Projekti / Programi
01. januar 2014
- 31. december 2016
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.20.00 |
Tehnika |
Vodarstvo |
|
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T220 |
Tehnološke vede |
Gradbeništvo, hidravlika, priobalna tehnologija, mehanika zemljin |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.07 |
Tehniške in tehnološke vede |
Okoljsko inženirstvo |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
Raziskovalci (36)
Organizacije (2)
Povzetek
Nadaljujemo obstoječi raziskovalni program "Hidrotehnika, hidravlika in geotehnika" pod novim imenom in enakem obsegu 3 FTE. Predlagani program je edini program na področju 2.20 Vodarstvo in s svojo širino snovi in ciljev pokriva celotno področje vodarstva. Nanj se logično navezuje geotehnika kot tipično področje gradbeništva. Raziskovalni program ob tehnično-inženirskih vsebinah pokriva tudi naravoslovne vsebine (hidrologija, ekohidrologija in ekohidravlika, erozija in sedimentacija, zemeljski plazovi). Zaradi eksluzivnosti na področju vodarstva, a obenem omejenega obsega financiranja, mora raziskovalni program ob zagotavljanju odličnosti na področju poglobljenih teoretičnih raziskav zagotoviti tudi enakomerno obravnavo zelo različnih vsebin na področju vodarstva in geotehnike.
V programu sodelujejo 3 katedre z Oddelka za okoljsko gradbeništvo Fakultete za gradbeništvo in geodezijo (FGG) Univerze v Ljubljani (UL) in samostojni javni raziskovalni zavod Inštitut za hidravlične raziskave (IHR) iz Ljubljane.
Raziskovalni program je razdeljen na 4 področja:
- hidravlika, hidrodinamika in vodno gospodarstvo
- inženirska hidrotehnika in hidrologija
- zdravstvena hidrotehnika in okoljsko inženirstvo
- geotehnika
V okviru raziskovalnih dejavnosti na zgoraj navedenih področjih vodarstva in geotehnike potekajo teoretične in uporabne raziskave v laboratorijskih pogojih in na terenu, poprte z analizo lastnih merjenih podatkov, modeliranjem raziskovanih procesov in prenosom teoretičnega in uporabnega znanja v prakso. Nova tematika na področju inženirske hidrotehnike, ki jo bomo raziskovali v okviru tega raziskovalnega programa v prihodnjih letih je pregradno inženirstvo.
Raziskovalni program prispeva k svetovnemu znanju in podpira reševanje probelmov povezanih z vodami in zemljinam v Sloveniji. Prispevek k znanosti poteka preko objavljanja v priznanih revijah, objavljanjem visoko citiranih člankov, prevzemanjem vloge urednikov v SCI revijah, sodelovanjem v številnih Evropskih in bilateralnih projektih in strokovnih združenjih. Prispevek slovenski družbi poteka preko pedagoškega dela na doktorskem študiju z mentorsko vlogo pri doktorskih kandidatih in s ponudbo zdravega raziskovalnega okolja in dejanskih problemov za obravnavo v doktorskih disertacijah, z dobrim sodelovanjem z vodarstvom ingradbeništvom v Sloveniji in zato z vpetostjo v načrtovanje, izvedbo in vzdrževanje pomembne vodne, cestne in energetske infrastrukture, in z aktivno udeležbo v strokovnih združenjih.
Pomen za razvoj znanosti
Uvajanje novih metod (npr. Lattice-Boltzmann) in tehnik modeliranja (povezovanje modelov gibanja vode, plazov, plavin, valov in različnih onesnažil) v nestacionarne hidravlične in ekološke modele predstavlja pomemben napredek pri kompleksnem modeliranju procesov v okolju, omogoča sodelovanja v tujini in kvalitetne objave. Uvajanje novih merilnih metod na področja, kjer še niso bila implementirana, zahteva izvirne prilagoditve, izboljšave meritev in postprocesiranja. Tako so doseženi dvojni raziskovalni cilji – nadgradnja merilnih metod in nova znanja s področja hidravlike, hidravlične opreme in vodnega habitata. Pri merilnih metodah gre za nova znanja o sledilih (vodikovi mehurčki, trdi delci, barvila) in parametrih vizualizacije toka, ekperimentalni rezultati pa dajejo nove korelacije o zakonitostih vodnega toka in objektov v njem, ter pogojih za vodni živelj. Pomemben del predlaganega programa so hidrološke raziskave, ki so programsko usklajene z mednarodnim hidrološkim programom Unesca. V svetu je nastopile akutna kriza pri upravljanju z vodnimi viri. Škoda, ki jo povzročajo vodne ujme povsod po svetu narašča (npr. poplave, plazovi), razpoložljivi vodni viri pa usihajo (npr. suše). Raziskave v okviru predloženega programa bodo tako neposredni sestavni del skupnih svetovnih naporov za zmanjševanje posledic naravnih nesreč (INTERPRAEVENT, UNESCO). Raziskave na eksperimentalnih povodjih so sestavni del raziskav AMHY regionalne skupine Unesco projekta FRIEND. Razvijali bomo opazovanja in raziskave na eksperimentalnih porečjih skupaj z raziskovalci iz drugih držav v okviru programa HELP UNESCO in EPDRB. Raziskovalni projekti s področja problematike vodnega okolja in njihovega urejanja so med prioritetnimi nalogami Evropske unije. Raziskovalni program predstavlja prenos najsodobnejših metod in principov s področja pregradnega inženirstva v slovenski prostor, ki jih bomo še posebej nadgradili z rezultati predhodno izvedenih pregledov pregradnih objektov v Sloveniji. Na ta način bomo dosegli in v marsikaterem segmentu presegli standarde na področju varnosti pregrad, ki so trenutno, na podlagi pregleda znanstvene in strokovne literature, običajne v svetu. Z izpeljanim matematičnim orodjem in računalniškim programom bo omogočeno boljše projektiranje novih in analiziranje že zgrajenih betonskih težnostnih pregrad in posledično optimiranje same gradnje glede na čas, stroške in uporabo materiala. Uporaba hidrociklonov za separacijo in izločitev suspendiranih snovi iz vode zmanjšuje investicijske stroške za klasične usedalnike, predvidevamo pa tudi znižanje celotnih stroškov v življenjski dobi (investicija+obratovanje). Pomen za znanost so nove konstrukcijske oblike hidrociklonov. Povečevanje ponovne uporabe snovi in zmanjševanje odpadka v urbanih okoljih prinaša velike ekonomske in okoljske učinke, posredno pa še izboljšuje bivalno okolje in povečuje socialni učinek. Pomen za razvoj znanosti so nova spoznanja o povezanosti vseh naštetih komponent in njihovo pravilno, oz. optimalno kombiniranje. Na vseh poljih raziskav, ki jih predlagamo iz področja geotehnike, potekajo raziskave tudi v svetovnem merilu. Razviti numerični modeli in metode bodo objavljeni v znanstveni periodiki in tako široko dostopni, zlasti pa neposredno uporabni za praktične aplikacije v geotehniki. Laboratorijske in terenske raziskave na konkretnih vzorcih zemljin, kamnin in veziv imajo večplasten pomen: so neposredno uporabni za konkreten material in omogočajo primerjavo s podobnimi raziskavami na sorodnih materialih ter tako preko sinteze vseh razpoložljivih raziskav omogočajo generiranje globalnih zaključkov.
Pomen za razvoj Slovenije
Voda je pogoj za trajnostni razvoj, ki ohranja naravne danosti in kulturno (vodnogospodarsko) dediščino, hkrati pa omogoča razvoj antropogenih dejavnosti (gospodarskih, prostočasnih, idr.). Vode so slovensko naravno bogastvo, ki zahteva upravljanje in gospodarjenje, zasnovano na poznavanju zakonitosti voda. Naravne značilnosti voda v Sloveniji so enkratne in raznolike, da zahtevajo iskanje ustreznih rešitev doma na osnovi sistematičnih in moderno zasnovanih terenskih meritev in drugih podatkov, pridobljenih v vodnem okolju in na eksperimentalnih povodjih (hidrološki del programa). Predlagani sklopi raziskav so neposredno povezani z javnim interesom na področju voda, saj obravnavajo ključna vprašanja vodne in druge infrastrukture (npr. vzdrževanje obstoječih visokih pregrad ali optimizacija delovanja obstoječih in načrtovanih pretočnih vodnih elektrarn), raziskujejo indikatorje stanja (količinsko, kakovostno, potenciale itd.) vodnih teles (npr. modeliranje ekosistemov), procese načrtovanja, programiranja in spremljanja ukrepov za varovanje družbe pred škodljivim delovanjem voda (poplave, erozija tal) in varovanje voda (npr. napredne čistilne tehnike za odpadne vode) ter dajejo metodologije za smotrno, gospodarno rabo voda, ki kot omejena naravna danost predstavlja sicer omejitev razvoja. Program bo s svojimi aktivnostmi in rezultati kot edini s tega področja podpiral razvoj vodarstva kot pomembne inženirske strokovne dejavnosti (Zakon o vodah, matična sekcija gradbenih inženirjev v IZS) v njenih številnih delih in sicer na področju monitoringa, razvoja podatkovnih baz, regionalizacije parametrov in razvoja podlag za načrtovanje in vzdrževanje večjih inženirskih objektov na področju vodne infrastrukture. Že sprejeta ali v pripravi je kar vrsta evropskih direktiv, ki se dotikajo področja voda (direktive o politiki do voda, poplavna direktiva, direktiva o tleh) in zahtevajo v vsaki državi njeno implementacijo, pri čemer je nujno sodelovanje stroke in politike, da se duh in vizija direktive udejani v specifičnih pogojih vsake države posebej na najboljši možni način. Zaradi vse večje izpostavljenosti družbe, gospodarstva ter naravne in kulturne dediščine naravnim in drugim nesrečam je nujno raziskati stopnjo izpostavljenosti, verjetnost nastopa in pričakovani obseg posledic. Vse to zahteva tudi nova evropska direktiva o kritični infrastrukturi, kjer je infrastruktura na vodah jasno deklarirana kot eden ključnih sektorjev vsake družbe. Ker je področje voda nedvomno v javnem interesu, bo področje tega raziskovalnega programa prispevalo ključne podlage za delovanje (vodne) javne uprave. Urejeno stanje (dobrega) vodnega okolja je ključno za ohranjanje raznovrstnosti (pogosto tudi zaradi voda) ogroženih habitatov, ključno pa je tudi za skladen regionalni razvoj, npr. z zagotavljanjem vodnega vira za smotrno, varčno in večnamensko (upravičeno) rabo voda.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
