Prameny jsou místem přirozeného vývěru podzemní vody a tvoří jeden z dílků v koloběhu vody v přírodě (hydrologického cyklu). Motorem koloběhu je Slunce, které dodává energii nutnou k vypařování vody. Díky teplu se voda odpařuje ze zemského povrchu a povrchu světového oceánu a dostává se ve formě vodní páry do vzduchu. Vzdušné proudy (vítr) pak roznáší vlhký vzduch nad pevninu. Teplý vzduch obecně stoupá nahoru. Po dosažení chladnějších částí atmosféry, kde je i nižší tlak a nižší schopnost udržet vodu ve formě páry, se z něj pára vysráží ve formě malých kapiček, které dohromady tvoří oblaka. Ve chvíli, kdy se velikost vodních kapiček v mracích dostatečně zvětší, kapičky se už ve vzduchu neudrží a spadnou zpět na zem ve formě srážek (dešťových, sněhových).

Déšť (nebo voda z tajícího sněhu) se vsakováním dostává pod povrch, kde zůstává např. ve formě půdní vlhkosti nebo se shromažďuje hlouběji, uvnitř propustných hornin ve spojitých vodních tělesech, kterým se říká zvodeň (anglicky aquifer). Hladina podzemní vody je rozhraní mezi nenasycenou zónou, kde prostor mezi částečkami je vyplněn vzduchem, a nasycenou zónou, kde podzemní voda vyplňuje prostory mezi jednotlivými částečkami hornin (štěrku, písku, pískovce) – tzv. průlinová voda –, nebo vyplňuje pukliny (puklinová voda). To, co se nevsákne, odtéká po povrchu, případně se opět odpařuje a zase vypadává v podobě srážek. Nakonec se voda dostane do oceánu a celý hydrologický cyklus je završen [1, 2]. 

Zdrojem pramenů je tedy srážková voda, která se vsakuje a doplňuje zásoby podzemní vody ve zvodních. V praxi rozlišujeme mělké a hluboké zvodně. Mělké zvodně se nacházejí v hloubkách několik metrů až desítek metrů pod povrchem. Jsou charakteristické intenzivní výměnou vody – srážková voda se zde dostává poměrně rychle a i poměrně rychle se pohybuje v horninovém prostředí. Do hlubších zvodní se srážková voda dostává mnohem pomaleji a i celkově pomalejší pohyb vody způsobuje její větší obohacení o minerální látky. V závislosti na hydrogeologickém prostředí může být i více zvodní – můžete si to představit jako jednotlivá patra podzemní vody, která jsou od sebe oddělena horninami, které jsou špatně propustné (tzv. izolátory). Reakce pramenů na srážky bude záviset na hloubce zvodně, ze které voda v prameni vytéká. Čím hlubší zvodeň, tím později se srážky v ní projeví. Pramen v místech, kde voda vytéká z mělké zvodně, bude reagovat na srážky rychleji než ten, který má zdroj hlouběji [2]. 

Prameny můžeme rozdělit do dvou základních typů – prameny sestupné a vzestupné. Sestupné prameny se často nacházejí ve svazích, kde se svah protne s hladinou podzemní vody. V tomto místě pak podzemní voda může volně vytékat ze svahu na povrch. Vzestupné prameny potom vznikají jako důsledek hydrostatického tlaku vody, jejíž objem je omezen nepropustnou horninou kolem. Voda tak uniká pod tlakem v nejslabším místě, například podél geologických zlomů [2].

Obecně se prameny vyskytují spíše v horách než v nížinách díky větší členitosti terénu a menší schopnosti podloží vodu udržet kvůli zvětrání. Voda tedy vytéká snadněji na povrch a odtéká do nižších poloh. Na horách je celkově více srážek a v důsledku nižších teplot menší odpařování do atmosféry. Také lidská aktivita zde hraje roli – zejména v nížinách prameny často zanikají vinou zemědělské činnosti.

Kapilární voda je součástí půdní vláhy, není zdrojem vody pramenů. Jedná se o vodu v pásmu provzdušnění (aerace), což je část půdy, kde je prostor mezi půdními částicemi částečně vyplněný vzduchem a částečně vodou. Pod ním se nachází zvodnělá vrstva neboli již zmíněná zvodeň. V pásmu provzdušnění najdeme i vodní páru, dále pak adsorpční vodu, což je voda, která v tenké vrstvě obaluje půdní částečky, a můžeme zde nalézt i vsakující vodu či půdní led. Kapilární voda vyplňuje drobné póry a pukliny, v nichž je poutána k povrchu pevné hmoty kapilární silou. Trvale se nachází v jemnozrnných sypkých horninách nad hladinou podzemní vody. Například v písku vystoupá voda v důsledku kapilárních sil vůči hladině podzemní vody o 0,1 m, kdežto v jílech až o 50 m [2, 3].

Pro Zeptej se vědce odpovídali Kristýna a Michal

Zdroje:

[1] https://doi.org/10.1016/B978-008045405-4.00270-6

[2] NETOPIL, Rostislav, Rudolf BRÁZDIL, Jaromír DEMEK a Pavel PROŠEK. Fyzická geografie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1984. 272 s.

[3] https://is.muni.cz/do/rect/el/estud/pedf/ps14/fyz_geogr/web/pages/11-podpovrchova-voda.html