Karakterizacija kraških vodonosnikov v regionalnem in lokalnem merilu: primer zaledja vodnega vira Malni

Globalni izzivi zagotavljanja oskrbe s pitno vodo bodo, z ozirom na napovedi družbenih in okoljskih sprememb, vse večji. Kraški vodonosniki so pomembni viri pitne vode, iz katerih se oskrbuje četrtina svetovnega prebivalstva in dobra polovica v Sloveniji. V njih se vodni tokovi zbirajo v prevodnih kanalih, ki vodo odvajajo proti izdatnim izvirom. Ker položaj in velikost prevodnikov poznamo le v zelo omejenem obsegu, je prostorska in časovna porazdelitev vodnih tokov nepredvidljiva, kar močno otežuje zagotavljanje kakovosti vode. To še posebej velja za vodonosnike v tektonsko aktivnem in strukturno kompleksnem okolju. Karakterizacija vodonosnika je sklop raziskav, v katerih poskušamo določiti tridimenzionalno strukturo, hidravlične, prenosne in geokemične lastnosti vodonosnika. Zaradi izjemne heterogenosti je pri kraških vodonosnikih ekstrapolacija lokalnih karakteristik na regionalno merilo nemogoča. Po drugi strani pa velikokrat prav procesi na lokalni ravni vplivajo na precej širše območje in določajo tudi značilnosti izvirov. Tako je tudi območje zaledja izvirov na južnem robu Planinskega polja, kamor se stekajo vode iz notranjskih kraških polj, Pivške kotline in vodonosnika Javornikov. Iz vodnega vira Malni oskrbujejo 21.000 prebivalcev postojnske in pivške občine. Njegovo kakovost ogrožajo različne človekove dejavnosti: kmetijstvo, prometnice, neprečiščene komunalne odplake, vojaška dejavnost ipd. Razumevanje delovanja celotnega hidrološkega sistema je zato izjemnega pomena tako z vidika oskrbe z vodo kot z vidika varovanja in razumevanja kraške naravne dediščine. Že iz prejšnjih raziskav vemo, da na režim izvirov Malnov in Unice najbolj vpliva dogajanje v Skrivnostnem jezeru Planinske jame. Tja se stekajo vode iz notranjskih polj in vodonosnika Javornika, ki se od tam raztekajo proti izvirom. Z metodo, ki združuje speleološke raziskave, hidrološke meritve in hidravlične modele, bomo raziskali mehanizme prostorske in časovne dinamike lokalnih tokov in ocenili možnosti neposrednega zajemanja izključno avtogenega toka vodonosnika Javornikov. Vzporedno bomo nadaljevali raziskave na vzhodnem robu Pivške kotline, kjer dostop do podzemne vode Javorniškega vodonosnika nudita Matijeva jama in Jama v Ždinku. Tudi tu bomo prepletali speleološke raziskave, hidrološke meritve in hidravlične modele. Regionalno bomo vodonosnik obravnavali z vidika količine, kakovosti in ogroženosti vode. Za oceno napajanja bomo uporabili distribuirane modele, ki upoštevajo značilnosti tal, epikrasa in vadozne cone. V okolju MODFLOW-USG bomo gradili regionalni model vodonosnika, ki bo vključeval tudi tok v kanalih, katerih pretežno ne poznamo. Strukturo modela bomo prilagajali, da bodo rezultati ustrezali smerem znanih vodnih tokov ter dinamiki nivojev in iztokov, ki jih beležimo s samodejnimi meritvami. Model bomo skupaj z modeli napajanja uporabili za oceno vodne bilance in določitev mej zaledij vodnih virov. Za potrebe načrtovanja ustrezne zaščite bomo raziskavo usmerili v izboljšanje razumevanja procesov prenosa v vodi topnih snovi in prenosa z delci, ki so značilni za vire onesnaženja v zaledju obravnavanih vodnih virov. Za preverjanje različnih scenarijev širjenja onesnaževal s postavljenimi modeli bomo uporabili rezultate samodejnega merjenja fizikalno-kemijskih parametrov, kemijskih in mikrobioloških analiz ter sledilnih poskusov. Izsledki raziskave bodo uporabljeni za oceno trenutnega količinskega in kakovostnega stanja izbranih vodnih virov in predlog njihovega optimalnega koriščenja. Pri oceni možnosti in pogojev njihove rabe v prihodnje pa bomo analizirali tveganja za onesnaženje zaradi različnih človekovih aktivnosti, ter količinske razpoložljivosti zaradi sprememb v rabi tal in klimatskih sprememb. Izdelali bomo sistem zgodnjega opozarjanja na onesnaženje in predlog monitoringa kakovosti.