• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Geofizyk: powszechne metody badania wałów przeciwpowodziowych niewystarczająco dokładne

    27.07.2011. 00:40
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Na razie najważniejszą metodą badania wytrzymałości wałów przeciwpowodziowych w Polsce są badania geotechniczne polegające wykonaniu sondowań geotechnicznych lub badaniu próbek podłoża pobranych z otworów w wałach. Zdaniem geofizyków z Katedry Geofizyki Wydziału Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, takie pomiary nie są wystarczające. Skuteczność badań znacząco by wzrosła, gdyby poprzedzone były pomiarami geofizycznymi, m.in. z użyciem georadaru.

    Prof. Jadwiga Jarzyna, kierownik Katedry Geofizyki Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w rozmowie z PAP wyjaśnia, że wały najczęściej są konstrukcjami ziemnymi i nieinwazyjne badania geofizyczne są znakomitym narzędziem do pozyskania informacji o ich stanie w sposób ciągły, szybki i stosunkowo tani.

     

    Badania geotechniczne mają charakter punktowy. Polegają na wywierceniu otworu, pobraniu próbek gruntu i skał przypowierzchniowych, a następnie poddaniu ich badaniom lub też na wykonaniu sondowania geotechnicznego w zadanym miejscu. Takie podejście pozwala stwierdzić, czy w określonym miejscu skała lub grunt jest np. nasiąknięta wodą, czy materiał jest zwarty albo czy jest mocno porowaty. Zdaniem badaczki, jest to badanie skuteczne, ale przeprowadzane w odległościach zbyt dużych od siebie, pozwala na przeoczenie nieprawidłowości w strukturze wałów. "Na przykład na 5 km odcinku wałów otwory wiercone są co kilometr. Może tak być, że akurat w badanym miejscu wał jest mocny, ale zaraz obok - pojawiają się nieszczelności, które prowadzą do podsiąkania wody, potem do przecieków" - mówi prof. Jarzyna.

    Jej zdaniem badania budowy wałów byłyby znacznie skuteczniejsze, jeśli przed ekspertyzami geotechnicznymi przeprowadzano by pomiary metodami geofizycznymi. Do takich metod należą m.in. badania za pomocą georadaru, badania sejsmiczne oraz geoelektryczne. "Metody geofizyczne pozwalają na ciągły monitoring wału przeciwpowodziowego i jego podłoża. Oznacza to, że pomiary są robione nie w określonych punktach, ale wzdłuż linii pomiarowych o zadanej długości" - mówi badaczka. Dzięki takim pracom można wstępnie ustalić stan wałów i wskazać miejsca, w których mogłyby być konieczne dodatkowe wzmocnienia.

    Metody geofizyczne umożliwiają rozpoznanie w warunkach in situ, na miejscu pomiaru, różnych parametrów fizycznych skał, np. oporności, gęstości objętościowej, prędkości fal sprężystych, prędkości fali elektromagnetycznej. Właściwości fizyczne skał (podłoża i materiału, z którego zrobiony jest wał) są inne, kiedy są one suche czy wilgotne albo kiedy są puste przestrzenie świadczące o nieszczelnościach, albo pustki są wypełnione wodą. Zdaniem prof. Jarzyny, warto wykorzystać metody geofizyczne, aby było możliwe utworzenie profilu struktury wału i wiadomo było, w których miejscach wał wykazuje inne własności świadczące o zmianie jego struktury. Dzięki temu wiadomo, w jakim miejscu wał jest zagrożony i gdzie warto wywiercić otwór do badań geotechnicznych.

    Jak wyjaśnia prof. Jarzyna, w badaniu techniką georadarową przez koronę wału lub u jego podstawy przepuszcza się fale elektromagnetyczne i rejestruje się je po przejściu przez daną strukturę. Badaczka tłumaczy, że czas przejścia fal elektromagnetycznych od anteny nadawczej do odbiorczej zmienia się w zależności od zmiennych parametrów skał. Podczas badania, niejako "na żywo", na monitorze komputera można obserwować zmieniający się obraz wału. Potem wykonuje się przetwarzanie sygnału i interpretację, aby pokazać miejsca anomalne, o innych własnościach w porównaniu do stabilnej części wału.

    Inna z metod geofizycznych - badania sejsmiczne - wykorzystuje własności sprężyste skał. Tutaj, jako źródło fal sprężystych stosuje się rytmicznie opadający ciężar, który wzbudza niegroźne fale sejsmiczne. W zadanych odległościach od źródła rejestruje się czas przyjścia fali i jej amplitudę. W procesie interpretacji wyznacza się prędkość fali sprężystej. Jeśli wał jest nieuszkodzony, fale rozchodzą się szybciej.

    Z kolei badania geoelektryczne wykorzystują zmienne własności elektryczne skał i gruntów. Pomiary terenowe prowadzone są za pomocą układów elektrod prądowych i pomiarowych, umieszczanych w różnych częściach wałów. Mierzona jest różnica potencjałów pomiędzy elektrodami pomiarowymi. Znając natężenie prądu wprowadzonego do skał, można ustalić, gdzie wał ma anomalnie niską oporność, czyli np. nasiąka wodą i wymaga naprawy. Jak wyjaśnia prof. Jarzyna, badanie takie jest całkowicie niegroźne dla zwierząt czy roślin w obrębie badanego obszaru.

    Naukowiec wyjaśniła, że każde z wymienionych badań geofizycznych mierzy inne parametry skał. Duża ilość parametrów daje wielowymiarowy obraz badanego obiektu. Najlepiej, jeśli w czasie badania wałów zastosuje się kilka spośród proponowanych metod. Najważniejsze jest jednak, aby badania geofizyczne były podstawą monitoringu stanu technicznego wałów i były wykonywane cyklicznie. Wtedy wyraźnie wzrośnie skuteczność badań geotechnicznych, nawet kiedy zastosuje się tylko jedną z metod geofizycznych. Jak zapewnia naukowiec, badania te są na tyle tanie i skuteczne, że użycie ich może się opłacić. Takie pomiary prowadzi się w wielu krajach świata.

    PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

     

    tot/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Badania sejsmiczne 3D - rodzaj badań sejsmicznych. Badania są metodą rozpoznawania geologicznej budowy ziemi na podstawie informacji uzyskanych w wyniku rejestracji fali sejsmicznej, wzbudzonej na określonym obszarze za pomocą specjalistycznego sprzętu. Badania 3D pozwalają na uzyskanie trójwymiarowej mapy warstw skalnych. Metoda ta jest skuteczna w badaniach skorupy ziemskiej do głębokości kilku kilometrów.
    Badanie słuchu – jest to ocena reakcji organizmu powstałej w wyniku stymulacji dźwiękowej. Badania słuchu dzielą się na badania subiektywne i badania obiektywne. Subiektywne badania słuchu, w przeciwieństwie do badań obiektywnych, wymagają aktywnej współpracy osoby badanej (od osoby badanej wymaga się świadomej informacji zwrotnej np. czy dźwięk jest słyszalny). Badania słuchu można podzielić również na badania progowe oraz nadprogowe. Celem badań progowych jest określenie najcichszego możliwego do usłyszenia dźwięku, w badaniach nadprogowych oceniana jest percepcja dźwięku powyżej progu słyszenia. Komisja bioetyczna – niezależna instytucja opiniująca i kontrolująca projekty badań klinicznych stworzona w celu zapewnienia właściwej ochrony godności ludzkiej podczas prowadzenia badań. Komisja Bioetyczna sprawdza m.in.: zasadność, wykonalność i plan badania klinicznego, analizę przewidywanych korzyści i ryzyka, poprawność protokołu badania klinicznego. Badania klinicznego nie można rozpocząć bez zgody komisji bioetycznej.

    Badania eksperymentalne – obok badań obserwacyjnych należą do podstawowych lub stosowanych badań naukowych, których celem jest ustalenie związków między badaną interwencją kliniczną a miarami ilościowymi, wybranymi do opisu próby badanej (najczęściej ocena skuteczności i bezpieczeństwa badanej interwencji). Plan badania jest jednym z etapów badania naukowego, określający jego cel i przebieg. Struktura planu badania może się różnić w zależności od dziedziny wiedzy, której dotyczy.

    Poszukiwania geofizyczne polegają na poszukiwaniu surowców polegające na badaniu właściwości fizycznych skał, np. gęstości, przenikalności magnetycznej, przewodności elektrycznej, przewodzenia fal sejsmicznych, przenikalności elektrycznej oraz radioaktywności. Z właściwościami tymi łączą się odpowiadające im metody badań geofizycznych. Emisja sejsmoakustyczna, nazywana również akustyczną lub geoakustyczną, jest to zjawisko generowania w skałach fal sprężystych w czasie zachodzących w nich procesów dynamicznych, które są wynikiem stanu naprężeń w ośrodku skalnym lub pewnych stanów niestabilnych i towarzyszą procesowi deformacji skał.

    GeoStar - pakiet programów umożliwiających wykonanie kart dokumentacyjnych profili otworów wiertniczych, hydrogeologicznych (studnie, piezometry), sondowań dynamicznych i statycznych (w tym CPT(U)) wraz z interpretacją wyników, oraz zaawansowane tworzenie przekrojów geologicznych przebiegających przez wybrane otwory lub ich rzutu na prostą, wraz z ilustracją innych danych gromadzonych w bazie. Za pomocą pakietu jest możliwe szerokie użycie danych badawczych terenowych w celu uzyskania parametrów geologicznych i geotechnicznych rodzaju i właściwości gruntów i skał, gotowych do wykorzystania w dziedzinach, na potrzeby których badania były wykonywane (budownictwo, górnictwo, geologia inżynierska, hydrogeologia, geologia złóż, ochrona środowiska itd.). Adaptometr – urządzenie służące do badania adaptacji oka. Badania takie przeprowadza się w całkowitej ciemności. Wyróżnia się adaptometry służące do szybkiego badania pierwszej (głównej) fazy adaptacji oraz urządzenia do badania pełnej adaptacji.

    Audyt badania klinicznego – oznacza niezależną kontrolę procedur i dokumentacji badania klinicznego prowadzoną przez sponsora, jako element systemu zapewnienia jakości, w celu ustalenia, czy badanie kliniczne jest lub było prowadzone zgodnie z protokołem badania klinicznego, a dane uzyskane w związku z badaniem klinicznym są lub były zbierane, analizowane i raportowane zgodnie z protokołem badania klinicznego oraz procedurami postępowania opracowanymi przez sponsora w celu ujednolicenia sposobu wykonywania określonych czynności związanych z badaniem klinicznym.

    Młotek neurologiczny – instrument medyczny używany przez lekarzy do badania głębokich odruchów ścięgnistych. Badanie to jest ważną częścią badania neurologicznego mającego na celu wykrycie nieprawidłowości w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym.

    Geofizyka stosowana jest zespołem fizycznych metod badania przypowierzchniowej części skorupy Ziemi oraz określenia własności fizycznych skał – elektrycznych, mechanicznych, magnetycznych, cieplnych, jądrowych i innych na podstawie pomiarów realizowanych na powierzchni Ziemi, w otworach wiertniczych, wyrobiskach górniczych, w powietrzu i na morzu. Techniki projekcyjne (badania projekcyjne)- metoda badania osobowości polega na przedstawieniu badanemu sytuacji bodźcowej, nie mającej dlań znaczenia arbitralnie ustalonego przez eksperymentatora, ale zarazem takiej, która będzie mogła nabrać znaczenia przez to, iż osobowość badanego narzuci jej swoje indywidualne znaczenie i organizację. Jest to wprowadzenie między badającego a badanego czynnika celowo dobranego, co do którego można żywić nadzieję, że wywoła w badanym określone reakcje i postawy emocjonalne. Charakter tych reakcji, ich siła, natężenie i trwanie stanowią właśnie przedmiot zainteresowania badacza.

    Defektoskopia ultradźwiękowa - jedna z nieniszczących metod badania materiałów. Pozwala wykrywać niejednorodności materiału (np. pęknięcia). Metoda ta polega na emisji ultradźwięków i rejestracji ich po przejściu przez badaną substancję. Zapewnia ona bezpieczną eksploatację urządzeń przemysłowych. Badania wykonywane tą metodą powinny być wykonywane zgodnie z normami dotyczącymi badań ultradźwiękowych: PN-EN 583, PN-EN ISO 11666, PN-EN ISO 23279, PN-EN ISO 17640, PN-EN 10228, PN-EN 12680. Położnicze badanie ultrasonograficzne jest obecnie standardem badania kobiety w ciąży, i w prawidłowo przebiegającej ciąży obejmuje trzy badania:

    Monitor badań klinicznych (ang. Clinical Research Associate, CRA) – pracownik firmy sponsorującej badanie kliniczne lub jego przedstawiciel np. firma CRO (Contract Research Organization), którego głównym zadaniem jest monitorowanie badania. Monitor badań klinicznych jest odpowiedzialny za ocenę zgodności prowadzonego badania klinicznego z zasadami Dobrej Praktyki Klinicznej, zapewnienie przestrzegania protokołu badania, czuwanie nad bezpieczeństwem pacjentów uczestniczących w badaniu w tym prawidłowe raportowanie ciężkich zdarzeń niepożądanych, wyjazdy monitorujące do ośrodków badawczych, weryfikowanie danych wpisanych do Karty Obserwacji Klinicznej z historią choroby pacjenów, kontrolę gospodarki badanym produktem, raportowaniem po każdej wizycie monitorującej faktycznego stanu badania w poszczególnych ośrodkach badawczych, rejestrację badania w Urzędzie Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Preparatów Biobójczych i Komisji Bioetycznej oraz rutynowymi kontaktami z zespołem badawczym każdego ośrodka uczestniczącego w badaniu. Jakość uzyskiwanych danych przez ośrodki badawcze jest na bieżąco kontrolowana przez Monitora Badań Klinicznych, jest to pierwsza osoba weryfikująca wiarygodność danych.

    Dodano: 27.07.2011. 00:40  


    Najnowsze