|
| |
|
| |
|
|
Kanály vzniklé prouděním podzemní vody v lomu Střeleč: erozní procesy a faktory ovlivňující vznik kanálů
Soukup, Jan ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Grmela, Arnošt (oponent)
Vlivem těžby vznikla v okolí lomu Střeleč rozsáhlá deprese hladiny podzemní vody, kdy do lomu ve formě soustředěných vývěrů přitéká až 70 l/s. Na vývěrech podzemní vody dochází k tvorbě systému kanálů, dosud největší vzniklý kanál dosahoval délky 300 m, výšky 17 m a objemu až 22 tisíc m3. Tyto kanály se v lomu utváří několik měsíců až let. Rychlý vývoj umožňuje detailně studovat erozní procesy in situ. V práci jsem se zabýval detailním popisem kanálů, charakterem proudění a erozními procesy. Zjištěné rychlosti proudění vody v kanálech dosahují až 0,4 m/s při hydraulickém gradientu 1 - 5%. Rychlosti proudění a spád hladiny v kanálech odpovídají erozi zvané "piping". Nejprve dochází k tvorbě malých kanálků, postupně se sbírá více vody a utváří větší hlavní kanál s menšími přítoky. Kanály sledují existující puklinový systém a jejich šíření do stran je omezeno průběžnými puklinovými plochami. Nad hladinou vody vznikají prostory řícením podetnutých pískovcových bloků. Rozšiřování v lomu je možné jen díky existenci méně pevných erodabilních partií pískovce. Pro popis pevnějších i méně pevnějších partií byly adaptovány metody na měření erodability (REI) a odolnosti vůči vrtání (DR), které slouží k relativnímu porovnávání vlastností povrchů pískovce. Při bázi lomu byly touto metodou vymapovány erodabilní...
|
|
|
Hydrodynamické a termální modelování reaktivního toku v okolí intruzí
Jandová, Tereza ; Dolejš, David (vedoucí práce) ; Bruthans, Jiří (oponent)
Intruze magmatu do zemské kůry, šíření tepla a vznik hydrotermálních systémů jsou důležité děje pro pochopení dynamiky krystalizace magmatických rezervoárů a vznik rudních ložisek. Předkládaná práce představuje matematický model pro termální vývoj a šíření fluid ve svrchní zemské kůře po vmístění plutonického tělesa. Model řeší soustavu parciálních diferenciálních rovnic metodou konečných diferencí pomocí softwaru SHEMAT. Výchozí situaci aproximuje stabilní litosférická geoterma získaná výpočtem s konstantním tepelným tokem na bázi a konstantní teplotou na povrchu. Po vmístění magmatického tělesa obdélníkového průřezu a počáteční teploty 800 řC na pozadí vypočítané geotermy pozorujeme vznik hřibovitého tvaru kontaktní aureoly, který je výsledkem splývání tepelného vlivu stabilní litosférické geotermy a kontaktní aureoly plutonu. V kontaktní aureole pozorujeme prudké zahřátí (čím blíž u intruze, tím prudší a větší), a pak pomalé chladnutí. Následující modely uvažují také tok fluidní fáze při pórozitě 0,5 % a permeabilitě 10-16 m2 , ale v přenosu tepla stále převažuje kondukce nad advekcí, a proto tok vodné fluidní fáze na chladnutí plutonu nemá zásadní význam. Darcyho rychlost toku fluidní fáze je velmi nízká, a je funkcí gradientu hydraulického potenciálu, který závisí na tlaku a hustotě fluida....
|
|
|
Charakterizace hydrogeologického masivu na základě archivních vrtných prací a konceptuální model
Vacková, Alena ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Kůrková, Iva (oponent)
Tato práce se zabývá charakteristikou hydrogeologického masivu v okolí řeky Sázavy na základě archivních dat o hladinách ve vrtech a výsledcích čerpacích zkoušek z Geofondu a topografických údajů (DMR, vodní toky apod). Pro zpracování dat jsem použila programy ArcMap 10.1 a Excel. Studovala jsem vzájemné vztahy mezi hloubkou hladiny pod terénem, sklonem hladiny, specifickou vydatností, transmisivitou s řadou topografických parametrů (vzdálenost od vodního toku, nadmořská výška, relativní výška nad nejbližším vodním tokem, spád terénu atd.) V zájmovém území existuje těsná lineární závislost mezi spádem terénu a spádem hladiny (rxy 0,96). Spád hladiny dosahuje v průměru 88% spádu terénu. Střední spád hladiny podzemní vody v zájmovém území je 10% (6). Průměrná hodnota transmisivity v zájmovém území je 1,27x 10-4 m2 /s, specifická vydatnost se obvykle pohybuje mezi 0,01 a 0,1 l/s m což odpovídá zařazení do nízké až velmi nízké třídy transmisivity s velkou variabilitou hodnot. V oblasti se nepotvrdil běžně očekávaný předpoklad, že by hodnoty transmisivity a specifické vydatnosti měly být v průměru vyšší v oblastech drenáže, než v oblastech infiltrace. Aplikace metody Krásného a Kněžka (1977) pro určení specifického podzemního (základního) odtoku ze středních hodnot transmisivity, spádu terénu nebo...
|
|
|
Krasovění karbonáto-silikátových hornin: rešerše literatury a loužící experimenty
Vojtíšek, Jan ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Kůrková, Iva (oponent)
Proces krasovění není vázán jen na dobře rozpustné horniny, jako jsou vápence a evapority, ale projevuje se i v jiných horninách, jako jsou křemence nebo siliciklastické horniny s karbonátovým tmelem. "Ghost rock" krasovění je, na rozdíl od vzniku klasického krasu, dvoustupňový proces, kdy jsou nejdříve v hornině odstraněny rozpustné složky a následně jsou erodovány a vyplaveny složky nerozpustné. Tyto procesy se uplatňují i v České republice, například v České křídové pánvi (dále ČKP). Součástí této práce byly loužící experimenty se vzorky, které byly odebrány z ČKP. Loužení v kyselině chlorovodíkové je zrychlenou simulací přírodních procesů rozpouštění kyselými roztoky. Loužením vzorků v kyselině došlo ke snížení jejich pevnosti, někdy až k jejich rozpadu. Horniny, které se rozpadly jsou pravděpodobně náchylné ke vzniku krasových kanálů. Loužící experimenty ukázaly, že obsah karbonátů je důležitým, ne však jediným, řídícím faktorem v procesu krasovění.
|
|
|
Charakter proudění a střední doba zdržení vody v nesaturované zóně nad Ochozskou jeskyní (Moravský kras)
Vysoká, Helena ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Buzek, František (oponent) ; Tesař, Miroslav (oponent)
Na příkladu Ochozské jeskyně v jižní části Moravského krasu jsem studovala proudění a dobu zdržení vody v epikrasu a nesaturované zóně. Pomocí kombinace metod (dlouhodobý monitoring konduktivity a průtoku skapových a infiltrovaných srážkových vod, užití environmentálních stopovačů - 18 O, 3 H, CFC and SF6, sledování přítoků do půdy, detailní vzorkování při výjimečných srážkových událostech) jsem studovala různé složky proudění s odlišnými dobami zdržení, jež se v nesaturované zóně uplatňují, vliv půdy a epikrasu na složení a dobu zdržení skapových vod. Z dalších lokalit v nesaturované zóně Moravského krasu jsem studovala středni dobu zdržení u skapů Kašna v Rudickém propadání a Mapa Republiky v jeskyni Býčí skála. Pro srovnání jsem modelovala dobu zdržení i v saturované zóně, a to u pramene Kaprálka nedaleko Ochozské jeskyně, na Staré řece v Rudickém propadání a Konstantním přítoku v Amatérské jeskyni. Střední doba zdržení vody v nesaturované zóně nad Ochozskou jeskyní dosahuje 7 - 20 let, zatímco v půdě se pohybuje v řádu měsíců (1 - 8 měsíců, v závislosti na hloubce). U Kašny a je střední doba zdržení srovnatelná s Ochozskou jeskyní (18 - 20 let), u Mapy republiky, kde jsou výjimečné podmínky činí až 150 let. Doby zdržení v řádu 10-20 let jsou v souladu s hodnotami storativity (průměrně 0,6 %),...
|
|
|
Vliv evapotranspirace z říční nivy na vysychání říčky Brziny a snižování hladiny podzemní vody
Knődl, Vlastimil ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Slavík, Martin (oponent)
Povodí říčky Brziny na Sedlčansku v letech 2015-2019 sužovala problematika sucha. Říčka Brzina v období vrcholného léta opakovaně vysychala a celé povodí trpělo nedostatkem podzemní vody. Cílem bakalářské práce je ověření vlivu evapotranspirace z říční nivy na vysychání říčky Brziny. Vstupními daty pro výpočty jsou historické časové řady poskytnuté ČHMÚ a data z piezometrů. Teoretická část bakalářské práce se zabývá posuzováním metod jednotlivých výpočtů využívaných v praktické části, tj. indexu předchozích srážek, základního odtoku a evapotranspirace. Dále se zabývá vlivem vegetace na celkový odtok z povodí a různými výpočty evapotranspirace ze záznamů hladiny podzemní vody. V praktické části bakalářské práce je pomocí vybraných metod počítána potenciální evapotranspirace, separován základní odtok a dalšími metodami je ověřován vliv jednotlivých složek hydrologické bilance na ztrátu vody z povodí. Evidované odběry podzemní vody mají zanedbatelný vliv na hydrologickou bilanci. Podzemní odtok pod korytem říčky Brziny je z důvodu malé transmisivity prostředí hardrock také zanedbatelný. Zdaleka největší podíl na ztrátě vody v povodí má tedy evapotranspirace z lesních porostů říční nivy a výpar z vodních ploch v povodí. K vysychání Brziny dochází, když je rozdíl mezi úhrnem srážek a potenciální...
|
|
|
Hydrologie a hydrogeologie Bubovického potoka
Herza, Tomáš ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Kůrková, Iva (oponent)
Bubovický potok je charakteristický ztrátami vody v některých úsecích. Zejména během posledních několika let jsou ztráty tak velké, že koryto potoka je z větší části zcela bez vody. Jaké jsou příčiny ztráty vody v Bubovickém potoce je tak velmi aktuální otázkou. Cílem této bakalářské práce bylo zjistit příčiny zvýšených ztrát vody a určit, zda je možné obnovit alespoň minimální průtok Bubovického potoka. Řešení těchto otázek bylo velmi komplexní, jelikož povodí Bubovického potoka se nachází v krasové oblasti Český Kras, která se vyznačuje velmi složitým prouděním vody v nehomogenním krasovém prostředí. Z archivních materiálů vyplynulo, že ztráty byly pozorovatelné již před téměř 80 lety, tedy ještě před začátkem současné klimatické změny. Na základě měření průtoků na profilech jsem zjistil, že ztráty se v horní části povodí od 90. let až dvojnásobně zvýšily a že jsou způsobeny především vsakem z koryta do vápenců. Vliv evapotranspirace na velikost ztrát je oproti vlivu vsaku minimální. Ve 2 z 5 částí povodí Bubovického potoka dochází vždy pouze ke ztrátám. Z velmi rozdílných koncentrací sodných a chloridových iontů ztrácející se vody a vody objevující se v řečišti nad Bubovickými vodopády je zřejmé, že vsakující se voda odtéká mimo orografické povodí Bubovického potoka a vodopády mají jiný zdroj...
|
|
|
Využití průběhu hladiny ve vrtech pro určení míry dotace podzemní vody: určení suchých období v různých oblastech ČR
Šabatová, Kateřina ; Bruthans, Jiří (vedoucí práce) ; Weiss, Tomáš (oponent)
Tato práce se zabývá určováním doplňování podzemní vody z časového záznamu výšky hladiny podzemní vody ve vrtech. Tento postup, zvaný metoda kolísání hladiny podzemní vody, je v zahraničí hojně využívaný, v České republice se však dosud téměř nepoužívá. Je určen pro kolektory s volnou hladinou. Z výšky vzestupu hladiny podzemní vody lze po vynásobení storativitou zvodně zjistit mocnost vrstvy vody doplněné do kolektoru. Tuto metodu lze aplikovat buď na jednotlivé srážkové události, nebo na celou časovou řadu záznamů výšky hladiny podzemní vody. Její hlavní výhodou je snadná dostupnost záznamů výšky hladiny podzemní vody. Největším omezením této metody je nutnost přesně určit storativitu volné zvodně, kterou je často obtížné měřit. Mezi další potenciální zdroje nejistoty patří kolísání hladiny podzemní vody způsobené jinými vlivy než doplňováním a proměnlivost podmínek v čase. Praktická část práce ukazuje příklad využití metody kolísání hladiny podzemní vody na datech ze dvou vrtů v kvartérních fluviálních sedimentech v Polabí. Určila jsem minimální a maximální kumulativní výšku vzestupu hladiny podzemní vody za dobu zaznamenávání hladiny. U vrtu VP0673 je výška vzestupu hladiny podzemní vody 5,1 až 17,7 m za 52 let. U vrtu VP1851 je to 15,6 až 38,6 m za 26 let. Omezením tohoto postupu je, že pro...
|
host ::
RSS.