The analysis of vertical displacements for a hydrotechnical facility using geostatistics. Part I. Structural analysis and estimation of displacements

Namysłowska-Wilczyńska, B.; Wynalek, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

The analysis of vertical displacements for a hydrotechnical facility using geostatistics. Part I. Structural analysis and estimation of displacements

Autorzy

Namysłowska-Wilczyńska B. , Wynalek J.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

Identyfikatory

Warianty tytułu

Języki publikacji

Abstrakty

The effect of geostatistical studies, including structural analysis, modelling, estimation and forecast, is the cartographic characteristic of the displacements of the hydro-technical object - the Opatowice weir. In the nodes of the spatial grid, covering the object analyzed, the average estimated values Z* of displacements were calculated together with the assessment of the uncertainty of estimation - the standard deviation of estimation ?k. If necessary, the parameters Z* and ?k can be determined directly in the kriging calculation, at every point of the object. The obtained variograms, raster maps and block diagrams represent the spatial visualization of the results of the various displacements, derived from the geodesic monitoring of the dam. Applying an ordinary block kriging it is possible to separate the clear boundaries of the zones of the subsidences and to determine the elevations of the hydro-technical object, marking on the raster maps the distributions of the average Z* values, which can be interpreted as the areas of local deformation that are important when the safety of buildings is considered. The maps of quick interpolation allow identification of a general background of displacements, without the accuracy estimation of the interpolated values Z*. Probability maps enable us to predict the significant risk areas associated with a possible change in the geometry of an object, i.e., its local deformation. Due to an area-time prognosis we can determine the forecasted values Z* of displacements for the following year, with reference to the history of this process, i.e. the estimations from prior years. Taking account of a wide range of different applications of geostatistical techniques, we can conclude that they are also effective tools in the analysis of spatial displacement, in this case, for a relatively small hydro-technical object (weir). The research undertaken may be useful for a complete monitoring of relevant environmental factors, differing only "seemingly identical" objects, and not only for the results of successive control measurements of displacements. These concerns a proper treatment of all spatial and time factors associated with the interpretation of the displacements, which allows the deterministic safety operation of a hydro-technical object to be identified.

Słowa kluczowe

vertical displacements hydrotechnical objects geostatistical studies structural analysis Opatowice weir geostatics

przemieszczenia pionowe obiekty hydrotechniczne badania geostatyczne analiza strukturalna jaz Opatowice geostatyka

Wydawca

De Gruyter

Czasopismo

Studia Geotechnica et Mechanica

Rocznik

2011

Tom

Vol. 33, nr 1

Strony

33--54

Opis fizyczny

Bibliogr. 24 poz.

Twórcy

autor

Namysłowska-Wilczyńska B.

autor

Wynalek J.

Faculty of Civil Engineering, Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, barbara.namyslowska-wilczynska@pwr.wroc.pl

Bibliografia

[1] CLARK I., Practical geostatistics, Appl. Sc. Publishers, London, 1979, 1–129.
[2] DAVID M., Geostatistical ore reserve estimation. Developments in Geomathematics 2, Amsterdam, Elsevier Sc. Publ. Company, Amsterdam, Oxford, New York, the Netherlands, 1977, 1–364.
[3] DAVID M., Handbook of Applied Advanced Geostatistical Ore Reserve Estimation Developments in Geomathematics, Elsevier Science Publishers, B.V., Amsterdam, the Netherlands, 1988, 1–216.
[4] JOURNEL A.G., HUIJBREGTS C.J., Mining Geostatistics, Academic Press, London, New York, San Francisco, 1978, 1–600.
[5] KICIAK P., Podstawy modelowania krzywych i powierzchni, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2000.
[6] MATHERON G., Traite de Geostatistique Appliquee: Memoires du Bureau de Recherches Geologique et Minieres, vd. 14: Editions Technip., Paris, 1962, 1–333.
[7] MUCHA J., Metody geostatystyczne w dokumentowaniu złóż, AGH, Kraków, 1994, 1–155.
[8] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., Zmienność złóż rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej w świetle badań geostatystycznych, Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej nr 64, Seria: Monografie nr 21, Wrocław, 1993, 1–207.
[9] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., Geostatystyka. Teoria i zastosowania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2006, 365.
[10] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B. (ed.)., Modelowanie i prognozowanie (3D) wysokości opadu atmosferycznego i zawartości siarczanów SO4 w opadzie na obszarze dorzecza środkowej Odry z zastosowaniem geostatystyki, 35–74. [in:] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B. (ed.), Modelowanie procesów hydrologicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008, s. 526.
[11] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., Geostatystyka i GIS w ochronie środowiska, Materiały I Konferencji Środowiskowej – Komputerowe Wspomaganie Badań Naukowych I KŚ KOWBAN ‘94, Wrocławskie Towarzystwo Naukowe, Wrocław, 16–17 grudnia 1994, 257–262.
[12] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., Geostatystyka jako efektywne narzędzie przetwarzania informacji w bazach danych, Materiały III Krajowej Konferencji – Komputerowe Wspomaganie Badań Naukowych III KK KOWBAN ‘96, Wrocławskie Towarzystwo Naukowe, Wrocław, 17–19 października 1996, 17–32.
[13] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., PYRA J., Wykorzystanie krigingowych metod estymacyjnych do oceny stanu zanieczyszczenia gruntów miedzią i ołowiem na obszarze LGOM-u, III Forum Inżynierii Ekologicznej „Modelowanie Matematyczne w strategii Gospodarowania Środowiskiem”, Nałęczów, 11–13 października 2000, Wydawnictwo Ekoinżynieria, Lublin, 222–234.
[14] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., PYRA J., Integration of Data from Soil and Underground Waters Monitoring Grids by Kriging with External Drift, Processing of Terra Nostra, 8 th Annual Conference of the International Association for Mathematical Geology (IAMG 2002), 15–20 September 2002, Berlin, 475–480.
[15] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., PYRA J., Ocena stanu zanieczyszczenia gruntów o wód podziemnych miedzią i cynkiem w rejonie LGOM-u na podstawie integracji danych środowiskowych, monografia “Ekotechnologie XXI wieku”, Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej, Nałęczów, 2002, 134–148.
[16] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., PYRA J., Rola precyzji ocen parametrów środowiskowych w edukacji ekologicznej, Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej, Edukacja Ekologiczna. Podstawy Działań Naprawczych w Środowisku, Wydawnictwo Naukowe, Lublin, Nałęczów, 2004, 199–213.
[17] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., PYRA J., Analiza przestrzenna zawartości miedzi w środowisku gruntowo-wodnym Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego, Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, Warszawa, III Ogólnopolskie Sympozjum Geoinformacyjne „Geoinformacja w Badaniach Przestrzennych”, Warszawa, 7–9.11.2005, Roczniki Geomatyki, 2005, t. III, z. 4, 137–147.
[18] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., RUSAK K., Interpolation techniques for forecasting soil heavy metal pollution foci in mining areas, GIS Polonia 2001, Geographical Information Systems International Conference, 15–17.10.2001, Warszawa, Poland Proceedings, 204–213.
[19] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., RUSAK K., Geostatistics description of heavy metal content variation in soil of Olkusz region against a background of geological structure by GIS method, Mathematische Geologie, Vol. 7. Mathematical Methods Applied to Geology and Mining, Mining, Mathematische Methoden in Geologie und Bergbau, CPress Verlag, Band 7, Dresden, December 2003, 51–63.
[20] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., RUSAK K., Zastosowanie geostatystyki i GIS do analizy wpływu czynników naturalnych i antropogenicznych na koncentrację metali ciężkich w glebach rejonu olkuskiego, Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, Warszawa, III Ogólnopolskie Sympozjum Geoinformacyjne „Geoinformacja w Badaniach Przestrzennych”, Warszawa, 7–9.11.2005, Roczniki Geomatyki, 2005, t. III, z. 2, 115–124.
[21] OSADA E., Analiza, wyrównanie i modelowanie geo-danych, Wyd. Akademii Rolniczej, Wrocław, 1998.
[22] ROYLE A.G., CLARK I., BROOKER P.I., PARKER H., JOURNEL A.G., RENDU J.M., SANDEFUR R., GRANT D.C., MOUSSET-JONES P., Geostatistics, McGraw-Hill Inc., New York, N.Y., 1980, 1–168.
[23] REJMAN J., WOŹNIAK J., Geograficzne systemy informacyjne w badaniach współczesnych ruchów skorupy ziemskiej, Materiały III Krajowej Konferencji – Komputerowe Wspomaganie Badań Naukowych III KK KOWBAN ‘96, Wrocławskie Towarzystwo Naukowe, Wrocław, 17–19 października 1996, 193–198.
[24] WACKERNAGEL H., Multivariate Geostatistics, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1995, 256.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPW8-0016-0025