhem • 4 4 4& grušči - gravels IZRK ZRC $AZU 1983 Sl. 2. Položaj opazovalnih točk V' Dimnicah Fig. 2. The situation of observed points in Dimnice Jama se nahaja do podorne dvorane v debeloskladovitih sivih apnencih, ki nato preidejo v tankoplastovite temnorjave bituminozne apnence (F. M a I e č kar, R. G o s p o d a r i č, 1982). V Dimnicah smo v Beli dvorani in v dvorani med obema vhodoma opa- zovali tri curke. Debelina jamskega stropa, kjer prenika voda curka 1, je 36 m, nad kapljanjem 2 in 3 pa 30 m. Nad curkom 4 v Vhodni dvorani, ki le v suš- nem obdobju preide v razpršeno kapljanje, dosega jamski strop 66 m. Debelina stropa na točkah ostalih kapljanj v Vilinski dvorani, Dvorani ponvic, Paletni in Končni dvorani dosega 54 do 66 m, razen kapljanja ob strugi potoka, kjer dosega kar 108 m. Položaj opazovanih točk je razviden iz slike 2. METODE DELA V škocjanskih jamah in Dimnicah smo prvo leto približno dvakrat me- sečno, nato pa tedensko vzorčevali vodo curkov in kapljanj, merili pretok, tem- peraturo in specifično električno prevodnost vode ter določali njene trdote. Uporabljali smo iste metode dela kot pri opazovanjih v Planinski in Postojnski jami, z izjemo meritev temperature in specifične električne prevodnosti, ki smo ju določali elektrometrično na terenu s setom LF 91, firme WTW. Curku na Kalvariji smo tudi zvezno registrirali pretok, v Veliki dvorani pa sta termo- graf in higrograf eno leto beležita temperaturo in relativno vlago zraka. PRETOKI PRENIKLIH VODA Po podatkih, ki smo jih zbrali iz poročil Hidrometeorološkega zavoda Slo- venije za obdobje od leta 1953 do 1959, je padlo v Planini letno povprečno 53 6 Aeta caroologica XII, 1983 (1984) vi CII CI) -§ .. IQ ,t: CI) -~ 180-o -e IQ 100 (.) 1 L---,-----,-~--,--.---,---,--r----.----,----,--.--.r--,--.--- m g HCOj 1-t ŠKOCJANSKE JAME !! ,• .g .. - CII ,,' \ ..... ,•, 320 • ..-··· \ ....... , / \ \ . •._ A. •, ;•"-/.__"'-.~'. : '•8 .s CII C: o ~. \ ,;' \ / \ --•-, + \: \ 240- -.....~ ,--•..... ,, , v·< . \ ✓ ............ ,, ......... , _;-.{ ....ol " + 1 -e ~ 160 1000 a, IOO ei 1D t -!!? \ ,, .......... _......-.---- .... 4 ml min"1 DIMNICE Q O l -'---,----,----r---.---r---r----i----.---.--.,--.---r---.--r-- ml min"1,~ 1000 / \ ~ :' \ _ 100 ,.-, ŠKOCJANSKE JAME f ,/ '\.., Q. :o \;, ...,,.-~--ri O, l c: 40 .S2 '----,----,---~-~-~-~---,----,---.----.---,---,--,---.--- mm MATAVUN CI) ii .s ·-== 20 ~-9- "tl CJ CII~ Q. Q. o Sl. 3. Fig. 3. Xl XII lI lll IV X 1981 1982 Karakteristični curki v Škocjanskih jamah (1, 4, 8) in Dimnicah (11, 2, 5, 9) Characteristic trickles in škocjanske jame (1, 4, 8) and Dimnice (11, 2, 5, 9) 54 Janja Kogovšek, v,ert:tklalno pren:ikalnje vode v Škocjanskih jamah in Dimnicah 7 1824 mm, v Matavunu 1389 mm in v Kozini 1194 mm padavin. Iz tega je raz- vidno, da so padavine na območju Dimnic v primerjavi s padavinami na ob- močju Škocjanskih jam skromnejše za približno 200 mm letno, če za Dimnice upoštevamo podatke postaje Kozina. V Planini je v letu 1982 padlo 1799 mm, v Matavunu pa 1523 mm padavin, v letu 1983 pa 1381 mm v Planini in 1052 mm padavin v Matavunu. Izrazito malo padavin je bilo leta 1983, kar se odraža v pretokih prenikle vode v Škocjanskih jamah in Planinski jami. Padavine na površju se v škocjanskih jamah odražajo v pretoku vseh cur- kov, vendar zelo različno. Vzdolž jame smo zabeležili številna kapljanja z ne- znatnimi (točka 4) in opaznejšimi (točke 1, 5 in 6) nihanji pretoka. Ti pretoki so dosegali vrednosti od 0,1 do 360 ml min- 1. Najenakomernejši pretok z mini- malnimi nihanji, ki niso presegla 15 ml min - 1, je imel curek 4, kot odraz naj- močnejšega dušenja v jamskem stropu. Za slabše dušenje gre pri curku 6 in še bolj pri curkih 1 in 5, ki imata tudi zelo podoben letni potek pretoka. Letno nihanje pretoka karakterističnih curkov je razvidno iz slike 3. Curek 1 je na zmerne padavine reagiral najhitreje, vendar nismo imeli priložnosti slediti pre- toku po večjih in intenzivnejših padavinah, ko lahko pričakujemo hitro reakcijo tudi skozi kamin na Kalvariji. Ta curek nikoli ne presahne, ob izdatnih pada- vinah pa mu pretok močno naraste in oblikuje vodne valove podobno kot curki v Planinski jami, vendar pa pretoki v Škocjanskih jamah ne dosegajo velikosti pretokov v Planinski jami, kar je razvidno tudi iz slike 4. Na hitrost reakcije curka 3 vpliva predvsem v sušnih poletnih mesecih debelejša plast prsti v vrtači nad njim. Tako je v preteklem poletju reakcija pretoka kljub večkratnim sorazmerno izdatnim padavinam (30 mm) izostala, ali pa je oslabljena sledila z daljšim časovnim zaostankom. To si razlagamo z aku- mulacijsko sposobnostjo prsti in intenzivno evapotranspiracij,o. V Veliki dvorani, kjer je debelina stropa najmanjša (55 do 60 m), so curki v daljši poletni suši presahnili (curki 7, 8, 9, in 13). Pretoka curkov 7 in 9, ki sta nihala dokaj umirjeno, sta presahnila kasneje kot curek 8. Za ta curek so značilna velika nihanja pretoka; njegov največji izmerjeni pretok je presegal 5000 ml min- 1, verjetno pa to niti ni njegov višek, saj nismo imeli zvezne regi- stracije, ki bi zabeležila vsa nihanja pretoka. Očitno gre pri curkih v Veliki dvorani za drugačno dinamiko prenikanja kot pri drugih kapljanjih v jami. Sklepamo, da je zaledje teh, curkov manjše, ali še verjetneje, da se po bolj direktnih vodnikih hitreje prazni, za kar govore tudi velika nihanja pretokov. Ob izdatnejših padavinah smo opazili močne curke iz razpok na Kalva- riji, v prehodu med Kalvarijo in Veliko dvorano in v šumeči jami, s preto- kom več litrov na minuto. Ti curki so reagirali najhitreje. Hitremu naraščanju pretoka je sledilo hitro upadanje do presahnitve curka. Podobno kot v Škocjanskih jamah smo tudi v Dimnicah izbrali številna opazovalna mesta. Med letom smo tu zabeležili le šest večjih povečanj pretoka. Stalni curki 11, 2 in 4 so dosegali pretoke do 100 ml mm- 1 in so v sušnih ob- dobjih prešli v kapljanja. Preostala kapljanja so dosegala pretoke do 25 ml min-1, razen kapnice ob jamskem potoku, ki ji je pretok nihal le do 10 ml min- 1 in kapljanja 13 na koncu rova s pretokom pod 1 ml min - 1• V primerjavi s pre- toki kapljanj in curkov v Škocjanskih jamah, so pretoki kapljanj v Dimnicah manjši in nekateri so občasino celo presahnili. Najmanjša nihanja pretoka pre- 55 Acta carsologica XII, 1983 (1984) ko leta smo zabeležili prav pri kapljanjih z majhnimi pretoki, predvsem na točkah 12 in 5 ter 13 in 7. Pri izdatnejših curkih so bila nihanja opazno večja. Izven teh okvirov je curek 9 v Dvorani ponvic, ki mu je pretok najmočneje nihal in dosegel vrednosti tudi od nekaj 1000 ml min- 1, do nekaj ml min· 1, v dolgotrajni poletni suši pa je presahnil, podobno kot curki v Veliki dvorani Škocjanskih jam. Nihanje pretoka karakterističnih curkov v Dimnicah in vzpo- redno v Škocjanskih jamah je razvidno iz slike 3. V Dimnicah srečamo poleg stalnih še številna nestalna kapljanja, ki so aktivna le v času padavin. Hitrost praznjenja zaledja curka zavisi od prevodnosti vodnikov, ki dova- jajo vodo v curek. Drobna kapljanja se v Škocjanskih jamah večinoma ohra- njajo vse leto kljub dolgotrajnim sušam. V izdatnejše curke se voda hitreje odvaja, kar ima za posledico hitrejše praznjenje zaledja, ki očitno ni tako ob- sežno, da bi zagotavljalo curkom vodo tudi v dolgotrajnih sušnih obdobjih. Na območju Dimnic so padavine skromnejše in v zaledju curkov ne ustvarjajo do- volj obsežne zaloge vode, ki bi zadostovala za napajanje curkov skozi daljše sušno poletno obdobje, tako da celo kapljanja lahko za krajši čas presahnejo. TEMPERATURA IN VLAGA V Tihi jami Škocjanskih jam so temperature preniklih voda in zraka do- kaj konstantne in so tekom leta nihale med 11 in 12,5 °C. V prehodu proti Ve- liki dvorani in v Veliki dvorani so za nekaj desetink višje temperature. Za Veliko dvorano pa se že kaže zunanji vpliv iz Velike doline ter vpliv Reke. Tako je temperatura prenikle vode in zraka pozimi upadala do 5 °C, poleti pa se dvigala do 17 °C. Temperatura Reke je pozimi večkrat dosegala le 1 °C, poleti pa do 21 °C. Precejšnje temperaturne razlike Reke se odražajo v temperaturi zraka v šumeči jami. O vplivu klimatskih razmer v Veliki dvorani na jamsko klimo škocjanskih jam je že pisal z. Pet k o v še k (1963). Higrograf v Veliki dvorani je med letom zabeležil visoko relativno vlago (okoli 100 %) z majhnimi nihanji. Le v poletju in jeseni 1983 je relativna vlaga dosegala nekaj odstotkov nižje vrednosti. V Vhodni dvorani Dimnic in v rovu med obema vhodoma prevladujejo zaradi temperaturne inverzije preko Ieta sorazmerno nizke temperature. Tako se je konec februarja tu zrak ohladil na 1 °C, poleti pa ni presegel 7 °C. Zaradi tako močnih ohladitev v zimskem času zmrzuje tudi prenikla voda, da se tvorijo ledene sveče in ledeni stalagmiti. Posledica zmrzovanja in kasnejšega odtajevanja vode na sigi je krušenje in odpadanje njenih plasti. V Vilinski dvorani in v Dvorani ponvic temperatura zraka in vzporedno tudi temperature preniklih voda nihajo okoli 8 °C. V smeri proti koncu rova se temperature dvigujejo in na koncu rova dosegajo od 10 do 12 °C. KEMICNA SESTAVA PRENIKLE VODE Prenikle vode v Škocjanskih jamah in Dimnicah imajo visoko kalcijevo ter nizko magnezijevo trdoto, ki je bila pri vseh omenjenih kapljanjih, razen 11a točki 5 v Škocjanskih jamah pod 3 mg Mg2+ 1-1. Poleg visoke vsebnosti karbonatov (100-370 mg HC03- 1-1} vsebujejo prenikle vode še do nekaj mg 1-1 kloridov (v škocjanskih jamah do 9 mgCl i-1), do 1 mgN03 -1 -1 in pod 0,05 mg 56 Janja Kogovšek, Vertikalno prenikanje vode v Skocjanskili jamah in Dimnicah P043- 1-1. Izjemi sta bili vodi iz kamina na točki 3 v škocjanskih jamah, kjer smo zabeležili 30 mg N03-1- 1, in na bližnji točki 4, z do 15 mg N03- 1 - 1• V Dimnicah je kapnica ob potoku (5), v najdebelejšem stropu in z mini- malnimi nihanji pretoka, dosegala prek celega leta visoko karbonatno trdoto, ob povišanju pretoka pa je vedno močno upadla. Pri vseh drugih curkih, razen pri curku 9, se kaže bolj ali manj izrazit sezonski potek karbonatne trdote, z viškom poleti in jeseni. Kapljanje na točki 13 z najmanjšim pretokom in naj- manjšim nihanjem le-tega označuje manj izrazit sezonski potek, ko je vsebnost karbonatov nihala v razponu 60 mg HC03 - 1- 1• Zelo podoben potek so imeli tudi curki 7, 8 in 10, ki so dosegali prek leta višje pretoke, vendar pa so bila nihanja le-teh majhna. Vsebnost karbonatov je nihala do 80 mg HC03 -1 - 1• Izrazitejše sezonsko nihanje karbonatne trdote do 160 mg HC03-1- 1 sta iz- kazovala curka 2 in 3, ki jima je tudi pretok močneje nihal. Tudi curki 1, 4 in 12 odražajo sezonski potek, ki ga v poznem poletju in jeseni označuje povi- šana vsebnost karbonatov ob istočasnem povišanju pretokov. Izven te skupine pa je curek 9, kjer se kaže sorazmeren potek pretoka in vsebnosti karbonatov, ki je prek leta nihala v obsegu 170 mg HC03-1-1• V Škocjanskih jamah imamo podobno sliko. Izmed vseh opazovanih kap- ljanj smo zabeležili najmanjša nihanja pretoka na točki 4. Karbonatna trdota je tu sezonsko nihala za manj kot 60 mg HC03- 1-1, podobno kot na točki 13 v Dimnicah, kjer so bili manjši pretoki. Curke na točkah 1, 5, 6 in 7 ozna- čujejo v teku leta večja nihanja pretoka in karbonatne trdote, slednja niha do 120 mg HC03 - 1-1• Pri vseh je opazen sezonski potek, z viškom poleti in je- seni, ki se mu, podobno kot curkom 11,4 in 12 v Dimnicah, pridružujejo v po- znem poletju in jeseni porasti karbonatne trdote ob povečanjih pretoka. V po- sebno skupino bi razvrstili curke iz Velike dvorane in Dvorane ponvic (8, 9, 10, 11, 13), ki se jim je karbonatna trdota od vzorčevanja do vzorčevanja skokovito spreminjala in nihala do 200 mg HC03 -i-1• Curek 11 izkazuje v teku leta dva močna upada vsebnosti karbonatov ob istočasnem upadu pretoka, in to spo- mladi ter poleti, ko dalj časa ni bilo intenzivnejših padavin. Podoben potek imata tudi curka 9 in 10. Najbolj skokovita nihanja karbonatne trdote pa odra- ža curek 8, kjer je povečanjem pretoka sledilo povečanje karbonatne trdote, podobno kot smo to že ugotavljali za curek 9 v Dimnicah, le da je karbonatna trdota v Škocjanskih jamah dosegala znatno višje vrednosti - tudi do 370 mg HC03-1- 1. PRIMERJAVA PRENIKANJA MED MATIČNIM KRASOM IN NOTRANJSKIM KRASOM Če primerjamo karbonatno trdoto curkov in kapljanj v Planinski jami ter Škocjanskih jamah in Dimnicah, vidimo, da se v vseh jamah pojavljajo curki z nižjimi in višjimi karbonatnimi trdotami. Tako smo med opazovanimi curki v Planinski jami zabeležili večino curkov s karbonatno trdoto od 100 do 230 mg HC03 -1-1, enako kot v Pisanem rovu Postojnske jame. Izjema je b'i.l curek 1 v Planinski jami, ki vsebuje tudi do 320 mg HC03-1- 1, kar pripisujemo, povečani koroziji zaradi prisotnosti apnenodolomitne breče v jamskem stropu. V Škocjanskih jamah se karbonatna trdota curkov in kapljanj giba v inter- valu od 100 do 370 mg HC03 - 1-1• V splošnem višje vrednosti karbonatnih trdot 57 1.0 Acta carsologica XII, 1983 (1984) Padavine - Precipitation Pretok • Discharge ( / min-1) Karbonatna trdota Carbonate hardness Sl. 4. Fig. 4. (mm) 1 1 r "ti .... :i,. č!: 1 :i,. k ! 1 - CI), :,,; o o k ~ :,,; n, k =C n, (o) Primerjava prenikanja vode v škocjanskih jamah in Planinski jami Comparison of water percolation in Škocjanske jame and Planinska jama na matičnem Krasu v primerjavi z Notranjskim krasom delno verjetno izvirajo iz višjih temperatur prenikle vode, kar vpliva na večje reakcijske hitrosti; medtem ko so nam drugi možni vzroki zaenkrat še neznani. Količine letnih padavin na območjih omenjenih jam se dokaj razlikujejo. Največ padavin je v Planini, za dobrih 400 mm manj jih je v Matavunu, na 58 Janja K,o,govšek, Verti.k;alno pren.Lkainje vode v Skocjansk:ih jamah in Dimnicah 11 območju Dimnic pa še za nadaljnjih 200 mm manj. Izdatnost in trajnost curlmv pogojujejo predvsem narava in velikost njihovega zaledja z odgovarjajočo pre- pustnostjo vodnikov ter letna količina padavin, ki oskrbuje zaledje curkov z vodo. V škocjanskih jamah so bili curki le občasno aktivni, skozi celo leto pa se ohrani predvsem drobno kapljanje v Tihi jami. Kapljanja so vezana na manj prepustne vodnike, kjer ima vlogo nekakšnega regulatorja še zasigan jamski strop. Prepojenost zaledja curka zaradi šibkejšega odtoka manj niha; takšno kontinuirano dogajanje pa ima za posledico tudi manjša nihanja karbo- natne trdote. Izdatnejši curki odvajajo večje količine vode in ko se zaledje sprazni, curki presahnejo. Po večjem deževju pa se ti curki obnovijo. Te spre- membe verjetno vplivajo na velika nihanja karbonatne trdote. Glede na splošne višje karbonatne trdote prenikle vode na matičnem Krasu v primerjavi z Notranjskim, je stopnja korozije1 (izrazi pojasnjeni na str. 61) na matičnem Krasu večja. Ker pa vemo, da je učinek korozije2 odvisen pred- vsem od količine prenikle vode, je ocena končnega učinka brez zveznega mer- jenja pretokov nemogoča. Slika 4 vzporedno prikazuje curek 1 iz Planinske jame in curek 3 iz Škocjanskih jam. Opazno nižji pretoki curka 3 in izostanki njegove reakcije so posledica manjših letnih padavin, saj celotna količina pre- nikle vode, ki je v letu 1983 pritekla skozi curek 3 znaša le 1/10 količine vode curka 1 iz Planinske jame. IZLOCANJE SIGE Izločanje sige smo podrobneje spremljali v Škocjanskih jamah. Kot primer majhnega curka, ki občasno preide v kapljanje, smo izbrali curek 1 v Paradižu. Tu smo preko celega leta zabeležili dokaj enakomerno izločanje, in sicer od 15 do 60 mg CaCO3 iz l litra prenikle vode. Za izračun letne količine prenikle vode, ki je pritekla skozi ta curek, in količine karbonatov, ki se je v enem letu izločila iz nje, smo uporabili meritve, ki smo jih opravljali vsaka dva ted- na. Seveda so izračunane vrednosti le približne. Tako se je iz 16 m3 prenikle vode v enem letu izločilo 600 g sige. Podobne vrednosti smo merili v Pisanem rnvu Postojnske jame (J. Kogovšek, 1983). Iz slike 6 so razvidna razmerja med količino vode in količino izločene sige zgoraj omenjenih kapljanj. Pri tem mo- ramo omeniti, da so poti, na katerih smo merili izločanje, različno dolge. Dveletne meritve izločanja sige smo izvedli še na točki 8, ki jo označujejo velika nihanja pretoka in karbonatne trdote. Tu prenikla voda s karbonatno trdoto do 360 mg HCO3 - 1-1, občasno pa tudi le 140 mg HCO3-1- 1, nesklenjeno polzi po približno 10 m visokem kapniku Orjaku. Voda je po izločanju vsebo- vala od 90 do 160 mg HCOa- 1-1, izjemoma ob zelo visokih pretokih, pa celo 190 mg HCOJ- 1-1. Tako se je izločalo iz 1 litra prenikle vode od 37 do 170 mg CaCO3,, kar pomeni 23 do 65 % vseh karbonatov v prenikli vodi. Iz slike 5 je razvidno izlo- čanje sige na točki 8 in bližnji točki 13. Najvišje trdote prenikle vode in naj- ' Stopnja raztapljanja (stopnja korozije} je prirastek trdote oz. koliooe raztopljenih karbonatov v enoti volumna. 2 Učinek raztapljanja (učinek kornzije) je količina raztopljenih karbonatov v določenem času. 59 gJ f ŠKOCJANSKE JAME "%j (!Q" i:.n Karbonatna trdota Carbonate hardness Karbonatna trdota Carbonate hardness 200 -l mg Ca co3 1 •1 13 100 1160 • 138 1200 t m, mg Ca co3 r1 TOCKA a-aa ~ zool\ a 150 \_ 100 8a O J Padavine - Precipitation 5 1 mm 30 10 XI ' XII 1982 Pretok - Discharge PRETOK Pretok - Discharge SUHO --- .. -..... ~ ..... ,_ . .._ \ \ ... _ ml min~ 400 200 1000 500 t:; i 5 8. o '13. C) II> ~ i w ti; CX> .e .Janja Kogovšek, Vertikalno prenika:nje vode v Skocjanskih jamah in Dlmnicah en _w !c !;i: zz 00 mm a: a: <( <( ~o z@ ~ !:: g~ N a. -w o 500 300 100 Pisani rov 2a, 24, 2s, 29 • Škocjanske jame 1 x gCaC03 4 B 12 KOLICINA VODE WATER QUANTITY 1 X 16 m3 13 Sl. 6. Intenzivnost izločanja sige v škocjanskih jamah v primerjavi s Pisanim rovom Postojnske jame Fig. 6. The intensity of flowstone deposition in Škocjanske jame compared to Pi- sani rov in Postojnska jama Sl. 5. I7ločanje sige v Veliki dvorani škocjanskih jam. Na točkah 8 in 13 so merjene trdote prenikle vode nad stalagmitom, Tla tockah 8a in 13a pa ob vznožju stalagmita. Razlika v trdoti predstavlja izločene karbonate Fig. 5. The flowstone deposition in Big Hall of škocjanske jame. On the points 8 and 13 the hardnesses of percolated water were measured above the stalagmite, while on points 8a and 13a at the stalagmite; the difference in hardnessess presents the deposited carbonates. 61 14 Acta cairsologica XII, 1983 (1984) večja stopnja izločanja3 nastopajo ob večjih pretokih; le izredno visoki pretoki imajo nekaj manjšo stopnjo izločanja. Količina izločene sige pa zavisi tudi od količine vode, in ker se tu oba vpliva združujeta, se ob ugodnih razmerah izloči največ sige, če so curki stalni. Curek pri točki 8 pa je v poletni suši 1982 pre- sahnil za dobra dva meseca, v letu 1983 pa zaradi izredno dolge suše kar za štiri mesece, in to se seveda pozna v celoletni količini izločene sige. Zaradi po- majkanja zveznih merilcev pretoka, smo lahko le približno ocenili količino izločenih karbonatov na podlagi tedenskih meritev. Po tej oceni se lahko iz curkov v Veliki dvorani škocjanskih jam izloči precej več kot iz curkov v Planinski jami in v Pisanem rovu Postojnske jame, kjer je stopnja izločanja zlasti ob večjih pretokih manjša. SKLEPI V Škocjanskih jamah in Dimnicah imamo v grobem dva tipa prenikanja vode: drobno stalno kapljanje s skromnimi nihanji karbonatne trdote ter izdat- nejše curke, ki v daljših sušnih obdobjih presahnejo, hkrati pretok in karbonat- na trdota skokovito nihata, naraščanju pretoka pa sledi tudi naraščanje kar- bonatne trdote. V Planinski jami smo pri sicer izdatnejših, stalnih curkih ugo- tavljali obratno razmerje pretoka in karbonatne trdote. Področji matičnega Krasa in Notranjskega krasa se predvsem razlikujeta po količini padavin. Na območju Škocjanskih jam pade 23 %, na območju Dim- nic pa 33 % manj padavin, kot na Postojnskem. Izdatnost in trajnost curkov očitno v veliki meri zavisi od narave in obsega zaledja curka ter količine pa- davin, ki vplivajo na njegovo prepojenost. Meritve so pokazale, da debelina jamskega stropa bistveno ne vpliva na značilnosti curka. Drobna kapljanja so vezana na manj prepustne vodnike, ki zavirajo pretakanje vode skozi jamski strop. Podobno uravnava pretok tudi zasigan jamski strop. Tako se prepoje- nost zaledja curkov malo spreminja, kar verjetno vpliva na majhna nihanja trdot teh curkov. Pri izdatnih curkih z bolj prepustnimi vodniki pa se prepoje- nost hitreje spreminja in celo toliko zmanjša, da curki tudi presahnejo. Te po- membne hidrološke spremembe v zaledju curka verjetno vplivajo tudi na velika nihanja karbonatne trdote. Prenikla voda v Škocjanskih jamah in Dimnicah ima predvsem karbonat- no in kalcijevo trdoto. Karbonatna trdota je v večini primerov znatno večja, kot smo jo zabeležili v Planinski in Postojnski jami. Eden od vzrokov so ver- jetno višje temperature prenikajoče vode, ki vplivajo illa povečanje reakcijskih hitrosti, medtem ko so nam drugi možni vzroki še neznani. Karbonatna trdota je v škocjanskim jamah dosegala vrednosti do 370 mg HCOa - 1-1, v Dimnicah do 345 mg HC03- 1 1, medtem ko smo v Planinski jami in Pisanem rovu Postojnske jame zabeležiH pri večini curkov do 230 mg HCOa -1-1. Izjema je curek 1 v Planinski jami, ki zaradi plasti apnenodolo- mitne breče v jamskem stropu dosega višjo karbonatno trdoto, kar nakazuje enega od možnih vzrokov za povečane karbonatne trdote. Večje trdote prenikie vode govore za večjo korozijo v jamskem stropu. Ker pa vemo, da končni • Sf>opnja izločanja je zmanjšanje t11dote oz. količme raztopljenih karbonatov v enoti volumna. 62 Janja Kogovšek, Vertikalno prenikanje vode v Skocja.nskih jamah :in Dimnicah 15' učinek korozije zavisi predvsem od količine prenikle vode, izračun brez zvez- nega merjenja pretoka na izbranem reprezentativnem območju ni možen. Prenikla voda v Škocjanskih jamah je v glavnem prenasičena, tako smo v Tihi jami na vsakem koraku priča izločanju sige. V glavnem bi to izločanje lahko razvrstili v dve skupini. Pri drobnih, stalnih kapljanjih imamo dokaj enakomerno izločanje, podobno kot smo to zabeležili v Pisanem rovu Postojn- ske jame. Intenzivnejše izločanje pa smo izmerili pri curkih v Veliki dvorani, katerih pretok in karbonatna trdota ter vzporedno tudi izločanje sige močno nihajo. Tu se je iz prenikle vode izločalo od 23 do 65 % vseh karbonatov. Ker višje trdote nastopajo ravno ob večjih pretokih in je količina izločene sige produkt obeh faktorjev, nastopajo maksimalni učinki izločanja sige ravno ob večjih pretokih. In čeprav prihaja v poletni suši do izostanka izločanja, ocenju- jemo, da letna količina izločene sige v Veliki dvorani Škocjanskih jam znatno- presega izločanje v Planinski jami in Pisanem rovu Postojnske jame. 63 16 Acta carsologica XII, 1983 (1984) LITERATURA K o g o v š e k, J., H a b i č, P ., 1981: Preučevanje vertikalnega prenikanja vode na primerih Planinske in Postojnske jame. Acta carsologica ll, 129-148. Ljubiiana. K o go v še k, J., 1982: Vertikalno prenikanje v Planinski jami v obdobju 1980/81. Acta carsologica, 10, 106-125, Ljubljana. Kogovšek, J ., 1983: Prenikanje vode in izločanje sige v Pisanem rovu Postojnske jame. Acta carsologica 11, 59-76, Ljubljana. Malečkar, F., Go spod ari č, R., l!l82: La geologia della grotta D1mn.ice (Ma- tarsko podolje - Slovenija). Atti del 5. Convegno regionale di speleologia del Friuli - Venezia Giulia, 243-249, Trieste. Pet k o v še k, Z., 1963: Klimatske razmere v Veliki dolini pri Škocjanskih jamah. Biološki vestnik 11, 49-66, Ljubljana. 64 Janja Kogovšek, Vertikalno prenikainje vode v Skocjanskih jamah in Dimnicah VERTICAL WATER PERCOLATION IN SKOCJANSKE JAME AND DIMNICE Summary 17 In the last two years we studied the water percolation in Škocjanske jame and Dimnice. We had chosen several drippings and trickles where we have regularly measured physical and chemical parameters of percolated water. For the comparison we regularly measured parallely the trickle 1 in Planinska jama. Compared to Postojna region on Classical Karst there are significantly less precipitations. Therefore small drippings prevail. In škocjanske jame the discharges reached the values up to 360 mm/min-1, while in Dimnice only up to 100 ml/min- 1. At more abundant trickles the discharge oscillated by leaps and bounds up to 5000 ml/min-1 and more, while during the summer dry period these trickles dried up. We suppose that smaller aquifer permeability of small drippings combined with calcited cave roof in the role of regulator assure smaller level oscillations in the reservoir of these drippings. It is reflected in smaller discharge and carbonate hardness oscillations too, which are between 160 and 340 mg Hco- ~ 1-1. Particular trickles annual amplitude amounts from 80 to upmost 120 mg Hco- ~ 1-1. At more abundant trickles quioker drying up and stronger water Ievel oscillations in trickle background occur, if their stock is not big enough, the tr.ickles periodically dry up. These severe changes in the background are prooably conditioned by big carbonate hardness oscillations, reaching from 140 to 370 mg Hco-1 1-1. Annual amplitude of carbonate hardness at these trickles amounts to 200 mg HCO:i - 1-1. Compared to hardnesses of percolated water in Planinska and Postojnska jama (Pisani rov) where the majority of trickles reaches the carbonate hardness up to 230 mg HCO:i - 1-1, on Classical Karst the hardnesses are significantly higher. One reason lies probably in higher temperatures of the percolated water while the other reasons are till now unknown. The corrosion intensivity depends beside the carbo- nate hardness also on the quantity of the percolated water. It si proportional to precipitations quantity, which are modest on Classical Karst thus it seems, that the final effect of corrosion is smaller. But without connected measurements of dis- charge and carbonate hardnesses on the representative region we cannot give the precise corrosion judgement. In Dimnice and škocjanske jame we meet the richness of flowstone forma- tions which are still growing today. At small, permanent drippings the deposition is going on during the whole year. Out of one liter up to 60 mg CaCO:i deposited, similar, as we observed in Pisani rov of Postojnska jama. More intensive deposition occurs at trickles in Big Hall in Škocjanske jame, where higher hardnesses cor- respond to higher discharges, leading to maximal effect of flowstone deposition. Thus were deposited from the percolated water 23 to 65 % of all the carbonates during one year. As the discharge and carbonate hardness of all these trickles oscil- late very much, parallelly oscillates the flowstone deposition too. Neverless we esti- mate that bere the sinter deposition highly increases that in Planinska jama and in Pisani rov of Postojnska jama. 65