Home PROJEKT E!3838
Projekt E!3838 PDF Tisk Email
Pondělí, 09 Červen 2008 11:28

 

Předmětem řešení projektu je realizace automatizovaného systému monitorování změn vlhkosti zemin. K dosažení uvedeného cíle byla vybrána nepřímá neinvazivní metoda sledování změn neelektrické veličiny prostřednictvím veličin elektrických. Jedná se o monitorování elektrické impedance zemin elektrickou impedanční spektrometrií (EIS). Sledované změny elektrické vodivosti zemin jsou vyvolány jejich zatěžováním vodou. Uvažovány jsou zejména změny vlhkosti zemin způsobené jejich sací schopností a infiltrací vody (břehovou, indukovanou, ze srážek). Složitost problému spočívá zejména v nestacionárním proudění vody nenasyceným zemním prostředím. Experimentálně je prokázáno, že součinitel hydraulické vodivosti zeminy nenasycené je o 3 - 4 řády nižší než u zeminy nasycené.

Studium problematiky proudění vody zeminou vedlo k návrhu a ověření vysoce citlivého laboratorního elektrického měřicího zařízení založeného na uvedené metodě, která umožňuje indikaci změn vlhkosti a průběhu volné hladiny v prostoru a čase. Laboratorní ověření bylo provedeno řešením projektu GAČR číslo 103/01/0057 realizací laboratorního systému. V průběhu řešení grantového projektu číslo 103/04/0741 bylo vyvinuto zařízení umožňující monitorování změn vlhkosti in situ. Cílem předkládaného projektu je vyvinout automatizovaný systém měření uvedených změn a aplikovat tato zařízení při měřeních na reálných objektech a v různých lokalitách. Zvolenou metodu a monitorovací systém tak bude moci ověřit praxe. Monitorování změn vlhkosti zemin a pohybu volné hladiny bude možno dále využít pro kalibraci a verifikaci matematických modelů, lokalizaci poruch soudržnosti zemin, sledování vlhkosti zemin z hlediska závlah, případně dalších změn.

Vývojem, výzkumem a výrobou automatizovaného systému měření změn vlhkosti se bude zabývat český nositel - koordinátor projektu s týmem spoluřešitelů. Řešení zahrnuje realizaci pěti měřicích přístrojů Z-metrů včetně systémů dálkového přenosu dat. Předpokládaná doba řešení uvedené části projektu je 18 měsíců od zahájení projektu.

V průběhu stanovené doby budou vybrány dvě vhodné lokality, jedna v České republice a jedna ve Slovenské republice, pro sledování uvedených změn. Na partnerském pracovišti – Slovenská technická univerzita, Fakulta stavební, bude zaškolena obsluha zařízení zajišťující průběžný monitoring změn vlhkosti zeminy ve zvolené lokalitě, zpracování a vyhodnocení zjištěných údajů a jejich poskytování nositeli projektu. Předpokládaná doba monitorování zvolených lokalit je 14 měsíců od instalace zařízení.

Souběžně bude probíhat experimentální měření rozstřiku a proudění slané vody v zeminách kolem silniční komunikace při jejím ošetřování v zimních měsících s dosahem na kvalitu podzemní vody odebírané pro pitné účely. Uvedené zkoušky budou prováděny pod vedením švýcarského partnerského pracoviště - Technická univerzita Basel, a jejich výsledky budou sloužit k verifikaci a kalibraci matematických modelů a optimalizaci uživatelského softwaru vyvíjeného pro uvedený typ úloh na tomto pracovišti. Dílčím výsledkem je rovněž hledání možností dálkového přenosu dat při sledování hladiny podzemní vody metodou EIS v piezometrických sondách (metoda porušující kompaktnost zeminy).

Závěrečná část projektu – 4 měsíce bude věnována komplexnímu zpracování výsledků monitorování, jejich zhodnocení a nabídce automatizovaného měřicího systému praxi (především organizacím Povodí, místní správy a TBD).

 

Rozhodující realizační výstupy projektu EUREKA

  • výroba Z-metru,
  • vývoj a výroba systému dálkového přenosu dat,
  • vývoj a realizace zpracovatelského a vyhodnocovacího softwaru,
  • výsledky monitorování ve zvolených lokalitách,
  • výsledky dosažené matematickým modelováním,
  • odezva praxe,

budou zpracovány ve formě dílčích ročních zpráv a v závěrečné zprávě o průběhu řešení a dále budou prezentovány na konferencích a v odborných časopisech. Je předpoklad tržního uplatnění výsledků projektu především vzhledem k neinvazivnosti zvolených monitorovacích postupů.

Řešení projektu umožní kvalitativní povýšení přístroje využívajícího metodu EIS – Z-metru digitalizací měřicí trasy a realizací dálkového přenosu dat (zvýšení komfortu pro uživatele a usnadnění využitelnosti v praxi). Z konstrukčního hlediska je rovněž věnována pozornost řešení měřicích elektrod. Výhodou je jejich vertikální dělení, které umožňuje vysílání budicího signálu a snímání odezvy v určité vrstvě zeminy. Nutností je umístění referenčního konduktometru ke sledování změn kvality zatěžovací vody.

Poslední aktualizace Středa, 27 Leden 2010 18:33
 

Powered by Joomla!. Valid XHTML and CSS.