Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας & Υδρογεωλογίας

Παρουσίαση του εργαστηρίου

Το Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας – Υδρογεωλογίας (LEGAH) αποτελεί θεσμοθετημένο Εργαστήριο του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών, του Tομέα  Γεωλογικών Επιστημών.

Ιδρύθηκε το 2001 μετά από διαχωρισμό του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Γεωλογίας σε α) Εργαστήριο Γεωλογίας και β) Εργαστήριο Τεχν. Γεωλογίας & Υδρογεωλογίας.

Το επιστημονικό πεδίο δράσης του εργαστηρίου σχετίζεται με την εφαρμογή της γεωλογικής, τεχνκογεωλογκής και υδρογεωλογικής γνώσης στη μελέτη, κατασκευή και λειτουργία των διαφόρων τεχνικών και μεταλλευτικών έργων. Επίσης με τη μελέτη των φυσικών καταστροφικών φαινομένων, την πρόληψη και αντιμετώπισή τους,την μελέτη αξιοποίηση και προστασία των υπόγειων υδάτωνκαι την Περιβαλλοντική Γεωλογία. Πεδίο ενδιαφέροντος αποτελούν τα θερμομεταλλικά νερά και τα νερά εμφιάλωσης.

Αναλυτικά, τα πεδία έρευνας του Εργαστηρίου, περιλαμβάνουν τις ακόλουθες κύριες θεματικές ενότητες:

• Τη θεώρηση της τεχνικογεωλογικής – γεωτεχνικής συμπεριφοράς των γεωλογικών σχηματισμών.
• Τη διερεύνηση των γεωτεχνικών μεθόδων βελτίωσης της μηχανικής συμπεριφοράς των γεωλογικών σχηματισμών.
• Τη μελέτη και αντιμετώπιση των φυσικών καταστροφικών φαινομένων (κατολισθήσεις, εδαφικές υποχωρήσεις, καθιζήσεις, εδαφική διάβρωση, πλημμύρες).
• Την προσομοίωση υδρολογικών διεργασιών σε φυσικά υδροσυστήματα (ροή υπόγειου νερού, μεταφορά μάζας και θερμότητας).
• Την ανάπτυξη συστημάτων παρακολούθησης υδρολογίας της ακόρεστης ζώνης (αισθητήρες υγρασίας και θερμοκρασίας TDR/FDR).
• Τη διαχείριση ερευνητικών υποδομών παρατηρητηρίων παράκτιων υδροσυστημάτων.
• Την ανάπτυξη ψηφιακών πλατφορμών για την προσομοίωση υδρολογικών διεργασιών με ελεύθερο λογισμικο ανοιχτού κώδικα.
• Τη διαχείριση και τον εμπλουτισμό των υπόγειων υδροφορέων.
• Την εφαρμογή μεθόδων και τεχνικών της Μηχανικής Μάθησης και Βαθιάς Μάθησης καθώς και προηγμένων τεχνικών χωρικής ανάλυσης σε θέματα διαχείρισης φυσικών καταστροφικών φαινομένων.
• Τον προσδιορισμό της επίδρασης της Κλιματικής Αλλαγής στην εκδήλωση φυσικών καταστροφικών φαινομένων.
• Τη Προστασία Πολιτιστικής Κληρονομιάς (Διερεύνηση γεωτεχνικών προβλημάτων, θεμελίωσης και αναδομής σε μνημεία).
• Το προσδιορισμό των φυσικομηχανικών ιδιοτήτων εδαφικών και βραχωδών σχηματισμών (εργαστηριακές και επιτόπου δοκιμές Εδαφομηχανικής – Βραχομηχανικής),
• Την έρευνα γεωλογικής καταλληλότητας περιοχών (επεκτάσεις οικισμών, βιομηχανικών περιοχών, ΧΥΤΑ, ΟΕΔΑ, κλπ),
• Τη προστασία του περιβάλλοντος μέσω της Περιβαλλοντικής Γεωλογίας,
• Τον έλεγχο της Ποιότητας των υδατικών πόρων,
• Την αξιοποίηση θερμομεταλλικών νερών και νερών εμφιάλωσης,

Στόχος του εκπαιδευτικού προγράμματος του εργαστηρίου είναι να δώσει τις απαραίτητες επιστημονικές τεχνικογεωλογικές και υδρογεωλογικές γνώσεις σε σπουδαστές προπτυχιακού επιπέδου αλλά και σε σπουδαστές μεταπτυχιακού επιπέδου, δημιουργώντας επιστήμονες ικανούς να ανταποκρίνονται με επιτυχία σε σχετικά με το γνωστικό αντικείμενο του εργαστηρίου. Για το λόγο αυτό πέραν των μαθημάτων και των εργαστηριακών ασκήσεων πραγματοποιούνται  εκπαιδευτικές εκδρομές αλλά και ασκήσεις υπαίθρου ώστε να αποκτήσουν οι φοιτητές μας την απαραίτητη εμπειρία.

Αποτελεί ένα πλήρως εξοπλισμένο εργαστήριο για τη μελέτη των φυσικομηχανικών χαρακτηριστικών Εδαφικών και Βραχωδών σχηματισμών. Κατέχοντας την απαραίτητη υποδομή αλλά και τον αναγκαίο συμβατικό εξοπλισμό καλύπτει σχεδόν το σύνολο των Εργαστηριακών Δοκιμών που απαιτούνται για την εξακρίβωση της γεωτεχνικής συμπεριφοράς των γεωλογικών σχηματισμών.

Συγκεκριμένα διαθέτει συσκευές διαμόρφωσης και προετοιμασίας βραχωδών και εδαφικών δοκιμίων, πλήρες σετ συσκευών και οργάνων για την πραγματοποίηση κοκκομετρικής ανάλυσης αλλά και συσκευές εκτίμησης των ορίων Atterberg. Ορισμένες από τις συσκευές που διαθέτει για τον προσδιορισμό των φυσικομηχανικών παραμέτρων, παραμέτρων αντοχής, διατμητικής αντοχής, ανεμπόδιστης θλίψης, μονοδιάστατης στερεοποίησης και τριαξονικής φόρτισης εδαφικών δοκιμίων είναι οι εξής:

• Συσκευή για τον προσδιορισμό του δείκτη διαβρωσιμότητας.
• Συσκευές στερεοποίησης εδαφών εμπρόσθιας φόρτισης.
• Αυτοματοποιημένο σύστημα στερεοποίησης εδαφών.
• Συσκευή άμεσης διάτμησης.
• Συσκευή δακτυλιοειδούς διάτμησης.
• Συσκευή για τον προσδιορισμό του Καλιφορνιακού λόγου φέρουσας ικανότητας.
• Συσκευή τριαξονικής φόρτισης εδαφικών δοκιμίων, ικανότητας 50ΚN.
• Συσκευή για τον προσδιορισμό της διατμητικής αντοχής ασυνεχειών.
• Συσκευή σημειακής φόρτισης.

Παράλληλα, το εργαστήριο της Τεχνικής Γεωλογίας και Υδρογεωλογίας για την πραγματοποίηση υδρογεωλογικών ερευνών διαθέτει ένα μεγάλο αριθμό  από συσκευές και όργανα μετρήσεων, όπως όργανα μέτρησης φυσικών και χημικών παραμέτρων επιφανειακών και υπόγειων υδάτων, όργανα μέτρησης στάθμης υπογείων νερών, συσκευή εκτέλεσης μικροβιολογικής ανάλυσης υδάτων. Ορισμένα από αυτά είναι:

• Συμβατικά σταθμήμετρα με δυνατότητα μέτρησης μέχρι βάθους 500m.
• Καταγραφικοί σταθμοί μέτρησης στάθμης υπόγειων/επιφανειακών νερών [αποτελούμενοι από: αισθητήρα μέτρησης πίεσης/στάθμης & θερμοκρασίας, ελεγκτής (controller)-πομπός LoRa,]  
• Καταγραφικοί σταθμοί μέτρησης στάθμης και ταχύτητας επιφανειακών νερών [αποτελούμενοι από: Σύστημα μέτρησης στάθμης και ταχύτητας επιφανειακών νερών με αισθητήρα τεχνολογίας radar, υποσύστημα παροχής ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκού στοιχείου, τηλεμετρικό καταγραφικό με τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό-πομπός LoRa]
• Αυτογραφικό πολυπαραμετρικό όργανο καταγραφής φυσικοχημικών παραμέτρων νερού με δυνατότητα μέτρησης pH, EC, DO, CI, T, Depth.
• Φασματοφωτόμετρα.
• Φλογοφωτόμετρο.
• Ατομική απορρόφηση (από κοινού με τον Τομέα Μεταλλουργίας).
• Set εκτέλεσης βασικών μικροβιολογικών αναλύσεων.
• Φορητό όργανο μέτρησης ταχύτητας ροής
• Αυτόματο μετεωρολογικό σταθμό.

Επίσης, από κοινού με το εργαστήριο Τεχνικής Διάνοιξης Σηράγγων του τομέα Μεταλλευτικής, διαθέτουν μια αυτόματη πρέσα θραύσης, ικανότητας 5000 kN, με έλεγχο 4 διαφορετικών ειδικών διατάξεων για την εκτέλεση δοκιμών θλίψης, κάμψη και τριαξονικής φόρτισης σε βραχώδους σχηματισμούς.

Το Eργαστήριο ειδικεύεται στην ανάπτυξη προγνωστικών μοντέλων που στηρίζονται κυρίως σε ανοικτού λογισμικού κώδικα και αφορούν την προσομοίωση φυσικών καταστροφικών φαινομένων (κατολισθήσεις, εδαφική διάβρωση, πλημμυρικά φαινόμενα, εδαφικές υποχωρήσεις) καθώς και την παραγωγή χωρικών προϊόντων επιδεκτικότητας, επικινδυνότητας και διακινδύνευσης των σχετικών φαινόμενων. Επιπρόσθετα, το Εργαστήριο έχει αναπτύξει ελεύθερη πλατφόρμα ανοιχτού κώδικα για την προσομοίωση ροής του υπογειου νερού και μεταφοράς μάζας και θερμότητας σε πορώδη μέσα και τη διαχείριση υδατικών πόρων και αβαθών γεωθερμικών πεδίων (ολοκληρωμένο στην πλατφόρμα QGIS). Ορισμένα από τα λογισμικά που έχει αναπτύξει ή και διαθέτει αφορούν στην:

• Ανάπτυξη ψηφιακού εργαλείου διαχείρισης βάσεων υδρογεωλογικών δεδομένων
• Λογισμικό ανάλυσης δοκιμαστικών αντλήσεων,
• Πακέτα Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών G.I.S,
• Λογισμικό επεξεργασίας υδροχημικών δεδομένων,
• Λογισμικό αρχειοθέτησης, ελέγχου της αξιοπιστίας, επεξεργασίας και ανάλυσης μετεωρολογικών δεδομένων και δεδομένων παροχής ποταμών και πηγών,
• Λογισμικό αποτύπωσης και στατιστικής επεξεργασίας ασυνεχειών,
• Λογισμικά επίλυσης γεωτεχνικών μοντέλων με πεπερασμένα στοιχεία,
• Ανοικτά λογισμικά (WEKA, RStudio, PyCharm, Spyder).

Επικοινωνία με το Εργαστήριο

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ *

EMAIL *

ΤΗΛΕΦΩΝΟ

ΜΗΝΥΜΑ

Αποστολή