Mennyire megingatható egy 360 tonnás ingókő?

A HUN-REN–BME Morfodinamika Kutatócsoport munkatársai spanyol kollégáikkal együttműködve új módszerrel vizsgálták a Pena do Equilibrio nevű, 360 tonnás ingókő stabilitását.

A BME kutatóinak tanulmánya elnyerte a mérnökgeológia egyik vezető folyóirata, a Rock Mechanics and Rock Engineering Giovanni Barla díját, amelyet minden évben a legfeljebb három legjobb publikáció kaphat meg.

A spanyolországi Ponteverdra tartományban lévő gránittömb kedvelt turisztikai látványosság, így fontos tudni, mennyire biztonságos a közelében tartózkodni, ugyanakkor ennek számszerűsítése nem könnyű feladat. „A helyszíni vizsgálatot, beleértve a szikla 3D szkennelését a spanyol társzerző kollégák végezték. Ők keresték meg a Morfodinamika Kutatócsoport vezetőjét, Domokos Gábort, hogy a szkennelt adatok birtokában mit lehet mondani az ingókő állékonyságáról. Mivel a digitális adatok nem tartalmazták (hiszen nem is tartalmazhatták) a felfekvési felületet, ezért a cikk vezető szerzője, a BME VIK tanársegédje, Ludmány Balázs doktori disszertációjához kifejlesztett szoftverre volt szükség a szikla alakjának megbízható becslésére. Az új módszer lényege, hogy szemben a korábbi, jellemzően síkbeli modellekkel, a szikla minden lehetséges térbeli elmozdulását számításba veszi. A síkbeli modellekre alapuló korábbi vizsgálatok jelentősen túlbecsülhették az ingókő biztonságát. A teljes alak birtokában sokkal részletesebb mechanikai vizsgálatot is végre tudtunk hajtani” - mondta el Sipos András Árpád, a BME ÉPK Morfológia és Geometriai Tanszékének tanszékvezetője.

A vizsgálat központi kérdése az egyensúly és a stabilitás volt, ám ebből a szempontból egy szkennelt pontfelhő csak áttételes információkat tartalmaz. Így a kutatás egyik meghatározó kérdése az volt, hogy milyen módon lehet a pontfelhőkből megbízható információkat kinyerni. A magyar kutatóknak az utóbbi évek során igen komoly matematikai eszköztárat, algoritmusokat és szoftvert kellett fejleszteniük ahhoz, hogy gyakorlati feladatokat megbízhatóan megoldó eszköz legyen a kezünkben. Ilyen szoftver a világon máshol még nem működik, ez is közrejátszhatott abban, hogy a Giovanni Barla olasz származású földtudósról elnevezett díjat a tanulmány készítőinek ítélték.

„Azon túl, hogy látatlanban, csak a pontfelhőből dolgoztunk, olyan kérdéseket is feltettünk, amelyekkel korábban a spanyol szakemberek nem foglalkoztak. Egy ilyen kőtömb ugyanis sokféleképpen mozoghat: legurulhat, lecsúszhat, de például megpróbálhatjuk elfordítani egy az alátámasztásra merőleges tengely mentén is” – magyarázta a kutatócsoport vezetője. Az esetleges földrengések hatását is megvizsgálták a magyar kollégák, ami alapján világossá vált, hogy a régióban tapasztalható átlagos erejű földrengés biztosan nem lökné le a helyéről a kőtömböt, ám a környéken történelmileg valaha mért legerősebb rengés valószínűleg már igen. Azért csak valószínűleg, mert a rengés nagysága ugyan tudható, de az iránya bizonytalan. Abból pedig, hogy a 360 tonnás gránit még mindig a helyén van, a kutatók arra is köveztethetnek, hogy az elmúlt néhány száz évben legfeljebb milyen erősségű földrengések voltak a területen.

„Ennél sokkal meglepőbb azonban az, hogy sikerült egy olyan mozgáspályát találnunk, amely mentén mindössze hat izmos férfi együttes erőkifejtése lebillenthetné a helyéről a követ. Ez az eredmény pedig már alapvetően befolyásolhatja a sziklatömb körüli biztonsági intézkedéseket, azaz a kutatás egyértelmű haszna, hogy valószínűleg el tudunk kerülni egy esetleges balesetet” – summázta a tanulmány eredményeit Domokos Gábor. A professzor a tanulmány egy másik hasznát is felvillantotta: A geológusokat és a planetológusokat nagyon érdekli az, hogy a kövek, kavicsok formájából miként lehet következtetni például az egykori marsi folyók tulajdonságaira, azok hosszára vagy éppen az aszteroidák tulajdonságaira. A nagy nehézség viszont az, hogy a NASA-tól ma még nem érkeznek háromdimenziós adatok. Földi körülmények között viszont számtalan háromdimenziós ponthalmazt lehet előállítani a különféle kőzetformákról, s ezeket az űrbeli kétdimenziós adatokkal összevetve további következtetéseket lehet levonni a nem földi geológiai alakzatokkal kapcsolatban. Ebben az összevetésben is sokat segíthet a magyar kutatók által kifejlesztett világszínvonalú szoftver.

A teljes cikk itt olvasható.

Forrás: hun-ren.hu