|
|
Stochastické simulace a modelování v magnetotelurické metodě
Klanica, Radek ; Pek, Josef (vedoucí práce) ; Růžek, Bohuslav (oponent) ; Velímský, Jakub (oponent)
V této práci se zabývám vývojem stochastické obrácené úlohy pro magnetotelurickou metodu v případě 1D/2D izotropní a anizotropní úlohy a její aplikací na syntetická a reálná data. Magnetotelurická metoda je geoelektrická induktivní metoda, která využívá jako zdroj indukce v Zemi variace přírodního elektromagnetického pole, na základě jejichž zpracování a interpretace dokáže zjistit odpor horninového prostředí až do hloubek desítek kilometrů. Obrácená úloha je v magnetotelurice řešena s cílem určit skutečné rozložení elektrického odporu pod povrchem Země na základě povrchových měření. Běžné metody řešení obrácené úlohy jsou založeny na optimalizaci modelu prostředí s omezením na shodu mezi pozorovanými daty a modelovou odezvou. Naproti tomu stochastické metody jsou založené na prohledávání prostoru parametrů a vybírání modelů na základě jejich pravděpodobnosti, díky čemuž jsou vhodné pro mnohadimenzionální úlohy, které nelze charakterizovat jedním výrazným minimem. Efektivní cestou jak zmapovat velký prostor parametrů jsou simulace Monte Carlo, pomocí nichž lze efektivně třídit přijatelné modely z hlediska pravděpodobnosti. Výsledkem těchto simulací je pravděpodobnostní popis jednotlivých parametrů, nikoli jeden výsledný model. Vzhledem k výhodám stochastické úlohy jsem vyvinul obrácenou úlohu...
|
|
|
Analýza seismického šumu na vybraných stanicích sítě WEBNET
Bachura, Martin ; Fischer, Tomáš (vedoucí práce) ; Růžek, Bohuslav (oponent)
Seizmický šum je signál, ktorého pôvod nie je v geologických procesoch, ale predovšetkým v ľudskej činnosti. Vyskytuje sa frekvenciách od jedného Herzu po prvé desiatky Herzov. Intenzita, s akou sa vyskytuje ovplyvňuje spodnú hranicu sily zemetrasení, ktoré sme schopní na stanici zaznamenať. Cieľom tejto práce je analyzovať seizmický šum na západočeskej seizmickej sieti WEBNET, ktorá pracuje v oblasti od počiatku deväťdesiatych rokov. Zemetrasenia v Západných Čechách/Vogtlande sa prejavujú ako dlhotrvajúce zemetrasné roje s magnitúdami do 3,8 stupňa Richterovej škály. Miera s akou sú jej stanice postihnuté antropogénnym šumom sa dá klasifikovať pomocou štatistickej a frekvenčno-časovej analýzy. Na základe takejto klasifikácie je následne možné zhodnotiť kvalitu siete a jej staníc z hľadiska vhodnosti k sledovaniu slabých zemetrasení. Metódu sme aplikovali na vybrané stanice siete WEBNET - Nový Kostel, Kraslice a Skalná. Výsledky ukázali, že všetky tri stanice sú do istej miery ovplyvňované šumom. Táto miera je však veľmi malá a nemá zásadný vplyv na rozlišovaciu schopnosť staníc. Napriek dobrým výsledkom však je možné pozorovať rozdiely v ovplyvnení šumom dané polohou staníc voči obývaným oblastiam. Ako je možné vidieť z priebehu rozsahu amplitúd a zo spektrogramov daných staníc, najmenej ovplyvnené šumom...
|
|
|
Vliv vodních nádrží na seismickou aktivitu
Beránek, Roman ; Vilhelm, Jan (vedoucí práce) ; Růžek, Bohuslav (oponent)
Na mnoha místech na světě bylo pozorováno objevení zemětřesné aktivity po stavbě a napuštění vodní nádrže, a to včetně lokalit, které byly do té doby považovány za seismicky ne- aktivní. Výskyt a intenzita těchto zemětřesení je dána parametry nádrží, režimem napouštění a vypouštění a z velké části také lokálními geologickými podmínkami a tektonickým napětím v regionu. V této práci je problematika hydroseismicity nejdříve přiblížena na dvou významných světových příkladech a popsána je i seismicita v oblasti Nového Kostela v západních Čechách. Popsány jsou jednotlivé typy hydroseismicity a jejich specifické vlastnosti odlišující je od běž- ných zemětřesení. Dále jsou vysvětleny významné mechanismy, kterými vodní nádrže mohou ovlivnit podmínky nutné ke vzniku zemětřesení, jako je vzrůst hydrostatického tlaku, vzrůst tlaku fluid a proudění podzemní vody. Tyto vlivy souvisí se změnami úrovně vodní hladiny, a proto jsou popsány metody zkoumání souvislosti výskytu zemětřesení s těmito změnami. Mimo klasických metod vzájemné korelace a frekvenční analýzy je věnována pozornost také méně často používané metodě SSA (Singular Spectral Analysis). V poslední části jsou tyto metody aplikovány na reálných datech z oblasti Nového Kostela a vrtů v blízkosti vodní nádrže Horka za účelem zjištění možného vztahu mezi...
|
|
|
Surface Wave Analysis and Inversion-Application to the Bohemian Massif
Kolínský, Petr ; Prokop Brokešová, Johana (vedoucí práce) ; Novotný, Oldřich (oponent) ; Růžek, Bohuslav (oponent)
česká verze název: Analýza a inverze povrchových vln Aplikace na Český masiv autor: Mgr. Petr Kolínský, DiS. e-mailová adresa autora: kolinsky@irsm.cas.cz pracoviště: Katedra geofyziky Matematicko-fyzikální fakulta Karlova univerzita v Praze V Holešovičkách 2, Praha 8 - 180 00 a Oddělení seismologie Ústav struktury a mechaniky hornin, v.v.i. Akademie věd České republiky V Holešovičkách 41, Praha 8 - 182 09 školitelka: RNDr. Johana Brokešová, CSc. e-mailová adresa školitelky: johana.brokesova@mff.cuni.cz konzultant: RNDr. Jiří Málek, PhD. e-mailová adresa konzultanta: malek@irsm.cas.cz klíčová slova: povrchové vlny, grupová rychlost, fázová rychlost, frekvenčně-časová analýza, mnohokanálová filtrace, tomografie, obrácené úlohy, struktura zemské kůry, Český masiv V práci je podán přehled metod analýzy povrchových vln a také přehled řešení obrácených úloh. Zvláštní pozornost je věnována metodě mnohokanálové filtrace pro určování disperzních křivek. Tato metoda je detailně popsána dvěma různými způsoby. Pro inverzi disperzních křivek je používána isometrická metoda, jejíž popis a testy jsou v práci uvedeny. Popsané metody jsou dále použity v aplikacích. Tyto aplikace podávají příklady analýzy...
|
|
| |
|
|
Seismic Site Effects (Data Analysis and Modelling)
Caserta, Arrigo ; Zahradník, Jiří (vedoucí práce) ; Růžek, Bohuslav (oponent) ; Burjánek, Jan (oponent)
Práce podává komplexní rozbor pohybu půdy buzeného seismickým vlnovým polem, zahrnující aspekty teoretické, geologické a geotechnické, jakož i analý- zu dat a numerické simulace. Cílem je kvantifikovat hlavní parametry, umožňující odhadkmitavých pohybů v městských oblastech a případné sni- žování následků budoucích zemětřesení . Studie je zaměřena na Řím vzh- ledem k vysoké hustotěobyvatelstva a koncentraci historických památek s vysokou seismickou zranitelností. Práce zlepšuje údaje o podrobné povr- chové geolo gii studované části Říma, vyplňuje mezeru ve znalostech geotech- nických parametrů a poskytuje dosud chybějící záznamy zemětřesení na území města. Mimo jiné též umožňuje lépe pochopit prostorové rozložení škod, pozorované v Římě při dřívějších zemětřeseních. Hlavními inovacemi jsou: zřízení a dlouhodobý provoz seismické ereje, analýza seismického šumu a záznamy zemětřesné sekvence L'Aquila 2009. Trojrozměrná erej (zahrnující senzor v 70-m hlubokém vrtu) je první svého druhu v Itálii, která zazna- menala významné zemětřesení v městské oblasti. Pořízená instrumentální data jsou také porovnána s hybridní simulací pohybů půdy v údolí Tibery; jsou použity nové...
|
|
|
Automatické zpracování mikroseismických dat a jejich vztah k hydraulické injektáži
Vlček, Josef ; Fischer, Tomáš (vedoucí práce) ; Plicka, Vladimír (oponent) ; Růžek, Bohuslav (oponent)
Mikroseismické monitorování je nedílnou součástí vědeckých experimentů nebo průmyslových operací spojených s hydraulickým štěpením hornin pod zemským povrchem, za kterým stojí snaha dosáhnout zvýšení permeability hornin v daném místě a zlepšit tak výtěžnost, ať už tepla, případně ropy či zemního plynu. Monitoring takto nově vzniklých nebo rozrůstajících se původních trhlin, projevujících se seismickými jevy, je velmi důležitý pro sledování a popsání samotného hydraulického štěpení a jeho postupu v čase. Vzhledem k tomu, že počet takto zaznamenaných jevů je obvykle velmi vysoký, klasické metody zpracování zemětřesení, kdy se časy příchodů seismických vln určují manuálně, se jeví jako velmi nevhodné. Z toho důvodu jsou pro zpracování takovýchto datových souborů používány metody automatické, které manuální určování časů příchodů vln nevyžadují. V našem případě byla data zaznamenávána hustou sítí povrchových přijímačů rozmístěných do tvaru hvězdice o deseti ramenech. Jednalo se celkem o devět set grup vertikálních geofonů, z nichž více než čtvrtina byla doplněna také třísložkovým seismickým snímačem. Pro popsanou síť jsme pak vytvořili automatickou proceduru, jejímž výsledkem je určení polohy ohniska a také zdrojového mechanismu pro každý jev. Zaznamenané otřesy byly následně v rámci interpretace...
|
|
|
Stochastické simulace a modelování v magnetotelurické metodě
Klanica, Radek ; Pek, Josef (vedoucí práce) ; Růžek, Bohuslav (oponent) ; Velímský, Jakub (oponent)
V této práci se zabývám vývojem stochastické obrácené úlohy pro magnetotelurickou metodu v případě 1D/2D izotropní a anizotropní úlohy a její aplikací na syntetická a reálná data. Magnetotelurická metoda je geoelektrická induktivní metoda, která využívá jako zdroj indukce v Zemi variace přírodního elektromagnetického pole, na základě jejichž zpracování a interpretace dokáže zjistit odpor horninového prostředí až do hloubek desítek kilometrů. Obrácená úloha je v magnetotelurice řešena s cílem určit skutečné rozložení elektrického odporu pod povrchem Země na základě povrchových měření. Běžné metody řešení obrácené úlohy jsou založeny na optimalizaci modelu prostředí s omezením na shodu mezi pozorovanými daty a modelovou odezvou. Naproti tomu stochastické metody jsou založené na prohledávání prostoru parametrů a vybírání modelů na základě jejich pravděpodobnosti, díky čemuž jsou vhodné pro mnohadimenzionální úlohy, které nelze charakterizovat jedním výrazným minimem. Efektivní cestou jak zmapovat velký prostor parametrů jsou simulace Monte Carlo, pomocí nichž lze efektivně třídit přijatelné modely z hlediska pravděpodobnosti. Výsledkem těchto simulací je pravděpodobnostní popis jednotlivých parametrů, nikoli jeden výsledný model. Vzhledem k výhodám stochastické úlohy jsem vyvinul obrácenou úlohu...
|
|
|
Aproximace statických modulů hornin z dynamických modulů stanovených akustickou karotáží pomocí T-matrix modelu
Chalupa, František ; Vilhelm, Jan (vedoucí práce) ; Rudajev, Vladimír (oponent) ; Růžek, Bohuslav (oponent)
(CZ) Práce se zabývá využitím T-matrix modelu k odhadu statických modulů hornin ve vrtu z dynamických modulů stanovených pomocí akustické karotáže. Navrženým postupem je možné stanovit hodnoty modulů, které jsou blízké hodnotám statických modulů, které by byly zjištěny zatěžovací zkouškou. Postup je postavený na úvaze, že neporušená hornina o dostatečné pevnosti v prostém tlaku sc a dostatečně vysoké hodnotě statického Youngova modulu ES, vykazuje víceméně lineární elastické chování. V takovém případě jsou hodnoty statických a dynamických modulů totožné. Tato skutečnost byla experimentálně ověřena pro horniny s hodnotami sc a ES v řádu vyšších desítek MPa respektive GPa. V případě přítomnosti porušení v takovéto hornině se ale její chování stává nelineárně elastickým. Míra této nelinearity roste s rostoucí mírou porušení. Důsledkem toho je, že mezi hodnotami statických a dynamických modulů vznikne rozdíl. Ke stanovení tohoto rozdílu je využito T-matrix modelu. To je model založený obecně na anizotropní matrici s elipsoidálními inkluzemi, které se mohou navíc navzájem ovlivňovat. Výsledkem modelování jsou hodnoty elastických konstant, které se označují jako efektivní moduly. Tyto moduly zahrnují i vliv pórovitosti a poruch v hornině, a tak slouží jako odhad statických modulů. Vstupními daty pro...
|
|
|
Vliv vodních nádrží na seismickou aktivitu
Beránek, Roman ; Vilhelm, Jan (vedoucí práce) ; Růžek, Bohuslav (oponent)
Na mnoha místech na světě bylo pozorováno objevení zemětřesné aktivity po stavbě a napuštění vodní nádrže, a to včetně lokalit, které byly do té doby považovány za seismicky ne- aktivní. Výskyt a intenzita těchto zemětřesení je dána parametry nádrží, režimem napouštění a vypouštění a z velké části také lokálními geologickými podmínkami a tektonickým napětím v regionu. V této práci je problematika hydroseismicity nejdříve přiblížena na dvou významných světových příkladech a popsána je i seismicita v oblasti Nového Kostela v západních Čechách. Popsány jsou jednotlivé typy hydroseismicity a jejich specifické vlastnosti odlišující je od běž- ných zemětřesení. Dále jsou vysvětleny významné mechanismy, kterými vodní nádrže mohou ovlivnit podmínky nutné ke vzniku zemětřesení, jako je vzrůst hydrostatického tlaku, vzrůst tlaku fluid a proudění podzemní vody. Tyto vlivy souvisí se změnami úrovně vodní hladiny, a proto jsou popsány metody zkoumání souvislosti výskytu zemětřesení s těmito změnami. Mimo klasických metod vzájemné korelace a frekvenční analýzy je věnována pozornost také méně často používané metodě SSA (Singular Spectral Analysis). V poslední části jsou tyto metody aplikovány na reálných datech z oblasti Nového Kostela a vrtů v blízkosti vodní nádrže Horka za účelem zjištění možného vztahu mezi...
|
host ::
RSS.