• Nie Znaleziono Wyników

Metody matematyczne w geologii inżynierskiej

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Metody matematyczne w geologii inżynierskiej"

Copied!
2
0
0

Pełen tekst

(1)

suje się podsadzkę i to utwardzoną dla umożliwienia eksploatacji z niedużymi stratami i niedużym zubo-żeniem.

Z HISTORII ODKRYĆ Z Ł 0 2 W KANADZIE

Przy końcu tych krótkich rozważań autor chciałby parę słów poświęcić interesującym przykładom od-kryć złóż. Znane są w historii odkrycia aluwialnych złóż złota w Klondike na terytorium Jukonu. Przy budowie linii kolejowych dokonano wielu sztucznych odsłonięć i odkryć takich znanych rejonów, jak Sud-bury czy Cobalt Lake. Chronologicznie te pierwsze ważniejsze odkrycia złożowe układały się następu-jąco:

1860 r. odkrycie złóż złota w rej. Cariboo (Kolumbia Brytyjska),

1883 r. odkrycie złóż Ni-Cu Sudbury,

1892 r. odkrycie dużych złóż żelaza na Labradorze, 1896 r. odkrycie złóż A u Klondike (Henderson i Car-mack),

1903 r. odkrycie złóż C o - A g Cobalt Lake,

1909—1911 r. odkrycie złóż polimetalicznych w rejonie Porcupine i Kirdland Lake.

Z odkryć po drugiej wojnie światowej interesują-ce były: odkrycia nowych rejonów niklonośnych: Thompson i Lynn Lake, następnie odkrycie złóż ura-nu w Elliot Lake (Blind R i v e r ) w 1955 г., potem od-krycie złóż niobu Oka, w 1964 r. odod-krycie ogromnych złóż rud żelaza Mary R i v e r na Ziemi Baffina i du-żych złóż cynkowo-ołowiowych Timmis w rejonie Porcupine.

Szczególnie interesująca była historia odkrycia dużego złoża cynkowoołowiowego Pine Point. W y -chodnie doża poznano po rąz pierwszy w latach 1897—1898. Wykonane badania w latach: 1899, 1908, 1914, 1920, 1928—1930 nie przyniosły większych rezul-tatów, doprowadziły jedynie do teorii, że jest to złoże typu Mississippi Valley. Skromne badania powtórzono w 1937 r. W latach 1940—1947 dokonapowtórzono r e w i z y j -nej oceny dotychczasowych prac. Wtedy to N. Camp-bell postawił hipotezę o związku okruszcowania z du-żym rozłamem i wtórnymi dolomitami. W 1948 r. rozpoczęto nowy etap prac, głównie przy użyciu wier-ceń, co doprowadziło do potwierdzenia wysuniętej hipotezy. Zastosowanie zdjęć polaryzacji wzbudzonej przyspieszyło wybitnie prace. M n i e j więcej jedna

trzecia anomalii wykazywała rzeczywiście złoże, co pomagało wybitnie pracom wiertniczym. W wyniku tych prac udokumentowano duże zasoby, na których bazie obecnie pracuje kopalnia odkrywkowa i zakład przeróbczy.

WNIOSKI

W y d a j e się, iż korzystając z wyników kanadyj-skich można by wprowadzić do polkanadyj-skich prac poszu-kiwawczych i rozpoznawczych wiele pożytecznych innowacji, szczególnie w technice wiertniczej, bada-niu próbek, zdjęciach geofizycznych, stosowabada-niu elek-tronowych maszyn liczących (również i do prac hy-drogeologicznych), szerszym stosowaniu fotogram-metrii i modeli.

L I T E R A T U R A

1. A n n u a l Canadian Mineral Industry. Review. Can. Min. J., 1967, v. 88, nr 2.

2. G a ł k i e w i c z T. — Surowce mineralne K a -nady. Rudy Metale, 1967, nr 6.

3. G a ł k i e w i c z T. — Złoże Zn-Pb Pine Point w Kanadzie. Ibidem 1967, nr 7.

4. G a ł k i e w i c z T. — Złoże Zn-Pb Sullivan w Kanadzie. Ibidem 1967, nr 8.

5. G a ł k i e w i c z T. — Złoża Cu rejonu Noranda w Kanadzie. Ibidem 1967, nr 9.

-6. G a ł k i e w i c z T. — Złoża Ni-Cu rejonu Sud-bury w Kanadzie. Ibidem 1967, nr 10.

7. H o o d P. — Mineral Exploration-Trends and Developments. Can. Min. J. 1967, v. 88, nr 2. 8. L a n g A . H. — Prospecting in Canada. Geol.

Survey of Canada Econ. Geol. ser. nr 7, 3-d ed. Ottawa, 1966.

9. L a n g A . H. — 100 years of Prospecting in Canada. Can. Min. J. 1967, v. 88, nr 5.

10. P e m b e r t o n R. H. — World geophysical discoveries bolster future mineral needs. Eng. Min. J. 1966, v. 167, nr 4.

11. R ó ż k o w s k i A . — Działalność i organizacja służby geologicznej w Kanadzie. Prz. geol. 1967, nr 2.

12. S e i g e l H. O. — Geophysics 1966. Can. Min. J. 1966, v. 87, nr 4.

T A D E U S Z M Uniwersytet

METODY MATEMATYCZNE Л

W dniach 26—29 lutelgo 1968 r. w Moskwie Odby-ła się narada na temat metod matetnatycznych w geo-logii inżynierskiej. Organizatorem narady о ogólno-związkowym zasięgu były trzy instytucje: MosIMelw-skâe Towarzystwo Przyrodników (Moskovskoje Ob-śćectvo Ispytatelej Prirody), Produkcyjny i Nauko-wo-BadaWczy Instytut Zagadnień Inżynieryjnych w Budownictwie (Proskizvodstviennyj i Naućno-Issledo-vatelskij Institut po Inżynieryjnym Izyskaniam v Stroitielstvie) oraz Instytut Naukowo-Badawczy Fun-damentowania i Budownictwa Podziemnego (Naućno Issledovatelskij Institut Osnovanij i Podzemnych Soorużenij Gosstroja SSSR).

Wygłoszono niespełna pięćdziesiąt referatów ze-stawionych w cztery grupy tematyczne. W grufpie pierwszej poświęconej zagadnieniom ogólnym spo-śród zgłoszionyoh sześciu referatów wygłoszono tuzy. Były to referaty zbiorcze opracowane na zamówienie Komitetu Organizacyjnego narady.

Referat M . V . Raca dotyczył struktury geologii inżynierskiej i metod matematycznych stosowanych w j e j obrębie. Referait w y w o ł a ł ożywioną dyskusję, głótwnie w zlwiądklu z przedstawionym schematem

sy-ucœoszcz"

Warszawski

GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ

U K D 624.Ш:519.001.8:0в1.31(470.311)"1968.02.26/.2Э" stemaitycanyim geologii inżynierskiej i jej stosunku do innych dyscyplin. Nie zaobserwowano natomiast różnicy zdań, co do celowości stosowania metod ma-tematycznych w geologii inżynierskiej i korzyści stąd wynikających. W dyskusji na marginesie referatu przestrzegano przed niebszjpaeazeństwem zbytniego sformalizowania, a tym saimytm zesztywniania nie-tórych problemów o charakterze przyrodniczym.

Drugi z referatów zbiorczych dbtyozył metod ma-tematycznych w mechanice gruntów. Wreszcie trzeci referat poświęcony był zastosowaniu teorii podobień-stwa i modelowania w geologii inżynierskiej. Autor R. B. Rasowskij z Uniwersytetu w Odessie zwracał uwagę na fakt, że obecnie powinno zależeć nam już nie tylko na reklamie teorii podobieństwa i modelo-wania wśród geologów, lecz na coraz częstszym jei wykorizystaniu przy rozwiązywaniu wszelkich zadań o Charakterze prólgnoz geologiczno-inżynierskich, ozy h ydrogeologi cznych. Podkreślić należy, że u na® w knaljlu daleko jeszcze do takiego stopnia rozwoju w zakr esie stosowania teoria podobi eństw a i m odelo-wania, który charakteryzować można by jako etap

(2)

Druga grulpa r e f e r a t ó w dotyczyła ipirolbleimów Zbierania i opracowania geologicznoinżynierskiej i n f o r -macji. W grupie t e j zgłoszono jedenaście r e f e r a t ó w . Dotytizyły o n e talkiiah zagadnień, jak: zastosowanie pojęć i miair teolrii i n f o r m a c j i oraz statystyki w geo-logii inżynierskiej, zastosowanie kart p e r f o r o w a n y c h p r z y systematycznym gromaidzeniiu i n f o r m a c j i itp. Na podstawie doświadczeń z różnych dziedzin nauki, w tytm r ó w n i e ż w dziedzinie geologii stwierdzoinb, że naljleplszą metodą gromadzenia podstaiwowej i n f o r -macji jest system kart perforowanych sortowanych z a r ó w n o r ę c z n i e jak i maszynowo. W sprawach tych n i e ż w y k l e istotnym problemem jest problem u n i f i -kacji, w celu umożliwienia w y m i a n y kart między różnymi instytucjami. W Z S R R powołano szereg in-stytuldji Wiodących, mających za zadanie qpraeowanie s y s t e m ó w w zakresie wytytpowanych tematćlw. I n stytut H y d r o g e o l o g i i i Geologii Inżynierskiej w M o -skwie (Wsaegingeo) ofpraoawał n(p. układ k a r t doty-czących tematu: „warunki geologidZno-inżynieriskie". K a r t y te, o p o d w ó j n e j p e r f o r a c j i brzeżnej, p r a w d o -podobnie będą ujednolicone w ramach k r a j ó w RIWtPG.

W y d a j e się w i ę c , ż e konieczność nawiązania współ-p r a c y w t e j diziietMnie centralnych instytucji służby geolbgiaznej z o d p o w i e d n i m i insłytiulcjaimi radziecki-m i i instytucjaradziecki-mi R W P G jest oczywista i poiwinna nastąpić m o ż l i w i e najwcześniej. Rezultaty takiej wsipółpiracy p o w i n n y być udostępnione szerokiemu o g ó ł o w i h y d r o g e o l o g ó w i specjialiistoim geologii inży-niensltóiej. W szczególności bogate zbiory a r c h i w ó w dokumentacji należałoby w m o ż l i w i e szybkilm tem-p i e tem-prlzelkod0wać na karty tem-perforowane. Podobnie jak n a j w c z e ś n i e j t z w . „ k a r t y d o k u m e n t a c y j n e " p o w i n n y p r z y j ą ć f o r m ę kart p e r f o r o w a n y c h Jedynie p o speł-nieniu t e g o postulatu bogate doświadczenie zgro-madzone w arch'iiwach może być w slpbsób czynny w y k o r z y s t a n e w bieżącej działalności praktycznej.

I n n e r e f e r a t y z a j ę ł y się problemami ogólnymli zastosowania teorii i n f o r m a c j i oraz statystyki m a t e m a -tycznej l u b szczególnymi przy takich zagadnieniach, jak: d e s z y f r o w a n i e radjęć lotniczych, w y b ó r racjonal-nych m e t o d kartowania geologii czno- iinż yni er sk ieg,o, określania w i e l o r a k i c h z w i ą z k ó w między wodq'prze-piisiżczałnlością i składelm granulometrycznym, ocena w y t r z y m a ł o ś c i sikał, ilościowa ocena z j a w i s k kraso-w y c h , zestakraso-wianie tablic normatykraso-wnych i obliczenio-w y c h charakterystyk gruntóobliczenio-w, obliczenio-w a r u n k ó obliczenio-w b u d o obliczenio-w y o b i e k t ó w miejskich, stateczności skar|p i innych. Z ogólnych r e f e r a t ó w t e j grupy w y m i e n i ć jeszcze na-l e ż y r e f e r a t na temat zastosowania pojęć i m i a r teo-rii i n f o r m a c j i w geologii inżynierskiej. Autor (N. M. C h a j m e ) uzasadniał potrzebę i korzyści zastosowania takich p o j ę ć jak eentropia, ilość informacji, i n f o r m a c y j n y wskaźnik 'Sprzężenia, czy i n f o r m a c y j n y w s k a ź -nik koneładji.

Trzecia najliczniejsza grulpa r e f e r a t ó w (ponad 20) poświęcona była badaniom niejednorodności masy-w ó masy-w skalnych i i oh masy-włalsności fizycznych. Podkreślić należy, ż e r e f e r a t y wygłtosizone w t e j grupie poświę-cone b y ł y z a r ó w n o problemom o g ó l n y m i metodycznym ^większość) jaik i szczegółowym. P r z y r o z p a t r y -waniu zalgaidnień ogólnych islpeojalnie dużo miejsca poświędomo isfprawie określenia ppprawnag-o modelu matematycznego, bądź f i z y c z n e g o niejednorodności naturalnej skał oraiz p r o b l e m o w i uwzględniania nie-jediniorodnośai w obliczeniach geologicznoinżynierskich. O k a z u j e się, że inajlbaiildziej adekwatnymi m o -delami niejednorodności naturalnej skał są modele statystyczne charakteryzujące się tym, że w p r o w a -dzenie iCh do obliczeń jest praktycanie m o ż l i w e je-d y n i e p r z y wykorzystaniu maszyn matematycznych.

A n a l i z a szeregu obliczeń i danych doświadczal-nych pokazuje, że daleko n i e w y s t a r c z a j ą c e jest uwzględnianie niejednorodności jedynie w przekro-ju (np. w a r s t w o w a n i a skał). Niejednorodność skał miusi b y ć uwzględniana zarówno w planie, jiak i w

przekroju. Widać to dobrze przy analizie p r z y k ł a -d ó w z zakresu -dynamiki w ó -d po-dziemnych, posia-da- posiadającej stosunkowo n a j p e ł n i e j opracowaną teorię m a -tematyczną. Na t y m salmytm p r z y k ł a d z i e w i d a ć też, że w zakresie ulwaględniiania niejednorodności s k a ł duże znaczenie mogą mieć metody m o d e l o w e oraz m e t o d y statystyczne typu Monte-Carlo.

I n n y m problemem poza sipraWami analizy para-m e t r ó w skał w aspekcie niejedinoroldlntosci ich rozmieszczenia, s'zerzej rozjpatrywanym b y ł p r o b l e m w y -dzielenia tzw. „ciała geologicznego" jako p o d s t a w y m o d e l ó w matematycznych analizująleych pole p a r a -m e t r ó w geologicznych. Przez aiiało geologiczne rozu-miano obszar ciągłej przestrzeni ( w y p e ł n i o n e j skałą), w e w n ą t r z której każdy punikt .posiada określoną W a r tość paraimetou. W i e l e uwalgi poświęcono też p r o b l e -mtorwi ókreślenia k r y t e r i ó w rozstrzygania jalki jest rozkład parametrójw sikał: przypadlkowy, .czy też ukie-runkowiany (sprawa wyznaczania tziw tremldów).

Zagadnienia analizy nidjekinorodnośdi skał d o j r z a -ł y do tego, że przedstawiono schematy Określające ojpt.yimalny sposób opróbowania sikał n i e j e d n o r o d nych oraz podjęto próbę klasyfikacji g e o l o g i c z n o i n -żynierskiej izmielnnoślci sikał.

Ostatnia część r e f e r a t ó w trzeciej g r u p y d o t y -czyła konkretnych p r z y k ł a d ó w zalstosowamia m e t o d statystycznych do określania p a r a m e t r ó w skał, geo-łogicznio-inżynienskiej rejonizacji, uwzględniania szczelinowatości i j e j statystycznego badania itp Problemy szczelinowatości i j e j w p ł y w u na n i e j e d n o -rodność i anizotropię układów skalnych, jak można sądzić, stanowią ostatnio w Z w i ą z k u Radzieckim szczególnie modny i aktualny kierunek badań repre-zentowany przez bardzo liczne ośrodki badawcze. W y d a j e się, że kierunek ten jest w pełni uzasadnio-ny. Okazuje się пр., że badania nad szczelinowatością uzasadniają niejednokrotnie jednoznacznie anizotro-pię innych własności mechanicznych skał.

C z w a r t a 'grupa tematów dotyczyła obliczeń k o n -strukcji posadowionych na n i e j e d n o r o d n y m podłożu. Zgłoszono tu 7 r e f e r a t ó w . W referatach tych przedstawiono modele niejednorodnego i sprężystego p o d -łoża, p r o b l e m na|prężeń i d e f o r m a c j i w tunelu i ru-rociągu znajdujących siię w niejednorodnym sprężys-tym ośrodku, problém nierćwnomierniośoi osiadań, obliczeń konlstrukcji budbwlii na w y k l i n o w u j ą c e j się w a r s t w i e it|p.

P r z e w i d u j e się, że r e f e r a t y i k o m u n i k a t y narady ogłoszone zolstaną drukiem. Uczestnicy narady, w ograniczonym niestety zakresie, m i e l i możność z a o -patrzyć się w odbite na rotaprincie tezy r e f e r a t ó w i komunikatów wygłoszonych w czasie narady.

Reasumując stwieirldzić należy, że narada w y k a z a ł a , iż obecnie m e t o d y matematyczne ,w szerokim rozu-mieniu mogą być w y k o r z y s t y w a n e dla r o z w i ą z y w a n i a bardzo różnorodnych zagadnień z zakresu geologii i to izarówno w odniielsieniiu d o zljawislk posiadających jednoznaczny zapis matematyczny, jak i d o z j a w i s k pozornie analizie matematycznej nie poddający,dh się. Możliwość talka istnieje pod w a r u n k i e m s w o b o d n e g o korzystania z nowoczesnej techniki o b l i c z e n i o w e j . W y d a j e się celowe i konieczne w naszej k r a j o w e j praktyce, w szerszyjm zakresie niż dtotychczas, w y k o -r z y s t y w a n i e możliwości t e j techniki, dla zagadnień rozwiązywanych przez k r a j o w ą służbę geologiczną. W tym celu, poza stworzeniem bazy a p a r a t u r o w e j , na-leżałoby zfcmganiiziować geologiczne podyplolmowe stu-dia uzupełniające ;z ziatkireslu nowoczetsnycih technik obliczeniowych.

Jeden z dyskutantów narady moskwiewslkiej prze-istrzegał przed niebezlpiećzeństwem sformalizowania geologii w w y n i k u j e j matematyzacji. W y d a j e się, iż nieibezIpIŁećzeńistiwia talkieglo stoolstnlienia k a ż d e j z nauk przyrodniczych można uniknąć pod warunkiem, ż e ich nieuchronną przecież „ m a t e m a t y z a c j ę " w p r o w a d z a ć będą sami przyrodnicy świadomi istoty obiektu s w e g o badania i znający w dostatecznym stopniu odpo-wiedni dział matematyki, tak by ich kontakt ze specjalistą matematykiem nie był bierny.

Cytaty

Powiązane dokumenty

Osiem lat temu CGM Polska stało się częścią Com- puGroup Medical, działającego na rynku produk- tów i usług informatycznych dla służby zdrowia na całym świecie.. Jak CGM

Opracowanie wyko- nywane jest metod¹ modelowania matematycznego, która umo¿liwia szczegó³owe okreœlenie zró¿nicowania opornoœci elektrycznej oœrodka w p³aszczyŸnie

Założenia i możliwości wykorzystania metody obserwacji szaty roślinnej w geologii

nieciągłych, zmiennych genetycznie i litologicznie, obejmujących mineralne grunty słabonośne, grunty organiczne i nasypy niekontrolowane, przy zwierciadle wód gruntowych w

Zaskoczenie budzi fakt, że wkrótce po ich wystawieniu, 4 stycznia 1337 r., inny książę śląski, mianowicie Henryk jaworski, tytułuje się panem Głogowa i oznajmia o

Po pierwsze, chodzi o szczególnie bogate środki wyrazowe niemieckiego języka filozoficznego.. Polacy odczuwali stale atrakcyjną siłę

Po drugie, choć rozkład liczby na czynniki pierwsze jest algorytmicznie nieosiągalny, to sprawdzenie, czy jakaś liczba jest pierwsza jest dużo prostsze: istnieją algorytmy

Będzie wśród nas zawsze, bo takich postaci, takich artystów, takich ludzi nigdy się nie zapomina. Grono przyjaciół z