Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Environmentální a energetická geotechnika

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky angličtina
Kód 224-0255/02
Zkratka EEG
Název předmětu česky Environmentální a energetická geotechnika
Název předmětu anglicky Environmental and energy geotechnics
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra geotechniky a podzemního stavitelství
Garant předmětu prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.

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 environmentální a energetické geotechniky.

E-learning

Studijní opory k dispozici v IS edison a na lms.vsb.cz.

Povinná literatura

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.
Laloui, L., & Di Donna, A. (Eds.). (2019). Energy Geotechnics: SEG-2018. Springer Series in Geomechanics and Geoengineering.
Laloui, L., & Di Donna, A. (Eds.). (2021). Advances in Energy Geotechnics. Springer Series in Geomechanics and Geoengineering.
Kolo, I., Brown, C. S., Nibbs, W., Cai, W., Falcone, G., Nagel, T., & Chen, C. (2024). A comprehensive review of deep borehole heat exchangers (DBHEs): subsurface modelling studies and applications. Geothermal Energy, 12.
Chen, H., & Tomac, I. (2023). Technical review on coaxial deep borehole heat exchanger. Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources.

Doporučená literatura

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