Výzkum sedimentů zaniklých historických rybníků na Zábřežsku a Šumpersku

Bc. Lukáš MALOUŠEK

Master's thesis

Research of sediments of extinct historical ponds in the Zábřeh and Šumperk

Abstract:

Předložená diplomová práce se zabývá výzkumem historických rybníků u Zábřehu na Moravě. V rešeršní části práce jsou popsány geomorfologické a geologické poměry Mohelnické brázdy a přilehlého okolí. Následuje kapitola o výstavbě rybníků v dřívějších dobách a v okolí zájmové oblasti. Dále je popsána historie, principy a konfigurace, respektive rozlišovací schopnosti antén, použitých geofyzikálních metod (ERT a GPR). V práci jsou následně popsány použité metody vysokorozlišující stratigrafie (magnetická susceptibilita, spektrální odraznost, rentgenová fluorescenční spektrometrie a zrnitostní analýza). K výzkumu byly vybrány dva rybníky nacházející se východním směrem od Zábřehu. Plošně největším rybníkem v tehdejší době a déle fungujícím ze dvou zkoumaných rybníků je Závořický rybník, který je zmapován na mapách I. a II. vojenského mapování. Jižním směrem se nacházel Leštinský rybník, který je zachycen pouze na mapách I. vojenského mapování. Díky laserovému snímání - LiDAR bylo možné zjistit agradaci sedimentu v prostorách rybníků. Ze získaných dat je patrný skokový nárust nadmořských výšek v prostoru zaniklých rybníků. ERT profily bylo možné u obou rybníků rozdělit do tří domén (A, B a C) na základě změřených hodnot měrného odporu. Georadarové profily ukázaly výskyt tří radarových facií (RF), kdy RF1 představuje hrubozrnný sediment, RF2 písky a jemnozrnné štěrky vyskytující se na bázích vrtů a RF3 bázi rybničního sedimentu. Sediment získaný z vrtných jader bylo možné na základě litologického složení, fyzikálních a chemických vlastností rozdělit do pěti facií (P1, Ra, Rb, P2 a F). Facie P1 byla identifikována jako recentní půda na základě stratigrafické pozice a obsahu organického materiálu. Facie Ra a Rb byla na základě nižších hodnot magnetické susceptibility (MS), obsahu fosforu a zvýšených hodnot parametru světlosti stanovena pravděpodobně jako rybniční sediment, který se v Leštinském (Ra) a Závořickém (Rb) rybníce lišil obsahem železa a hodnotami indexu červenosti (RED). Třetí zachycenou facii byla facie P2, která je charakterizována zvýšenými hodnotami MS a obsahu organického materiálu. Tato facie pravděpodobně představuje nivní půdu předrybniční etapy. Facie F, která byla identifikována na bázích jednotlivých vrtů, představuje hrubozrnný sediment na základě zvýšeného odporu při vrtání. Získané výsledky poukazují na větší mocnosti sedimentu v Závořickém rybníce, což může být způsobeno tím, že tento rybník fungoval jako aktivní delší dobu. Z toho plyne i větší mocnost rybničního sedimentu, kdy v Závořickém rybníce byla z vrtů dokumentována maximální mocnost 54 cm a v Leštinském rybníce pouhých 38 cm. Nízké mocnosti rybničního sedimentu mohou souviset s procesem letnění, odstraňováním sedimentu nebo s původně mělkým zakládáním rybníků. Dalším aspektem může být fakt, že většina rybníků nebyla průtočných, ale byla regulována pomocí jalových příkopů nebo odvodňovacích kanálů.

Abstract:

The thesis deals with the research of historical ponds near Zábřeh in Moravia. The research part of the thesis describes the geomorphological and geological conditions of the Mohelnická brázda and the surrounding area. This is followed by a chapter on the construction of ponds in earlier times and in the surroundings of the area of interest. Then the history, principles and configurations, or the resolution of the antennas, of the geophysical methods used (ERT and GPR) are described. The work then describes the methods used for high-resolution stratigraphy (magnetic susceptibility, spectral reflectance, X-ray fluorescence spectrometry and grain size analysis). Two ponds located east of Zábřeh were selected for the study. The largest pond in area at the time and the longer functioning of the two studied ponds is Závořický pond, which is mapped on the maps of the I. and II. military mapping. To the south was Leštinský pond, which is only shown on the maps of the I. military mapping. Thanks to laser scanning - LiDAR it was possible to detect sediment aggradation in the pond areas. From the data obtained, a step increase in elevation in the area of extinct ponds is evident. The ERT profiles could be divided into three domains (A, B and C) for both ponds based on the measured resistivity values. The GPR profiles showed the occurrence of three radar facies (RF), with RF1 representing coarse-grained sediment, RF2 representing sands and fine-grained gravels occurring at the bases of the boreholes, and RF3 representing pond sediment. The sediment recovered from the drill cores could be divided into five facies (P1, Ra, Rb, P2 and F) based on lithological composition, physical and chemical properties. The P1 facies was identified as a recent soil based on stratigraphic position and organic material content. The Ra and Rb facies were identified as probably pond sediment based on lower magnetic susceptibility (MS) values, phosphorus content and elevated brightness parameter values, which differed in iron content and redness index (RED) values in the Leštinský (Ra) and Závořický (Rb) ponds. The third facies captured was facies P2, which is characterized by elevated values of MS and organic material content. This facies probably represents the alluvial soil of the pre-pond stage. The facies F, which was identified at the base of each borehole, represents coarse-grained sediment based on increased drilling resistance. The results obtained indicate greater sediment thicknesses in the Zavořický pond, which may be due to the fact that this pond functioned as an active pond for a longer period of time. This also implies a greater thickness of pond sediment, with a maximum thickness of 54 cm documented from boreholes in Závořický pond and only 38 cm in Leštinský pond. The low pond sediment thicknesses may be related to the process of summering, sediment removal or to the original shallow establishment of the ponds. Another aspect may be that most of the ponds were not flow-through but were regulated by ditches or drainage channels.

Keywords

Zábřeh na Moravě, historické rybníky, rybniční sediment, geofyzikální měření, vrtná jádra

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Zuzana Lenďáková, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Environmental Geology / Environmental Geology