The analysis of vertical displacements for a hydrotechnical facility using geostatistics. Part II. Determining the probability of displacement occurrence and its prediction

• Autorzy: Namysłowska-Wilczyńska B. , Wynalek J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of the geostatistical spatial analyses of measuring data that reflect the monitoring of vertical displacements of a small hydrotechnical facility are presented. Of some weirs on the Oder River the Opatowice facility was chosen due to the scale of the displacements measured. The databases of current displacements pa and total displacements pc obtained in the X-Y (2D) and X-Y-Z (3D) coordinate systems formed the basis for the geostatistical investigation. The application of variogram function enabled establishing the theoretical parameters of analytical functions that approximate the isotropic and directional empirical variograms of present and total displacements and, as a result, determining the variation of specified parameters for the geostatistical model. Consequently, using the ordinary block kriging method and the methods of quick interpolation, i.e., the inverse distance squared method and the linear kriging model, the raster maps of the mean estimated distributions Z*, estimated standard deviation ?k and also interpolated values of Z* were calculated for the facility analyzed. In further analyses, indicator variograms and raster maps of the probability distributions for displacement occurrence were constructed. This allows determining the subregions with various susceptibilities to exceeding particular probability thresholds of deformation occurrence. A spatial-time prognosis was also made enabling us to calculate of the predicted Z* values for the displacements in successive periods (block diagrams) of hydrotechnical facility operation.

Słowa kluczowe

EN

vertical displacements; hydrotechnical objects; geostatics; geostatistical studies

PL

przemieszczenia pionowe; obiekty hydrotechniczne; geostatyka; badania geostatyczne

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 33, nr 2
• Strony: 67--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Namysłowska-Wilczyńska B.

autor

Wynalek J.

• Faculty of Civil Engineering, Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław,

Bibliografia

• [1] CLARK I., Practical geostatistics, London, Appl. Sc. Publishers, 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, WN-T, 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., Modelowanie i prognozowanie (3D) wysokości opadu atmosferycznego i zawartości siarczanów SO4 w opadzie na obszarze dorzecza środkowej Odry z zastosowaniem geostatystyki, 35–74, [w:] Namysłowska-Wilczyńska B. (editor), 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 i 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 listopada 2005, Roczniki Geomatyki, 2005, t. III, z. 4, 137–147.
• [18] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., RUSAK K., Interpolation techniques for forecasting soil heavymetal pollution foci in mining areas, GIS Polonia 2001, Geographical Information Systems International Conference, 15–17 October 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 metod, Mathematische Geologie, Vol. 7, Mathematical Methods Applied to Geology and Mining, Mining, 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 listopada 2005, Roczniki Geomatyki, 2005, t. III, z. 2, 115–124.
• [21] NAMYSŁOWSKA-WILCZYŃSKA B., WYNALEK J., The analysis of vertical displacements for a hydrotechnical facility using geostatistics. Part I, Studia Geotechnica et Mechanica, 2011, Vol. XXXIII, No. I, 33–54.
• [22] OSADA E., Analiza, wyrównanie i modelowanie geo-danych, Wyd. Akademii Rolniczej we Wrocławiu, 1998.
• [23] 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.
• [24] 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.
• [25] WACKERNAGEL H., Multivariate Geostatistics, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1995, 256.