Hydrogeologické poměry Českého krasu severně od řeky Berounky

Jiří Bruthans

(MS; diplomová práce; str.1—100; PřFUK, Praha 1999)

Uvedena pouze část zabývající se lomem Čeřinka

 

---

Oblast lomu Čeřinka u Bubovic

V sz. stěně lomu Čeřinka jsou známy dvě propasťovité jeskyně s hluboce zakleslými hladinami podzemních vod. Veškeré známé údaje o naměřených úrovních hladin podzemních vod v obou jeskyních jsou shrnuty v tab.19.

 

Tab.19:

Tabulka shrnuje veškeré záznamy měření podzemních hladin v propasti Na Čeřince a jeskyni Arnoldce (DB 209). Od roku 1993 se jedná o měření konané členy 1-05 Geospeleos (včetně autora diplomové práce), starší měření jsou převzata z literatury citované pod DB 208 a z archivu ČSS.

Úroveň hladiny podzemní vody [m n.m.]	Čeřinka Vodní dóm	Čeřinka (hladina níže než...)	Arnoldka Jezerní dóm	Arnoldka (hladina níže než...)
březen 1969	340,8
19.2.1977	340,71
11.6.1977	331,29
10.7.1977	333,01
10.9.1977	342,47
22.10.1977	335,96
10.12.1977	332,01
12.3.1978	331,71
22.1.1983	326
13.12.1986	322
30.1.1993	320
28.2.1993		320
30.3.1993		320
25.6.1993				291
3.8.1993	336
10.8.1993				291
25.9.1993				291
25.11.1993				291
10.1.1994				291
28.1.1994				291
20.3.1994			291
29.3.1994			291,5
10.5.1994			295,2
1.6.1994	324,5
10.7.1994				291
září 1994	324
12.9.1994			290,2
5.11.1994				291
15.11.1994				291
25.11.1994				291
10.12.1994	315
20.12.1994				291
27.12.1994				291
10.1.1995				291
20.1.1995	325,5
28.1.1995				291
8.2.1995	332,3
22.5.1995			296,12
25.5.1995			294
červen 1995			309,5
12.7.1995			305,36
21.7.1995			304,86
26.8.1995	320,4		301,01
10.9.1995			302,7
28.9.1995			301,51
30.9.1995	327
1.10.1995			301
7.10.1995	325
4.11.1995			298,8
12.11.1995	319,4		298,82
17.12.1995	319,5
20.1.1996	328,5
2.2.1996			296,2
17.2.1996	323,9		295,1
1.5.1996	325,2		296,8
1.6.1996			301,91
22.6.1996	332,1
27.7.1996			304,65
28.7.1996	338,8
21.9.1996			303,45
29.9.1996	327,9
27.10.1996			298,3
9.11.1996	322,4
prosinec 1996	319
22.2.1997	327
5.4.1997	327,1
31.5.1997			297,4
22.9.1997			291,9
1.11.1997				291
15.11.1997				291
17.1.1998		318
18.5.1998	316
24.10.1998	319

 

Obr.26: Obrázek ukazuje kolísání hladin v propasti Na Čeřince a jeskyni Arnoldce. Znak (−) u jeskyně Arnoldky znamená, že hladina podzemní vody zaklesla pod dno jeskyně, u Čeřinky stejný znak znamená zaklesnutí hladiny do úzké pukliny v Italově chodbě, která byla navštěvována jen příležitostně. V obou případech se tedy hladina nacházela kdesi níže než je úroveň (−).

 

 

DB 208 Propast Na Čeřince (viz též DB 209)

Propast na Čeřince je vyvinuta ve vápencích pragu a její nejnižší části v kotýských vápencích stupně lochkov. Její dno je trvale zaplaveno jezerem, které kolísá v rozmezí 314—341 m n.m., tedy v rozmezí téměř 30 m.

Hladina jezera v generelu silně klesá: V době po objevení propasti v roce 1969 se hladina pohybovala okolo 340 m n.m. (Hromas a Kučera, 1972), v roce 1977 kolísala v rozmezí 332—340 m n.m. (Včíslová, 1980), v lednu 1983 byla hladina poprvé zastižena mnohem níže v úrovni 325 m n.m. (Kácha, 1983). V prosinci 1986 byla hladina zastižena již v úrovni 321 m n.m. (Český kras XIII). Zatím největší snížení hladiny bylo zaznamenáno v prosinci '94, kdy byla hladina v úrovni 314 m n.m. (Kolčava, 1995b). Je však nutno dodat, že voda v propasti kolísá během roku až okolo 20 m (viz obr.26). Přesto je možno pokles považovat za prokázaný, neboť do propasti bylo provedeno množství sestupů, při kterých nebyla úroveň hladiny podzemní vody zaznamenávána, avšak každý speleolog by si velmi dobře všiml nových partií jeskyní, které by se při případném poklesu hladiny objevily (viz výše citované články, které jsou právě zprávami o nově objevených, dříve zatopených partiích jeskyně). Je možné, že pokles hladiny podzemní vody v propasti je způsoben rozšiřováním puklin a tím zvyšování propustnosti vlivem odstřelů v lomu Čeřinka.

Propast pokračuje pod hladinou dále ve směru sklonu vrstev a příčného zlomu k SZ (směrem do jádra holyňsko – hostimské synklinály).

Byla měřena teplota vody jezera, několikrát i teplota na různých místech v jeskyni. Teplota je v jeskyni poměrně stálá a roste směrem od povrchu země do hloubky z 8,3 na 9,3 °C (obr.27).

Konduktivita skapových vod i vod jezera je velmi nízká 250—360 mS/cm (při 8—9 °C, říjen '98). Podle shodné konduktivity je pravděpodobné, že jezero je dotováno skapovou vodou.

Přítoky však zřejmě pochází nejen z vlastní jeskyně, ale i z širšího okolí podél příčného zlomu, na němž je jezero situováno (objem jeskyně je značný, intenzita skapu nízká). Po výrazných srážkách se skap objevuje během několika dnů.

Chemické rozbory vody jezera uvádí Včíslová (1980) a Žák a kol. (v přípravě).

 

DB 209 Jeskyně Arnoldka

Je vyvinuta ve vápencích stupně prag. Její dno, které je většinu času suché, se nachází v úrovni 289,9 m n.m. a tedy podstatně hlouběji než jezero v propasti Čeřinka vzdálené odtud pouhých 200 m (max. rozdíl hladin jezer v obou jeskyních je více než 50 m). Dno Arnoldky se zároveň nachází 71 m pod úrovní Bubovického potoka, vzdáleného pouhých 135 m! (Kučera a kol., 1981).

Hladina jezera dosahuje při nejvyšších stavech do úrovně 309,5 m.n.

Byla měřena teplota vody jezera i teplota vody jezírka v Příbově dómu. Konduktivita skapových vod je velmi nízká, podobně jako v Propasti Čeřince.

Kolísání hladiny jezera v Arnoldce je ve velmi těsné souvislosti s průběhem vydatnosti pramene Sv. Jan (pearson 0,96). Takové těsnosti korelace však nedosahuje ani se srážkami (ani s jejich různě dlouhými klouzavými a poloklouzavými průměry), ani s blízko ležícím jezerem v Čeřince (korelace vydatnost Sv. Jan – úroveň hladiny v Čeřince). Také kolísání hladin ve studních a vrtech v okolí lomu Čeřinka dosahuje vždy výrazně nižší korelace s vydatností Sv. Jana než 0,96. Hladina v Arnoldce si přitom vysokou korelaci se Sv. Janem  uchovává i v období, kdy dochází k ovlivnění vydatnosti Sv. Jana jevy, které se vyskytují pouze v orografickém povodí pramene (viz příloha 4.1 proudění č.2).

Je proto nepravděpodobné, aby byl vysoký pearsonův koeficient vztahu Sv. Jan – Arnoldka způsoben společnou závislostí na srážkách. Jedná se s nejvyšší pravděpodobností o přímou hydraulickou komunikaci.

Korelace úroveň hladiny Arnoldka – vydatnost Sv. Jan klesá pod 0,95 již při časovém posunu o ±1 týden. Závislost mezi vydatností a úrovní hladiny podzemních vod je tedy téměř „okamžitá“. To při vzdálenosti několika km mezi oběma jevy znamená značnou rychlost šíření hydraulické odezvy, a tedy šíření v napjatém kolektoru (horniny hlavního kolektoru jsou skutečně mezi Arnoldkou a Sv. Janem zavrásněny do značných hloubek pod hladinu podzemních vod). Průběh kolísání hladiny v Arnoldce je poměrně pozvolný a jezero nemá viditelný přítok ani skap (za extrémních srážek to však neplatí), voda spíše přichází ze dna jeskyně. Arnoldka proto může být jakýmsi „piezometrem“, který zasahuje velmi hluboko do synklinály a kolísání hladiny by potom odpovídalo změnám piezometrické výšky v celé propojené struktuře synklinály.

Pouze po velmi výrazných srážkách (jednou za několik let) dochází k silnému skapu, který vyvolá vznik menších (setiny l/s) toků na dně chodeb. Po poklesu hladiny zůstávají na stěnách jeskyně povlaky bahna.

 

V rámci diplomové práce byla provedena analýza základního chemického složení vody v jezírku v Příbově dómu a v jezeře na dně Arnoldky. Závěry jsou diskutovány v příloze 5. Analýzy mimo jiné ukázaly, že voda na dně Arnoldky není (na rozdíl od jezera na dně Čeřinky) skapového původu, pravděpodobně se jedná o vodu ze vzdálenějšího okolí lomu Čeřinka.

Pokud srovnáme chování hladin v Arnoldce a Čeřince podle měření provedených v posledních letech (tab.19, obr.26), lze konstatovat:

• – Hladiny kolísají v různých úrovních, což vylučuje přímou hydraulickou spojitost, naopak horniny se v tomto směru jeví dost nepropustné (hydraulický gradient až 25 %).
• – Průběh kolísání hladin v obou jeskyních je v určitých krátkých obdobích podobný (řádově po dobu měsíců). Čeřinka má větší amplitudu kolísání, výrazně se projevují i krátkodobé výkyvy. Nejnižší stavy hladin bývají v obou jeskyních v zimním období, nejvyšší v létě. Hladiny v jeskyních nebyly měřeny ve stejný den, takže je není možné navzájem korelovat. Rozdílný průběh kolísání hladin je však zřejmý z korelace s průtokem ve  Sv. Janu. Zatímco Arnoldka má pearson 0,96 (velmi těsná závislost), Čeřinka pouze 0,32 (za období 1995—97). Je zřejmé, že již v období prvních let spolu průběhy hladin nesouvisí.
• – Při srovnání celé doby sledování hladin vykazuje Čeřinka stálý pokles hladiny, zatímco v Arnoldce se voda objevuje stále. Je proto pravděpodobné, že zatímco výkyvy v řádu roků jsou způsobeny klimaticky (srážky), výkyvy vyšších řádů u Čeřinky jsou nepravidelné a souvisí s ucpáváním odtokových cest a jejich otvíráním, zřejmě s nezanedbatelným antropogenním vlivem (odstřely).
• – Značné kolísání hladiny podzemní vody v Čeřince je zřejmě způsobeno rychlým stokem množství srážkových vod do jeskyně, odkud však voda již pouze pomalu odtéká málo propustnými cestami do jádra synklinály.

 

Obr.28: Obrázek ukazuje závislost vydatnosti pramene Sv. Jan (Ivan+Ivanka) na stavu hladiny v jeskyni Arnoldka.

Vztah lze popsat regresní rovnicí:

Vydatnost Sv. Jana (l/s) = 0,34 × (hladina v Arnoldce v m n.m.) − 84,

(koeficient  korelace = 0,97).

Pomocí korelační rovnice a znalosti vydatností pramene Sv. Jan je možné vypočítat, že hladina v Arnoldce neklesá ani v suchých obdobích hlouběji než 287 m n.m., t.j. pouze 3 m pod současné dno (při vydatnosti Ivan+Ivanka = 14 l/s).

Možnosti speleologické prolongace (zvýšení denivelace této 111 m hluboké jeskyně) jsou tedy minimální.

 

 

Vody z obou jeskyní odtékají pravděpodobně do stejného místa, k jejich soutoku však dochází zřejmě ve větších hloubkách v jádře synklinály, kde je již nutné uvažovat proudění v podélném směru se strukturou. Vody odtékají zřejmě do vývěru ve Sv. Janu pod Skalou, nelze však zcela vyloučit ani odtok přímo do Berounky pruhem vápenců pod Doutnáčem.

V propasti Čeřinka byla provedena stopovací zkouška pomocí radioizotopu ⁵¹Cr (Včíslová, 1980). Stopovač se neobjevil v povodí Bubovického potoka a jeho indikace ve Sv. Janu pod Skalou je zcela nereálná (Žák a kol., 1996 – nereálný poměr doby trvání signálu ku době transportu stopovače, stopovač se objevil jen v jediné vývěrové větvi z pramene). Teorie Havlíčka a Urbana (1984) o odtoku vod do Únorové propasti byla vyvrácena poklesem hladiny vody v Čeřince pod úroveň v 333 m n.m. (úroveň hladiny podzemní vody v Únorové propasti – DB 216).

Podpůrné argumenty pro proudění z lomu Čeřinka a jeho okolí do pramene Sv. Jan jsou uvedeny v příloze 4.1 proudění 2 a pod DB 17.

 

Lom Čeřinka

V lomu jsou odkryté vápence lochkovu, pragu a částečně též zlíchovu.

Dno lomu Čeřinka je suché, pouze po mimořádných srážkách v červnu '95 se na jeho dně udržovalo po několik měsíců jezero o ploše X00 m². Jednalo se zřejmě o zavěšenou hladinu.

 

DB 210 Kosův ponor

Hltač ležící ve dně horní části svážné cesty vedoucí z 3. etáže na okraj lomu k vrátnici. Vznikl poklesnutím štěrkojílové výplně ve svislé puklině a následným propadnutím cesty. Za dešťů se v něm ztrácí voda tekoucí po asfaltové cestě, aniž by se více objevovala na povrchu (Kolčava, 1995a).

 

Literatura:

• Havlíček D., Urban J. (1984): Krasové jevy ve štolách severozápadní stěny Shniloušáku v Českém krasu. – Československý kras, 34: 15—22. Praha. [B14]
• Hromas J., Kučera B. (1972): Propast Na Čeřince v Českém krasu. – Československý kras, 22 (1970): 23—34, 2 přílohy. Praha. [B26]
• Kácha S. (1983): Nové prostory v Propasti na Čeřince. – Český kras, 8: 71—72. Beroun. [B32]
• Kácha S. (1987): Abnormální poklesy hladiny vody v propasti Na Čeřince. – Český kras, 13: 51—54. Beroun. [B33]
• Kolčava M. (1995a): Zpráva o činnosti ZO ČSS 1-05 Geospeleos za rok 1994. – Český kras, 21: 44—56. Beroun. [G1]
• Kolčava M. (1995b): Krátké zprávy – Český kras, Palachova propast. – Krasová deprese, 2: 30. Praha. [B34]
• Kučera B., Hromas J., Skřivánek F. (1981): Jeskyně a propasti v Československu. – Academia: 1—252 (26—27), 1 příloha. Praha. [A4/24]
• Včíslová B. (1980): Silur – devon Barrandienu. Zpráva o stopovací zkoušce. – MS, Stavební geologie: 1—3, 8 příloh. Praha. [K25]
• Žák K., Kadlecová R., Kadlec J., Kolčava M. (1996): Chování krasových pramenů ve Svatém Janu pod Skalou během mimořádných srážkových událostí v květnu a červnu 1995 a nový občasný ponor v údolí Propadlé vody. – Český kras, 22: 41—47. Beroun. [K28]
• Žák K., Hladíková J., Buzek F., Kadlecová R., Ložek V., Cílek V., Kadlec J., Žigová A., Bruthans J., Šťastný M. (t.č. v přípravě, 2001): Holocenní vápence a krasový pramen ve Svatém Janu pod Skalou v Českém krasu. – Práce Českého geologického ústavu, 13: 1—136, 8 příloh. Praha. [K24]