Regionalna karakterizacija karstnih podzemnih voda dela centralnog Balkana u funkciji njihovog održivog korišćenja i menadžmenta

Abstract

Karstne podzemne vode koristi oko 700 miliona ljudi na svetu, čime je njihov značaj za svetsko stanovništvo nemerljiv. U sklopu doktorske disertacije vršena su istraživanja i analize karstnih sistema dela centralnog Balkana (Srbije, Crne Gore i Savskog sliva Bosne i Hercegovine), kako bi se evaluirao ovaj dragoceni resurs. Analize su vršene na primerima karstnih sistema vrela Perućac, Seljašnica, Mokra i Mlava (Srbija), Oko Bijele i Rijeka Crnojevića (Crna Gora) i vrelo Bosne (Bosna i Hercegovina), kao i na regionalnom nivou. Karakterizacija kvantiteta izvršena je primenom statističkih metoda, analizom recesionog perioda, baznog oticaja i vremenskih serija. Evaluacija kvaliteta vršena je na osnovu hemijskih analiza. Ocena pritisaka na kvantitet izvršena ja na osnovu odnosa bilansa i trenutne eksploatacije podzemnih voda, dok je ocena pritisaka na kvalitet izvršena na osnovu karata ranjivosti, hazarda i rizika. Rezultati karakterizacije i ocene pritisaka su pokazali da su podzemne karstne vode dela centralnog Balkana odličnog prirodnog kvaliteta i da ovi tereni mogu akumulirati značajne količine vode. Odabrani karstni sistemi pokazali su da se mogu smatrati reprezentima regionalnih hidrogeoloških karakteristika. Primenjene metode karakterizacije predstavljaju vodič u uslovima postojanja dovoljnog obima podataka, odnosno za što precizniju determinaciju statusa podzemnih voda, prema Okvirnoj direktivi o vodama. Stohastički i logistički regresioni modeli kreirani su u cilju predviđanja ekstremnih vrednosti kvaliteta i kvantiteta, tj. verovatnoće pojave kvantitativnih pritisaka. Kako bi se ovi modeli maksimalno iskoristili, neophodno je postojanje guste monitoring mreže visoke frekvencije osmatranja. Na taj način će biti omogućeno pouzdano projektovanje i implementacija mera regulacije karstnih izdani u cilju održive eksploatacije.

Karst groundwaters are used by about 700 million people in the world, which makes their importance for the world's population immeasurable. Within the doctoral dissertation, research and analysis of the karst systems of central Balkan parts (Serbia, Montenegro and the Sava River Basin of Bosnia and Herzegovina) were carried out, in order to evaluate this precious resource. Analyzes were performed on the examples of karst systems of Perućac, Seljašnica, Mokra and Mlava springs (Serbia), Oko Bijele and Rijeka Crnojevića (Montenegro) and Vrelo Bosne spring (Bosnia and Herzegovina), as well as at the regional level. The quantitative characterization was performed using statistical methods, recession, baseflow and time series analysis. Qualitative characterization was performed based on chemical analyses. The quantitative pressures were carried out based on the ratio between balance and current groundwater exploitation, while the assessment of qualitative pressures was carried out based on vulnerability, hazard and risk maps. The results of the characterization and pressures assessment showed that the karst groundwater of the central Balkans is of excellent natural quality and that these terrains can accumulate significant volume of water. The selected karst systems showed that they can be considered representative of regional hydrogeological characteristics. The applied characterization methods can be a guide when high-resolution monitoring data exist, so the precise determination of the groundwater status, according to the Water Framework Directive, can be achieved. Stochastic and logistic regression models were created in order to predict extreme values of groundwater quality and quantity, i.e. probabilities of occurrence of quantitative pressures. In order to make maximum use of these models, it is necessary to have a dense monitoring network with a high frequency of observation. In this way, it will be possible to reliably design and implement measures to regulate karst aquifers in accordance with the sustainable groundwater exploitation.