Schválené projekty 2019

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2019

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 404 010 Kč

Z toho 0,18 % - 99 192 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 433 100
EKF  3 711 635
FAST  2 600 000
FS   8 127 164
FEI 15 797 594
HGF   5 859 651
FMT  7 597 824
VC 10 177 850
CELKEM 55 304 818

KódSP2019/138
Název projektuZhodnocení vývoje horninového prostředí a změn klimatu pro období dlouhodobé bezpečnosti hlubinného úložiště radioaktivních odpadů
ŘešitelCamfrlová Markéta Mgr.
Školitel projektuprof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.<br />
Období řešení projektu01.01.2019 - 31.12.2019
Předmět výzkumuRozbor stavu problematiky v ČR a ve světě
Jaderná energie tvoří významnou část celkové produkce energie jak v České republice, tak v ostatních rozvinutých zemích po celém světě. Tyto země momentálně čelí problému, jak nakládat s vysoce radioaktivním odpadem (HLW) a vyhořelým jaderným palivem.
Jako nejbezpečnější varianta ukládání HLW se jeví hlubinné úložiště. Je velice důležité na tuto variantu zaměřit průzkum. Bohužel v České republice je hodnocení horninového prostředí ve fázi výzkumů. Všechny kandidátské lokality v České republice, na kterých by měl probíhat geologický průzkum pro umístění hlubinného úložiště, se nacházejí v krystalických horninách (plutonické magmatické horniny, metamorfované horniny). Vzhledem k tomu, že v České republice průzkum na kandidátských lokalitách ještě nezapočal, je účelné využít veškerých získaných poznatků zejména ze zahraničních programů pro hlubinné ukládání radioaktivního odpadu v krystalických horninách a to NAGRA – Švýcarsko [1], SKB – Švédsko [2], Posiva – Finsko [3], AECL – Kanada [4] a NUMO – Japonsko [5].
Podle Metodického pokynu 22 [6] musí geologická stavba území zaručit stabilitu hlubinného úložiště na dobu 100 tisíc let. Hodnotí se výskyty endogenních a exogenních jevů, které by mohly mít vliv na stabilitu lokality. Z exogenních jevů se jedná se o předpokládaný vývoj klimatu a jeho vliv na horninové prostředí – globální změny klimatu, zalednění a nárůst CO2 při oteplení klimatu. Dále se zohledňuje vliv geodynamických jevů, vertikální pohyby zemské kůry (výzdvihy a poklesy) mohou vést ke změnám v říční síti a gradientu území. Pro hodnocení je také důležitý vliv eroze a svahových deformací. Z endogenních jevů se hodnotí vlivy postvulkanických jevů – lokality se zvýšeným tepelným tokem, výskytem minerálních a termálních vod a s výrony plynů. Musí být také zajištěna seismická stabilita území zejména výskyt zemětřesení, které by mohlo mít vliv na ukládací korodující kontejnery. Při posuzování stability by měly být vzaty v úvahu i změny způsobené výstavbou hlubinného úložiště. Pro geologický model se vymezuje kvazihomogenní horninový blok dostatečných rozměrů pro umístění hlubinného úložiště.
V rámci projektu Vývoj hlubinného úložiště byl na Katedře geotechniky a podzemního stavitelství sestaven prostorový model horninového prostředí pro numerický model proudění podzemní vody a transportní model na příkladu hypotetické kandidátské lokality v softwaru Geomodeller (Intrepid Australia) [7]. Výzkum se bude zaměřovat na rozšíření výzkumu geologického prostředí o endogenní a exogenní jevy, které mají vliv na stabilitu lokality. Geologický vývoj území se bude hodnotit pro období předpokládané bezpečnosti hlubinného úložiště tj. 100 tisíc let.

Citace cizích prací
[1] Gmünder C., Malaguerra F., Nusch S., Traber D., 2013. Regional hydrogeological model of northern Switzerland. NAB 13- 23. Nagra. Wettingen.
[2] Follin S., Levén J., Hartley L., Jacksdon P., Joyce S., Roberts D., Swift B., 2007. Hydrogeological characterisation and modelling of deformation zones and fracture domains, Forsmark modelling stage 2.2. SKB R-07-48. Svensk Kärnbränslehantering AB.
[3] Andersson J., Ahokas H., Hudson J. A., Koskinen L., Luukkonen A., Löfman J., Keto V., Pitkänen P., Mattila J., Ikonen A.T.K., Ylä-Mella M., 2007. Olkiluoto Site Description 2006. POSIVA 2007-03.
[4] Davison C.C., Chan T., Brown A., Gascoyne M., Kamineni D.C., Lodha G.S., Melnyk T.W., Nakka B.W., O’Connor P.A, Ophori D.U., Scheier N.W., Soonawala N.M., Stanchell F.W., Stevenson D.R, Thorne G.A. Vandergraaf T.T., Vilks P., Whitaker S.H, 1994. The disposal of Canada’s nuclear fuel waste: the geosphere model for postclosure assessment. Atomic Energy of Canada Limited Report, AECL- 10719, COG-93-9. Pinawa. Manitoba.
[5] NUMO (Nuclear Waste Management Organization of Japan), 2011. Safety of the Geological Disposal Project 2010 - Safe Geological Disposal Based on Reliable Technologies. NUMO-TR-11-01, (in Japanese), Japan.
[6] SÚRAO, 2018. Metodický pokyn 22: Požadavky, indikátory vhodnosti a kritéria výběru lokalit pro umístění hlubinného úložiště [online] [cit. 19.12.2018]. Dostupné z https://www.surao.cz/data/original/files/hu/kriteria.pdf.
[7] Rapantová N., Pospíšil P., 2017. Úvodní model proudění podzemních vod pro referenční lokalitu. MS FAST VŠB-TUO Ostrava.

Přehled použitých metod
V prvním kroku bude provedena rešerše a studium endogenních a exogenních jevů, které mají vliv na stabilitu hlubinného úložiště. Z exogenních jevů bude výzkum zaměřen zejména na zhodnocení klimatických jevů, kdy budou zkoumány klimatické scénáře pro území střední Evropy, vliv doby ledové a meziledové a s tím související kontinentální zalednění a hloubka permafrostu. Do scénářů bude zahrnut i vliv oteplení a nárůstu CO2. Z exogenních jevů budou dále zkoumány geodynamické jevy, zde se jedná vertikální pohyby zemské kůry (poklesy a výzdvihy zemské kůry) a erozi. Z endogenních jevů bude výzkum zaměřen na postvulkanické jevy – zvýšený tepelný tok, výskyt minerálních, termálních vod, výrony plynů a seismické jevy – vliv zemětřesení na možné poškození ukládacích souborů. Budou sestaveny scénáře vývoje endogenních a exogenních jevů a jejich vlivu na stabilitu zájmového území, dále bude predikován předpokládaný vývoj horninového prostředí do budoucnosti po období bezpečnostní stability hlubinného úložiště (100 tisíc let).

Harmonogram řešení
leden – duben: přípravné práce, rešerše a studium endogenních a exogenních jevů
květen: příprava příspěvku na konferenci a publikace Jsc
červen: konference Applied Geophysics, Ostrava
červenec – listopad: sestavení geologického vývoje a scénářů vývoje stability zájmového území, příprava publikace Jsc
prosinec: ukončení projektu a zpráva projektu

Zdůvodnění zapojení jednotlivých členů týmu
Mgr. Markéta Camfrlová – hlavní řešitel, studentka prezenční formy doktorského studia, zhodnocení geologického vývoje a klimatických scénářů pro období bezpečnosti hlubinného úložiště, dizertační práce: Transport polutantů z hlubinného úložiště radioaktivních odpadů
Ing. Tommhy Lervi Cuadros León – spoluřešitel projektu, student kombinované formy doktorského studia, téma disertační práce: Komplexní analýza dynamiky svahových pohybů s využitím nových průzkumných technik, zaměření inženýrská geologie, pomoc při řešení geologického vývoje území
doc. Ing. Naďa Rapantová, CSc. – školitel


Předchozí dosažené výsledky členů týmů – studentů
Hodnocené
Yousuf, M.A.; Rapantova, N.; Camfrlova, M., Younis, J. H. Groundwater recharge management in semi-arid regions, a case study of Khazir Basin. In: 16th International Multidisciplinary Scientific Geoconference (SGEM 2016) Albena (Bulgary): 2016, vol. I, s. 367-374. ISBN: 978-619-7105-61-2, ISSN:1314-2704.

Pospisil, P.; Polacek, J.; Camfrlova, M., Lervi, C.L.T. Methodological aspects of usage the ert method and subsequent interpretation of the results obtained in the search of various anthropogenic objects at shallow depths. In: 17th International Multidisciplinary Scientific Geoconference (SGEM 2017) Albena (Bulgary): 2017, vol. 17, s. 529-536. ISBN 978-619-7105-99-5, ISSN 1314-2704.
Nehodnocené
Camfrlova, M.: Legacy of pollution in ZPA Nová Paka site. In Wprowadzenie do Wybranych Zagadnień z Inźynierii Lądowej: Prace Naukowe Doktorantów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice: 2017, s. 43-49, ISBN 978-83-7880-453-6.

Zdůvodnění rozpočtu
stipendia: Mgr. Markéta Camfrlová 100 000 Kč (hlavní řešitel) studentka prezenční formy studia, v roce 2019 bude zapojena pouze do jednoho projektu SGS, z týmu studentů bude na tomto projektu vykonávat většinu práce sama, Ing. Tommhy Lervi Cuadros León – 3000 Kč
služby: vložné na konferenci a poplatek za publikaci – 6000 Kč, poplatek za další publikaci 6000 Kč, 10 000 Kč – překlady, 9 000 Kč dofinancování výzkumné licence softwaru Leapfrog
materiálové náklady: kancelářské potřeby 1000 Kč
Členové řešitelského týmuMgr. Markéta Camfrlová
Ing. Tommhy Lervi Cuadros León
prof. Ing. Naďa Rapantová, CSc.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem výzkumu je dlouhodobé zhodnocení geologického a klimatického vývoje zájmového hypotetického území, které vlastnostmi bude co nejvíce odpovídat kandidátským lokalitám pro hlubinné úložiště v České republice, pro období bezpečnosti hlubinného úložiště (100 tisíc let). Z exogenních jevů bude výzkum zaměřen zejména na zhodnocení klimatických jevů, kdy budou zkoumány klimatické scénáře pro území střední Evropy. Z exogenních jevů budou dále zkoumány geodynamické jevy, zde se jedná vertikální pohyby zemské kůry (poklesy a výzdvihy zemské kůry) a erozi. Z endogenních jevů bude výzkum zaměřen na postvulkanické jevy a seismické jevy. Výzkum si klade za cíl rozšířit geologický model sestavený na Katedře geotechniky a podzemního stavitelství v rámci projektu Vývoj hlubinného úložiště o vliv endogenních a exogenních procesů na stabilitu zájmového hypotetického území. Tento model byl sestaven v softwaru Geomodeller (Intrepid Australia) [7]. Všechny poznatky a zpracovaný model budou sloužit jako podklady pro dizertační práci Mgr. Markéty Camfrlové.

Očekávané výstupy:

1 x Jsc konference Applied geophysics, 28.–29.6. 2019 Ostrava, aktivní účast
– tematicky blízká konference zabývající se průzkumem geologického prostředí, sestavováním modelů
http://applied-geophysics.eu/
[1] Petrenko L. a Shestopalov, V., 2017. Use of petrophysical data for siting of deep geological repository of radioactive waste, Applied Geophysics, DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20172402005. – vlastnosti horninového prostředí v místě hlubinného úložiště
[2] Bania, G., 2018. ERT method in the study of chemical pollution of the hydrogeological environment - numerical analysis of 2D and 3D models, Applied Geophysics, DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186601007. – hydraulické vlastnosti horninového prostředí,numerické modelování

1 x Jsc článek v časopise Journal of Ecological Engineering
– výzkum se vztahuje k tématu z časopisu: Simulations and computer modeling for the environment
http://www.jeeng.net/, ISSN: 2299-8993,
[1] Golubev, I., Karpova, Y., 2017. Quality improvement of oil-contaminated wastewater, meant for injection into formation, using two-stage treatment technology. Journal of Ecological Engineering, 18(3), 48-52. https://doi.org/10.12911/22998993/69353. – vlastnosti geologického prostředí, znečištění podzemní vody
[2] Piekutin,, J., 2015. Assessment of ground water pollution in parking areas. Journal of Ecological Engineering, 16(1), 153-158. https://doi.org/10.12911/22998993/601. – vlastnosti horninového prostředí ve vztahu s podzemní vodou

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia103000,-103000,-
3. Materiálové náklady1000,-11819,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby31000,-15466,-
6. Cestovní náhrady0,-4715,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory15000,-15000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady150000,-
Uznané náklady150000,-
Celkem běžné finanční prostředky150000,-150000,-