Lokálny a regionálny monitoring svahových deformácií na Slovensku

Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Marián Stercz, PhD.
Termín splnenia úlohy / projektu: 31. 12. 2029
Forma výstupu: ročné správy, záverečná správa

Úvod

Geologická úloha „Lokálny a regionálny monitoring svahových deformácií na Slovensku“ je realizovaná v rámci priority 2P2 – Životné prostredie, špecifického cieľa RSO2.4 Podpora adaptácie na zmenu klímy a prevencie rizika katastrof, ako aj odolnosti, a to s prihliadnutím na ekosystémové prístupy a opatrenia, konkrétne v rámci opatrenia 2.4.3 Podpora prevencie a manažmentu zosuvných rizík súvisiacich s nadmernou zrážkovou činnosťou.

Práce na geologickej úlohe sa začali v máji 2024 vypracovaním projektu geologickej úlohy (PGÚ). Hlavnou aktivitou projektu je „Monitorovanie zosuvných rizík“ (401F6300001). Celková dĺžka realizácie hlavnej aktivity projektu je 68 mesiacov.

Po schválení ŽoNFP sa začali vykonávať činnosti a geologické práce v súlade s harmonogramom PGÚ. V porovnaní s predchádzajúcimi projektmi v danej oblasti predstavuje táto geologická úloha v oblasti monitoringu svahových deformácií výrazný progres, najmä vďaka využitiu najmodernejších metód diaľkového prieskumu Zeme, vrátane satelitných technológií aplikovaných v regionálnom meradle. Tento prístup umožňuje získavať údaje aj z oblastí bez priamych meracích objektov, čím sa výrazne zvyšuje celkový prehľad o zosuvných územiach, vrátane zastavaných častí.

Získané údaje poskytujú cenný podklad pre prognózu vývoja sledovaných parametrov a odhad rozsahu očakávaných zmien. Tieto výstupy sú nevyhnutné pri definovaní kritických stavov v rámci systémov včasného varovania a zároveň slúžia ako kľúčový rozhodovací nástroj v územnoplánovacích procesoch a environmentálnom manažmente, najmä v oblastiach s existujúcou zástavbou, s cieľom minimalizovať alebo úplne eliminovať kolízie výstavby so zosuvnými územiami.

V internej evidencii projektov ŠGÚDŠ je táto úloha vedená pod číslom 18/24.

Cieľ geologickej úlohy

Hlavným cieľom geologickej úlohy je zefektívnenie prevencie zosuvných rizík prostredníctvom monitorovania svahových deformácií, so zameraním na lokality, ktoré z hľadiska spoločensko-ekonomického významu (ohrozenie života a majetku) predstavujú najkritickejšie zosuvné územia na Slovensku. Zároveň sa úloha zameriava na využitie potenciálu metód diaľkového prieskumu Zeme (DPZ) ako nástroja na rozšírenie monitorovania týchto javov na regionálnu úroveň.

Pre dosiahnutie uvedeného cieľa je úloha riešená v dvoch rovinách:

Prvá rovina má lokálny charakter a slúži na priame hodnotenie stabilitného stavu konkrétnych zosuvných území (obr. 1). Východiskom sú priame merania fyzikálnych veličín v novovybudovaných alebo zrekonštruovaných monitorovacích objektoch – inklinometrických a piezometrických vrtoch – ako aj plošné sledovanie zosuvov pomocou bezpilotných leteckých prostriedkov.

Druhá rovina má regionálny charakter. Vo vybraných, najviac ohrozených regiónoch (obr. 1) budú aplikované rôzne metódy a technológie diaľkového prieskumu Zeme. Hodnotené budú faktory s priamym alebo nepriamym vplyvom na stabilitné pomery.

Predložený koncept dvojúrovňového monitorovania svahových pohybov predpokladá ich prepojenie do integrovaného systému, ktorý umožní kombináciu detailných lokálnych údajov s plošnými regionálnymi výstupmi. Takto vytvorený systém poskytne komplexnejší obraz o vývoji svahových deformácií.

Čiastkovými cieľmi geologickej úlohy sú:

• zabezpečiť dlhodobo udržateľný monitoring svahových deformácií na socio-ekonomicky najohrozenejších lokalitách a v regiónoch s vysokou náchylnosťou na vznik svahových deformácií;
• na základe výsledkov monitoringu aktualizovať a spresňovať hodnotenie vývoja stability svahových deformácií;
• odvodiť kritické stavy parametrov (napr. inžinierskogeologických, klimatických), ktoré rozhodujúcou mierou ovplyvňujú stabilitu svahových deformácií;
• definovať východiská pre vytváranie systémov včasného varovania;
• zhodnotiť účinnosť a efektívnosť realizovaných sanačných opatrení;
• vypracovať metodiku regionálneho monitorovania rozsiahlych územných celkov s využitím metód DPZ;
• vybudovať dátové centrum a infraštruktúru pre automatizované spracovanie SAR dát regionálneho monitoringu;
• zabezpečiť informovanie orgánov verejnej správy a dotknutej verejnosti o dlhodobom vývoji a aktuálnom stabilitnom stave monitorovaných svahových deformácií.

Postup riešenia úlohy

Projektované práce sú realizované ako geologická úloha v súlade so zákonom č. 569/2007 Z. z. o geologických prácach v znení neskorších predpisov a s vyhláškou č. 51/2008 Z. z., ktorou sa vykonáva geologický zákon. Postup jednotlivých činností je v súlade s požiadavkami uvedených právnych predpisov.

Práce nevyhnutné na splnenie cieľov geologickej úlohy spadajú do oblasti monitorovania geologických faktorov životného prostredia. Vecný a časový harmonogram bol zostavený s ohľadom na potreby aplikačnej praxe v oblasti monitoringu svahových deformácií, posudzovania vplyvov na životné prostredie a predikcie dôsledkov havarijných situácií súvisiacich so zosuvmi.

Geologické práce možno chronologicky zhrnúť do nasledujúcich krokov:

• Spracovanie dostupných archívnych materiálov a podkladov, ktoré tvoria základ pre identifikáciu zosuvných hazardov a iných geodynamických javov v rámci hodnotených území.
• Verejné obstaranie služieb a tovaru, vrátane inštalácie servera.
• Budovanie softvéru a IT infraštruktúry pre príjem satelitných scén z Copernicus Data Space Ecosystem. Súčasťou IT aktivít sú i rozvojové činnosti v oblastiach, ako sú informačné systémy pre výsledky etapových a kontinuálnych meraní a rastrových a bodových dát z regionálneho monitoringu, založeného na spracovaní údajov z DPZ. Súbežne je plánované vyvíjanie subsystémov pre monitoring dátových tokov, alerty a manipuláciu s objemnými údajmi, ako i spoľahlivý zálohovací subsystém. A nakoniec, plánované sú aj činnosti zamerané na finálnu verifikáciu, využitie web-obrazoviek na analýzy tretími osobami a dokumentáciu.
• Technické práce – zabezpečenie siete monitorovacích objektov, ktoré umožnia dlhodobý a systematický monitoring zosuvných území na lokálnej a regionálnej úrovni. Cieľom je vybudovanie nových a rekonštrukcia existujúcich monitorovacích objektov. Tieto práce budú realizované formou zmluvy o dielo (na základe verejného obstarávania).
• Inštalácia monitorovacích zariadení do novovybudovaných alebo existujúcich, resp. zrekonštruovaných vrtov na vybraných lokalitách (pre účely lokálnej a regionálnej úrovne monitorovania).
• Realizácia etapových meraní pomocou prenosných monitorovacích prístrojov. Ide predovšetkým o monitorovanie deformácií v inklinometrických vrtoch metódou presnej inklinometrie a tiež aj o kontrolné merania hĺbky hladiny podzemnej vody v piezometrických vrtoch. Súčasťou etapových meraní bude aj laserové letecké a terestrické skenovanie povrchu terénu zosuvných území.
• Zabezpečenie a udržiavanie monitorovacích aktivít (kontinuálne merania).
• Analýza dostupných údajov z priamych meraní a rôznych produktov DPZ a odvodenie korelačných vzťahov medzi sledovanými faktormi.

Záverečné spracovanie dosiahnutých výsledkov, vrátane analýz a odvodenia vzťahov medzi sledovanými parametrami, ktoré budú v budúcnosti, pri dostatočnom množstve vstupných údajov, podkladom pre predikciu výskytu svahových pohybov v regionálnom meradle.

Výsledkom projektu bude komplexný monitorovací systém, ktorý prostredníctvom metód DPZ poskytne aktuálne informácie o charaktere a dynamike svahových pohybov v širšom územnom kontexte, vrátane oblastí bez existujúcich monitorovacích objektov. Takto koncipovaný systém umožní hodnotiť účinnosť sanačných opatrení, definovať kritické úrovne sledovaných parametrov pre účely včasného varovania a zabezpečiť informovanie príslušných orgánov verejnej správy aj verejnosti.

Zodpovedným riešiteľom úlohy je Mgr. Marián Stercz, PhD. Na riešení geologickej úlohy sa podieľa široký kolektív odborníkov z ŠGÚDŠ v Bratislave, v Regionálnom centre Banská Bystrica, v Regionálnom centre Spišská Nová Ves a v Regionálnej geologickej službe Košice, ako i externí zamestnanci – špecialisti v odbore matematiky, informatiky a geodézie.

V prípade potreby ďalších informácií o projekte môžete kontaktovať pracovníkov ŠGÚDŠ:

Mgr. Marián Stercz, PhD.
zodpovedný riešiteľ geologickej úlohy

Regionálna geologická služba Košice
Jesenského 8, 040 01 Košice
telefón: 055/2213375
email: marian.stercz@geology.sk

RNDr. Pavel Liščák, CSc.
vedúci oddelenia inžinierskej geológie

Štátny geologický ústav Dionýza Štúra
Mlynská dolina 1, 817 04 Bratislava
telefón: 02/59375160
email: pavel.liscak@geology.sk

Mgr. Peter Ondrejka, PhD.
spoluriešiteľ geologickej úlohy

Štátny geologický ústav Dionýza Štúra
Mlynská dolina 1
81704 Bratislava
tel: 02/59375468
e-mail: peter.ondrejka@geology.sk

Mgr. Ján Kianička, PhD.
spoluriešiteľ geologickej úlohy

Štátny geologický ústav Dionýza Štúra
Mlynská dolina 1, 817 04 Bratislava
telefón: 02/59375129
email: jan.kianicka@geology.sk

RNDr. Peter Ondrus
zodpovedný riešiteľ geologickej úlohy

Štátny geologický ústav Dionýza Štúra
Mlynská dolina 1, 817 04 Bratislava
telefón: 02/59375143
email: peter.ondrus@geology.sk