Acta medica Medianae (2001)

4 5 - 37

ORIGINALNI NAUNI RADOVI

H I D R O G E O L O K I UTICAJ SLIVA RAUTOVAKOG POTOKA N A KVALITET T E R M A L N I H V O D A NIKE BANJE Vesna MINI Graevinska tehnika kola "Neimar" u Niu U ovom radu istraivan je hidrogeoloki uticaj sliva Rautovakog potoka na kvalitet termalnih voda Nike Banje: Glavnog vrela i Suve banje. Analizirani su uticaji atmosferskih padavina na promenu temperaturnog reima termalnih izvora u periodu od 1931. godine do 1999. godine. Merenja temperature vode poinju 1931. godine i odvijaju se punih sedam decenija sa dva prekida kontinuiteta. Konstatovano je da sliv Rautovakog potoka ima veliki uticaj na hidroloki reim krako-termalnih vrela u Nikoj Banji: 8 5 % krakobujinih voda koje se dreniraju putem termalnih vrela, potie od atmosferskog taloga sa sliva Rautovakog potoka. Predloene su ekoloke i hidrotehnike m e r e zatite slivnog podruja. U k a z a n o je na vanost organizovanog praenja svih relevantnih parametara kvaliteta vode termalnih izvora u cilju zatite lekovitih vodnih resursa Nike Banje i razvoja leilita. Ova istraivanja su obavljena na Fakultetu zatite na radu u okviru magistarskih studija: Ekoloko ininjerstvo za zatitu voda i tla. Rad je odbranjen 2000. godine, a objavljuje se povodom 70 godina od poetka merenja temperatura vode na termalnim izvorima u Nikoj Banji. Kljune rei: Sliv Rautovakog potoka, hidrogeoloki uticaj, kvalitet termalnih voda, Nika Banja

1. Uvod Termalna vrela Nike Banje, Glavno vrelo i Suva banja, izviru u podnoju Koritnika, ogranka Suve planine. Vrela se javljaju u rasednoj zoni Niavskog raseda na tercijarnoj terasi Niavske doline. Prema naslagama bigra koji je istaloila voda Glavnog vrela, njegova starost se ceni na preko 26 milenijuma (Cviji, 1895). Kaptaa Glavnog vrela, delo rimskih graditelja iz perioda razvoja Naisusa i Medijane, odoleva zubu vremena priblino dva milenijuma. Vrelo Suva banja je novijeg datuma. Nika Banja, kao organizovano leilite, ima duboke korene sa usponima i padovima u zavisnosti od smena civilizacij a. Geografski poloaj i

obilje vode sa odlikama homeoterme, privlaili su panju raznih naroda, kako onih koji su je gradili, tako i onih koji su je razarali. Period njenog razvoja u okviru rimske civilizacije koja je negovala kult vode, naglo je prekinut varvarskom najezdom Huna pod Atilom u V stoleu. Tada sa lica zemlje nestaju velelepne tekovine civilizacije: Naisus, Medijana i terme Nike Banje. Ruevine terme, vreme pokriva zemljom i rastinjem. Vode Glavnog vrela otiu neiskoriene preko ruevina sve do 1687. godine, kada se pod Otomanskim carstvom ponovo gradi kupatilo. Vee interesovanje za Niku Banju, kao leilite, javlja se tridesetih godina XX stolea. Tada se pristupa izgradnji savremenog kupatila. Prilikom fundiranja objekta, 1932. otkrivene su ruevine rimske terme. Uporedo sa izgradnjom i razvojem zdravstvene slube leilita, postavlja se kao osnovni problem, istraivanje uzroka i saniranje pojave povremenog drastinog rashlaivanja i muenja termalnih izvora. U zavisnosti od meteorolokih prilika (padavina i temperatura vazduha), kao i stanja biljnog pokrivaa u slivu Koritnika, nastaju viednevna drastina rashlaivanja i muenja vode. To dovodi do viekratnih prekida rada leilita u ukupnom godinjem trajanju od 100 do 150 dana, to je bio osnovni problem za normalno funkcionisanje leilita. U torn cilju se obavljaju geoloka i hidrogeoloka istraivanja. Na bazi dobijenih rezultata istraivanja, predloena je hidrotehnika intervencija u masivu Koritnika, na lokaciji Suva banja, koja je realizovana 1956. godine. Taj hidrotehniki zahvat je u velikoj meri poboljao reim isticanja i kvalitet termalnih voda u Nikoj Banji, to je od posebnog znaaja za normalizaciju rada leilita, no problem nije u potpunosti reen. U ovome radu se istrauje hidrogeoloki uticaj sliva Rautovakog potoka na kvalitet termalnih voda Nike Banje. 2. Termalni izvori i njihova svojstva Glavno vrelo izbija iz stene na koti 248,47 nad kojom je izgraena kaptana kupola, ozidana u slojevima od opeke i bigra - delo rimskih graditelja. Izdanost Glavnog vrela je promenljiva. Pri temperaturi od 39C dotie 35 1/sec. Prilikom rashlaivanja i zamuivanja maksimalni doticaj iznosi 1001/sec. sa temperaturom vode 21 C. Dugi niz godina Glavno vrelo je svrstavano kao radioaktivna homeoterma, obzirom na temperaturu vode izmeu 36C i 37C koja je vladala u normalnim prilikama, da bi nakon hidrograevinske intervencije, usled promene hidrolokog reima prela u kategoriju radonska oligomineralna hiperterma, 1998. Maksimalnu temperaturu 41,3C voda Glavnog vrela dostigla je 1999. godine. Sadraj minerala u vodi je neznatan. Suvi ostatak iznosi 0,286 g/1 pri temperaturi 37,3C. Lekovito svojstvo ove terme potie od radona i mikroelemenata. Radioaktivnost vode su izuavali Leko (1911), Jovanovi (1913), Vui (1950) idrugi.

Glavno vrelo snabdeva vodom kupatila: Staro kupatilo (bazen 3) koje potie iz sedamnaestog veka, Glavno kupatilo (bazene 1 i 2), izgraeno 1932. godine, kao i kupaline objekte novijeg datuma: "Ozren", "Zelengora", "Radon" i "Terme", izgraene u drugoj polovini ilaeg stolea. Vrelo Suva banja javlja se na ukrtanju Niavskog i Studenskog raseda, 300 m jugoistono od Glavnog vrela. Prvobitno se pojavljivalo samo povremeno, posle otapanja snega i obilnih prolenih kia, kao mlaki izvor, na koti za oko 30 m vioj od Glavnog vrela. Godine 1931. otvoren je ulaz u peinu i sputen nivo izliva ime je omogueno poveano isticanje. Naredne, 1932. godine nivo izliva je sputen za ukupno 4,0 m, na kotu 274.26. Ovom intervencijom povremeni izvor Suva banja postaje stalni izvor sa temperaturom vode za nekoliko stepeni niom od temperature Glavnog vrela. Radioaktivnost je nieg stepena, a mineralni sastav slian. Iste godine se pristupa izgradnji "Hladnog kupatila" (bazen 5) za leenje bolesnika sa labilnim nervnim sistemom. Nakon 13 godina neprekidnog isticanja, izvor Suva banja ponovo poinje da presuuje. Po projektu prof. M. Pecinara 1956. godine pristupa se drugom sputanju izliva Suva banja za 8,5 m, na kotu 265.70, ime nastaju promene u krakom hidraulikom sistemu Glavno vrelo Suva banja. U novonastalom hidrolokom reimu vrela Suva banja minimalni doticaj iznosi 25 l/sec. sa temperaturom vode oko 39C, a maksimalni oko 500 l/sec. sa temperaturom vode oko 11 C. Izdanost radioaktivnih termalnih vrela Nike Banje sa ukupno 60 1/sec. tople komponente, temperature 39C, svrstava ovo termalno vodno blago u retkosti svetskih razmera. 3. Geomorfoloke karakteristike sliva Rautovakog potoka Sliv Rautovakog potoka, prostire se na istonoj padini krenjakog masiva Koritnik Sirina Crni kamen (slika 1). Ovaj masiv krednih krenjaka predstavljen je sinklinalom koja lei na lijaskim pearima (slika 2, 3). Lijaski peari opasuju krenjacki blok Koritnik i izoluju ga od krenjakog masiva Suve planine u posebnu hidrogeoloku celinu. Krenjacki blok Koritnik ukljeten je izmeu tri raseda: Zaplanjskog, na severozapadu, Niavskog raseda na severu i Studenskog raseda na severoistoku. Du Studenskog raseda usekao se Rautovaki potok, koji ima poseban uticaj na kvalitet voda termalnih vrela Nike Banje. Gornji, manji deo sliva Rautovakog potoka, formiran je u lijaskim pearima. Srednji, daleko vei deo sliva, prostire se na skarcenim krenjacima, a donji na nepropusnim tercijarnim glinama. Na kontaktu lijaskih peara i krenjaka javlja se veliki broj stalnih, bistrih izvora sa temperaturom oko 10,5C. Gornji deo sliva ima povoljan hidrogeoloki uticaj na termalne izvore Nike Banje. Donji deo sliva je izolovan tercijarnim glinama i peskovima, te nema uticaj na kvalitet niti nakvantitet termalnih voda.

Slika 1. Sliv Rautovakog potoka; rasedi ; vododelnica...; vrtae Srednji deo sliva Rautovakog potoka prostire se na skarenim krenjacima sa veoma razvijenim krakim oblicima, kako povrinskim (vrtae i otvoreni ponori), tako i unutranjim oblicima karsta: sistem kaverni, peina, sifona, pragova, preliva i drugim. Ovaj deo sliva predstavlja rizinu zonu koja vri direktan, nepovoljan hidrogeoloki uticaj na termalna vrela. Biljni pokriva sliva Rautovakog potoka je arolik. U gornjem, eonom delu sliva smenjuju se umski pokriva i ogoljena stenska masa. ume su izdanakog porekla, proreene seom za lisnik, peenje krea i ogrev. Po vrsti drvea, zastupljen je kraki grab, jasen, cer, hrast, divlje voe i lipa, a pri vrhu, ispod ogolienog grebena, zastupljen je pojas divljeg

Slika 2. Popreni geoloki profil terena Nike Banje; 1 - kristalasti kriljci prve gmpe; 2 - paleozojski kriljci; 3 - crveni pear; 4 - lijaski peari, kriljci i laporci; 5 - kretacejski krenjaci (Lukovici Petkovic, 1933)

Slika 3. Geoloka karta Nike Banje i okoline: 1. kristalasti kriljci prve gmpe; 2. paleozojski kriljci; 3. crveni peari (perm); 4. lijaski peari, kriljci i laporci; 5. peskoviti krenjaci titonvaleniniena; 6. zoogeni krenjaci titon-valeniniena; 1. breasti i polomljeni krenjaci; 8. tercijarni peskovi laporci i glinci; 9. pretaloeni krenjaci; 10. bigar; 11. diluvijum i aluvijum (Lukovici Petkovic, 1933) jorgovana i bukve. JLJ srednjem delu su, takoe, ogoljeni blokovi stena i obradive povrine. umski pojas nije integralan. Usled velike ogolelosti i

10

isprekidanosti uma malog uzrasta i nedovoljne gustine, retenzija atmosferskog taloga je veoma slaba, pa je itavo podruje bujiarskog karaktera sa mnotvom vododerina. U donjem delu sliva, na tercijarnim tvorevinama, zastupljene su, uglavnom, poljoprivredne povrine. Sva tri dela ovog malog sliva predstavljaju potpuno razliite celine u pogledu geoloke podloge, biljnog pokrivaa i erozionih procesa. Najvia kota sliva je 848, a najnia oko 200, na duini od 3,1 km. Prosean pad iznosi 2 1 % , no on nije ravnomeran. Najvei pad je u srednjem delu, u zoni rizika po termalna vrela. U ovoj zoni su izraeni svi nepovoljni inioci: veliki pad terena, razvijeni kraki oblici, prisustvo rasedne zone Studenskog raseda i visok Stepen erozije terena. 4. Hidroloke i hidrogeoloke karakteristike sliva Rautovakog potoka Atmosferske padavine u slivu Rautovakog potoka su znatno vee od padavina u Niu i uoj okolini (za oko 22%). Merenja obavlja RHMZ Srbije na stanici Rautovo. Godinje sume padavina se kreu od 426 mm do 1044 mm. Prosena visina padavina u periodu 1948. - 1999. godine iznosi 780,5 mm. Atmosferska voda koja padne na sliv Rautovakog potoka (P) jednim delom se putem evapotranspiracije (ET) vraa u atmosferu; deo se zadrava u aktivnom sloju zemljita do vrednosti poljskog kapaciteta (A); viak vode iz aktivnog sloja se infiltrira u nie slojeve (1); a deo vode pale na sliv otie povrinski (O). P = ET + A + I + 0 (1)

Ako primenimo jednainu bilansa voda na sliv Rautovakog potoka vidimo da postoji znaajna razlika validnosti nekih lanova jednaine za tri prikazana dela sliva. 4.1. Gornji (eoni) deo sliva2