Projekti / Programi
Mehanika tekočin in zdravstvena hidrotehnika
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.20.00 |
Tehnika |
Vodarstvo |
|
| 2.05.00 |
Tehnika |
Mehanika |
|
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T220 |
Tehnološke vede |
Gradbeništvo, hidravlika, priobalna tehnologija, mehanika zemljin |
| T270 |
Tehnološke vede |
Okoljska tehnologija, nadzor onesnaženja |
MEHANIKA TEKOČIN, HIDRAVLIKA, MATEMATIČNO MODELIRANJE, DISPERZIJA POLUTANTOV, EKOLOŠKI MODELI, POPLAVNI VALOVI, SANITARNO INŽENIRSTVO, UMETNA INTELIGENCA, VARSTVO OKOLJA
Raziskovalci (9)
Organizacije (1)
Povzetek
Glavni cilji raziskovalnega programa so naslednji:1. Razvoj splošnih ekoloških modelov za simulacijo transporta in disperzije polutantov v površinskih vodah. Simulirali bomo različne vrste polutantov, kot npr. kemijske polutante, toksične snovi, hraniva, razlitje nafte, toploto itd, kjer bo vgrajena simulacija bio-kemičnih procesov za specifične polutante. Ta del spada med temeljne raziskave, medtem ko imajo ti modeli tudi veliko uporabno vrednost kot orodje, s katerim je možno napovedati posledice raznih možnih onesnaženj in tudi efektivnost različnih ukrepov sanacije. V končni fazi se modeli lahko uporabljajo kot pomoč pri upravljanju, kar je tudi eden od ciljev programa. 2. Priprava metodologije celostnega reševanja problemov varstva voda in okolja, vse od virov onesnaževanja do morja: npr. simulacija površinskega odtoka in erozije skupaj s polutanti s celega povodja, upoštevanje različnih uporabnikov (uporaba GIS-ov), dalje simulacija odtoka in polutantov preko rečnega sistema (uporaba 1-dim. ali kvazi 2-dimenzijskih modelov, npr. MIKE 11), simulacija cirkulacije vode in polutantov ter bio-kemičnih procesov v morju (uporaba naših modelov iz tč. 1.)3. Nadaljni razvoj 2- in 3-dimenzijskih hidrodinamičnih modelov, ki bodo sposobni simulirati tokove in potek gladin v obalnem morju in rekah predvsem ob visokih vodah. Uporabnost je v možnem napovedovanju obsega poplav ob visokih vodah, obratovalnih valovih hidrocentral, eventuelnih porušitvah pregrad, torej v zvezi z varnostjo prebivalstva. Z omenjenimi modeli je možno simulirati tudi razliene ukrepe obrambe pred poplavami kot so npr. gradnja zadrževalnikov, klasične ali sonaravne regulacije. Na osnovi tega je možno odločiti, kateri ukrep je najbolj efektiven, tako da ti modeli že predstavljajo orodje za upravljanje z vodami. Aplikacija teh modelov za mala povodja, npr. urbana hidrologija.4. Uporaba orodij umetne inteligence pri razvoju ekoloških modelov - na podlagi analize podatkov.5. Študija reorganizacije vodnega gospodarstva v Sloveniji v skladu z evropsko direktivo o vodah (Water Framework Directive), izdelava vertikalnega poroeila za Slovenijo.6. Razvoj merilne tehnike za meritev tokov in disperzije polutantov v površinskih vodah. 7. Raziskave v inženirski ekologiji, metode in tehnologije za zaščito voda, npr. predlogi sanacij onesnaženih površinskih voda, izdelava smernic za zaščito voda in okolja. 8. Razvoj naprednih tehnologij čiščenja pitne in odpadne vode, uporaba dvo- in tro-dimenzionalnih numeričnih modelov za analizo procesov cirkulacije in sedimentacije v reakcijskih bazenih in usedalnikih čistilnih naprav, simuliranje bio-kemičnih procesov čiščenja za homogeni in heterogeni medij, pilotni poskusi na modelnih ČN za izbiro tehnologije, razvoj novih tehnologij čiščenja itd.
Pomen za razvoj znanosti
* V svetovnem merilu bomo skušali dati doprinos k nadaljnem razvoju ekoloških modelov. Pri njihovem razvoju se išče bodisi možnosti modeliranja novih pojavov, ki so tako kompleksni, da jih trenutno še nikjer v svetu ne znajo simulirati, bodisi se pri nekaterih že obstoječih modelih skuša izboljšati točnost simulacij. Najbolj pomembne prispevke pričakujemo na področju dvo- in tro-dim. simulacij bio-kemičnih procesov nekaterih polutantov. Predvsem dosedanja raziskava modeliranja procesov kroženja živega srebra v Tržaškem zalivu (raziskava poteka pri MZT skupaj z IJS in MBP Piran) je v svetovnem merilu vzbudila veliko zanimanja. Dalje planiramo simulirati celotno porečje Idrijce in Soče skupaj z Jadranskim morjem. * Pomembne so naše raziskave metod umetne inteligence za analizo ekoloških podatkov in gradnjo simulacijskih modelov. Na tem področju smo že dali pionirski doprinos k svetovnemu znanju in pričakujemo še nova dognanja. Preko IJS smo vključeni v COST/ESPRIT programe in sodelijemo v svetovnem merilu pri razvoju novih orodij umetne inteligence ter jih izboljšujemo z aplikacijami na problemih ekološkega modeliranja, istočasno pa odkrivamo nova znanja oz. zakonitosti v modeliranih domenah. Pri analizi tehnoloških postopkov čiščenja pitne in odpadne vode načrtujemo razvoj nekaj inovativnih metod. * Celostno obravnavanje zaščite voda po porečjih sega preko meja R Slovenije v porečje Donave in Jadranskega morja, kar je interes EU.
Pomen za razvoj Slovenije
Modeli so se že dosedaj, v še večji meri pa velja to za bodočnost, ko bodo še bolj izpopolnjeni, uporabljajo za reševanje problemov kakovosti voda v naših rekah, jezerih in morju, z zelo široko paleto konkretnih aplikacij. Že dosedaj lahko naštejemo veliko primerov praktičnih aplikacij: termično onesnaževanje Save in njenih načrtovanih akumulacij, onesnaževanja Idrijce, Soče in Tržaškega zaliva z živim srebrom, nadalje je treba reševati celo vrsto problemov kakovosti vode v naših jezerih (Blejsko, Bohinjsko, Ptujsko, akumulacijska jezera na Savi in Dravi). Poleg tega je s sedimentacijskim delom splošnega modela treba reševati vprašanje erozije in zasipavanja akumulacij na vseh slovenskih rekah. V bodoče bomo skušali doseči, da bi nekateri uporabniki (npr. vodnogospodarska podjetja) lahko sami reševali praktične probleme s pomočjo opisanega bodočega modela. Modeli simulacije visokovodnih valov imajo zelo važen pomen pri napovedovanju visokih vod in planiranju ter organiziranju zaščite pred poplavami. Na področju urbane hidrologije smo reševali probleme poplav v Novi Gorici, Murski Soboti itd. Celostno obravnavanje onesnaženosti voda od povodja dalje do morja se v Sloveniji šele razvija. Razen tega so tudi ostale točke, naštete v tč. 1.5.1, kot npr. razvoj naprednih tehnologij čiščenja pitne in odpadne vode, raziskave v inženirski ekologiji, ali študije reorganizacije vodnega gospodarstva v Sloveniji izredno pomembne za slovensko prakso. Po naši presoji bo zaščita voda in preskrba z vodo v prihodnjih letih prednostna naloga Slovenije. Modeliranje je poleg meritev ena od ključnih točk mednarodnega projekta CAOS - "Coordinated Adriatic Observation System", ki je bil ustanovljen v mesecu oktobru v Trstu. CAOS vključuje tri Jadranske države: Italijo, Hrvaško in Slovenijo, glavni namen pa je sistematično opazovanje, merjenje in modeliranje Jadranskega morja z namenom varovanja kakovosti morja in njegovo sonaravno izkoriščanje.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
