PDF dela predavanj IGPP - Oddelek za geologijo

Univerza v Ljubljani
Naravoslovnotehniška fakulteta
Oddelek za geologijo
Inženirska geologija
pri posegih v prostor
IG karte napovedi in karte ranljivosti,
ogroženosti in tveganja
doc. dr. Timotej Verbovšek
[email protected]
Predmet
 Nosilca in izvajalca:
doc. dr. Karmen Fifer Bizjak (13 ur)
 doc. dr. Timotej Verbovšek (2 uri)

 Cilji predmeta:

študent bo razširil in poglobil svoje znanje iz inženirske geologije, predvsem na področju praktične uporabe inženirskogeoloških
orodij, kot so metode terenskih raziskav, terenski pristop k IG raziskavam, uporaba računalniških programov.  Kompetence:

slušatelji pridobijo dodatno znanje za opravljanje del, ki jih opravlja inženirski geolog pri najrazličnejših posegih v teren, odpravi posledic naravnih nesreč, itd.
Vsebina predmeta
 Vsebina:





IG pri gradnji prometnic, daljnovodov, podzemnih vodov ipd.
IG pri gradnji predorov, rudniških prog in velikih podzemnih prostorov,
IG pri gradnji zemeljskih in AB pregrad ter akumulacijskih jezer,
IG pri lociranju, projektiranju in izvedbi odlagališč,
IG karte napovedi in karte ranljivosti, ogroženosti in tveganja
Literarura
 Temeljna literatura:










Cornforth,D.H.: Landslides in Practice, John Wiley&Sons, 2005
Kliche, C. A.: Rock Slope Stability,Society for Mining, Metallurgy and Exploration, 1999
Ribičič, M., 2002: Skripta Inženirska geologija II, Naravoslovnotehniška fakulteta, 64, Ljubljana
Brady, B. H. G., 2004: Rock Mechanics, Kluwer Academic Publisher
Đurović, B. & Mikoš, M., 2006: Ali smo ogroženi kadar tvegamo? Pojmi in izrazje teorije tveganj zaradi naravnih, geološko pogojenih nevarnosti. Geologija 49/1, 151‐161
Lee, E. M. & Jones, D. C. K., 2004: Landslide Risk Assessment, Thomas Telford Books
Glade, T., Anderson, M., Crozier, M. J., 2005: Landslide Hazard and Risk , John Wiley & Sons
Bryant, E., 2005: Natural Hazards, 2nd ed., Cambridge University Press
Bell, F. G., 1999: Geological Hazards. E & FN Spon
Smith, K. & Petley, D. N., 2009: Environmental Hazards, Assessing risk and reducing
disaster, Taylor & Francis
Karte napovedi ogroženosti,
ranljivosti in tveganja
 Proučevanje interakcije med človeškim posegom (delovanjem) in naravnim okoljem (terenom).  Inženirska geologija v geologiji okolja ugotavlja posledice delovanja naravnih katastrofalnih dogodkov:
potresi
 plazovi
 erozija
 huda deževja

 poleg naravnih vplivnih dejavnikov pa je treba ugotavljati posledice človeških posegov pri gradnji podzemnih in nadzemnih objektov, ki lahko negativno delujejo na naravno okolje.
Definicije
 Napovedi, ki jih izdeluje inženirski geolog potekajo po določenem vrstnem redu:
Najprej proučimo ogrožajoči pojav (karta ogroženosti).
 Sledi analiza občutljivosti terena z ozirom na proučevani ogrožajoči pojav (karta ranljivosti).
 Ko nam je znano delovanje ogrožajočega pojava in ranljivost terena je možno napovedati, kakšne bodo posledice (karta specifičnega tveganja).

– Tveganje lahko raziskujemo za določen element; na primer, kakšna je nevarnost za prebivalstvo.
– Končno lahko napovemo skupno tveganje, ki ga dobimo, če upoštevamo delovanje specifičnega tveganja na element tveganja. Rezultat je lahko na primer karta pričakovane verjetnosti izgube življenja pri potresu 10 stopnje po EMS na različno seizmično občutljivih tleh. Definicije
 Osnovne definicije naštetih pojmov:

OGROŽENOST (O) oz. NEVARNOST: Verjetnost, da se zgodi nek potencialno ogrožajoč pojav na določenem območju v določenem času (potencialna grožnja ljudem in premoženju).

= nevarnost (ni popolnoma isti pomen, toda oboje se prevaja iz angleškega izraza):

= angl. HAZARD
Definicije
 Osnovne definicije naštetih pojmov:

RANLJIVOST (R): Stopnja možne posledice pri delovanju določenega pojava z določeno jakostjo. Ranljivost podamo med vrednostmi 0 (ni vpliva) in 1 (najhujše posledice).

Obraten pojem od ranljivosti je ODPORNOST, ki pove, koliko so določena tla odporna na določeni pojav.

= angl. VULNERABILITY
Definicije
 Osnovne definicije naštetih pojmov:
SPECIFIČNO TVEGANJE (ST): Produkt ST=O*R. Napovedane posledice pojava.
 ELEMENT TVEGANJA (ET): Element, za katerega ugotavljamo posledice (na primer: prebivalstvo, lastnina, ekonomske aktivnosti, itd.)


SKUPNO TVEGANJE (TT): TT=ST*ET. Pričakovana verjetnost izgube življenja, verjetno število ranjenih oseb, poškodb na lastnini, zastojev v proizvodnji itd.

= angl. RISK: verjetnost uresničenja ogrožajočega pojava
– TT = O * R * ET
– RISK = hazard × vulnerability × elements at risk
Definicije
 Osnovne definicije naštetih pojmov:

DISASTER (dejanska uresničitev): realizacija ogroženosti
 ocena tveganja (angl. RISK ASSESSMENT)

proces ovrednotenja tveganja
 upravljanje tveganja (angl. RISK MANAGEMENT)

proces, pri katerem je tveganje ovrednoteno, preden so sprejete strategije za zmanjšanje tveganja
Definicije
 tveganje (risk):
Glade et al., 2005
Definicije
 upravljanje tveganja
(angl. RISK MANAGEMENT)
Lee & Jones,
2004
Smith & Petley,
2009
Definicije
 kvantifikacija tveganja
Smith & Petley, 2009
Definicije
 kvantifikacija
tveganja
Glade et al., 2005
Definicije
 kvantifikacija tveganja
Glade et al., 2005
Definicije
 težava: subjektivnost
 tveganje je človeški koncept
 tveganje lahko dojemamo na dva načina:

objektivno
– temelji na izračunu
– uveljavljen postopek določitve

subjektivno
– odvisno od načina zaznavanja in sprejemanja
– ni uveljavljenega načina določitve oz. izračuna
– „Božja volja“
Ocena tveganja
van Westen, 2005
Ocena tveganja
van Westen, 2005
Ocena tveganja
Dai et al., 2002
Ocena tveganja
Dai et al., 2002
Dovoljeno tveganje
 Dovoljeno tveganje

tri območja tolerance:
– sprejemljivo
– nesprejemljivo
– delno sprejemljivo

ALARP
= As Low As Reasonably
Practicable
Lee & Jones, 2004
Dovoljeno tveganje
Glade et al., 2005
Lee & Jones, 2004
Okoljski hazardi
 Delitev hazardov:

Smith & Petley, 2009:
– socialni
– tehnološki
– okoljski

Lee & Jones, 2004:
– naravni
– tehnološki
– „okoljski“

Lee & Jones, 2004
namesto izraza naravni hazard se velikokrat uporablja izraz geohazard
Okoljski hazardi
 1. Naravni hazard (Smith & Petley, 2009):

geološki
– potresi, vulkanski izbruhi, plazovi, snežni plazovi

atmosferski
– tropski cikloni, tornadi, toča, sneg in led

hidrološki
– rečne poplave, obalne poplave, suše

biološki
– epidemije, požari
Okoljski hazardi
 2. Tehnološki hazard:

transportne nesreče
– zračne ceste in železniške nesreče, potopitve ladij

industrijske nesreče
– eksplozije, požari, izpusti toksičnih in radioaktivnih materialov

neprimerne gradnje stavb
– porušitve, požari

nevarni materiali
– uskladiščenje, transport in nepravilna uporaba materialov
Okoljski hazardi
 3. Okoljski („kontekstni“) hazard:

onesnaževanje zraka
– klimatske spremembe, dvig morske gladine

okoljska degradacija
– deforestacija, dezertifikacija, izguba naravnih virov

izguba tal
– urbanizacija, koncentracija objektov

super hazardi
– katastrofalni dogodki
Izdelava kart tveganja z GIS-om
 princip numeričnega sestavljanja slojev
omogočeno je seštevanje oz. množenje slojev
 primerno za izračun ocene tveganja

– TT = O * R * ET
 problema:
določitev vplivnih slojev
 določitev utežnih faktorjev

Izdelava kart tveganja z GIS-om
 primer:

vhodni sloji za izdelavo karte
tveganja pojavljanja plazov
(Komac, 2003)
Stabilitetna karta
Stabilitetna karta
 utežni faktorji za stabilitetno karto:
Vplivni faktor
% vpliva
Preperinski pokrov
20 %
Litologija
40 %
Naklon
30 %
Hidrogeologija
10 %
Stabilitetna karta - razredi
1
Zelo velika možnost pojavljanja plazov
2
velika možnost pojavljanja plazov
3
srednja možnost pojavljanja plazov
4
majhna možnost pojavljanja plazov
5
zelo majhna možnost pojavljanja plazov