Modernizace a doplnění infrastruktur v oblasti vodního hospodářství a enviromentálního inženýrství

1/8 2019

PROJEKT OP VVV

Modernizace a doplnění infrastruktur výzkumně zaměřených programů v oblasti vodního hospodářství

a enviromentálního inženýrství 

název

Modernizace a doplnění infrastruktur výzkumně zaměřených programů v oblasti vodního hospodářství a enviromentálního inženýrství 

Modernisation of the infrastructure of the dostoral study programmes in water management and environmental engineering

identifikace poskytovatele MŠMT ČR
program OP VVV
identifikace projektu CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_017/0002626
odpovědný řešitel

doc. Ing. Michal Sněhota Ph.D.

doc. Dr. Ing. Tomáš Dostál

výsledky a výstupy projektu Bude pořízeno nebo modernizováno 18 výzkumných infrastruktur.
  Nově vybudované infrastruktury bude v rámci svého studia využívat 400 studentů v bakalářských a magisterských oborech Fakulty stavební ČVUT, 2,73 % studentů doktorského studia na ČVUT v Praze a 6 studentů doktorského studia na Fakultě stavební ČVUT v Praze.
  Celkem bude rekonstruováno 50 m2 ploch laboratoří a výzkumných místností.

Anotace celkového přínosu

Projekt "Modernizace a doplnění infrastruktur výzkumně zaměřených programů v oblasti vodního hospodářství a environmentálního inženýrství" je zaměřen na zlepšení podmínek pro studium a výzkum v nově akreditovaných doktorských studijních programech Vodní hospodářsví a vodní stavby a Inženýrství životního prostředí. Jedná se o studijní programy, na kterých se prolíná činnost a zaměření především Katedry hydrauliky a hydrologie, Katedry hydrotechniky, Katedry hydromeliorací a krajinného inženýrství a Katedry zdravotního a ekologického inženýrství za účasti dalších pracovišť Fakulty stavební, ČVUT v Praze.
V rámci řešení projektu je pořizováno moderní terénní a laboratorní přístrojové vybavení, které významně zlepší podmínky pro výzkumnou činnost doktorandů a studentů magisterských programů. V některých případech jsou prováděny rekonstrukce laboratoří tak, aby byly zajištěny podmínky pro provoz nových přístrojů. Součástí projektu je rovněž pořízení licencí moderních výpočetních programů pro analýzu dat a modelování procesů pro výuku a výzkum v oblasti vodního hospodářství a inženýrství životního prostředí.
Přínosem projektu je především:
- Nově pořízené moderní vybavení pomůže doktorandům dosahnout špičkových vědeckých výstupů
- Moderní výzkumné vybavení zatraktivní studium v nově akreditovaných programech
- Kvalitní přístrojové vybavení umožní zintenzivnění zahraniční spolupráce

 

Pořízené infrastruktury

Rekonstrukce a stavební úpravy

  1. Dobudování infrastruktury laboratoře "Managementu expertních vodohospodářských znalostí"
  2. Stavební úpravy laboratoře kapalinového chromatografu s hmotnostním spektrometrem
  3. Chlazení laboratoří kapalinového chromatografu s hmotnostním spektrometrem a laserového izotopového analyzátoru.
  4. Stavební úpravy pro úmístění infrastruktury "Halový dešťový simulátor

Stroje a zařízení

  1. Měřič tepelných vlastností materiálů
  2. Optický tenzometr
  3. Komplet georadarového zařízení s vysokofrekvenční anténou
  4. Infrastruktura pro monitoring (dešťový simulátor, ISCO samplery, meteostanice, sondy pro chemické analýzy, stopovače a kolektory)
  5. Vybavení laboratoře pro výzkum přírodních a umělých materiálů
  6. Vybudování infrastruktury pro výzkum v oblasti komplexního sledování hydrologie intenzivně zemědělsky využívaného území
  7. Vybudování open-air laboratoře pro kontinuální multikriteriální měření kvality vody
  8. Vizualizační infrastruktura pro experimentální hydrauliku a mechaniku tekutin
  9. Dovybavení infrastruktury pro terénní environmentální studia
  10. Terénní laboratoř pro komplexní monitoring hydrologických, hydraulických, hydrochemických a hydrobiologických charakteristik povodí
  11. Modernizace infrastruktury laboratoře izotopové hydrologie
  12. Obnova a dovybavení infrastruktur experimentálních povodí
  13. Infrastruktura vlhkostní sondy COSMOS CRS1000B, která integruje vlhkost svrchního půdního horizontu z plochy 40 ha plus plošně distribuované monitorování vlhkostního pole (TDR a FDR systém) a meteorologických jevů (Vaisala WXT520)
  14. Terénní vozidlo pro zajištění experimentů v terénu
  15. Infrastruktura Diagnostické plavidlo včetně vybavení
  16. Vodohospodářská laboratoř: sondy tlaku, průtoku, posunů a sil
  17. Kapalinový chromatograf Agilent 1260 Infinity II s hmotnostním spektrometrem Agilent 6470
  18. Akustická kamera s příslušenstvím

Softwarové vybavení

  1. EROSION3D (SW pro modelování)
  2. Softwarové vybavení pro popis a modelování hydraulických a hydrologických procesů v krajině
  3. Infrastruktura laboratoře pro simulaci VH systémů ve zdravotním inženýrství
  4. Software pro plánování letů, ovládání bezpilotních prostředků a zpracování fotogrammetrických dat.

 

5) Měřič tepelných vlastností materiálů

Zařízení pro měření součinitele tepelné vodivosti, měrné tepelné kapacity a součinitele teplotní vodivosti materiálů. Tyto parametry jsou velmi důležité pro hodnocení materiálů z hlediska jejich tepelných vlastností, především tepelně – izolačních schopností. Naměřená data slouží nejen pro hodnocení stávajících stavebních materiálů, ale jsou nutná i pro vývoj materiálů nové generace.
Rozsah měřených hodnot součinitele tepelné vodivosti: plošná sonda 0,04 až 6 W/mK, jehlová sonda 0,015 až 1 W/mK. Teplotní rozsah měření: -15 až + 50 °C. Možnost nasazení in situ, napájení akumulátory.

2626_05.jpg

 

6) Optický tenzometr

Přístroj pro měření a analýzu statického a dynamického kontaktního úhlu, povrchového napětí a povrchové volné energie.
Toto zařízení má velký aplikační potenciál. Dokáže přesně změřit např. vodoodpudivost, resp. vodopropustnost povrchu stavebních materiálů, a to jak stávajících, tak i nově vyvíjených. Tyto informace umožní optimalizovat ochranu povrchů staveb. Přesné určení povrchové energie umožňuje odhad adhezivity materiálů.
Zařízení je vybaveno teplotní komorou s termostatem pro měření v rozsahu teplot -20 až 100°C a motorizovanou naklápěcí kolébkou, do níž lze umístit celý přístroj a měřit tak dynamický kontaktní úhel metodou nakloněné roviny. Aktuální hodnoty úhlů sklonu lze zobrazovat a zaznamenávat v měřicím softwaru.

2626_06.jpg

 

9) Vybavení laboratoře pro výzkum přírodních a umělých materiálů

Kruhový smykový přístroj umožňuje zkoumat chování přírodních i umělých materiálů při smykovém statickém nebo dynamickém zatížení. Při dynamickém zatížení je možné simulovat podmínky, které nastávají v podloží přirozeně – např. při zemětřesení, nebo uměle – např. dynamické účinky od dopravy nebo strojů.
Přístroj umožňuje měřit smykové reziduální parametry, neboť vzorek zeminy tvaru prstence je porušován torzně při neomezené rotační deformaci. Tyto reziduální parametry pak slouží např. při řešení stability svahu nebo u smykových poruch základových konstrukcí.
Toto zařízení má velký aplikační potenciál. Dokáže přesně změřit např. vodoodpudivost, resp. vodopropustnost povrchu stavebních materiálů, a to jak stávajících, tak i nově vyvíjených. Tyto informace umožní optimalizovat ochranu povrchů staveb. Přesné určení povrchové energie umožňuje odhad adhezivity materiálů.
Zařízení je vybaveno teplotní komorou s termostatem pro měření v rozsahu teplot -20 až 100°C a motorizovanou naklápěcí kolébkou, do níž lze umístit celý přístroj a měřit tak dynamický kontaktní úhel metodou nakloněné roviny. Aktuální hodnoty úhlů sklonu lze zobrazovat a zaznamenávat v měřicím softwaru.

2626_09.jpg

 

14) Terénní laboratoř pro komplexní monitoring hydrologických, hydraulických, hydrochemických a hydrobiologických charakteristik povodí

Přístroj Malvern Mastersizer 3000 slouží k analýze distribuce velikostních frakcí částic v sypkém vzorku. Přístroj je vybaven dispergační jednotku, která umožňuje rozmíchání pevného vzorku ve vodě a vzniklá disperze je analyzována. Analýza je ve srovnání s klasickou sítovou analýzou přesnější, rychlejší a bez prašnosti. Přístroj umožňuje analyzovat velikostní frakce v rozsahu 0,01 až 3500 mikrometrů. Na FSv je využíván pro analýzu podílu velikostních frakcí částic (tj. zrnitostních podílů) ve vzorcích půd a dnového sedimentu. Zrnitost těchto materiálů je důležitou vlastností ovlivňující jiné charakteristiky. Např. sorpční a infiltrační vlastnosti půdy, vazebné tendence pro polutanty, jako jsou těžké kovy u dnového sedimentu.

2626_14.jpg

 

18) Terénní vozidlo pro zajištění experimentů v terénu

V rámci projektu se podařilo zakoupit terénní vozidlo Toyota Hilux, které je pověstné svou výdrží, funkčností a prostupností v terénu. Díky tomu je možné ho využívat na řadu vědeckých i studijních úkolů, kdy je potřeba dopravit vědecké pracovníky spolu s jejich vybavením do nepřístupného terénu či jen na pole, kam by nebylo možné je dopravit normálním osobním vozem

2626_18_01.jpg   2626_18_03.jpg

 

20) Vodohospodářská laboratoř: sondy tlaku, průtoku, posunů a sil

Popis infrastruktury: National instruments cDAQ-9185 (šasí), NI 9205 (sběrnice) se využívá k záznamu elektrických veličin, které se využívají v sondách pro měření neelektrických veličin (sondy tlaku, hladiny, rychlosti, zrychlení, rychlosti, hluku, průtoku atd), parametry záznamového zařízení odpovídají parametrům běžně používaných sond (32-Ch, +/-10V, 250 kS/s/ch, 16-bit). MIC+ jsou ultrazvukové sondy pro měření hladiny vody s přesností 0,1 mm a časovou odezvou 32 ms. MSD 400MRE jsou snímače tlaku pro záznam tlaku a tlakových pulzací s frekvencí záznamu 1kHz.

2626_20_01.jpg   2626_20_02.jpg   2626_20_03.jpg

 

21) Kapalinový chromatograf Agilent 1260 Infinity II s hmotnostním spektrometrem Agilent 6470

V rámci projektu byl pořízen analytický přístroj pro velmi přesné stanovaní organických látek ve vodním prostředí a jiných matricích. Přístroj je schopen analyzovat široké spektrum látek od hormonů přes léčiva po pesticidy. Citlivost přístřoje umožňuje detekovat i stopová množství látek. Přístroj je zprovozněn ve zrekonstruované laboratoři adaptované.

2626_21_01.jpg   2626_21_02.jpg

 

22) Akustická kamera s příslušenstvím

Akustická kamera je speciální zařízení sloužící ke snímání akustické energie vyzařované zdrojem hluku a k jeho přesné lokalizaci. Pořízená akustická kamera typu Bionic L-112 Array se skládá ze 7 ramen se 16 mikrofony, které dohromady tvoří růžici mikrofonní soustavy o průměru 1,7 m o 112 mikrofonech s frekvenčním rozsahem záznamu 10Hz – 24kHz. Uprostřed mikrofonního pole je umístěná optická kamera, která snímá a zaznamenává měřený obraz v čase. Měřená data se ukládají a zpracovávají pomocí speciálního softwaru Noise Inspektor v připojeném PC. Naměřená akustická data lze graficky prezentovat. Zjednodušeně lze říci, že technologie akustické kamery umožňuje vidět zvuk.
Pomocí akustické kamery dokáže uživatel lokalizovat jednotlivé zdroje hluku např. ze železniční dopravy, během průjezdu vlakové soupravy.  Akustická kamera se umisťuje mimo kolej (průjezdný průřez) na stativ, obvykle ve vzdálenosti cca 10 m a více. Jedná se tedy o bezkontaktní zařízení.

2626_22.jpg

Zpátky nahoru