Napredna pretraga

Pregled bibliografske jedinice broj: 781180

Fenomenološki model gibanja klizišta Kostanjek na osnovi praćenja parametara klizanja


Krkač, Martin
Fenomenološki model gibanja klizišta Kostanjek na osnovi praćenja parametara klizanja 2015., doktorska disertacija, Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Zagreb


Naslov
Fenomenološki model gibanja klizišta Kostanjek na osnovi praćenja parametara klizanja
(A phenomenological model of the Kostanjek landslide movement based on the landslide monitoring parameters)

Autori
Krkač, Martin

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Rudarsko-geološko-naftni fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
17.7

Godina
2015

Stranica
210

Mentor
Mihalić Arbanas, Snježana

Ključne riječi
Klizište; sustav praćenja klizišta; parametri gibanja klizišta; pokretači klizanja; metoda slučajnih šuma; fenomenološki model; predviđanje klizišta
(Landslide; landslide monitoring system; landslide movement parameters; landslide triggering factors; random forest method; phenomenological model; landslide prediction)

Sažetak
U ovoj disertaciji prikazano je određivanje obrazaca gibanja klizišta i odnosa između gibanja i inicijatora klizišta Kostanjek, najvećeg klizišta u Republici Hrvatskoj, aktiviranog 1963. godine. Određivanje obrazaca gibanja i odnosa između gibanja i inicijatora klizanja omogućeno je na temelju kontinuiranog mjerenja parametara klizanja integriranim sustavom praćenja koji se naziva „Opservatorij za praćenje klizišta Kostanjek“, uspostavljenom u razdoblju od 2011. do 2013. godine. Opservatorij se sastoji od 40-tak uređaja koji mjere gibanje klizišta, hidrološke uvjete te inicijatore klizanja. Odnosi između gibanja i inicijatora klizanja određeni su empirijski na temelju kontinuiranih nizova podataka te kao takvi predstavljaju fenomenološki model klizišta. Vremenski nizovi analiziranih podataka obuhvaća razdoblje praćenja od dvije godine, od siječnja 2013. do siječnja 2015. godine. Analizom gibanja određeno je da se na klizištu Kostanjek, koje je duboko translacijsko klizište koje se giba po potpuno razvijenoj kliznoj plohi, razlikuju obrazac bržeg i sporijeg gibanja, odnosno mirovanja. Početak i kraj svakog razdoblja bržeg i sporijeg gibanja određen je statističkom metodom analize točke promjene. Ukupno je izdvojeno pet razdoblja bržeg gibanja tijekom kojih se dogodilo preko 90% izmjerenih pomaka. Maksimalna izmjerena brzina u središnjem dijelu klizišta iznosi 4, 8 mm/dan, dok su na rubovima klizišta brzine klizanja dva do tri puta manje. Ukupni kumulativni horizontalni pomak središnjeg dijela klizišta, izmjeren tijekom razdoblja praćenja, iznosi 426, 09 mm. Statističkom analizom također je određeno da su razdoblja bržeg gibanja posljedica devet razdoblja podizanja razine podzemne vode, pri čemu su promjene razine podzemne vode iznosile od 0, 19 m do 5, 06 m. Razdoblja podizanja razine podzemne vode u piezometru na središnjem dijelu klizišta trajala su od šest do devet dana, a brzine promjene razine podzemne vode iznosile su do maksimalno 0, 87 m/dan. Analizom je utvrđeno da brzina gibanja ovisi o razini podzemne vode, pri čemu njihov odnos nije linearan, već je opisan histerezom. Promjene razine podzemne vode, a time i razdoblja bržeg gibanja, posljedica su izrazito vlažnih razdoblja tijekom praćenja klizišta Kostanjek, što je određeno analizom povijesnih podataka o oborinama s meteorološke postaje Zagreb-Grič. Korelacijom između količine oborina za različita prethodna razdoblja i promjene razine podzemne vode utvrđeno je da oborine utječu na podizanje razine podzemne vode u razdoblju od prosječno sedam dana. Odnos između oborina i razine podzemne vode te razine podzemne vode i gibanja klizišta statistički su modelirani metodama višestruke linearne regresije i slučajnih šuma. Svrha uspostavljanja navedenih modela je predviđanje razine podzemne vode na temelju oborina te predviđanje gibanja klizišta na temelju razine podzemne vode. Pri izradi modela za predviđanje razine podzemne vode kao nezavisne varijable korištene su različite prethodne oborine, kumulativne oborine, efektivne oborine, modificirane oborine te utjecaji godišnjih doba. Modelima višestruke linearne regresije i slučajnih šuma određivan je izravan utjecaj oborina na dubinu do podzemne vode, ali i utjecaj na brzinu promjene razine podzemne vode. Nezavisne varijable koje imaju najveći utjecaj na razinu podzemne vode u spomenutim modelima su dugotrajne prethodne i efektivne oborine te vremenska razdoblja protekla od posljednje oborine u iznosu od 50 mm. Pri izradi modela za predviđanje brzine gibanja klizišta kao zavisne varijable korištene su razine podzemne vode, brzine promjene razine podzemne vode za različita razdoblja, ubrzanje promjene razine podzemne vode te utjecaji godišnjih doba. Nezavisne varijable koje imaju najveći utjecaj na brzinu gibanja klizišta, u modelima višestruke linearne regresije i slučajnih šuma, su razina podzemne vode i 7-dnevna brzina promjene razine podzemne vode. Usporedbom modela, na temelju statističkih pokazatelja kao što su srednja kvadratna pogreška modela i koeficijent korelacije između modeliranih i izmjerenih vrijednosti te k-strukom unakrsnom validacijom i validacijom, pokazano je da modeli slučajnih šuma imaju manju pogrešku nego modeli višestruke linearne regresije, kako za predviđanje razine podzemne vode tako i za predviđanje brzine gibanja klizišta. Verifikacija fenomenološkog modela provedena je za razdoblje od 10 do 90 posljednjih dana praćenja tako što su prvo predviđene razine podzemne vode na temelju izmjerenih oborina, a zatim su iz predviđenih razina podzemne vode predviđene brzine gibanja klizišta, iz kojih su izračunati kumulativni pomaci klizišta. Na temelju srednje kvadratne pogreške između predviđenih i izmjerenih kumulativnih pomaka određeno je da je pogreška predviđanja prihvatljiva za razdoblje od 10 do 30 dana. Relativna pogreška predviđenog kumulativnog pomaka ovisi o duljini razdoblja predviđanja, ali i o kumulativnom pomaku tijekom razdoblja predviđanja. Daljnji razvoj fenomenološkog modela koji je dobiven metodom slučajnih šuma potrebno je provesti uključivanjem dužih vremenskih nizova podataka praćenja klizišta Kostanjek, čime bi se povećala točnost predviđanja gibanja klizišta. S obzirom na to da postojeći podaci o klizištu Kostanjek nisu dostatni za uspostavu pouzdanog modela koji se temelji na fizičkim značajkama, fenomenološki (empirijski) model gibanja klizišta Kostanjek trenutno predstavlja odgovarajući model za predviđanje u svrhu uspostave sustava ranog upozoravanja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Geologija, Rudarstvo, nafta i geološko inženjerstvo



POVEZANOST RADA


Ustanove
Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Zagreb

Autor s matičnim brojem:
Martin Krkač, (301015)