Zapora w Rożnowie niestraszna studentom geodezji
W dniach 24-30 sierpnia, w ramach grantu rektorskiego, odbył się wyjazd naukowy członków i sympatyków Stowarzyszenia Studentów Wydziału Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej „Geoida” do Rożnowa. Podstawowym celem projektu było opracowanie modelu numerycznego zachowania się zapory betonowej (Rożnów na Dunajcu), wraz z jego weryfikacją oraz wykonanie projekcji zachowania się samego obiektu – przemieszczeń pionowych i poziomych wybranych punktów, w zależności od poziomu piętrzenia wody w zbiorniku.
Wiadomym jest, że bezpieczeństwo budowli wodnych w trakcie eksploatacji zależy od prawidłowej realizacji wielu przedsięwzięć technicznych i rozwiązania problemów pomiarowych, takich jak:
– właściwa analiza zachowania się konstrukcji budowli wodnej podczas jej pracy,
– kontrola procesu starzenia się budowli wodnej lub kontrola uszkodzenia przeprowadzona tak, aby zawczasu można było podjąć najodpowiedniejsze kroki i prace zapobiegawcze,
– sygnalizacja pojawienia się nieoczekiwanych zagrożeń.
Potrzeba okresowych pomiarów kontrolnych obiektów hydrotechnicznych oraz charakter zmian występujących w czasie eksploatacji obiektów, ich wielkość i częstotliwość, a także złożoność geometryczna, wymuszają stosowanie technik pomiarowych o wysokiej dokładności.
Studenci, pod okiem dr inż. Janiny Zaczek-Peplińskiej, wykonywali taki właśnie pomiar kontrolny obiektu. Pierwszy dzień upłynął na wizji lokalnej zapory, wraz z przejściem przez wszystkie jej galerie. W ciągu kolejnych dni, prowadzono pomiar kontrolny reperów metodą niwelacji precyzyjnej. W projekcie uczestniczyli również studenci z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, którzy pod opieką dr-a inż. Zbigniewa Siejki wykonywali pomiar statyczny punktów sieci kątowo-liniowej oraz punktów stałej prostej. Krakowscy adepci geodezji wykonywali również skaning laserowy zapory, ze szczególnym uwzględnieniem sekcji kontrolnej. Nad tymi pracami czuwał dr inż. Bartosz Mitke. Dla celów porównawczych, sekcja ta została również zmierzona metodą tachimetryczną. Następnie z obu pomiarów zostanie wykonany model numeryczny. Do jego stworzenia użyte zostanie oprogramowanie HYDRO-GEO (udostępnione przez Wydział Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej). Weryfikacja geometrii modelu (w zakresie nadwodnej części obiektu), wstępnie opracowanej na podstawie materiałów projektowych, zostanie wykonana po uwzględnieniu wyników, przeprowadzonego przez studentów projektu skanowania laserowego. Weryfikacja prognoz (w tym kalibracja modelu) zostanie wykonana na podstawie materiałów archiwalnych wyników kontrolnych pomiarów geodezyjnych, wykonanych w okresie ostatnich 10 lat oraz na podstawie wykonanego w trakcie realizacji pomiaru kontrolnego obiektu (skanowanie laserowe, niwelacja precyzyjna, pomiary tzw. stałej prostej).
Fot. Studenci Stowarzyszenia „GEOIDA”
Projektowane zamierzenia mają charakter innowacyjny. W Polsce nie prognozuje się wyznaczania przemieszczeń zapór z wykorzystaniem numerycznego modelu zachowania weryfikowanego i kalibrowanego na podstawie wyników geodezyjnych pomiarów okresowych.Istniejące, pojedyncze modele zapór były tworzone w celu diagnozy zaistniałego stanu awaryjnego. Budowa modelu na podstawie trzech źródeł: archiwum, skanowanie laserowe i bieżący pomiar okresowy, nie była do tej pory wykonywana. Metodyka i technologia pomiarów przy użyciu skanerów laserowych jest technologią nowoczesną, wykorzystywaną głównie w GIS, architekturze, inwentaryzacji urządzeń technologicznych, etc. Jednak możliwości te nie są jeszcze wykorzystywane w hydrotechnice – głównie ze względu na duże gabaryty obiektów. Na terenie Polski tylko jedna zapora betonowa – Besko na rzece Wisłok – została zainwentaryzowana metodą skanowana laserowego, w ramach prac statutowych Zakładu Geodezji Inżynieryjnej i Pomiarów Szczegółowych Wydziału GiK Politechniki Warszawskiej w roku 2009 i 2011.
Fot. Uczestnicy projektu
Obiekt hydrotechniczny, jakim jest zapora, to pole do popisu dla wielu dziedzin nauki. Wymaga więc interdyscyplinarnego podejścia. Dlatego warto dodać, że w projekcie uczestniczyli również pracownicy i studenci Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej, którzy wykonywali zdjęcia termalne. Wydział Inżynierii Środowiska także miał w Rożnowie swoich przedstawicieli, badających strukturę betonu zapory (młotkiem Schmidta). Jak widać, praca nad projektem dawała nie tylko możliwość rozwoju naukowego i doskonalenia umiejętności już nabytych, ale miała też charakter integracji międzywydziałowej, a nawet międzyuczelnianej.
Paweł Wójcik
Stowarzyszenie Studentów „Geoida”
RŁ
