Aktuální číslo:

2020/7

Téma měsíce:

Klimatické změny

Mikroseismické monitorování skalních svahů v norských fjordech

Geofyzikální ústav AV ČR, v. v. i., www.ig.cas.czNORSAR, www.norsar.no
 |  10. 1. 2013
 |  Vesmír 92, 37, 2013/1
komerční prezentace

Nestabilní skalní svah v lokalitě Åknes

Sesuvy skalních svahů ve fjordech mohou způsobit materiální škody i ztráty na životech a představují vážné riziko pro místní obyvatele i turisty. Například ve fjordech v západním Norsku přišlo v minulém století následkem tří velkých sesuvů skalních masivů a následných vln tsunami o život 175 lidí. V současné době je monitorována lokalita Åknes v oblasti Møre og Romsdal, kde byl v roce 1985 objeven pomocí geologického mapování nestabilní skalní svah. Extenzometrická měření prokázala jeho porušenost četnými mikrotrhlinami a sesuvný pohyb s průměrnou rychlostí 4 cm/rok. Geologická, geodetická a geofyzikální měření provedená v létě 2004 pak odhalila, že celkový objem nestabilní části skalního masivu je odhadem 40–70 milionů kubických metrů a v některých místech byly naměřeny sesuvné pohyby až 15 cm/rok. Náhlé utržení a zřícení skalního masivu do vod fjordu by tak mohlo vybudit lokální vlny tsunami ohrožující blízké vesnice i nákladní a turistickou lodní dopravu.

Monitorování seismicity

Svah je nepřetržitě monitorován v reálném čase firmou NORSAR pomocí extenzometrů a sítě seismických stanic. Seismická síť je složena z 8 třísložkových 4,5 Hz geofonů GS11D od firmy Geospace, rozmístěných na ploše 250 × 150 m. Sběr dat zajišťuje 24kanálový digitizér opatřený časovým signálem z GPS. Systém je napájen bateriemi nabíjenými dieselovým generátorem. Data jsou přenášena telemetricky do 13 km vzdálené vesnice Hellesylt a dále po internetu do zpracovatelského centra firmy NORSAR v Kjeller. Systém sběru dat započal v listopadu 2005 a pracuje s minimem výpadků. Záznamy mikrootřesů jsou nahrávány ve spouštěném režimu se vzorkovací frekvencí 1 kHz a denně se průměrně přenese přibližně 250 MB dat. Spolehlivost přístrojů osazených na svahu a přenosu dat je velmi důležitá, protože v případě poruchy je oblast dostupná pouze pomocí helikoptéry.

 

Zpracování dat a detekce mikrootřesů

Hlavním úkolem zpracovatelského centra je detekovat v seismických záznamech lokální mikrootřesy spojené s praskáním skalního masivu a sledovat jejich četnost v čase. Sesuvný pohyb skalního masivu s ustálenou rychlostí je doprovázen stabilní četností mikrootřesů s drobnými denními či sezonními variacemi. Pokud by se ovšem pohyb masivu začal zrychlovat a spěl k náhlému utržení, počet mikrootřesů by významně narůstal a zpracovatelské centrum by muselo spustit systém včasného varování. Zpracování nepřetržitého toku velkého množství dat si tak vynucuje provoz v plně automatizovaném režimu s využitím pokročilých algoritmů na detekci a identifikaci mikrootřesů.

Informace o projektu spolupráce

Dlouhodobé sledování stability skalního masivu v lokalitě Åknes je zajišťováno výzkumnou organizací NORSAR, Kjeller, Norsko, jež se zaměřuje na sledování a výzkum seismicity v Norsku. Vývoj algoritmů na automatickou detekci mikrootřesů je prováděn ve spolupráci s Geofyzikálním ústavem AV ČR v rámci evropského projektu 7. rámcového programu Advanced industrial microseismic monitoring (AIM) řešeného v období 2009–2013. Tento projekt je zaměřen na spolupráci seismologických akademických pracovišť s průmyslovými partnery při sledování a analýze mikroseismicity ve společensky a průmyslově významných lokalitách. Z akademických institucí se projektu účastní Geofyzikální ústav AV ČR v Praze, jenž je hlavním koordinátorem, dále Ústav struktury a mechaniky hornin AV ČR v Praze a Geofyzikální ústav SAV v Bratislavě. Průmyslovými partnery jsou NORSAR (Kjeller, Norsko), Progseis (Trnava, Slovensko), ESG (Kingston, Kanada) a IMS (Stellenbosch, Jihoafrická republika). Z dalších úkolů řešených v projektu lze jmenovat např. výzkum seismicity v Malých Karpatech na Slovensku a výzkum důlních otřesů v rudném dole Pyhäsalmi ve Finsku, v hlubinném zlatém dole Moab Khotsong v Jihoafrické republice a ve zlatém a měděném dole Cadia- Ridgeway v Austrálii. V rámci projektu se realizovaly v Geofyzikálním ústavu AV ČR roční stáže tří postdoktorandů z Francie, Itálie a Kanady.

Zdroje

Obrázky a základní informace o sesuvu skalního masivu v Åknes v Norsku jsou převzaty z webové stránky firmy NORSAR.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Geologie

O autorech

Tomáš Fischer

Daniela Kühn

Michael Roth

Václav Vavryčuk

Doporučujeme

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

Eliška Fulínová  |  18. 7. 2020
Instalace neúplné kopie mariánského sloupu na pražské Staroměstské náměstí přišla ironií osudu ve zjitřené době, kdy se na různých místech po...
Na staré zkušenosti nezapomínejme

Na staré zkušenosti nezapomínejme

Eva Bobůrková  |  13. 7. 2020
Vladimír Vonka je uznávaný virolog v Česku i ve světě. Ač brzy oslaví devadesáté narozeniny, stále se věnuje vědě, konkrétně vývoji...
Komu se nelení…

Komu se nelení…

Petr Pokorný  |  13. 7. 2020
Jsou-li nějaké změny příliš pomalé, lidé je v subjektivním čase svých životů skoro nevnímají. Stačí se ale podívat na staré krajinomalby či...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné