Międzynarodowa współpraca w dziedzinie zagrożeń geologicznych
Celem projektu GEO (Geohazards and geomechanics) było zrzeszenie grup badawczych o światowej renomie, zajmujących się oceną, zapobieganiem i łagodzeniem skutków geozagrożeń. Przedmiotem badań były głównie zjawiska powodzi, osuwisk i trzęsień ziemi, a także wpływ zmian klimatycznych oraz działalności człowieka na degradację gleby. Uczestnicy projektu starali się lepiej zrozumieć, dlaczego systemy przeciwpowodziowe zawodzą, oraz ulepszyć modele obszarów narażonych na występowanie powodzi. Zbadali oni również warunki geomechaniczne, prowadzące do powstania osuwisk, kształtujących ruch niesionego materiału i błota, aby oszacować niszczycielską siłę tych materiałów podczas osuwania się gruntu. Jednolity związany model kontaktowy oparty na mikro-mechanicznych danych testowych został opracowany celem określenia niestabilności skalistego zbocza. Model ten został wdrożony przy pomocy kodu metody elementów dyskretnych (DEM), służącej do analizy zachowania się w czasie zwietrzałych skał oraz analizy połączonych skał osuwających się na skutek procesu wietrzenia. Wspomniany kod zastosowano do przeprowadzenia symulacji numerycznych, łącznie z testami kompresji i napięcia. Zatwierdzony model był następnie użyty do symulacji pęknięć skał i rozchodzenia się spękań, a potem porównany z obserwacjami eksperymentalnymi. Do zbadania roli mechanizmu ścierania się wewnątrz mieszanych osuwisk wykorzystano symulacje osuwisk przy pomocy metody punktów materialnych (MPM). Naukowcy opracowali też metodę mapowania ilościowego celem określenia pobocznych zagrożeń rozprzestrzeniania się, związanych z upłynnieniem wskutek trzęsienia ziemi, a ponadto zanalizowali wszelkie możliwe trzęsienia ziemi występujące w danym miejscu. Aby zademonstrować efektywność modeli i procedury, zespół wykorzystał badania konkretnych przypadków. Opracowano nowe narzędzia numeryczne do analizy potencjalnych katastrof i podwodnych osuwisk, które powodowane są przez wydobycie z dna na dużych głębokościach osadów zawierających hydraty metanu. Dodatkowo na podstawie mikromechanicznych testów stworzono nowy termo-hydro-mechaniczny sprzężony model kontaktowy osadów hydratu metanu. Projekt GEO nie tylko zrzeszył naukowców światowej klasy, ale zapewnił też szkolenie dla początkujących naukowców. Dzięki temu przyczynił się do poprawy aktualnych standardów i wytycznych stosowanych w przypadku zagrożeń geologicznych, a także do wytworzenia nowego podejścia do rozwiązywania problemów związanych z badaniami w tym zakresie.
Słowa kluczowe
Geozagrożenia, osady zawierające hydraty metanu, GEO, metoda elementów dyskretnych, metoda punktów materialnych