GEOLOGIJA 41, 339-354 (1998), Ljubljana 1999
Pliocenski vodonosniki - pomemben vir neoporečne pitne vode
za ptujsko-ormoško regijo
Pliocene Aquifers - the Source of drinking Water
for Ptuj and Ormož Region, Slovenia
Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
Geološki zavod Slovenije,
Dimičeva 14, 1000 Ljubljana, Slovenija
Ključne besede: pitna voda, pliocenski vodonosniki, Ptujsko-ormoška regija
Key words: drinking water, Pliocene aquifers, Ptuj and Ormož region
Kratka vsebina
Mesto Ptuj s širšo okolico se oskrbuje s pitno vodo iz podtalnice Dravskega polja
z zajetjem v Skorbi. Podtalnica se nahaja v kvartarnem dravskem produ sorazmer-
no plitvo pod površino (7-12,5 m) in je zaradi intenzivnega kmetijstva prekomerno
onesnažena z nitrati in pesticidi.
Zbrani geološki podatki ter globinske raziskave, so pokazali, da leže na vzho-
dnem delu Dravskega polja in zahodnem delu Ptujskega polja pod kvartarnimi
dravskimi prodnimi naplavinami številne dokaj debele (10-25 m) mlajše pliocenske
vodonosne prodne plasti. Med seboj so ločene z neprepustnimi glinami. Te vodono-
sne plasti izdanjajo v Slovenskih goricah severno in severovzhodno od Ptuja, kjer se
napajajo s padavinami.
Na osnovi raziskav, ki so obsegale vrtanje, elektrokarotažne meritve, poizkusno
črpanje in analize kakovosti vode, so bile v letih 1995-96 v Skorbi zajete 3-4 vodo-
nosne pliocenske prodne plasti. Izvrtani so bili 3 vodnjaki globine 150-155 m. V vo-
dnjakih je zgornja, oporečna podtalnica v kvartarnem produ zatesnjena z zacemen-
tiranimi jeklenimi cevmi, podtalnica v pliocenskih prodnih plasteh pa je zajeta s
plastičnimi filterskimi cevmi.
Debelina zajetih pliocenskih vodonosnih plasti v vodnjakih niha od 50-57 m, iz-
datnost vodnjakov pa od 20-23 l/s. Skupaj dajejo vsi trije vodnjaki več od 60 l/s vo-
de. Vodnjaki neprekinjeno obratujejo že od začetka leta 1996. Podtalna voda pa je
3o podatkih analiz kemično in bakteriološko neoporečna. Je brez pesticidov in z ze-
o nizko vsebnostjo nitratov (pod 1 mg N/1). Izmerjene koncentracije vseh zasledo-
vanih pesticidov, tudi atrazina in desetilatrazina, ki sta stalna spremljevalca pod-
talnice Dravskega in Ptujskega polja, so bile manjše od detekcijske meje uporablje-
nih analitskih metod.
S tem je bila zagotovljena oskrba mesta Ptuja in okolice z dobro pitno vodo.
Abstract
The city of Ptuj and its larger surrounding areas are supplied with drinking wa-
ter from Dravsko polje with the groundwater pumping station in Skorba. The gro-
undwater is located in Quaternary gravel deposits of the Drava river, relatively clo-
se under the surface (7-12.5 m), and is contaminated with nitrates and pesticides
340_Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
due to intensive agricultural activities in the area. These facts prompted Komunal-
no podjetje Ptuj to engage the Geological Survey in Ljubljana to investigate the
possibilities for extracting high-quality drinking water from greater depths.
Disposable geological data and investigations of deep geological structures loca-
ted numerous early Pliocene waterbearing gravel layers of considerable thickness
(10-25 m), separated by impermeable clay layers, in the eastern part of Dravsko po-
lje and western part of Ptujsko polje. These water-bearing layers crop out in Slo-
venske gorice, north and north-east of Ptuj, where they are recharged by precipita-
tion.
The investigation in 1995-96 comprised exploratory drilling, electric logging,
test pumping and water quality analyses and included 3-4 water-bearing Pliocene
gravel layers in Skorba. Three wells of 150-155 m were drilled, in which the upper,
contaminated grundwater in Quaternary gravel is sealed with cemented steel ca-
sing, and the groundwater in Pliocene gravel layers is captured with plastic filter
casing.
The thickness of Pliocene water-bearing strata in the wells ranges from 50 to 57
m, and the well yield is 20-23 1/s. Together, the three wells yield more than 60 1/s of
water, and have been exploited without interruption since the beginning of 1996.
According to corresponding analyses, the ground water is chemically and bacterio-
logically unpolluted. It contains no pesticides and a very low concentration of nitra-
tes (under 1 mg N/1). The concentrations of all pesticides monitored, including atra-
zine and desetilatrazine, which are constantly present in the ground water of Drav-
sko and Ptujsko polje, were smaller than the detection.limit of applied analytical
methods.
In this way, a high-quality drinking water supply was provided for Ptuj and its
surroundings.
Uvod
Mesto Ptuj s širšo okolico se oskrbuje s pitno vodo iz podtalnice Dravskega polja z
zajetjem v Skorbi. Podtalnica se nahaja v kvartarnem dravskem produ, ki je na viso-
ki terasi debel 28-30 m, na nizki pa okrog 24 m in je zelo dobro prepusten (k = 1.10'^
do 6.10"^ m/s). Njena gladina je na visoki terasi v Skorbi pri srednjem vodnem stanju
12,5 m globoko, na nizki terasi pa 7 m. Vodonosna prodna plast je torej debela 15-17 m.
Podtalnica se pretaka od zahoda proti vzhodu. Napaja se s pronicanjem padavin, ki
padejo na polju in s ponikovanjem potokov, ki pritečejo s Pohorja. Izliva se v več stu-
denčnic, ki izvirajo pod visoko dravsko teraso, delno pa se izliva neposredno v Dravo,
oziroma v odprti odvodni kanal HE Zlatoličje ter v drenažni kanal vzdolž akumula-
cijskega bazena HE Formin.
Kvartarni dravski prod je na površju prekrit le z zelo tanko plastjo preperinske
gline in humusa, zato je podtalnica izpostavljena neposrednemu onesnaževanju s po-
vršja. Onesnaževanje povzročajo intenzivno kmetijstvo, neurejena kanalizacija v na-
seljih ter nečista industrija na polju in njenem obrobju. Dodatno onesnaževanje izvi-
ra iz poniklih pohorskih potokov, v katere se izlivajo odplake iz bližnjih naselij.
V zajetju Skorba je 7 vodnjakov globine 18,5-24,5 m. Njihova izdatnost niha od
40-70 1/s. Podatki kemičnih analiz vode iz vodnjakov kažejo dokaj visoko vsebnost
NO3, že blizu zgornje dopustne meje ter sledove ostalih polutantov, predvsem pestici-
dov. Iz tega je razvidno, da kakovost pitne vode ni najboljša. Zaradi tega sta Komu-
nalno podjetje Ptuj ter njihov svetovalec dr. Petrešin iz Univerze v Mariboru dala po-
budo Geološkemu zavodu Ljubljana, da bi poiskali nove vire čistejše pitne vode.
Podatki, ki so zbrani na Geološkem zavodu Ljubljana kažejo, da so na jugovzho-
dnem delu Dravskega polja, vzhodno od črte Šikole-Starše-Vurberg pod kvartarnim
dravskim prodom mlajše pliocenske glinasto prodne plasti. Le-te izdanjajo v Sloven-
skih Goricah med Vurbergom, Ptujem in dolino Pesnice. Prodne plasti so debele 10
Pliocenski vodonosniki - pomemben vir neoporečne pitne vode ...___341
do 25 m in celo več ter so vložene med plasti gline. So nekoliko slabše prepustne od
kvartarnega proda, vendar se razprostirajo na zelo širokem območju in zato vsebuje-
jo velike zaloge podzemne vode. Ta ni izpostavljena neposrednemu onesnaževanju s
površja in je zato primerna za vodooskrbo.
Skupna debelina skladovnice pliocenskih prodno glinastih plasti je po podatkih
globokih vrtin P-1 in P-2 v Ptujskih toplicah preko 1000 m.
Prepustnost pliocenskega proda je bila preiskana s črpalnimi poiskusi na območju
strojnice HE Zlatoličje, kjer le-ta znaša povprečno 9,5.10" m/s. Na osnovi tega smo oce-
nili, da bi bilo mogoče s 150 m globokim vodnjakom iz 100 m debele pliocenske vo-
donosne plasti črpati okrog 12 l/s vode pri znižanju gladine za 15 m. Pri tem pa bi bilo
treba onemogočiti dotok neustrezne vode iz kvartarnega dravskega proda. V ta namen
bi bilo treba vodnjak vsaj do globine 30 m zaceviti s polnimi cevmi in jih zacementirati.
SI. 1. Položajna skica globokih vodnjakov v črpališču Skorba
Fig. 1 Locality map of deep wells in pumping station Skorba
342_Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
Na osnovi podatkov, ki smo jih zbrali in naše ocene izdatnosti pliocenskih prodnih
plasti, so se na Komunalnem podjetju Ptuj odločili, da na območju Skorbe zajamejo
vodo v pliocenskih prodnih plasteh s 3-4 vodnjaki. Njihov položaj je razviden iz pri-
ložene karte (si. 1). V prvi fazi so bili v letih 1995-96 izdelani 3 vodnjaki, v letu 1998
pa je v načrtu še en vodnjak.
-< Podatki o vodnjakih
Tehnični podatki
.1
Vsi trije vodnjaki, ki smo jih poimenovali VG-1, VG-2 in VG-3 je izvrtalo vrtalno
podjetje ing. Verbovška z vrtalno garnituro Schramm Rotadrill T 450H z izplako in
kotalnimi dleti premera 12 1/4" do globine 40 oz 50 m, in 8 1/4" do globine 150, oz.
155 m. Prvi vodnjak VG-1 je bil nekoliko plitvejši (globine 150 m), ker je na nižji kvar-
tarni terasi (višina 229,78 m), ostala dva, VG-2 in VG-3 pa sta na višji kvartarni terasi
(višina 235,33 m, oz. 236,44 m) in sta zato nekoliko globlja (globina 154 oz. 155 m).
Prvi vodnjak VG-1 je bil zacevljen s polnimi jeklenimi cevmi premera 244,5/229,3
mm do globine 40,5 m, ki so jih nato zacementirali, da so izločili dotok neustrezne
podtalne vode iz kvartarne prodne plasti. Po izvršeni cementaciji je bil vodnjak izvr-
tan do globine 150,0 m, vanj pa so bile nato spuščene plastične cevi in filtri premera
165/150 mm, uvožene iz Avstrije. Perforacija filtrov znaša 7,25 %, izdelana pa je v
obliki vodoravnih zarez z odprtino 1,5 mm.
SI. 2 Pregledni geološki presek Skorba - Sp.Velovlek
Fig. 2 General geological section Skorba - Sp.Velovlek
Pliocenski vodonosniki - pomemben vir neoporečne pitne vode .■._343
Drugi in tretji vodnjak sta bila izdelana na povsem enak način, le da je zacevitev s
polnimi jeklenimi in plastičnimi cevmi in filtri nekoliko drugačna. V vodnjak VG-2
so bile vgrajene polne jeklene cevi do globine 44,8 m, plastične cevi in filtri pa do glo-
bine 154,8 m. V vodnjaku VG-3 segajo polne jeklene cevi do globine 50,0 m, plastične
cevi in filtri pa do globine 154 m.
Geološki podatki
Vodnjak VG-1 (višina ustja 229,78 m, višina terena 229,28 m)
Pleistocenski dravski peščen prod sega do globine 24,0 m. Navzdol slede plasti plio-
censke gline, med katere so vložene peščeno prodne plasti. Prva pliocenska prodna plast
je v globini 33,0 m 65,0 m, druga v globini 90,5-105,0 m in tretja v globini 110-128,0 m.
Vodnjak VG-2 (višina ustja 235,33 m, višina terena 234,93 m)
Pleistocenski dravski peščen prod sega do globine 29,0 m. Navzdol slede plasti pli-
ocenskega peščenega proda, ki so vložene med glino po naslednjem zaporedju; prva
plast od 39,7-51,0 m, druga plast od 88,0-91,0 m, tretja plast od 97,0-115,0 m in še če-
trta plast od 142,0-154,8 m (končna globine vodnjaka).
Vodnjak VG-3 (višina ustja 236,44 m, višina terena 230,04 m)
Pleistocenski dravski peščen prod sega do globine 27,0 m. Navzdol slede plasti pli-
ocenskega peščenega proda, ki leže med glinastimi plastmi po naslednjem zaporedju;
prva plast od 27,0-29,0 m, druga plast od 50,0-58,0 m tretja plast od 61,0-78,0 m, če-
trta plast od 105,0-124,0 m in še peta plast od 140,0-152,0 m.
Iz teh podatkov in geološkega profila (si. 3) je razvidno, da se pliocenske prodne in
glinaste plasti dvigajo pod kotom 5° proti severo-severozahodu, oziroma približno v
smeri od VG-1 proti VG-2. Zaradi tega se pliocenske prodne plasti v določeni razdalji
od stare črpalnice v Skorbi stikajo z zgornjim dravskim prodom. Čim globlje leže te
prodne plasti tem dlje od črpalnice je njihovo stičišče z dravskim prodom.
Hidrogeološki podatki
a)     Podatki o gladini podtalnice v pliocenskih prodnih vodonosnikih. Gladina
podtalnice je bila izmerjena v globokih vodnjakih dne 16. 9. 1995 in je bila
VG-1 na višini 223,6 m
VG-2 na višini 224,07 m
VG-3 na višini 224,97 m (ekstrapolirano)
Globine do podtalnice, merjena od ustja so bile sledeče:
VG-1 na globini 6,12 m
VG-2 na globini 11,32 m
VG-3 na globini 11,47 m
344_Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
SI. 3 Geološki presek preko globokih vodnjakov v vodarni Skorba
Fig. 3 Geological section across deep wells in Skorba water supply
Opazovanja in meritve so pokazale, da je piezometrična gladina v pli-
ocenskih prodnih vodonosnikih okrog 1 m višja od gladine v zgor-
njem, pleistocenskem dravskem prodnem vodonosniku. Iz tega skle-
pamo, da je bilo v prvotnem stanju, pred pričetkom črpanja vode iz
globokih vodnjakov onemogočeno pronicanje oporečne vode iz zgor-
njega, pleistocenskega v spodaj ležeče pliocenske vodonosnike.
b)     Podatki poizkusnega črpanja
V vodnjaku VG-1 je bilo izvršeno poizkusno črpanje v času od 2. 8. do
6. 8. 1995 in je trajalo skupaj 93 ur. Črpanje se je postopno povečevalo
od 11,7 1/s do 20,6 1/s.
Podatki so naslednji:
Iz vodnjaka je iztekala povsem čista voda (razen začetnih 10 min) s temperaturo
14°C. Gladina se je na koncu črpanja skoraj povsem ustalila.
Po končanem črpanju so 23'' merili dviganje gladine, vendar se ni dvignila do prvo-
tne višine. Meritev dne 30. 8. 1995 pa je pokazala, da se je gladina izravnala s prvo-
tno.
V vodnjaku VG-2 je bilo izvršeno poizkusno črpanje v času od 30. 8. do 1. 9. 1995
in je trajalo skupaj 48 ur in 30 min. Črpanje se je postopno povečevalo od 11,5 1/s do
18,61/s. ry
Pliocenski vodonosniki - pomemben vir neoporečne pitne vode ..._345
Podatki so naslednji:
Razdalja med vodnjakoma VG-2 m in VG-1 znaša 190 m.
Iz vodnjaka je iztekala povsem čista voda (razen začetnih 10 min) s temperaturo
14,2°C. Gladina se je na koncu črpanja skoraj povsem ustalila na obeh vodnjakih.
Po končanem črpanju so 59 ur merili dviganje gladine v obeh vodnjakih, vendar se
gladina še ni dvignila do prvotne višine. Šele meritev dne 16. 9. 1995 je pokazala, da
se je gladina v obeh vodnjakih izravnala s prvotno.
V vodnjaku VG-3 je bilo izvršeno poizkusno črpanje v času od 17. 2. do 21. 2. 1996
in je trajalo skupaj 95 ur Črpanje se je postopno povečevalo od 8,5 l/s do 28,4 l/s.
Podatki so naslednji:
346_Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
Iz vodnjaka je iztekala povsem čista voda (razen začetnih nekaj min) s temperatu-
ro 13,4°C. Gladina se tudi po koncu črpanja ni ustalila. —
Po končanem črpanju so na vodnjakih VG-3 in VG-2 še 48 ur opazovali dviganje
gladine, vendar se ta ni izenačila s prvotno gladino. Šele dne 27. 2. 1996, 4 dni po
koncu črpanja se je gladina na obeh vodnjakih dvignila do prvotne višine.
Meritve kažejo, da so bile piezometrične gladine dne 17. 2. 1996 na vseh treh glo-
bokih vodnjakih naslednje:
Razdalje med vodnjaki so naslednje:      VG-1 - VG-2 190 m
VG-2 - VG-3 555 m j
VG-1 - VG-3 690 m —--H
Iz zgornjih podatkov je razvidno, da je bila piezometrična gladina na vseh treh vo-
dnjakih nižja od prvotnega stanja zaradi črpanja na vodnjaku VG-1, ki je bil že pri-
bližno 1 mesec priključen na omrežje.
c)     Izračun hidrogeoloških parametrov
Za izračun koeficienta prepustnosti k smo uporabili podatke padanja gladine v
vodnjaku VG-1 med črpanjem 11,5 1/s vode na vodnjaku VG-2 ter podatke dvi-
ganja gladine po končanem črpanju. Na osnovi teh podatkov smo dobili pov-
prečno vrednost koeficienta k za vse zajete pliocenske vodonosne prodne plasti
na območju med obema vodnjakoma.
Uporabili smo enačbi Jacoba in Theisa, ki sta osnovani na podatkih o padanju
gladine v opazovalnem vodnjaku in enačbo Theisa, v katero smo vnesli podatke
o dviganju gladine po končanem črpanju.
Po Jacobovi enačbi je koeficient prepustnosti k enak:
T = k.H = koeficient prevodnosti
H = skupna debelina zajetih vodono-
snih plasti (50,2 m)
Q =  količina črpane vode (0,0115 m3/s)
As= znižanje gladine v opazovalnem
vodnjaku VG-1 v eni log dekadi
časa črpanja
Pliocenski vodonosniki - pomemben vir neoporečne pitne vode ... 347
Po Theisovi enačbi je koeficient prepustnosti k enak:
s = znižanje gladine na izbrani točki
Theisove krivulje; W (u) = vrednost,
ki se odčita iz Theisove krivulje za
izbrano znižanje s
Po Theisovi enačbi znaša koeficient prepustnosti k:
As"=   preostalo   znižanje   gladine   po
končanem črpanju v eni log deka-
di vrednosti t/t"
t    =   čas od začetka črpanja v min
t"   =   čas od končanega črpanja v min
Iz zgornjih računov je razvidno, da niha vrednost koeficienta prepustnosti k od
1,02.10"^ do 3,96.10-^ m/s. Srednja vrednost koeficienta k je 2,48.10"^ m/s.
Ponovno smo računali vrednost koeficienta prepustnosti k iz podatkov poizkusne-
ga črpanja na vodnjaku VG-3. Pri tem smo upoštevali podatke padanja gladine na
bližnjem, 555 m oddaljenem vodnjaku VG-2. Uporabili smo tudi podatke o dviganju
gladine na tem vodnjaku po končanem črpanju. V že preje navedeno enačbo Jacoba
smo vnesli za H vrednost 56minzaQ = 0,0085 m3/s.
Po Theisovi enačbi znaša vrednost koeficienta k:
W(u) = vrednost, ki se odčita iz diagrama
Izračunane vrednosti koeficienta prepustnosti močno nihajo od 1,02.10"^ do
6,19.10"^ m/s. Sredina vseh vrednosti k na območju vseh treh globokih vodnjakov
znaša 4,2.10"^ m/s.
Najzanesljivejši je podatek dobljen po Theisovi metodi pri črpalnem poizkusu na
vodnjaku VG-2 in znaša 2,98.10"^ m/s. To vrednost smo privzeli za vse nadaljne raču-
ne.
d)    Ocena maksimalne izdatnosti vseh treh vodnjakov in njihovega medsebojnega
vpliva.
Največja možna izdatnost vodnjakov je odvisna od največje dopustne vstopne
hitrosti podtalne vode v vodnjake in medsebojnega prekrivanja njihovih depre-
sijskih lijakov. Če je največja dopustna vstopna hitrost prekoračena, začne v vo-
dnjake vdirati pesek iz vodonosnih plasti. Največjo teoretično dopustno vsto-
pno hitrost izračunamo po empirični Sichardtovi enačbi:
348_Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
Za območje med vodnjaki VG-1, VG-2 in VG-3 smo privzeli vrednost k = 2,98.10"^
m/s.
Odvisnost maksimalne izdatnosti vodnjaka od največje dopustne vstopne v vo-
dnjak je izražena z enostavno enačbo, ki velja za vodonosnik pod tlakom
r = polmer vodnjaka (0,082 m)
Največje teoretične zmogljivosti vodnjakov so naslednje:
Praktična izkušnja po več kot enoletnem črpanju na globokih vodnjakih kaže, da
za pliocenske vodonosnike ti teoretični računi niso primerni. Iz vodnjakov namreč čr-
pajo od 22,5-24,5 1/s vode pri znižanju gladine za 23-25 m. Vstopne hitrosti znašajo
od 8,7.10* do 8,35.10 * m/s kar več kot dvakrat presega največjo teoretično dopustno
vstopno hitrost. Črpana voda pa je kljub temu čista in brez vsebnosti peska. Vzrok te-
mu je iskati v zbitosti in sprijetosti vodonosnih pliocenskih prodno-peščenih plasti.
Na vodnjakih so sesalni koši črpalk potopljeni na različne globine; na VG-1 v glo-
bino 35,4 m na VG-2 v globino 43 m in na VG-3 v globino 44,4 m. Tak položaj črpalk
dopušča največjo možno znižanje gladin pri črpanju za 28 m, tj. na višino 195,5-196,5
m. To pomeni na nizki terasi (VG-1) na globino 33,8 m, na visoki terasi (VG-2, VG-3)
pa na globino 39,5-40,5 in pod površino terena.
Za osnovo računa največje zmogljivosti vodnjakov ob upoštevanju njihovega med-
sebojnega vpliva smo privzeli kot največje dopustno znižanje gladin pri črpanju 28
m, tj. na višino 195,5-196,5 m. Uporabili smo dve enačbi, ki pa ne dajeta povsem to-
čnih rezultatov, ker se naravni pogoji nekoliko razlikujejo od pogojev, ki so zahtevani
v enačbah. Prva enačba velja za krožno vsestransko napajanje vodonosnih plasti pod
tlakom. Razdalja do območja napajanja je enaka vplivnemu polmeru vodnjakov R. V
našem primeru parameter R ni znan, privzeli smo razdaljo 1300 m, tj. razdalja na ka-
teri se osrednja zajeta plast pliocenskega proda severno od črpališča stika z zgornjim,
dravskim pleistocenskim prodom (slika 3).
Pliocenski vodonosniki - pomemben vir neoporečne pitne vode ■.._349
Enačba je enaka:
Ri = vplivni polmer
vodnjakov (1300 m)
Pl - razdalja med
vodnjaki
s  = znižanje gladine v
vodnjakih
Za vodnjak VG-1 ima enačba naslednjo obliko:
Podobno smo izračunali znižanje tudi za vodnjaka VG-2 (znižanje 27,15 m) in VG-
3 (znižanje 23,21 m).
Rezultate smo dobili s približevanjem, tako, da smo v enačbo vstavili različne vredno-
sti za Q, dokler ni bilo znižanje s <28 m na vseh vodnjakih. Na koncu smo za vodnjaka
VG-1 m, VG-3 privzeh vrednosti Q = 22 l/s in za vodnjak VG-2 vrednost Q = 20 l/s.
Pri črpanju 22 l/s vode na vodnjakih VG-1 in VG-3 ter 20 l/s na VG-2 se približa-
mo mejnemu znižanju gladine 28 m le v vodnjaku VG-2, medtem ko je znižanje na
ostalih dveh vodnjakih znatno manjše.
Druga enačba, ki smo jo uporabili, velja za vodonosnik pod tlakom velike razse-
žnosti, vendar brez napajanja. V našem primeru se pliocenski vodonosniki napajajo,
zato daje enačba večja znižanja gladin, kot pa so v resnici. V enačbi smo privzeli, da
iz vseh vodnjakov črpamo po 20 l/s, skupaj torej 60 l/s vode.
Enačba ima naslednjo obliko:
S   = koeficient elastične izdatnosti
r   = polmer vodnjakov (0,082) m) Qg^j^  = skupna količina črpanja
pi = razdalja med vodnjaki H = povprečna debelina vodono-
t    = čas od pričetka črpanja v snika (53 m)
vodnjakih (sek)
Ej      = eksponencialna funkcija; vre-
dnosti se odčitajo v tabeli
(Spravočnoe rukovodstvo gi-
drogeologa, 1979)
V enačbi je najpomembnejši parameter S (storage), ki smo ga posebej računali iz
podatkov poizkusnih črpanj na VG-2 (VG-1 je služil kot opazovalni vodnjak) in na
VG-3 po Jacobovi enačbi:
350_Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
to - presek premice preko točk zniža-
nja z absciso, na katero je nanesen čas
v log merilu
Dobili smo dve različni vrednosti in sicer S л; -.u e
= 1,298.10"^ in S = 2,32.10^ in jih upoštevali v računu. Znižanje smo računali za 1 leto
in 5 let obratovanja vodnjakov.
V vodnjaku VG-1 smo dobili za 1 leto obratovanja (31.536000 sek) pri vrednosti
S = 1,298.10"^ sledeče znižanje gladine:
V vodnjaku VG-2 smo dobili po zgornji enačbi (vstavili smo le ustrezni medsebojni
razdalji p) S2 = 24,52 m in v vodnjaku VG-3 s = 21,95 m.
Pri vrednosti S = 2,32.10 ' smo dobili po 1 letu obratovanja sledeča znižanja gladin.
Si = 27,37 m
t: S2 = 27,67 m
S3 = 25,21 m
Po petih letih črpanja in vrednosti S = 1,298.10"^ smo dobili sledeče vrednosti:
51 = 27,16
52 = 27,56
53 = 24,90 ^
Pri vrednosti S = 2,32.10 " so znižanja po petih letih naslednja
si = 30,42
52 = 30,89
53 = 28,33
Računi v katerih upoštevamo parameter S in trajanje črpanja (vendar brez upošte-
vanja napajanja vodonosnih plasti) dajo veliko večja znižanja, kot računi z upošteva-
njem stalnega vplivnega polmera vodnjakov in vsestranskega krožnega napajanja vo-
donosnih plasti. V našem primeru se vodonosne plasti vsaj delno napajajo, zato so re-
zultati, ki smo jih dobili po prvi enačbi bliže resničnemu stanju. Na žalost nimamo
točnejših podatkov gladin in količin črpanja med obratovanjem vodnjakov, zato ne
moremo oceniti zanesljivosti naših računov. Vsekakor pa po skopih podatkih meritev
sklepamo, da znižanje na nobenem od vodnjakov ne presegajo 28 m pri črpanju okrog
20 1/s po vodnjaku.
Prognoza znižanj gladin po izdelavi predvidenega dodatnega vodnjaka VG-5
Na komunalnem podjetju Ptuj načrtujejo izdelavo še enega vodnjaka približno 270 m
zahodno od vodnjaka VG-1. Vodnjak naj bi bil globok 200 m, zajeli pa bi iste vodonosne
Pliocenski vodonosniki - pomemben vir neoporečne pitne vode ..■_351
plasti kot v ostalih vodnjakih. Znižanje smo računali le po prvi enačbi, ki daje podat-
ke, bližje resničnemu stanju:
s= ~- УаЈл   ^
2ж.к.Н  t^i Pi
Za vodnjaka VG-1 in VG-2 smo privzeli nekoliko nižje črpanje, 18 l/s za VG-3 m
VG-4 pa 20 l/s. Dobili smo naslednja znižanja:
si= 23,7 m
52 = 26,7 m
53 = 22,16 m
54 = 25,37 m
Vidimo, da se le v vodnjaku VG-2 znižanje približa največjemu dopustnemu 28 m.
Iz tega sklepamo da bo z dodatnim vodnjakom VG-4 mogoče skupno količino črpanja
iz zdajšnjih 60 l/s povečati vsaj na 72 l/s.
e)     Napajanje in obnavljanje pliocenskih prodnih vodonosnikov
Opazovanja in meritve v septembru 1995, ko je bila piezometrična gladina plio-
censkih vodonosnikov še v prvotnem stanju, so pokazala, da je le-ta na območju
Skorbe okrog 1 m višja od gladine v zgornjem dravskem pleistocenskem pro-
dnem vodonosniku. Pred pričetkom črpanja je bilo torej onemogočeno pronica-
nje oporečne zgornje podtalnice v pliocenske vodonosnike. Na to kažejo tudi
kemične analize vode iz pliocenskih vodonosnikov, ki se močno razlikuje od vo-
de iz zgornjega, pleistocenskega vodonosnika. Vsebnost nitratov je neznatna,
pod 0,5 mg/kg, medtem ko se vsebnost nitratov v zgornjem vodonosniku pribli-
žuje zgornji meji (dovoljeni).
Na osnovi podatkov geološke karte ter podatkov iz globokega vodnjaka VG-4 v
Novi vasi nad Ptujem sklepamo, da se pliocenski prodni vodonosniki napajajo s
pronicanjem padavin v gričevju med Orešjem in Pacinjem ter v vmesnih doli-
nah Grajene in Rogoznice (si. 2). Na to kažejo podatki iz globokega vodnjaka
VG-4, kjer je bila prvotna piezometrična gladina na višini 230,0 m, tj. 6-7 m vi-
šje kot v Skorbi. Iz tega sklepamo, da je tok podtalne vode usmerjen od gričevja
Slovenskih Goric proti ravnini Dravskega polja.
S črpanjem vode iz globokih vodnjakov v Skorbi se bo piezometrična gladina
na ožjem območju črpališča močno znižala. Zaradi tega bo začela pronicati
oporečna podtalnica iz zgornjega vodonosnika v spodnje pliocenske vodonosni-
ke na mestih, kjer so le-ti v neposrednem stiku. Območje, kjer se vodonosniki
stikajo in kjer se bo piezometrična gladina znižala za več kot 1 m sega približno
1 km daleč od vodnjakov v smeri proti severo-severozahodu.
Iz Dupuitove depresijske krivulje, ki jo bo povzročilo skupno delovanje vseh
globokih vodnjakov namreč izhaja, da bo znižanje piezometrične gladine v pli-
ocenskih vodonosnikih 1 km severo-severozahodne od VG-2 že manjše od 1 m.
S tem pa bo od tod naprej onemogočeno pronicanje oporečne vode iz zgornje
podtalnice navzdol v pliocenske vodonosnike.
352_Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
tß') Iz hidrogeološkega profila (si. 3) je razvidno, da se na ožjem območju črpališča
v Skorbi (VG-1, VG-2) prva pliocenska vodonosna prodna plast neposredno sti-
ka z zgornjim dravskim prodnim vodonosnikom. Globlje ležeče pliocenske pro-
dne vodonosne plasti so od dravskega prodnega vodonosnika ločene z neprepu-
stnimi glinastimi plastmi. Na ožjem območju črpališča se bo piezometrična gla-
dina v pliocenskih vodonosikih močno znižala zaradi črpanja, zato bo oporečna
voda iz zgornjega vodonosnika pronicala v prvo, najplitveje ležečo pliocensko
vodonosno plast. Pronicanje bo močnejše, v kolikor je stik dobro prepusten, si-
cer pa ne bo izrazitejše.
V vodnjakih VG-1 in VG-2 je poleg prve pliocenske vodonosne plasti zajetih še
več globlje ležečih plasti, ki so navzgor ločene z neprepustno glino, ki onemogo-
ča pronicanje polutantov vanje. V vodnjakih VG-1 in VG-2 predstavlja prva za-
jeta pliocenska vodonosna plast manj kot polovica (od 12-40%) vseh zajetih
plasti, zato se bodo polutanti močno razredčili.
V vodnjaku VG-3, kot tudi v predvidenem vodnjaku VG-5 so pliocenske vodo-
nosne prodne plasti ločene od zgornjega dravskega vodonosnika z neprepustno
glino, zato ne bo možno neposredno onesnaženje z oporečno vodo od zgoraj.
Te pliocenske vodonosne prodne plasti se stikajo z zgornjim dravskim prodnim
vodonosnikom dlje kot 1 km od črpališča, kjer je piezometrična gladina že ne-
koliko višja od gladine zgornje podtalnice in zato ne bo možen vdor oporečne
vode vanje.
f)      Kakovost podtalne vode v pliocenskih vodonosnikih
Izvedene preiskave fizikalno kemijskih in bioloških parametrov kažejo, da je
kakovost vode zelo dobra. Voda je brez pesticidov in z zelo nizko vsebnostjo ni-
tratov (pod 1 mg N/kg). Tudi vsebnost ostalih kemičnih substanc je v okviru
normativov Pravilnika o higienski neoporečnosti pitne vode iz 1. 1987 (Ur. 1.
SFRJ št. 33/87 in 13/91), oziroma po smerničnih vrednostih Evropske skupnosti
(80/778/EGW, 95/C 121/03). Omeniti moramo, da je koncentracija vseh zasledo-
vanih pesticidov, tudi atrazina in desetil-atrazina, ki jih zasledimo povsod v
podtalnici Dravskega polja, manjša od detekcijske meje uporabljenih analizira-
nih metod.
Mikrobiološke preiskave so pokazale, da niso prisotne bakterije fekalnega izvo-
ra, prisotne pa so v nekoliko povečanem številu aerobne mezofilne bakterije, ki
jih pripisujemo posledicam vrtalnih del. Novejših podatkov analiz na žalost ni-
smo imeli na razpolaga.
Pliocenski vodonosniki - pomemben vir neoporečne pitne vode ..._353
Varovanje podtalne vode
v pliocenskih prodnih vodonosnikih
Podtalna voda je v globokih vodnjakih v Skorbi zajeta v pliocenskih prodnih vodo-
nosnikih v globini 40-155 m. Ti so zavarovani pred onesnaženjem s površja, oziroma iz
zgornje oporečne podtalnice z več plastmi neprepustne gline. Izjema je vodnjak VG-2,
v manjši meri vodnjak VG-1, kjer je prva zajeta vodonosna plast v neposrednem stiku
z zgornjo podtalnico. Vendar predstavlja ta plast le 12 % vseh zajetih pliocenskih pla-
sti v tem vodnjaku. Vse ostale zajete pliocenske vodonosne plasti se stikajo z zgornjo
podtalnico od 400 do preko 1000 m daleč od vodnjakov v smeri proti severu.
Podtalna voda je v pliocenskih prodnih vodonosnikih pod tlakom (je subarteška). V
naravnem stanju je njihova piezometrična gladina približno 1 m višja od gladine zgor-
nje podtalnice. Zajete prodne plasti se nahajajo v globini 40-155 m, piezometrična
gladina pa je v naravnem stanju v globini 6-11 m v odvisnosti od višine terena. Vdira-
nje zgornje oporečne podtalnice je možno le v prvo zajeto pliocensko prodno plast na
vodnjakih VG-1 in VG-2. Tod je piezometrična gladina pliocenskih vodonosnikov za-
radi črpanja znižana pod gladino zgornje podtalnice. Vendar predstavlja prva pliocen-
ska prodna plast le približno 12 % vseh zajetih pliocenskih plasti, tako da je vpliv opo-
rečne vode iz zgornje podtalnice na kakovost vode zelo majhen. Ostale, globlje ležeče
zajete pliocenske vodonosne plasti se stikajo v zgornjo podtalnico že na obrobju de-
presijskih lijakov, ki so nastali zaradi črpanja v vodnjakih. Tod pa je znižanje piezo-
metrične gladine zelo majhno, tako da je le-ta še vedno višja od gladine zgornje pod-
talnice, s tem pa je onemogočeno njeno vdiranje v pliocenske vodonosne plasti.
Vsi vodnjaki se nahajajo v ograjenem prostoru obstoječega črpališča, ki zajema pr-
vo in drugo varstveno cono, zato za globoke vodnjake ni treba sprejeti posebnih var-
stvenih ukrepov. Arteški in subarteški vodnjaki se običajno varujejo le z združeno pr-
vo in drugo varstveno cono, ki mora obsegati krožno površino s polmerom najmanj
10 m. Tej zahtevi pa je v našem primeru zadoščeno.
Tretja varstvena cona z blagim režimom varovanja za subarteške vodnjake poveči-
ni ni potrebna. Pliocenski prodni vodonosniki, razen najviše ležečega, se stikajo z
zgornjo podtalnico, oziroma pridejo na površje v gričevju nad Ptujem povečini več
kot 1 km daleč od vodnjakov. Zaradi velike oddaljenosti in počasnega pretakanja
podtalne vode skozi pliocenske prodne plasti bi se morebitno kemično onesnaženje
na teh območjih pojavilo v vodnjakih po 50 in več letih v zelo razredčeni obliki. Mo-
rebitno bakteriološko onesnaženje pa zaradi velike samočistilne sposobnosti pliocen-
skih prodnih plasti sploh ne bi doseglo vodnjakov.
Kljub temu bi bilo treba v bodoče postopno zmanjšati onesnaževanje zgornje pod-
talnice na Dravskem polju s pesticidi in nitrati, s čemer bi zmanjšali vpliv na kako-
vost vode v globokih vodnjakih.
V gričevju severno od Ptuja ter dolinah Grajene in Rogoznice vse do Zg.Grajene in
Zg.Velovleka bi morali preprečiti gradnjo nečiste industrije, ki bi lahko vplivala na
kakovost vode v pliocenskih vodonosnih prodnih plasteh, ki tod izdanjajo na povr-
šini. Te plasti so sicer na površini zaščitene pred neposrednim onesnaževanjem pove-
čini z več metrov debelo glinasto preperinsko plastjo tako da bi bilo onesnaženje mo-
žno le z neposrednim ponikovanjem odplak v pliocenski prod. Za sedaj tod večino go-
ric prekriva gozd, v dolinah pa ni razvito intenzivno kmetijstvo, tako da je onesnaže-
vanje s površja malenkostno. S tem pa je za sedaj zagotovljena dobra kakovost vode v
pliocenskih prodnih vodonosnih plasteh.
354_Ljubo Žlebnik & Franc Drobne
Literatura
Kruseman, G.P. & DeRidder, N.A. 1970: Analysis and Evaluation of pumping test Da-
ta. - Wageningen.
M a k s i m o v, V.M. 1979: Spravočnoe rukovodstvo gidrogeologa, Nedra Leningrad.
O s V a 1 d, L. 1996: Preiskava podtalne vode iz vrtine Skorba (GV-3) in Nova vas (GV-4) pri
Ptuju, Inštitut za varstvo okolja, ZZV Maribor p.o.
Vukovic, M. & Sora, 1984: Dinamika podzemnih voda. J. Cerni, Beograd.
Ž 1 e b n i k, L. 1966: Hidrogeološke razmere na območju strojnice elektrarne Srednja Drava
1, stopnja. Geologija 9, 489-503 Ljubljana.
Ž 1 e b n i k. L., H o t z 1, M. & D r o b n e, F. 1996: Poročilo o izvedbi globokega vodnjaka VG-
4 pri vodohramu v Novi vasi nad Ptujem. - Arhiv GZL, Ljubljana.
Ž 1 e b n i k. L., H Ö t z 1, M. & D r o b n e, F. 1996: Poročilo o izvedbi globokega vodnjaka VG-
3 in medsebojnem vplivu vseh treh globokih vodnjakov (VG-3, VG-2, VG-1) v črpališču Skorba,
Arhiv GZL, Ljubljana.