224-0255/01 – Environmentální a energetická geotechnika (EEG)

Garantující katedraKatedra geotechniky a podzemního stavitelstvíKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2018/2019Rok zrušení
Určeno pro fakultyFASTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
RAP35 prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je pokrýt širokou škálu tematických okruhů (viz anotace předmětu) tak, abychom studentům přiblížili základní terminologii, zákonitosti a metody v rámci daného předmětu včetně jejich praktického uplatnění.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

V předmětu Environmentální a energetická geotechnika je na interdisciplinárním základě propojena geotechnika s environmentální přírodovědnou problematikou a problematikou využití geotermální energie prostřednictvím zemních tepelných výměníků včetně využití základových konstrukcí. V předmětu jsou syntetizovány poznatky obecné geotechniky ve vazbě na jejich aplikaci v oblasti ochrany a tvorby životního prostředí. Kromě specifikace dopadů provádění geotechnických staveb na přírodní prostředí jsou v předmětu rozebírány postupy jejich predikce a omezování vlivu impaktů člověka na životní prostředí (svahové deformace, účinky tunelování, změny hydrogeologických poměrů, skládkování apod.). Absolvováním předmětu student získá rozšiřující informace z oblastí přírodovědných disciplín (přenos znečištění a tepla v horninovém prostředí) včetně základních nástrojů využívaných v oblasti environmentálního inženýrství. Budou vymezeny základní typy geohazardů a environmentálních rizik vyplývajících ze stavební činnosti. Studenti budou seznámeni s metodami technického řešení povrchového a podzemního skládkování tekutých i pevných odpadů (včetně radioaktivních), hodnocením jejich vlivu na životní prostředí a systémem preventivních i reparativních opatření. Součástí předmětu je i problematika environmentálních dopadů důlní činnosti, zejména se zaměřením na likvidaci dolů (zatápění hlubinných dolů, stabilita likvidovaných jam, poklesové kotliny, sanace odvalů a odkališť atd.). V oblasti energetické geotechniky budou studenti seznámeni s problematikou technického řešení a dimenzování systémů pro exploataci nízko-potenciální geotermální energie prostřednictvím vrtaných tepelných výměníků a základových a zemních konstrukcí.

Povinná literatura:

Vybrané publikace dostupné online z časopisu Geotechnika ISSN 1211-913X. Dostupné http://geotechnika-casopis.cz/obsah.php. Sarsby, Robert W.. (2013). Environmental Geotechnics (2nd Edition). ICE Publishing. Online version available at: https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpEGE00003/environmental-geotechnics/environmental-geotechnics.

Doporučená literatura:

Vybrané publikace dostupné online z časopisu Geotechnika ISSN 1211-913X. Dostupné http://geotechnika-casopis.cz/obsah.php

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Zpracování seminární práce - projektu na vybrané téma Environmentální a energetické geotechniky. Zpracování zadaných výpočetních úloh.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Geotechnika a životní prostředí. Vliv staveb na jednotlivé složky životního prostředí (geosféra, hydrosféra, biosféra atd.). 2. Geotechnické hodnocení rizik, management a udržitelnost. Rizika a jejich hodnocení – druhy rizik, řízení rizik. Bázová („Baseline“) studie. Institut hodnocení dopadů na životní prostředí EIA, Analýza rizik, Studie proveditelnosti. 3. Geohazardy. Typy geohazardů – endogenní a exogenní (např. zemětřesení, svahové nestability, povodně, záplavy, sucho, poklesy terénu). Průzkum, kritické zhodnocení (assessment). Preventivní a reparativní opatření. 4. Kontaminace půd a vod. Zdroje kontaminace, typy kontaminantů. Mobilita kontaminantů, transportní mechanismy. 5. Průzkum kontaminované lokality, vzorkování půd a vod. Sanace – výběr sanační metody (skupiny metod „In-situ“, „Ex situ“, „Containment“ reaktivní bariéry atd.). 6.-7.Konstrukce skládek odpadů (včetně důlních). Druhy odpadů, charakterizace a vlastnosti. Konstrukce inženýrských bariér - covers (překrytí), liners, podzemní nepropustné stěny. Aplikace geosyntetik v geo-environmentálním inženýrství - geotextilie, geokompozity, geomembrány, geosynthetic clay liners. Konstrukční prvky - stabilita geotechnických konstrukcí skládek (úpravy svahů). Environmentální vlivy skládek a jejich eliminace (degazace, uzavření – sanace). 8.-9. Environmentální dopady důlní činnosti – likvidace dolů. Důlní odpady - odvaly, odkaliště (tailings, tailings dams), loužící pole - konstrukce a sanace. Geotechnické problémy důlní činnosti – stabilita lomových stěn – odvodňování („depressurization“). Environmentální dopady likvidace dolů – zatápění, stabilita jam, výstupy plynů. 10. Monitoring starých zátěží z důlní činnosti, potenciální využití starých důlních děl a důlních vod. 11. Energetická geotechnika. Nízko-potenciální (mělké) a vysoko-potenciální (hlubinné) geotermální systémy. Exploatace geotermální energie – systémy otevřené (open-loop) a uzavřené (closed-loop). 12. Uskladňování tepla v horninovém prostředí (BTES, ATES). 13.-14. Možnosti exploatace a ukládání tepla prostřednictvím geotechnických konstrukcí: základové konstrukce (např. energetické piloty), podzemní stavby (např. výměníky tepla v ostění tunelu), zemní konstrukce (horizontální výměníky). Cvičení: 1.-4.Projekt konstrukce skládky komunálního odpadu. 5.-7. Výpočty transportu kontaminace v podzemních vodách - analytické výpočty, včetně softwaru BIONAPL, BIOPLUME atd. 8.-12. Projektování systému vrtaných tepelných výměníků. 13.-14. Rešeršní zpracování ke zvolenému tématu v oblasti environemntální a energetické geotechniky.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 33  18
        Zkouška Zkouška 67  30
Rozsah povinné účasti: Povinné cvičení v rozsahu 70%

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N0732A260005) Stavební inženýrství - Geotechnika a podzemní stavitelství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0732A260005) Stavební inženýrství - Geotechnika a podzemní stavitelství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0732A260005) Stavební inženýrství - Geotechnika a podzemní stavitelství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0732A260005) Stavební inženýrství - Geotechnika a podzemní stavitelství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku