Imotski svitnjak

Imotski-svitnjak.com
 
 

Najnovija istraživanja Crvenog jezera Istaknuto

Post 26 Siječanj 2015 In Zanimljivosti By
Ocijenite ovaj članak:
(2 glasova)

Posebna zahvala je upućena i tvrtci NEPTUN-SUB d.o.o. na besplatnom ustupanju opreme i ljudstva prilikom istražnih radova kao i HPD SO Imotski bez čije pomoći mjerenja nisu mogla biti realizirana. Istražne radove na Crvenom jezeru potpomogla je i Turistička Zajednica Imotski te im autori na tome zahvaljuju.

 
Slika 1. Satelitska snimka užeg područja oko Crvenog i Modrog jezera u Imotskom s naznačenim A-A presjekom


Slika 2. A-A Presjek kroz Crveno i Modro jezero prema dosadašnjoj literaturu

Prilikom najnovijih hidroloških i geomorfoloških istraživanja Crvenoj Jezera kod Imotskog korištene su nove dostupne tehnologije temeljene na Lidar (light detection and ranging) metodi i hidroakustici. Kako bi se odredio računalni model geometrije Crvenog jezera za nadpovršinski dio, upotrijebljen je terestrialni 3D laserski scanner (TLS) s unaprijed zadanom rezolucijom od 30 x 30 cm.  Kao rezultat snimanja, dobio se konačni set podataka „oblak točaka“ gdje svaka točka ima definiranu poziciju u prostoru. Brojna računalna rješenja nude mogućnosti manipulacije s oblakom točaka kako bi se dobile i obradile potrebne informacije iz prikupljenih podataka. Slika 3 prikazuje snimljeni oblak točaka u relativnom koordinatnom sustavu s naznačenim presjekom od interesa.

 
Slika 3. Model geometrije nadpovršinskog dijela Crvenog jezera prikazan oblakom točaka s jednim naznačenim presjekom 

Kako bi model bio što vjerodostojniji, oblak točaka se filtrira s obzirom na očite greške i buku. Podaci prikupljeni Lidar metodom daju precizan digitalni elevacijski model koji se dalje može u dodatnim analizama i modeliranju koristiti.
Za potrebe podpovršinskog snimanja jezera korištena je je ronilica na daljinsko upravljanje - ROV (Remotely Operated Vehicle) opremljena sa kamerom HD rezolucije, preciznim kompasom i žiroskopom te sonarom za hidroakustična snimanja. Kota površine vode pri istražnim radovima te potrebne točke za vezivanje relativnog koordinatnog sustava u globalni model, snimljene su totalnom stanicom.  Vodostaj na dan istraživanja je snimljen na koti od 251 m n.m. Sam ROV precizno mjeri dubinu zarona i geometriju horizontalnog presjeka dna u sfernim koordinatama. Slika 4 prikazuje  zasebne snimke načinjene hidroakustičnim uređajem smještenim na ROV pri različitim dubinama. Radna frekvencija sonara iznosi 670 kHz, a snaga odaslanog signala 23 dB.  Takva konfiguracija uređaja pri idealnim uvjetima jamči registriranje odjeka pri udaljenostima i do 600 m.  Snaga odjeka je prikazana rasponom boja od crvene prema ljubičastoj gdje se crvenom prikazuje najjači odjek, a ljubičastom najslabiji. Na odjek mogu utjecati različiti čimbenici kao što su temperatura vode, gustoća, suspendirane čestice, udaljenost izvora od snimanog objekta, kut pod kojim zvuk dolazi do prepreke  te gustoća materijala od kojeg se zvuk odbija. Na primjeru slike 4., može se vidjeti da je kod kote 246 m n.m. (dubina zarona od 5 m) odjek snimljen preko cijelog horizontalnog presjeka jezera s relativno slabim povratnim signalom što se može pripisati velikom operativnom radijusu, nepravilnim stjenkama jezera te različitoj gustoći materijala od kojeg su rubovi jezera sačinjeni. Snimljeni odjek na koti 151 m n.m. pak registrira nedostatak povratnog signala na sjeveroistočnoj strani jezera što se može protumačiti na više načina. Jedno od objašnjenja može biti pretpostavljena pozicija krškog provodnika koji zbog sjene ne odašilje povratni signal. No ipak treba biti oprezan s ovakvim pretpostavkama jer nedostatak povratnog signala može ležati u refrakciji zvučnih valova uslijed geometrije stjenke i disipacije zvučnog intenziteta uslijed karakteristika materijala.


Slika 4. Grafički prikaz snimljenog odjeka sonarom montiranim na ROV ronilicu pri različitim dubinama

Daljnja geomorfološka istraživanja Crvenog jezera trebaju svakako ići u tom smjeru kako bi se rasvijetlio opisani nedostatak odjeka pri hidroakustičnim snimanjima na sjeveroistočnoj strani jezera. Ipak, slika 4. nudi odgovor na oblik dna jezera jer vidljivo je da na koti od -4 m n.m. dno jezera poprima elipsasti oblik s dimenzijama 20 x 10 m.  Obilje registriranog odjeka sugerira na sužavanje dna uslijed urušenog materijala što je potvrđeno i načinjenim snimkama uz pomoć instalirane kamere HD rezolucije na samoj ronilici. Kamera ujedno odaje i prisustvo urušenog materijala uslijed antropogenih utjecaja te potvrđuje glasine kako se Crveno jezero godinama koristi kao ilegalno odlagalište krupnog otpada. Fotografije 5a i 5b prikazuju velike količine otpada raznog porijekla što se mogu naći na dnu jezera. Zbog opasnosti oštećenja vrijedne opreme uslijed kontakta ronilice s oštrim predmetima sa dna (razni metalni limovi, školjke automobila itd.) , daljnji zaron od kote -4 n n.m. nije bio moguć iako samo dno jezera seže ispod navedene razine. Video snimka u HD rezoluciji pak otkriva prisustvo suspendiranih čestica na dnu koje miruju i samo se gibaju uslijed rada propelera ronilice.

 
Slika 5a i 5b. Fotografije načinjene na dnu Crvenog jezera na koti od -4 m n.m.

To znači da ranije pretpostavke o aktivnim strujanjima kroz krške provodnike na dnu nisu točne i da se voda u jezeru uglavnom ne miješa uslijed toka kroz provodnike. Temperaturni profil jezera do dubine od 90 m, načinjen je po sredini jezera uz pomoć CTD divera. Slika 6. prikazuje temperaturni profil iz kojeg je vidljivo kako je temperatura od 30 do 90 m konstantna i iznosi 10 °C, a pri samoj površini 22 °C.  Izoterma na dubinama ispod 30 m također sugerira izostanak strujanja kroz velike provodnike samim time i transmisiju temperaturnog signala uslijed mješanja vode. Mješanja vode se ipak očekuju zbog smanjenja temperaturnog gradijenta u odnosu na površinsku temperaturu tijekom zimskih mjeseci.


Slika 6. Temperaturni model Crvenog jezera snimljen 08.09.2013.

Kako bi se dobio potpuni model morfologije dna, snimci načinjeni sonarom su vektorizirani te prostorno raspoređeni prema poziciji i dubini njihovog snimanja. Slika 7. prikazuje računalni model geometrije dna Crvenog jezera prema podacima dobivenim hidroakustičnim snimanjima. Mjesta na snimkama gdje je odjek izostao su naznačena sivom bojom i predstavljaju nedefiniranu stijenku jezera.
Spajanjem nadpovršinskog i podpovršinskog geometrijskog modela Crvenog jezera dobija se cjelina koja nudi precizne podatke o zapremini jezera u odnosu na vodostaj. Pri provedenim mjerenjima je instaliran CTD diver na dubini od 40 m koji kontinuirano bilježi svaki sat razinu vode, temperaturu i električnu vodljivost. To u budućnosti nudi uvid u gubitke i prihranjivanje jezera s obzirom na određenu geometriju najnovijim istraživanjima. Slika 8. nudi dva karakteristična presjeka crvenog jezera s obzirom na podatke dobivene Lidar metodom i dubinskim istražnim radovima. Iako su neke od špilja u stjenkama registrirane i istražene od strane HPD SO Imotski, njihov prikaz je zanemaren pri izradi karakterističnih presjeka.


Slika 7. Prostorni računalni model geometrije Crvenog jezera

Na karakterističnim presjecima nisu naznačeni dijelovi bez sonarskog očitanja jer kao što je vidljivo iz slike 7. presjeci orijentirani istok-zapad i sjever-jug ne prolaze kroz upitne površine.

    
Slika 8. Karakteristični presjeci Crvenog jezera

U sklopu daljnjih  istraživanja na Crvenom jezeru, planira se redovito skeniranje nadpovršinskog dijela kako bi se utvrđivale količine urušenog materijala kroz registrirano vrijeme. Periodično snimanje temperaturnih profila, profila otopljenog kisika kao i kontinuirano praćenje mutnoće se planira kroz naredno vrijeme monitoringa hidroloških i fizikalno-kemijskih parametara vode u Crvenom jezeru. Evidentno je kako postoji potreba proširenja opsega budućih mjerenja. Neophodno je istovremeno mjeriti hidrološke parametre na Modrom i Crvenom jezeru, a možda i na još nekom od vodnih fenomena u tom području, kao što su Galipovac jezero, Knezovića jezero, Lokvičko jezero i rijeka Vrljika. Svakako, piezometri u blizini Modrog i Crvenog jezera bi dali uvid u regionalne smjerove cirkulacije podzemnih voda. U planu su mjerenja temperature vode i električne provodljivosti u više vertikalnih stupaca kako Crvenog jezera tako i Modrog, u sredini i na bokovima, pri raznim vodostajima i u raznim razdobljima godine (sezonama) kao i kontinuirano praćenje vodostaja.
S obzirom na dostupnost novih tehnologija hidroloških i geomorfoloških mjerenja, otvaraju se nove mogućnosti u istraživanju i praćenju krškog vodonosnika kao i krških fenomena kao što je to Crveno jezero. Ipak s obzirom na postojeće razlike u istraživanju krškog vodonosnika na razini lokalne i regionalne skale, svaki novi znanstveni i istražni rad temeljen na lokaliziranom praćenju i izučavanju obogaćuje i upotpunjuje cjelokupna saznanja o hidrologiji krša.

Zahvala.
Ovaj rad je nastao u sklopu zajedničkog međunarodnog projekta Ministarstva znanosti, obrazovanja i sporta te Japanske kooperacijske agencije JICA pod nazivom: „Identifikacije rizika i planiranja korištenja zemljišta za ublažavanje nepogoda pri odronu zemlje i poplavama u Hrvatskoj“. Posebna zahvala je upućena i tvrtci NEPTUN-SUB d.o.o. na besplatnom ustupanju opreme i ljudstva prilikom istražnih radova kao i HPD SO Imotski bez čije pomoći mjerenja nisu mogla biti realizirana. Istražne radove na Crvenom jezeru potpomogla je i Turistička Zajednica Imotski te im autori na tome zahvaljuju.

Nalazite se ovdje: Naslovna Zanimljivosti Najnovija istraživanja Crvenog jezera