|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Srážení solí v přípovrchové zóně pískovce a dalších porézních hornin a simulace transportu a výparu vody
Sommerová, Anna ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Filippi, Michal (oponent)
Hlavním cílem této práce bylo zjištění a srovnání iontů tvořících soli ze vzorků odebraných v přípovrchové zóně pískovce a dalších porézních hornin. Studované vzorky pocházely z odlišných prostředí (humidní a aridní klima) z různých lokalit v České republice a ve světě. Identifikaci jednotlivých solí jsem provedla na základě vyhodnocení chemických analýz loužených vzorků. Dále jsem pomocí barviva fluoresceinu sledovala kapilární vzlínání a výpar v nenasycených vzorcích pískovce. Obsahy solí na lokalitách v České republice v prostředí humidního klimatu jsou obecně nižší než na zahraničních lokalitách v prostředí aridního klimatu. Minerál halit dominuje na lokalitě Petra a Crystal Peak, na ostatních lokalitách převládají minerály tvořené sírany. Na lokalitách v Českém ráji a okolí se jako na jediné ze studovaných lokalit vyskytují soli s obsahem hliníku - alumy. Relativně vysoké koncentrace dusičnanového minerálu nitronatritu jsem stanovila na lokalitě Čertova kazatelna v Plzni. Na základě pozorování kapilárního vzlínání při pokusech s uměle vytvořenými voštinami, jsem dospěla k závěru, že počáteční kapilární výška je rozhodující pro transport roztoku a že při určité kapilární výšce se roztok dostává pouze do důlku voštiny, zatímco vystouplé části skály zůstávají suché.
|
|
|
Stopovací zkoušky v krasu s přihlédnutím k novějším výzkumům
Mareš, Jakub ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Kůrková, Iva (oponent)
Krasové kolektory jsou tvořeny vysoce propustnými kanály, které umožňují velmi rychlé a koncentrované proudění vody. V nich se mohou šířit kontaminanty a ohrožovat zdroje pitné vody. Vzhledem k velkému rozšíření zkrasovělých karbonátových hornin je potřeba zabránit možné kontaminaci. Pro zjištění rozsahu krasových povodí a hydrodynamických parametrů se používají stopovací zkoušky. Ty se neustále vyvíjejí, aby lépe simulovaly transport jak rozpuštěných, tak nerozpuštěných látek a mohlo se minimalizovat riziko znečištění. V současné době se hlavně rozvíjí využití částicových a koloidních stopovačů, jako třeba DNA, které lépe simulují pohyb patogenních bakterií. Tímto vývojem se zabývá tato bakalářská práce. V praktické části jsem provedl stopovací zkoušky pomocí NaCl a LiCl v české křídové pánvi v krasu jizerského souvrství z ponoru v osadě Borek do vzorkovacích míst a pramenů na Vazoveckém potoce, prameni Bezednice a pramenech u Jizery. Stopovací zkoušky vyvrátily prvotní předpoklad, že voda z ponoru směřuje přímo do Vazoveckého potoka pod závrtem a ukazuje na jednu z mála zjištěných polyfurkací v České republice. Dále se potvrzuje předpoklad, že se jedná o nejlépe vyvinutý kras v Čechách. Série tří stopovacích zkoušek, provedená na jaře roku 2017 zjistila spojení ponoru jak s Vazoveckým potokem,...
|
|
|
Porovnání hydraulických vlastností kavernózně zvětralých hornin do tvarů tafoni a voštin
Studencová, Alžběta ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Sněhota, Michal (oponent)
Formy kavernózního zvětrávání - tafoni a voštiny - patří k dlouhodobě zkoumaným a diskutovaným jevům v geologických disciplínách. Příčinou rozdílu mezi centimetrovými voštinami a až několikametrovými tafoni se však ještě nikdo důkladně nezabýval. V rámci mé diplomové práce se zaměřuji na porovnávání hydraulických vlastností hornin s vyvinutými voštinami a tafoni. Výzkum se skládal z terénních měření (měření sacích tlaků a kapilární nasákavosti pomocí Karsten tube) a laboratorních měření na vzorcích tafoni a voštin (měření retenčních křivek, kapilární nasákavosti, rychlosti difuze vodních par a nasycené hydraulické vodivosti). Zkoumala jsem voštiny z různých lokalit v české křídové pánvi a tafoni z karbonských arkóz u Kralup nad Vltavou, kambrických pískovců z Jordánské Petry a tufů z pohoří Crystal Peak v Utahu. Z provedených měření vyplynulo, že hodnoty sacích tlaků uvnitř tafoni jsou daleko vyšší než uvnitř voštin. Tento poznatek koresponduje s rozdílnými retenčními křivkami (strmější retenční křivka pro voštinové křemenné pískovce než pro jemnozrnné arkózovité pískovce až arkózy s vyvinutými tafoni). Další část výzkumu se soustředila na porovnávání vlastností hydrofobních krust, které se vytváří na površích hornin s tafoni i voštinami. Hydrofobní účinky se nejvíce projevili snížením kapilární...
|
|
|
Chemické složení vody z nenasycené zóny vybraných pískovcových výchozů
Paděra, Martin ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Kamas, Jiří (oponent)
Práce se zabývá studiem chemického složení vody z nenasycené zóny pískovců na šesti lokalitách v české křídové pánvi a jedné lokalitě v permokarbonské pánvi. Předmětem studia jsou především kapilárně vázané vody odebrané z hloubky několika cm, k jejichž odběru bylo testováno použití půdních lyzimetrů, tzv. rhizonů. Ačkoliv jsou rhizony určeny primárně pro odběr půdní vlhkosti, odběr vadózních vod z pískovce byl při vhodných podmínkách úspěšný a možný. Vody mají nízké pH 3,7-6,2, způsobené infiltrací kyselých atmosférických srážek, se kterými se do prostředí dostávají především sírany a dusičnany a další komponenty, které se následně podílejí na tvorbě a krystalizaci solí. Vyšší pH 5,7-6,2 vykazují lokality, kde je nárůst pH i odlišný chemismus způsoben odlišnými geologickými podmínkami. Vody vykazují vysoké zastoupení síranů (4,9-763 mg/l), dusičnanů (2,2-109 mg/l), vápníku (1,8-167 mg/l) a hliníku (0,1-4,7 mg/l) a jsou ve srovnání s atmosférickými srážkami nabohaceny o veškeré rozpuštěné látky. Od vod skapových se výrazně neliší. Vody jsou dle výsledků geochemického modelování přesyceny vůči křemeni a chalcedonu. K vysrážení významných solí, sádrovce a K-alumu, které jsou hlavní složky odebraných vod a povrchové eflorescence, dochází s progresivním výparem.
|
|
|
Reakce granitu s termální vodou a vliv na propustnost
Sysel, Ondřej ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Vylita, Tomáš (oponent)
Tato práce se zabývá reakcí vody s granitem. Byly popsány základní vlivy, které řídí a ovlivňují zvětrávání granitů. Jako významný se ukazuje vliv teploty na rozpouštění minerálů. Zatímco při nižších teplotách, se rozpouštění omezuje pouze na živce, při vyšších teplotách dochází k rozpouštění i odolnějších minerálů jako je například křemen, biotit či muskovit. Přítomnost rozpuštěného CO2 může ovlivňovat jak rozpouštění, tak i srážení minerálů. Z rešerše také vyplynulo, že proudění vody v granitech se omezuje na zlomy a pukliny, které však mohou být postupem času vlivem zvětrávání granitu vyplněny a utěsněny zejména jílovými minerály, které vznikají ve velkém množství rozkladem živců. V některých případech ale může docházet také k opačnému jevu, když na zlomech dochází ke tvorbě silně propustných kanálů. Kromě rešerše literatury byla také provedena mineralogická analýza nerozpustného rezidua získaného rozpuštěním aragonitového sintru z Vřídelního pramene. Pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) a práškové rentgenové difrakce (RTG) byl identifikován velmi hojný křemen, dále pak živce, slídy a jílové minerály, oxidy a oxihydroxidy železa a v menší míře baryt, magnetit a další minerály. Ve většině případů (křemen, živce, slídy a jílové minerály) jde s nejvyšší pravděpodobností o relikty granitu...
|
|
|
Využití konduktometru LTC pro charakterizaci proudění vody ve vrtech: Umělý vrt a terénní měření
Rodovská, Žaneta ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Procházka, Martin (oponent)
Ve své diplomové práci se zabývám metodou ředění označené kapaliny za využití samočinných konduktometrických čidel (Levelogger, firma Solinst). Cílem práce je ověření použitelnosti těchto čidel ke sledování pohybu kapaliny ve vrtech. Pro účely toho výzkumu jsem použila kromě metody ředění s pohybujícím se čidlem také metodu se stabilně umístěnými čidly ve vrtu a čidlo s upravenou geometrií tvaru okolo měřící štěrbiny. Celkově jsem měření uskutečnila na 15 vrtech ve fluviálních sedimentech a 11 vrtech v křídových horninách. Z výsledků měření vyplývá, že nejvyšší rychlosti proudění poskytuje čidlo bez upravené geometrie tvaru. V průměru o 40 - 50 % nižší rychlosti, než pohybující se čidlo, vykazuje způsob měření se stabilně umístěnými čidly ve vrtu. Kombinace měření se stabilně umístěnými čidly a s pohybujícím se čidlem vykazují přibližně o 40 % vyšší rychlosti proudění, než pouze stabilně umístěná čidla ve vrtu. Z dosažených výsledků také vyšlo najevo, že nízké a extrémně pomalé hodnoty rychlosti proudění (přibližně pod 0,02 m/den) jsou schopny změřit pouze stabilně umístěná čidla ve vrtu. Upravená geometrie tvaru pohybujícího se čidla nepřinesla žádoucí výsledky zlepšení vymytí stopovače z měřící štěrbiny.
|
|
|
Studium proudění vody a geochemických procesů v nesaturované zóně karbonátového a solného krasu
Kamas, Jiří ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Tesař, Miroslav (oponent) ; Buzek, František (oponent)
Proudění vod a geochemické procesy uvnitř nesaturované zóny (NZ) ve dvou zcela odlišných typech krasových prostředí byly sledovány za využití přirozených stopovačů (chemismus, stabilní isotopy 13 C, 18 O, 2 H, dále 3 H, 14 C, 87 Sr/86 Sr, uranin). Velikost horizontální složky proudění a reakce chemismu skapů na zvýšené hydrologické události byly zkoumány v Moravském krasu (Česká republika), zatímco charakter proudění vody a chemismus vod byly studovány v solném krasu na diapirech v JV oblasti pohoří Zagros (Írán). V prostředí dobře vyvinutého epikrasu dosahuje horizontální složka proudění definovaná parametrem Hmax/T (Hmax = horizontální složka migrace, T - mocnost NZ) typicky hodnot 0,1 - 0,6 (Moravský a Slovinský kras). Naopak v oblastech kde byl epikras postižen glaciací či lidskou činností je míra horizontálního transportu vyšší (Hmax/T 1,6 - 24). Tento parametr je důležitý pro navržení ochranných pásem nad jeskyněmi. Střední doba zdržení dusičnanů ve 120 m mocné NZ Moravského krasu je značná, převyšuje 16 let. NZ nad Ochozskou jeskyní (Moravský kras) podléhá polootevřenému až otevřenému systému vůči CO2. Při vysokém průtoku skapů tvoří podíl srážkové vody pouze 5%. V průběhu roku nad jeskyní dochází k odplyňování vod a srážení kalcitu, jak dokládají hodnoty δ13 C, molární poměry Mg/Ca a Sr/Ca....
|
host ::
RSS.