POPLAVE IN PODZEMNA VODA
prof. dr. Mihael Brenčič
Ob vsesplošni povodnji se bo morda kdo vprašal, zakaj vas zdaj v svojem novem prispevku obremenjujem še s podzemno vodo, saj je problem vendar voda na površju in ne voda pod površjem tal. Gotovo si mislite, da sem ga napisal zato, ker sem hidrogeolog, češ, vsak berač svojo malho hvali. Tudi če je v tem zrno resnice, je prav, da pri pojavu poplav površinske vode strokovnjaki opozorimo na istočasne učinke podzemne vode. Marsikatero zalitje kleti, do katerega pride med poplavami, ne povzroči površinska voda, temveč je posledica ekstremnega dviga podzemne vode. Kadar govorimo o poplavah, moramo tako imeti v mislih, da gre lahko za poplave tako površinske kot tudi podzemne vode. Razmerja med njima so odvisna od območja, na katerem pride do poplave. Poplave površinske vode so kratkotrajne in rušilne, poplave podzemne vode pa so dolgotrajnejše, škode, ki pri tem nastanejo, pa bistveno bolj prikrite.
Slika 1: Ekstremna poplava na Planinskem polju. Takšne vrste poplav uvrščamo med kraške poplave podzemne vode. (fotografija: Mihael Brenčič)
Med poplavami podzemna voda nemalokrat povzroči veliko škodo, ki pa je le redko obravnavana ločeno. Praviloma je ta skrita v celotni škodi, ki jo je povzročila posamezna poplava. Visoke gladine podzemne vode niso nujno povezane z vidnimi poplavami na površini. V praksi bomo našli nemalo primerov, ko je prišlo do poplav podzemne vode in s tem povezane škode na delih podzemne infrastrukture, med tem ko na površinski infrastrukturi niso bile opažene nikakršne posledice.
Največje škode zaradi poplav podzemne vode nastanejo na urbani infrastrukturi. Literatura poroča, da je bilo med velikimi evropskimi poplavami leta 2002 na Elbi na Saškem v Nemčiji 16 % odstotkov škod povzročenih neposredno z dvigom podzemne vode, kar 29 % pa s podzemno vodo, ki je vdrla v kanalizacijske sisteme in se s tem razširila izven neposrednega poplavnega območja površinske vode, iz česar izhaja, da je bilo na podzemno vodo posredno ali neposredno vezanih skupaj 45 % vseh škod. Podatkov o tem, kakšne so škode zaradi poplav podzemne vode v Sloveniji, nimamo. Pomanjkanje podatkov pa ne pomeni, da smo pri nas na škode zaradi poplav podzemne vode imuni. S problematiko poplav podzemne vode se v Sloveniji ne srečujemo tako zelo redko. Pri številnih vkopih v tla, na primer za potrebe globokih garaž ali globokih vkopov se izkaže, da podzemna voda pomembno vpliva nanje. Iz preteklosti pa poznamo tudi kar nekaj primerov, ko na površju ni bilo poplav površinske vode, visoka podzemna voda pa je zalila številne globlje predele stavb ali odprta gradbišča.
Oglejmo si najprej definicijo poplave podzemne vode. To je ekstremen hidrološki dogodek, do katerega pride v vodonosniku, v katerem pride do redkega ali neobičajnega dviga gladine podzemne vode. Pri takšnem dogodku gladina podzemne vode naraste preko običajne. O poplavi podzemne vode govorimo predvsem v odnosu do objektov, s katerimi pride podzemna voda v stik. Če objekti s podzemno vodo ne pridejo v stik, poplave podzemne vode praviloma ni. Ekstremnih gladin podzemne vode brez posledic običajno ne zaznamo.
Slika 2: Značilnosti poplave podzemne vode na primeru meritev višin gladine podzemne vode v Sobetincih na Ptujskem polju. (skica: Mihael Brenčič)
Tako kot poplave površinske vode tudi poplave podzemne vode opredelimo z njenimi značilnostmi ali parametri. Parametre poplave podzemne vode je možno opredeliti le na podlagi meritev gladine podzemne vode. Te najpogosteje izrazimo s koto, ki jo opredelimo kot nadmorsko višino. Kot značilnosti poplave podzemne vode opredelimo naslednje parametre: mejna poplavna gladina podzemne vode, njen začetek in konec, trajanje in intenziteta poplave, maksimalna kota, čas naraščanja in čas upadanja poplave. Nekatere od značilnosti poplav podzemne vode prikazuje diagram poplavnega dogodka na sliki 2. V primerjavi s poplavami površinske vode, ki relativno hitro odteče, so poplave podzemne vode dolgotrajne, včasih trajajo tudi po več kot mesec dni. Pri tem imamo opraviti z relativno počasnim dvigom gladin podzemne vode in posledično tudi z relativno počasnim zniževanjem.
Slika 3: Shematski prikaz dviga pretočne gladine reke in vpliv na podzemno vodo. (skica: Mihael Brenčič)
Takšno obnašanje poplav podzemne vode je posledica tega, da je prevodnost kamnin ali sedimentov mnogo nižja kot prevodnost vodotokov na površini. V primerjavi s površinskimi vodami podzemna voda relativno počasi reagira na padavine in z njimi povezano infiltracijo. Poleg infiltracije na podzemno vodo vplivajo tudi pogoji na robovih vodonosnika, to so predvsem površinska vodna telesa, kot so reke ali jezera. Tak primer je vpliv poplavnih višin v strugi reke (slika 3). Njen vpliv se širi v notranjost vodonosnika, vendar je vplivno območje poplave v površinski vodi pod površino tal odvisno od trajanja in višine poplave površinske vode in od naravnih danosti vodonosnika.
Vzpostavimo lahko različne klasifikacije poplav podzemne vode. Te opredelimo glede na značilnosti vodonosnika, glede na dinamiko poplave, glede na okolje, v katerem pride do poplave, in glede na vrsto objektov, ki so ogroženi s poplavami podzemne vode.
Glede na značilnosti vodonosnika delimo poplave podzemne vode na poplave v medzrnskih vodonosnikih in v kraških vodonosnikih. Za medzrnske vodonosnike so značilni relativno počasni odzivi na padavine in na napajanje, posledično pa se soočamo tudi s počasnim upadanjem gladin podzemne vode. V kraških vodonosnikih imamo opraviti z zelo raznolikimi poplavami podzemne vode, te so lahko hitre ali počasne, odvisno od tega, kakšna je narava napajanja in kakšni so pogoji na robovih vodonosnika. Poplave na kraških poljih, ki jih prav tako uvrščamo v poplave podzemne vode, so lahko zelo dolgotrajne (slika 1).
Glede na dinamiko poplave podzemne vode ločimo kratkotrajne in dolgotrajne poplave. Prve trajajo le nekaj dni, medtem ko druge trajajo tudi do nekaj mesecev. V primeru kraških polj so znane tudi večletne poplave. Kratkotrajne poplave podzemne vode so vezane predvsem na kras. V nekaterih primerih lahko pride celo do zabitja kanalov na odtočni strani kraškega polja, v takšnem primeru gladine poplavne vode dobesedno obstojijo. Posebno skupino glede na dinamiko poplavne vode predstavljajo vdori podzemne vode. V teh primerih gre za porušitve in vodre vode, ki so posledica prekoračitve trdnosti kamnine zaradi visokega hidrostatskega tlaka.
Slika 4: Med gradnjo podvoza pod železnico Pragersko Ptuj leta 2014 je podzemna voda zalila gradbeno jamo. (foto. Mihael Brenčič)
Glede na način pojavljanja podzemne vode ločimo poplave, pri katerih podzemna voda v celoti ostane v tleh, in na poplave, kjer se podzemna voda pojavi tudi na površini. V takšnem primeru govorimo o izdanjanju podzemne vode ter njenem prelitju. Kadar voda v celoti ostaja v tleh, opredeljujemo poplavo podzemne vode le glede na infrastrukturo, ki se nahaja pod površino tal. Izdanjanja podzemne vode se zelo razlikujejo glede na vrsto vodonosnika. Do izdanjanja podzemne vode pride na območju naravnih poglobitev ali depresij, vzrok za izdanjanje podzemne vode pa so lahko tudi poglobitve, ki jih je povzročil človek.
Poplave podzemne vode lahko klasificiramo tudi glede na vrsto objektov, ki so ogroženi s podzemno vodo. Tako ločimo poplave v zaprtih podzemnih objektih, sem sodijo poplave podzemne vode v rudnikih in poplave v predorih. Med poplave v odprtih objektih uvrščamo poplave v podzemnih garažah in primerljivih objektih, v podvozih in globokih vkopih. V to skupino klasifikacij bi lahko uvrstili tudi poplave v začasnih objektih, kamor sodijo gradbene jame in začasni izkopi.
Na podlagi dosedanjih terenskih izkušenj lahko ugotovimo, da so poplave podzemne vode zelo slabo razumljen pojav. Do poplav podzemne vode na območju Slovenije nedvomno prihaja, vendar so izkušnje v zvezi s tem pojavom zelo raztresene in niso sistematično zbrane. Zato bi bilo v primeru poplav iz avgusta 2023 zanimivo videti, koliko škod bo vezanih na ta pojav. Boljše poznavanje tega pojava bi lahko izboljšalo prihodnje preventivne ukrepe. V zadnjih dveh desetletjih hidrogeologi zaznavamo naraščanje škod, ki so posledica poplav podzemne vode, vendar ne razpolagamo z nobenimi analizami, ki bi pokazale, kakšen je obseg teh škod. Podrobnejša analiza bi verjetno pokazala, da so škode, povzročene s podzemno vodo, skrite znotraj celotnega nabora poplavnih škod.
