Modelling hazards impacting the flow regime in the Hranice Karst due to the proposed Skalicka Dam
Loading...
Date
2024-10-30
Authors
Špano, Miroslav
Říha, Jaromír
0000-0001-6299-4440Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
EGU - European Geosciences Union
Altmetrics
Abstract
This study examines the hydrogeological hazard associated with the construction of the proposed Skalička Dam in the vicinity of the Hranice Karst. Prompted by the catastrophic regional floods in 1997 and 2010, the design of the dam aims to mitigate floods along the Bečva River downstream of the reservoir. However, concerns have been raised regarding the potential disturbance of the natural groundwater regime in the Hranice Karst and the source of mineral waters for the Teplice spa. This is due in particular to the dam's location in an area with limestone outcrops potentially susceptible to surface-water infiltration. Previous studies have also highlighted the strong correlation between the water level in the Bečva River and the water level in karst formations such as the Hranice Abyss, Zbrašov Aragonite Caves, and other caves in the locality. To address these concerns, a nonlinear reservoir-pipe groundwater flow model was employed to simulate the behaviour of the Hranice Karst aquifer and specifically the effects of the dam reservoir's impoundment. The study concluded that the lateral variant of the dam would have a practically negligible impact on the karst water system, with the rise in water level being only a few centimetres. The through-flow variant was found to have a more significant potential impact on water levels and the outflow of mineral water to the spa, with a piezometric rise of about 1m and an increase in the karst water discharge to the Bečva River of more than 50%. Based on these results, recommendations for further investigations concerning the design of the dam and its eventual construction have been formulated to reduce geological uncertainties and to minimize the potential impact of the hydraulic scheme on the hydrogeology of the karstic system.
Tato studie zkoumá hydrogeologické nebezpečí spojené s výstavbou navrhované Skalické přehrady v okolí Hranického krasu. Výzvou byly katastrofální regionální povodně v letech 1997 a 2010. Projekt přehrady má za cíl zmírnit povodně podél řeky Bečvy dolů po proudu nádrže. Objevily se však obavy ohledně možného narušení přirozeného režimu podzemních vod v Hranickém krasu a zdroje minerálních vod pro lázně Teplice. Je to dáno zejména přehradou umístěnou v oblasti s vápencovými výchozy potenciálně náchylnými k infiltraci povrchové vody. Předchozí studie měly také zdůraznit silnou korelaci mezi hladinou vody v řece Bečvě a hladinou vody v krasovém útvaru Hranická propast, Zbrašovské aragonitové jeskyně a další jeskyně v lokalitě. Chceme-li tyto obavy vyřešit, pro simulaci chování zvodně Hranického krasu byl použit nelineární model proudění podzemní vody z nádrže a potrubí a konkrétně účinky napouštění přehradní nádrže. Studie dospěla k závěru, že boční varianta přehrady by měla na krasovou vodu prakticky zanedbatelný vliv, přičemž hladina vody stoupne jen o několik centimetrů. Bylo zjištěno, že varianta s průtokem má více významný potenciální dopad na vodní hladiny a odtok minerální vody do lázní, s piezometrickým stoupáním cca 1 m a zvýšení průtoku krasových vod do řeky Bečvy více než 50 %. Na základě těchto výsledků jsou navržena doporučení pro další zkoumání týkající se návrhu přehrady. Její případná stavba byla formulována tak, aby byly sníženy geologické nejistoty a minimalizován potenciální dopad hydraulického schématu na hydrogeologii krasového systému.
Tato studie zkoumá hydrogeologické nebezpečí spojené s výstavbou navrhované Skalické přehrady v okolí Hranického krasu. Výzvou byly katastrofální regionální povodně v letech 1997 a 2010. Projekt přehrady má za cíl zmírnit povodně podél řeky Bečvy dolů po proudu nádrže. Objevily se však obavy ohledně možného narušení přirozeného režimu podzemních vod v Hranickém krasu a zdroje minerálních vod pro lázně Teplice. Je to dáno zejména přehradou umístěnou v oblasti s vápencovými výchozy potenciálně náchylnými k infiltraci povrchové vody. Předchozí studie měly také zdůraznit silnou korelaci mezi hladinou vody v řece Bečvě a hladinou vody v krasovém útvaru Hranická propast, Zbrašovské aragonitové jeskyně a další jeskyně v lokalitě. Chceme-li tyto obavy vyřešit, pro simulaci chování zvodně Hranického krasu byl použit nelineární model proudění podzemní vody z nádrže a potrubí a konkrétně účinky napouštění přehradní nádrže. Studie dospěla k závěru, že boční varianta přehrady by měla na krasovou vodu prakticky zanedbatelný vliv, přičemž hladina vody stoupne jen o několik centimetrů. Bylo zjištěno, že varianta s průtokem má více významný potenciální dopad na vodní hladiny a odtok minerální vody do lázní, s piezometrickým stoupáním cca 1 m a zvýšení průtoku krasových vod do řeky Bečvy více než 50 %. Na základě těchto výsledků jsou navržena doporučení pro další zkoumání týkající se návrhu přehrady. Její případná stavba byla formulována tak, aby byly sníženy geologické nejistoty a minimalizován potenciální dopad hydraulického schématu na hydrogeologii krasového systému.
Description
Citation
Natural Hazards and Earth System Sciences. 2024, vol. 24, issue 11, p. 3683-3701.
https://nhess.copernicus.org/articles/24/issue11.html
https://nhess.copernicus.org/articles/24/issue11.html
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en